Warunki klimatyczne rejonu Morza Karaibskiego i Zatoki Meksykańskiej



Pobieranie 113.6 Kb.
Data02.05.2016
Rozmiar113.6 Kb.


Warunki klimatyczne rejonu Morza Karaibskiego i Zatoki Meksykańskiej

Spis treści

Wstęp

Klimat to charakterystyczny zespół zjawisk atmosferycznych i procesów zachodzących w atmosferze, ukształtowany pod wpływem właściwości fizycznych i geograficznych danego obszaru, określony na podstawie wieloletnich obserwacji i pomiarów meteorologicznych. Warunki klimatyczne natomiast to elementy klimatu, takie jak: cyrkulacja mas powietrza, usłonecznienie i zachmurzenie, temperatura powietrza, opady, poziomy ruch powietrza. (Baturo 2008)



Rejon Zatoki Meksykańskiej i Morza Karaibskiego jest położony na półkuli północnej i zachodniej. Obydwa akweny są częścią Oceanu Atlantyckiego, natomiast obszar lądowy to południowa część Ameryki Północnej oraz niewielka część północnego krańca Ameryki Południowej. Leżą w obszarze występowania klimatów równikowego i podrównikowego. Cechą charakterystyczną tego regionu jest występowanie cyklonów tropikalnych.

W niniejszej pracy wykorzystano metody statystyczne, kartograficzne, a także analizę literatury z zakresu klimatologii.

Podstawowe dane zaczerpnięto z pracy Wosia (1985) oraz ze Słownika Meteorologicznego (2003). Warunki klimatyczne analizowanego obszaru opracowano na podstawie pracy Granicznego i Mizerskiego (2009), a także danych ze strony internetowej National Oceanic and Atmosferic Administration, natomiast dane klimatyczne do analizy ze strony www.weatheronline.uk.co.

W rozdziale pierwszym omówiono charakterystykę geograficzną tytułowego obszaru, zarówno lądu jak i wód otaczających ten ląd. Rozdział drugi to zasadnicza część pracy, zawiera charakterystykę warunków klimatycznych charakteryzujących rejon Morza Karaibskiego i Zatoki Meksykańskiej, takich jak: cyrkulacja, zachmurzenie oraz usłonecznienie, temperatura powietrza, opady atmosferyczne, kierunek i prędkość wiatru. Charakterystyczną cechą badanego obszaru jest występowanie cyklonów tropikalnych, którym poświęcono rozdział trzeci.

Charakterystyka geograficzna badanego obszaru

Badany obszar rozciąga się od około 5°N, (czyli 500 km na północ od równika) do około 35°N na półkuli zachodniej. Obejmuje Zatokę Meksykańską i Morze Karaibskie, będące częścią Oceanu Atlantyckiego oraz ich wybrzeża. Obszar lądowy stanowi Nizina Atlantycka w Stanach Zjednoczonych, atlantyckie wybrzeże Meksyku, północną część Ameryki Południowej (wybrzeża Kolumbii, Wenezueli i Gujany) oraz przesmyk łączący Amerykę Północną z Południową, na którym położone są kraje: Belize, Gwatemala, Honduras, Kostaryka, Nikaragua, Panama oraz Salwador. Do regionu tego należą również liczne wyspy położone na obu akwenach. Są to przede wszystkim Wielkie Antyle z największą wyspą Kubą, Małe Antyle i Bahamy - ryc.1.1 (Gruszczyk 2007)



Rejon Morza Karaibskiego i Zatoki Meksykańskiej; Źródło: www.maps.google.pl



Obszar lądowy

Obszar Zatoki Meksykańskiej i Morza Karaibskiego to przede wszystkim południowa część Ameryki Północnej wraz z Ameryką Środkową oraz niewielka, północna część Ameryki Południowej. Amerykę Północną od Południowej oddziela Przesmyk Panamski.

Ameryka Północna ma najdłuższą i najbardziej rozczłonkowaną linię brzegową spośród wszystkich kontynentów. Jest to spowodowane obecnością dużej liczby półwyspów i wysp. Jednym z największych ich skupisk wysp w Ameryce są wyspy położone na Morzu Karaibskim, na południowy wschód od Florydy. Składa się na nie ok. 700 wysp archipelagu Bahamów, archipelag Wielkich Antyli z największymi wyspami na Morzu Karaibskim – Kubą, Jamajką, Haiti i Portoryko oraz archipelag Małych Antyli, który zamyka od wschodu Morze Karaibskie. Archipelag Bahamów zajmuje obszar 13,8 km2, natomiast Wielkie i Małe Antyle łącznie 220,0 km2.

Nad Zatoką Meksykańską i na półwyspie Floryda występuje wybrzeże mierzejowo-lagunowe, nad Morzem Karaibskim wybrzeża lagunowe, u wybrzeży Belize – namorzynowe, u wybrzeży Hondurasu i na południowo-wschodnim wybrzeżu Kuby – brzegi klifowe, wzdłuż archipelagu Antyli ciągną się rafy koralowe.

Ameryka Północna charakteryzuje się znacznym urozmaiceniem w ukształtowaniu pionowym terenu. Średnia wysokość tego kontynentu wynosi 781 m n.p.m. Krainy układają się południkowo. Od wschodu rozciąga się Nizina Atlantycka, następnie pasma górskie i wyżyny Appalachów. Wnętrze kontynentu stanowią niziny wraz z systemem Wielkich Jezior na północy i Niziną Zatokową na południu. Kolejną krainą są Wielkie Równiny o charakterze wyżynnym. Na zachodzie na długości 8 tysięcy kilometrów rozciągają się Kordyliery (najwyższy szczyt – McKinley 6194 m n.p.m.), zaczynające się od Morza Beringa w północnej części kontynentu aż do Przesmyku Panamskiego na granicy z Ameryką Południową. Odgałęzieniem Kordylierów jest łuk Wysp Antylskich dochodzących do wybrzeży Ameryki Południowej oraz Andy Karaibskie.

W Kordylierach Ameryki Środkowej, w tzw. Kordylierze Wulkanicznej, ciągnącej się równoleżnikowo od wybrzeża Pacyfiku do wybrzeża Zatoki Campeche, występują liczne wulkany, stąd też popularna nazwa tego obszaru - „kraina tysiąca wulkanów”. Najwyższym wulkanem tego obszaru to: Orizaba (5700 m n.p.m.), najbardziej znanym czynnym wulkanem – Colima (3860 m n.p.m.).

Omawiany obszar znajduje się w strefie klimatów równikowych i zwrotnikowych kształtowanych przez masy powietrza znad Oceanu Atlantyckiego, które przynoszą ciepłe i wilgotne powietrze. Ukształtowanie terenu wpływa na znaczne zróżnicowanie klimatyczne. Tereny nizinne Ameryki Środkowej to przede wszystkim klimat równikowy, wybitnie wilgotny, ze średnimi temperaturami 26-28°C i opadami ok. 1500 6000 mm/rok. Tereny górzyste i wyspy Morza Karaibskiego to klimat podrównikowy wilgotny, z niższą temperaturą średnią powietrza i roczną suma opadów na poziomie 500 2500 mm, przy czym można wyróżnić jedną lub dwie pory deszczowe. W klimacie tym dochodzi do powstania cyklonów tropikalnych. Wybrzeże Zatoki Meksykańskiej to klimat zwrotnikowy z temperaturą średnią stycznia od 3 do 10°C i temperaturą średnią lipca 20 25°C. (Mydel, Groch 1998, Makowski 2007, opracowanie własne na podstawie Atlasu Geograficznego i Małych Tablic Geograficznych).

Obszar wodny

Morze Karaibskie i Zatoka Meksykańska stanowią część Oceanu Atlantyckiego. Zatoka Meksykańska jest położona w jego zachodniej części u wybrzeży Stanów Zjednoczonych, Meksyku i Gwatemali. Jest położona między dwoma półwyspami: Florydą i Jukatanem. Od Oceanu Atlantyckiego oddziela ją Cieśnina Florydzka, natomiast od Morza Karaibskiego – Cieśnina Jukatańska (ryc.1.2.1.).

Zatoka Meksykańska; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.maps.google.pl

Zatoka Meksykańska zajmuje powierzchnię 1,5 mln km2. Średnia głębokość wynosi 1522 m, zaś największa to 4377 m w środkowej części zatoki. W pobliżu wyspy Puerto Rico, w zachodniej części Atlantyku, występuje Rów Portorykański o głębokości 9219 m i jest najgłębszym rowem na tym oceanie. Zasolenie wód w Zatoce Meksykańskiej wynosi od 20 do 38‰, a średnia temperatura wody wynosi od 18 do 31°C (ryc.1.2.3., 1.2.4.). Przez zatokę przepływa ciepły Prąd Florydzki powstający tutaj, przepływający następnie przez Cieśninę Florydzką w kierunku Bahamów (ryc.1.2.2.) (opracowanie własne na podstawie Atlasu Geograficznego i Małych Tablic Geograficznych).

Prądy: Karaibski i Florydzki; Źródło: www.maps.google.pl




Średnia temperatura wody badanych akwenów w styczniu w latach 1950-1975; Źródło: http://iridl.ldeo.columbia.edu


Średnia temperatura wody badanych akwenów w lipcu w latach 1950-1975; Źródło: http://iridl.ldeo.columbia.edu

Morze Karaibskie jest połączone z Zatoką Meksykańską poprzez Cieśninę Jukatańską, natomiast od głównego akwenu Oceanu Atlantyckiego oddzielają ją wyspy Wielkich i Małych Antyli. Między Kubą i Haiti znajduje się Cieśnina Zawietrzna, a między Haiti a Portoryko Cieśnina Mona. Wschodnią granicę morza stanowią Wyspy Podwietrzne i Wyspy Zawietrzne, wchodzące w skład Małych Antyli. Południową granicę wyznacza kontynent Ameryki Południowej oraz Ameryka Środkowa od Półwyspu Jukatan po Przesmyk Panamski. Przesmyk ten łączy Morze Karaibskie z Oceanem Spokojnym. Morze Karaibskie zajmuje powierzchnię 2,8 mln km2 i jest czwartym największym morzem na świecie. Średnia głębokość wynosi 2429 m, zaś największa to 7680 m, położona w Rowie Kajmańskim między Kubą a Jamajką. Zasolenie wód wynosi od 33 do 36‰, a średnia temperatura wody wynosi od 26 do 29°C (ryc.1.2.3., 1.2.4.). Przez morze przepływa ciepły Prąd Karaibski, oblewając północne wybrzeża Ameryki Południowej, następnie przez Cieśninę Jukatańską wpływa do Zatoki Meksykańskiej skąd kieruje się ku północnemu zachodowi, a następnie zakręca na wschód (ryc.1.2.2.). Obszar Morza Karaibskiego wraz z wyspami nazywane są potocznie Karaibami (ryc.1.2.5.). (opracowanie własne na podstawie Atlasu Geograficznego i Małych Tablic Geograficznych).

Morze Karaibskie i Wyspy Karaibskie; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.maps.google.pl

Warunki klimatyczne

Cyrkulacja atmosfery

Cyrkulacja atmosfery jest to przemieszczanie się powietrza w atmosferze, którego skutkiem jest między innymi wymiana ciepła pomiędzy niskimi a wysokimi szerokościami geograficznym. Na cyrkulację wpływ ma energia słoneczna docierająca do powierzchni Ziemi i spowodowane przez nią różnice w rozkładzie temperatury i ciśnienia na Ziemi. Przebieg cyrkulacji jest uwarunkowany przez ruch obrotowy Ziemi i działającą siłę Coriolisa, siła odśrodkowa, tarcie, a także rozmieszczenie lądów i oceanów. (Trzeciak 2000)

Niskie szerokości geograficzne strefy międzyzwrotnikowej, w której znajdują się Zatoka Meksykańska i Morze Karaibskie, charakteryzuje wysoka temperatura i stała cyrkulacja powietrza w kierunku zachodnim związana z pasatami. Wysoka temperatura strefy międzyzwrotnikowej sprawia, że szerokości te charakteryzuje dodatni bilans cieplny, gdyż Ziemia wypromieniowuje mniej energii, niż dopływa do jej powierzchni od Słońca. Natomiast cyrkulacja powietrza powoduje powstawanie strefy niskiego ciśnienia w pobliżu równika i strefy wysokiego ciśnienia w pobliżu zwrotników. Różnice ciśnień w tych strefach wymuszają ruch powietrza.

Przyrównikowa strefa niskiego ciśnienia obejmuje obszar wokół równika. Zmienia ona swoje położenie w ciągu roku o ok. 10° do 30° (nad lądami), co jest związane z różnym położeniem Słońca na niebie w ciągu roku. Nad strefą tą występują prądy wstępujące, następuje kondensacja pary wodnej, co prowadzi do powstania zachmurzenia i opadów. Temperatura w tej strefie wynosi ok. 26-30°C .

Podzwrotnikowa strefa wysokiego ciśnienia obejmuje obszar 25-35° szerokości geograficznej obydwu półkul. Strefa ta zmienia swoje położenie w zakresie ok. 5°, co jest związane różnicami w położeniu Słońca na niebie w ciągu roku. Nad strefą tą występuje osiadanie antypasatów, czyli ruch zstępujący powietrza, który powoduje jego ogrzanie i osuszenie. W strefie tej występuje mało chmur oraz niewielkie ilości opadów w ciągu roku. Nad oceanem ma miejsce inwersja pasatowa – powietrze spływające z góry jest ogrzewane przez wodę. Inwersja pasatowa prowadzi do ograniczenia konwekcji powietrza i rozwój chmur.

W okołozwrotnikowej strefie wysokiego ciśnienia tworzą się rozległe wyże: Azorski, Północnoatlantycki, Południowoatlantycki nad Oceanem Atlantyckim, Hawajski, Południowopacyficzny nad Oceanem Spokojnym, Indyjski nad Oceanem Indyjskim.  (ryc. 2.1.1., 2.1.2.).

Ryc. 2.1.1. Rozkład ośrodków wysokiego ciśnienia w styczniu

Źródło: http://www.ziemianarozdrozu.pl

Rozkład ośrodków wysokiego ciśnienia w lipcu; Źródło: http://www.ziemianarozdrozu.pl

Cyrkulacja atmosferyczna w międzyzwrotnikowych szerokościach geograficznych jest zakłócana przez zaburzenia atmosferyczne, między innymi przez cyklony tropikalne. (Trzeciak 2000)

2.2. Zachmurzenie i usłonecznienie

Zachmurzenie to stopień pokrycia nieba przez chmury. Przy określaniu wielkości zachmurzenia stosuje się skalę 9-stopniową, w której 0 oznacza brak chmur, a 8 oznacza niebo całkowicie pokryte chmurami. W użyciu jest również skala 11-stopniowa (0-10). W celu uzyskania pełnej charakterystyki zachmurzenia, określa się dodatkowo rodzaj chmur i wysokość ich podstawy.

Usłonecznienie rzeczywiste to rzeczywista suma godzin słonecznych w ciągu doby zależna od długości dnia i wielkości zachmurzenia ogólnego nieba. (Woś 1985).

W szerokościach geograficznych, w których położone są oba akweny (od 5°N do 35°N), długość dnia w czerwcu wynosi 13h 56min dla Corpus Christi (27° 44' 34 '' N
i 97° 24' 07'' W) położonego w północno-zachodniej części Zatoki Meksykańskiej (ryc. 2.3.1) i 12h 42min dla Caracas (10° 30' N i 66° 55' W) leżącego w południowo-wschodniej części Morza Karaibskiego (ryc. 2.3.4.), zaś w grudniu odpowiednio 10h 14min i 11h 30 min. (opracowanie własne na podstawie Mietelski 2000)

Nad Zatoką Meksykańską największa liczba godzin, w których widać tarczę słoneczną przypada na miesiące od marca do maja i wynosi ok. 10 h/doba, zaś najmniejsza to


5-7 h/doba i przypada na grudzień. Wielkości te maleją w kierunku północnym (ryc. 2.2.1).

Średnie dobowe usłonecznienie rzeczywiste w Campeche (Jukatan), 1996-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk

Nad Morzem Karaibskim największe usłonecznienie rzeczywiste przypada na miesiące od stycznia do marca i wynosi ok. 8-9 h/doba, zaś najmniejsza to ok. 6 h/doba i przypada na październik (ryc. 2.2.2).

Średnie dobowe usłonecznienie rzeczywiste w Barranquilla, 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk


2.3. Temperatura powietrza

Temperatura to wielkość fizyczna określająca stopień nagrzania danego ciała. Temperatura powietrza stanowi mechanizm oddziałujący na stan pogody, wpływający na ciśnienie i wilgotność powietrza. (Woś 1985)

Wybrzeże Zatoki Meksykańskiej znajduje się w klimacie zwrotnikowym morskim. Klimat ten charakteryzuje się średnią temperaturą w najchłodniejszych miesiącach powyżej 10°C i dość dużą amplitudą dobową temperatur.

Najwyższymi wartościami temperatury charakteryzują się miesiące „letnie”: od maja do października. W wybranych stacjach pomiarowych (ryc. 2.3.1.) średnia temperatura maksymalna najcieplejszego miesiąca wynosiła odpowiednio: Miami - 32,4°C, Korpus Christi - 34,3°C, Campeche - 35,8°C, Hawana - 36°C.


Wybrane stacje meteorologiczne na wybrzeżu Zatoki Meksykańskiej; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.maps.google.pl

W przypadku trzech pierwszych stacji miesiącem z najwyższymi wartościami temperatury maksymalnej był sierpień, w przypadku Hawany – styczeń. Średnie temperatury minimalne wyniosły odpowiednio: 16,2°C, 9,4°C, 29,3°C oraz 16,7°C i przypadały na miesiące grudzień i styczeń. Amplitudy dobowe temperatur są dosyć wysokie i wahają się od 6,5°C w miesiącach cieplejszych do 19,3°C w miesiącach chłodniejszych. Amplitudy roczne temperatur maksymalnych są również dosyć wysokie i wynoszą od 6,5°C do 15,2°C, natomiast temperatur minimalnych od 5,6°C do 14,7°C (ryc. 2.3.2., 2.3.3.).

Przebieg roczny średniej temperatury maksymalnej w Miami (Int. Airport), 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk


Ryc. 2.3.3. Przebieg roczny średniej temperatury minimalnej w Miami (Int. Airport), 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk

Wybrzeże Morza Karaibskiego znajduje się w klimacie równikowym. Klimat ten charakteryzuje się średnią temperaturą w najchłodniejszych miesiącach powyżej 20°C oraz niewielkimi rocznymi amplitudami temperatur.

Wybrane stacje meteorologiczne na wybrzeżu Morza Karaibskiego; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.maps.google.pl

Najwyższymi wartościami temperatury charakteryzuje się badany obszar miesiące od maja do września. W wybranych stacjach pomiarowych (ryc. 2.3.4.) średnie temperatury maksymalne najcieplejszego miesiąca wynosiły odpowiednio: 34,6°C (La Mesa), 31,2°C (Santo Domingo), 32,7°C (Barranquilla), 32,2°C (Caracas). W przypadku stacji położonych w części południowo-zachodniej miesiącem z najwyższymi wartościami temperatury maksymalnej był maj, w przypadku części południowej – wrzesień, natomiast na wyspie – lipiec i sierpień. Średnie temperatury minimalne wyniosły odpowiednio: 20,6°C, 21,5°C, 24,0°C oraz 22,4°C i przypadały na miesiące styczeń i luty. Amplitudy dobowe temperatury są dosyć wysokie i wahają się od 6,0°C w miesiącach półrocza „letniego” do 10,7°C w miesiącach półrocza „chłodnego”. Natomiast amplitudy roczne temperatury maksymalnej są mniej zróżnicowane i zmieniają się od 2,1°C do 5,7°C, zaś temperatury minimalnej od 1,3°C do 3,9°C (ryc. 2.3.5., 2.3.6.) (opracowanie własne na podstawie danych z www.weatheronline.uk.co)

Przebieg roczny średniej temperatury maksymalnej w Caracas, 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk



Przebieg roczny średniej temperatury minimalnej w Caracas, 1992-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk

Opady atmosferyczne

Opad atmosferyczny jest to produkt kondensacji pary wodnej spadające z chmur na powierzchnię Ziemi. Wyróżnia się kilka rodzajów opadu – deszcz, mżawka, śnieg, krupy śnieżne, grad i in. Ze względu na czas trwania, opady dzielą się na ciągłe i przelotne. Opad ciągły jest jednostajny, długotrwały (niekiedy trwający do kilkudziesięciu godzin), o umiarkowanym natężeniu, obejmuje swym zasięgiem rozległy obszar. Opad przelotny trwa do kilkudziesięciu minut, ma zmienne natężenie, występuje na stosunkowo małym obszarze. (Woś 1985)

Badany obszar charakteryzuje się większą ilością opadów w półroczu ciepłym i mniejszą w półroczu zimnym (ryc. 2.4.1). Opady występują w postaci deszczu. Zwiększona liczba opadów półrocza ciepłego jest wynikiem zwiększonego parowania z akwenów związanego z najwyższym kątem padania promieni słonecznych w ciągu roku i wzmożonej konwekcji.

Nad Zatoką Meksykańską największe opady odnotowuje się w jej części wschodniej i południowo-wschodniej (Półwyspy: Floryda, Jukatan, wyspy), najmniejsze zaś na wybrzeżach północnych i zachodnich. Największe opady przypadają na miesiące od czerwca do września i dochodzą do 128,1 mm/miesiąc. Najmniejsze opady przypadają na miesiące od grudnia do maja, osiągając poniżej 12 mm/miesiąc. Największa liczba dni z opadami w miesiącu to 19,7 dla Miami (sierpień), najmniejsza dla Campeche – 0 


(kwiecień).

Średnie miesięczne sumy opadów w Miami (Int. Airport), 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk

Nad Morzem Karaibskim największe opady występują na wyspach i Panamie, najmniejsze zaś na wybrzeżach zachodnim i południowym. Największe opady przypadają na miesiące od maja do października i dochodzą do ponad 160 mm/miesiąc. Najmniejsze opady przypadają na miesiące od stycznia do marca, często osiągając wartości bliskie 0-2 mm/miesiąc. Największa liczba dni z opadami w miesiącu to 14 dla Santo Domingo (wrzesień), najmniejsza dla Barranquilla – 0,1 mm (styczeń, luty) (opracowanie własne na podstawie danych z www.weatheronline.uk.co)

Średnie miesięczne sumy opadów w Santo Domingo, 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk

Prędkość i kierunek wiatru

Wiatr jest poziomym ruchem powietrza względem powierzchni Ziemi. Podstawową siłą wywołującą ten ruch jest siła poziomego gradientu ciśnienia atmosferycznego. Oprócz niej, na powietrze znajdujące się w ruchu, działa siła Coriolisa, siła tarcia oraz siła odśrodkowa (Woś 1985)

Na omawianym obszarze dominują wiatry z kierunków wschodnich, północnych, północno-wschodnich i południowo-wschodnich. Wiatry z kierunków północnych przeważają w rejonie Morza Karaibskiego, zaś z kierunków wschodnich nad Zatoką Meksykańską (ryc. 2.5.1., 2.5.2.).

A B

C D

Przeważające kierunki wiatru w latach 1982-2009 w: A – Miami, B – Hawanie, C – Barranquilla, D – Caracas; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk


Przeważające kierunki wiatru w latach 1982-2009; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.maps.google.pl

Nad Zatoką Meksykańską największe prędkości wiatr osiąga na przełomie marca i kwietnia i osiąga średnią prędkość do 6,3 m.s-1 (Corpus Christi). Najmniejsze prędkości wiatru przypadają na miesiące od lipca do września. Najsilniejsze wiatry w rejonie Zatoki wieją w jej części północnej północno-wschodniej, najsłabsze – na Kubie i w części południowo-zachodniej (ryc. 2.5.3.).

Średnie prędkości wiatru w latach 1982-2009 w Hawanie Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk


Nad Morzem Karaibskim wiatr osiąga mniejsze prędkości niż nad Zatoką Meksykańską. Największe prędkości wiatru odnotowuje się w miesiącach od lutego do maja, zaś najmniejsze w październiku i listopadzie. Największe prędkości wiatr osiąga w rejonie Barranguilla (6,6 m.s-1), najmniejsze natomiast w Caracas (1,2 m.s-1) (ryc.2.5.4.). (opracowanie własne na podstawie danych z www.weatheronline.uk.co)

Średnie prędkości wiatru w latach 1982-2009 w La Mesa; Źródło: opracowanie własne na podstawie www.weatheronline.co.uk

Cyklony tropikalne

Cyklon tropikalny jest niżem barycznym o średnicy do kilkuset kilometrów, powstający nad ciepłą powierzchnią oceanu, głównie w strefach 5-20° szerokości geograficznej. Jest związany z niżem atmosferycznym, w którym nie występują prądy atmosferyczne. (Graniczny, Mizerski 2009)

Warunki występowania cyklonów tropikalnych i ich podział

Cyklony tropikalne ze względu na prędkość wiatru możemy podzielić na: zaburzenie tropikalne (słabe wiry powietrza, mające niewielki zasięg, prędkość wiatru w granicach 11-14 m.s-1), depresję tropikalną (maksymalna prędkość wiatru przy powierzchni ziemi mniejsza niż 17 m.s-1), sztorm tropikalny (do 33 m.s-1), zaś przekraczający 33 m.s-1 to cyklon tropikalny, który nosi różne nazwy w zależności od regionów geograficznych, w których występuje. I tak:

huragan na Oceanie Atlantyckim i we wschodniej części Pacyfiku;

tajfun w północno-zachodniej części Pacyfiku;

cordonazos w części wschodniej Pacyfiku;

baquio na Pacyfiku w pobliżu Filipin;

silny cyklon tropikalny (południowo-zachodnia część Pacyfiku);

silny sztorm cykloniczny (północna część Oceanu Indyjskiego);

cyklon tropikalny (południowo - zachodnia część Oceanu Indyjskiego);

willy-willy w północnej części Australii.

Aby mógł powstać cyklon tropikalny, temperatura przy powierzchni wody (do głębokości 50 m) musi przekroczyć 26,5°C, jednocześnie zaś temperatura powietrza musi być niższa od temperatury wody o 1-2°C. Rozkład temperatury i wilgotności w atmosferze musi umożliwić tworzenie się chmur kłębiastych. Ciepły akwen dostarcza energii niezbędnej do powstawania prądu konwekcyjnego w troposferze. Aby cyklon mógł się rozwinąć, potrzebny jest jeszcze wiatr o niewielkich zmianach prędkości w całej troposferze. Jeżeli warunki te zostaną spełnione, a nad oceanem pojawi się niż baryczny, może powstać cyklon tropikalny. W pobliżu zmiany pola ciśnienia zaczynają rozwijać się konwekcyjne chmury burzowe, które „zasysają” ciepłe i wilgotne powietrze znad oceanu. Poniżej powstających chmur tworzy się obszar niższego ciśnienia, gdzie zaczyna napływać powietrze ciepłe i wilgotne z otoczenia. Powietrze to pod wpływem działania siły Coriolisa zaczyna poruszać się ruchem spiralnym. W środku tego układu panuje najniższe ciśnienie. Jeżeli cyklon ma dostarczaną wystarczającą ilość energii i wirowanie wokół osi jest dostatecznie silne, wytwarza się tzw. oko cyklonu. Znajduje się ono nieco z przodu i na prawo od centrum układu, jest bezchmurne, zaś wiatry w nim wiejące są stosunkowo słabe. Oko cyklonu osiąga przeważnie średnicę od 8 do 15 km. Ruch wirowy cyklonu wytwarza taką siłę, że w przypowierzchniowej warstwie brakuje powietrza, a cyklon zaczyna pobierać je od góry, przez co coraz bardziej się rozpędza. Jeżeli cyklon dostanie się w rejon chłodniejszych, mniej wilgotnych wód bądź przemieści się nad ląd, stopniowo słabnie, a potem zanika. Nie przeszkadza mu to jednak w spowodowaniu ogromnych strat na swej drodze (ryc.3.1.1.).

Huragan Mitch, (09.01.1998); Źródło: http://www.osei.noaa.gov

Cyklony tropikalne nawiedzające Amerykę Północną, powstają nad Atlantykiem, pomiędzy Zatoką Meksykańską, Morzem Karaibskim, a zachodnimi wybrzeżami kontynentu afrykańskiego (ryc. 3.1.2.). Na początku sezonu cyklony powstają głównie nad Morzem Karaibskim i w Zatoce Meksykańskiej, następnie pojawiają się bardziej na wschód, w rejonie Wielkich Antyli i Wysp Bahama, a także Wysp Zielonego Przylądka u wybrzeży Afryki. Od września ponownie zaczynają powstawać nad Morzem Karaibskim. Powstanie cyklonu oraz jego droga przemieszczania uzależnione są od aktualnego położenia Wyżu Azorskiego. Gdy wyż rozciąga się również nad kontynentem amerykańskim, wówczas cyklony przemieszczają się nad ten obszar. Cyklony stopniowo nabierają siły, często niszcząc tereny nadbrzeżne, a następnie zanikają. (ryc. 3.1.3.).

Trasy cyklonów tropikalnych na Atlantyku w roku 2005; Źródło: http://www.wunderground.com



Cyklon tropikalny Andrew (16-28.08.1992); Źródło: http://www.osei.noaa.gov

Cyklony tropikalne nad Atlantykiem rozwijają się latem i wczesną jesienią, czyli w okresie letnim, gdy temperatura wody w oceanie osiąga najwyższe wartości. Osiągają różną siłę. Najgroźniejsze, największe cyklony, osiągające najwyższe prędkości, rozwijają się w omawianym rejonie na przełomie sierpnia i września. (Graniczny, Mizerski 2009, Szczepański 2007, Trzeciak 2000)

Zjawiska meteorologiczne i niemeteorologiczne towarzyszące cyklonom

Cyklonom tropikalnym towarzyszą inne zjawiska meteorologiczne, często powodujące ogromne zniszczenia na obszarze, gdzie występują. Do zjawisk tych należą:

wiatr – jego prędkość, którą szacuje się na podstawie ciśnienia występującego w centrum cyklonu, może przekraczać nawet 305 km/h. Największą prędkość wiatr osiąga w tej części cyklonu, która jest bardziej oddalona od równika, ponieważ w miejscu tym oprócz prędkości samej cyrkulacji cyklonicznej występuje dodatkowa prędkość spowodowana działaniem siły przemieszczającej cały układ;

zachmurzenie – w bliskim sąsiedztwie cyklonu znajdują się chmury Cu con i Cb, dalej od układu rozwijają się chmury As, Cs i najdalej, w odległości ok. 482,8 km chmury Ci.

opady – w chmurach, które są stale zasilane ciepłym i wilgotnym powietrzem, następuje kondensacja wielkiej ilości wody, wypadającej następnie z chmury pod wpływem siły ciężkości w postaci deszczu. Ulewne deszcze mogą spowodować powodzie i zalanie terenów przybrzeżnych, uruchomienie osuwisk;

fala przypływowa – powodem jej powstania są wiatr oraz niskie ciśnienie w centrum cyklonu, powodujące zasysanie wody do góry i w rezultacie podniesienie się poziomu morza. Wysokość takiej fali przekracza 6m. konsekwencją jest powódź, powodująca zniszczenia głównie na niskich terenach przybrzeżnych oraz w szerokich dolinach rzek wpadających do oceanu.

Ponadto występują wyładowania atmosferyczne spowodowane różnicą wartości ładunku elektrycznego występującego między ziemią i chmurami, bądź pomiędzy chmurami. Zjawisku wyładowania atmosferycznego może towarzyszyć impuls magnetyczny, powodujący zakłócenia w działaniu sprzętu elektronicznego.

Do oszacowania szkód wywołanych przez cyklon tropikalny i towarzyszące mu zjawiska w roku 1969 Herbert Saffir i Bob Simpson opracowali skalę klasyfikacji huraganów (tab.3.2.1.). Skalę tę stosuje się w przypadku cyklonów powstałych nad Oceanem Atlantyckim i północnym Pacyfikiem na wschód od międzynarodowej linii zmiany daty. W przypadku cyklonów występujących poza tą strefą stosuje się inne metody oceny.

W skali tej uwzględniono prędkość wiatru oszacowaną na podstawie średniej minutowej, mierzoną w momencie wejścia huraganu na ląd, ciśnienie atmosferyczne w oku cyklonu podaną w przybliżeniu. (Graniczny, Mizerski 2009, http://pl.wikipedia.org).

Skala Safirra-Simpsona


Kategoria cyklonu

Maksymalna prędkość wiatru [km/h]

Minimalne ciśnienie na poziomie morza [hPa]

Wysokość fali przypływowej [m]

Poziom

zniszczeń



Przykład

1

119-153

>980

1,0-1,7

Minimalny – niewielkie zniszczenia przyczep kempingowych, drzew, podtopienia przybrzeżne

Huragan Dolly (2008)

2

154-177

980-965

1,7-2,6

Umiarkowany – zniszczenia dachów, przyczep kempingowych, roślinności, jachtów, zalanie terenów nadbrzeżnych

Huragan Frances (2004)

3

178-209

965-945

2,6-3,8

Duży –zniszczenia mniejszych budynków, przyczep kempingowych, wyrwane drzewa, zalanie obszarów przybrzeżnych

Huragan Katrina (2005)

4

210-249

945-920

3,8-5,6

Bardzo duży – poważne uszkodzenia domów, wyrwane drzewa, podtopienie znacznych obszarów lądu, erozja nadbrzeżna

Huragan Harley (2004)

5

>250

<920

>5,6

Katastrofalny – zniszczenia większych domów, rozwianie mniejszych, powodzie na znacznym obszarze

Huragan Andrew (1992),

Źródło: opracowanie własne na podstawie Graniczny, Mizerski 2009, http://www.nhc.noaa.gov, http://pl.wikipedia.org
Społeczno-gospodarcze skutki cyklonów tropikalnych

Już w dawnych czasach huraganom nadawano imiona. Były to imiona świętych, których czczono w dniach wystąpienia cyklonu. Od II wojny światowej huraganom nadaje się imiona w kolejności alfabetycznej. Od lat 50-tych dwudziestego wieku Światowa Organizacja Meteorologiczna zaczęła tworzyć listy imion dla huraganów. Początkowo były to listy z imionami wyłącznie żeńskimi. Po proteście feministek, od roku 1979 funkcjonuje 6 list, na których naprzemiennie znajdują się imiona męskie i damskie, występujące w kolejności alfabetycznej. W latach nieparzystych listę rozpoczyna imię żeńskie, w parzystych – imię męskie. Gdy w danym roku któryś z huraganów jest wyjątkowo niszczycielski, imię mu nadane staje się dla niego charakterystyczne i jest wycofywane z listy.

W latach 1990-2006 nasiliła się częstotliwość występowania cyklonów tropikalnych. Jest to zapewne związane z postępującymi zmianami klimatu, głównie ze zjawiskiem globalnego ocieplenia. Największą liczbę huraganów odnotowano w roku 2005 – aż pięćdziesiąt, najmniejszą – w latach 1907 oraz 2004 cyklony nie występowały w ogóle (tab. 3.3.3.). Wśród największych huraganów w roku 2005 znalazł się huragan, który spowodował największe straty materialne w historii – Katrina. Od roku 1990 do 2006 było aż siedem lat w których wystąpiło więcej niż 15 cyklonów w ciągu roku (tab. 3.3.1.). Dla porównania, w latach 1870-1980 (czyli w ciągu 110 lat) takich lat było zaledwie 8. (tab.3.3.2.). W Czwartym Raporcie IPCC z roku 2007, podsumowującego zmiany klimatu Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu IPCC stwierdził, że intensyfikacja cyklonów tropikalnych na północnym Oceanie Atlantyckim od 1970 jest związana ze wzrostem temperatury powierzchni oceanu o ok. 0,5-1,0°C w obszarze powstawania cyklonów tropikalnych. (Graniczny, Mizerski, 2009, http://pl.wikipedia.org, opracowanie własne na podstawie Tab.2.3.2, Czwarty Raport IPCC, 2007)

Czwarty raport IPCC mówi, iż według istniejących danych obserwacyjnych wzrasta aktywność silnych cyklonów tropikalnych na Północnym Atlantyku od około 1970 roku i jest to skorelowane dodatnio ze wzrostem temperatury oceanu. Prawdopodobnie przyszłe cyklony staną się bardziej intensywne, o większej prędkości wiatru i z większymi opadami. (Czwarty Raport IPCC, 2007)

Cyklon tropikalny wraz z towarzyszącymi mu zjawiskami jest jedną z najgroźniejszych i najbardziej brzemiennych w skutki katastrofą naturalną. Powoduje ogromne straty materialne, często pozbawia setki ludzi domów, niszczy wszystko, co napotka na swej drodze. Cyklonom towarzyszą silne wiatry i gwałtowne opady oraz powodzie. W czasie silnych huraganów, którym towarzysza powodzie, niejednokrotnie ginie wiele ludzi.

Do huraganów, który spowodował największe straty materialne w USA w ciągu ostatnich lat należał niewątpliwie huragan Katrina z roku 2005 (ryc.3.3.1.), po przejściu którego straty oszacowano na 81,0 mld dolarów amerykańskich i który pochłonął 1500 ofiar. Więcej ofiar pochłonął rok wcześniej huragan Jeanne – 3,0 tys. osób. (tab.3.3.4.). Niewątpliwie jednak największe żniwo z ofiar zebrał huragan Mitch, który przeszedł 09.01.1998 roku w Ameryce Środkowej, uśmiercając ponad 10,0 tys. osób.


Największa liczba cyklonów tropikalnych występujących w ciągu roku w latach 1870 – 1990


Rok

Liczba cyklonów

Uwagi

1916

41

-

1933

36

-

1950

19

Tylko huragany, najwięcej bardzo silnych huraganów o prędkości wiatru powyżej 178km/h

1936

16

Tylko burze tropikalne o prędkości wiatru do 119km/h

1893, 1955

15

Tylko huragany o prędkości wiatru do 178km/h

1953

14

Tylko burze tropikalne o prędkości wiatru do 119km/h

1870, 1878,

1886


10

Tylko burze tropikalne o prędkości wiatru do 119km/h

1980

9

Tylko huragany o prędkości wiatru do 178km/h

1926, 1964

6

Tylko b. silne huragany o prędkości wiatru powyżej 178km/h

1951, 1958

5

Tylko b. silne huragany o prędkości wiatru powyżej 178km/h

Źródło: opracowanie własne na podstawie http://www.nhc.noaa.gov

Największa liczba cyklonów tropikalnych występujących w ciągu roku w latach 1990-2007




Rok

Liczba cyklonów

Uwagi

2005

50

Największa liczba sztormów tropikalnych i huraganów o prędkości wiatru do 178km/h

1995

35

-

2004

29

-

1998, 2001

24

-

2003

16

Tylko burze tropikalne o prędkości wiatru 119km/h

1996

15

-

2000

15

Tylko burze tropikalne o prędkości wiatru 119 km/h

1990

14

Tylko burze tropikalne o prędkości wiatru 119 km/h

1999

5

Tylko b. silne huragany prędkości wiatru powyżej 178 km/h

Źródło: opracowanie własne na podstawie http://www.nhc.noaa.gov
Tab.3.3.3. Najmniejsza liczba cyklonów tropikalnych występujących w ciągu roku w latach 1870 – 1997


Rok

Liczba cyklonów

Uwagi

1907, 1994

0

-

1914

1

Tylko burza tropikalna o prędkości wiatru do 119km/h

1905, 1919, 1925

1

Tylko huragan o prędkości wiatru do 178km/h

1997

1

Tylko bardzo silny huragan o prędkości wiatru powyżej 178km/h

Źródło: opracowanie własne na podstawie http://www.nhc.noaa.gov

Huragan Katrina nad Zatoką Meksykańską (28.08.2005); Źródło: http://www.osei.noaa.gov

W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci notuje się coraz większą ilość bardzo niszczycielskich huraganów. Spowodowane jest to nasilaniem się zjawisk katastrofalnych, mających związek z globalnym ociepleniem klimatu. (opracowanie własne na podstawie Tab.3.3.1, 3.3.2., 3.3.3 oraz 3.3.4, Trzeciak 2000)

Dziesięć huraganów, które spowodowały największe straty materialne w nadbrzeżnych stanach USA w latach 1990-2006




L.p.

Huragan

Data

Prędkość wiatru [m/s]

Wielkość zniszczeń [mln $]

Liczba ofiar

1

Katrina

23-30.08.2005

77

81 000

1500

2

Andrew

16-28.08.1992

69

26 500

26

3

Wilma

15-25.10.2005

82,5

20 600

23

4

Charley

9-14.08.2004

64

15 000

15

5

Ivan

2-24.09.2004

75

14 200

92

6

Rita

18-26.09.2005

80

11 300

7

7

Frances

25.08-08.09.2004

64

8 900

8

8

Jeanne

13-28.09.2004

54

6 900

3000

9

Allison

5-17.06.2001

26

5 000

41

10

Opal

27.09-5.10.1995

67

3 000

59

Źródło: opracowanie własne na podstawie http://www.aoml.noaa.gov, http://www.nhc.noaa.gov

Wnioski końcowe

Obszar Zatoki Meksykańskiej i Morza Karaibskiego znajduje się na półkuli północnej i zachodniej. Wody tych akwenów oblewają południowe wybrzeża Ameryki Północnej oraz północne Ameryki Południowej. W rejonie tym występują klimaty równikowy
i podrównikowy. Cechą charakterystyczną obszaru jest występowanie cyklonów tropikalnych.

Z przeprowadzonej analizy wynika, iż średnia temperatura maksymalna badanych akwenów osiąga w ciągu roku od 31 do 36°C w miesiącach najcieplejszych, zaś wartość temperatury minimalnej waha się od 8-9°C w miesiącach najchłodniejszych do 23-25,5°C w miesiącach „letnich”. Temperatura osiąga najwyższe wartości w miesiącach od maja do października, natomiast najniższe od grudnia do lutego. Amplitudy dobowe temperatur wynoszą około 6°C w miesiącach cieplejszych i wahają się od 10,7°C na Morzu Karaibskim do 19,3°C w Zatoce Meksykańskiej w miesiącach chłodniejszych.

Usłonecznienie rzeczywiste badanego obszaru wynosi maksymalnie 8-10 h na dobę i przypada na miesiące od stycznia do marca nad Morzem Karaibskim oraz od marca do maja nad Zatoką Meksykańską. Najmniejszą liczbą godzin, w których widać tarczę słoneczną, charakteryzują się miesiące od października do grudnia. Usłonecznienie rzeczywiste wynosi wówczas ok. 6 h na dobę.

Opady maksymalne przypadają na miesiące od czerwca do października i są związane ze zwiększonym parowaniem z akwenów, kiedy nad omawianym obszarem kąt padania promieni słonecznych jest najwyższy w ciągu roku. Opady maksymalne osiągają wysokość 167,5 mm w ciągu miesiąca i są wyższe we wschodniej części akwenów. Opady najniższe przypadają na miesiące chłodniejsze od grudnia do maja, wahają się od zera do 41,5 mm na miesiąc.

Największą prędkość wiatru odnotowuje się w miesiącach od lutego do maja. Prędkość ta osiąga do 22,7 km/h. Wiatr o najsłabszej prędkości wieje w miesiącach od lipca do listopada, rzadko przekraczając prędkość 10km/h. Na omawianym obszarze dominują wiatry z kierunków wschodnich, północnych, północno-wschodnich i południowo-wschodnich.

Wysoka temperatura oraz odpowiednia ilość wilgoci w atmosferze mogą umożliwić tworzenie się chmur kłębiastych, ciepły akwen dostarczający energii niezbędnej do powstawania prądu konwekcyjnego w troposferze oraz wiatr o niewielkich zmianach prędkości powodują powstanie nad oceanem niżu barycznego, w wyniku którego może powstać cyklon tropikalny. Najgroźniejsze, największe cyklony, osiągające najwyższe prędkości, rozwijają się w omawianym rejonie na przełomie sierpnia i września.

Spis literatury
Baturo W. (red.), 2008, Dekalog wiedzy. 1 Ziemia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Graniczny M., Mizerski W., 2009, Katastrofy przyrodnicze, Wydawnictwo PWN, Warszawa.

Gruszczak A., 2007, Historia państw świata w XX wieku. Ameryka Środkowa, Wydawnictwo Trio, Warszawa.

IPCC Fourth Assessment Report (AR4), 2007, Klimat Change 2007. Synthesis report, IPCC, Sweden.

Jelonek A., 1996, Encyklopedia geograficzna świata. Ameryka Północna, OPRESS, Kraków.

Makowski J., 2007, Geografia fizyczna świata, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa

Maryański A., Modrzejewski P., Szot Z., 1989, Geografia ekonomiczna Ameryki Łacińskiej, PWE, Warszawa, wydanie II zmienione i uaktualnione.

Mietelski J., 2005, Astronomia w geografii, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa.

Mizerski W. (red.), 2003, Małe tablice geograficzne, Wydawnictwo Adamantan, Warszawa.

Mydel R., Groch J., 1998, Przeglądowy atlas świata. Ameryka Północna, Oficyna Wydawnicza Kraków, Kraków.

Niedźwiedź T. (red.), 2003, Słownik meteorologiczny, PTGeof., IMGW, Warszawa.

Roth G.D., 2000, Pogoda i klimat, Świat Książki, Warszawa.

Szczepański P., 2007, ekoportal.pl, Globalne ocieplenie a huragany.

Świat. Atlas geograficzny, Wydawnictwo Piętka, Katowice.

Trzeciak St., 2000, Meteorologia morska z oceanografią, Wydawnictwo Naukowe PWN S.A., Warszawa.

Woś A., 1985, Wszystko o pogodzie, Krajowa Agencja Wydawnicza, Poznań.


Spis źródeł internetowych

http://pl.wikipedia.org (08.04.2010)

http://www.esrl.noaa.gov (19.02.2010)

http://www.ipcc.ch (11.04.2010)

http://www.meteogroup.pl (12.04.2010)

http://www.nhc.noaa.gov (08.04.2010)

http://www.osei.noaa.gov (08.04.2010)

http://www.ziemanarozdrozu.pl (13.04.2010)

http://iridl.ldeo.columbia.edu (08.04.2010)
Spis tablic

Spis rycin






©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna