reede, 13. oktoober 2017

Kas ja kuidas orkaan Ophelia ohustab Euroopat!?

 • Jüri Kamenik, toimetas Ott Tuulberg •

Täiendatud 14. oktoobril! 3. kategooria orkaan Ophelia võib parasvöötmelise tormitsüklonina jõuda Euroopasse. Animatsioonide järel on üldine ja põhjalik ülevaade troopikatsüklonitest, mis on peaaegu samasugune, nagu hiljuti avaldatud suures orkaaniülevaates, kuid keelelist poolt ja mõningaid sisulisi üksikasju on parandatud või täpsustatud. 
Tasub tutvuda ka Iirimaa ilmateenistuse orkaaniülevaatega: https://www.met.ie/news/display.asp?ID=448

Ele Pedassaar: OPHELIA!
Lääne-Euroopa ilmateenistused jälgivad praegu huvi ja hirmuga Atlandil toimuvat. Orkaan Ophelia on on võtnud suuna Euroopale ja jõudis täna Assoori saarte piirkonda. Tuul ulatub troopilise tsükloni ümber 45 m/s. Homme peaks see erakordne pööris ühinema ookeanil tavalise kesklaiuste madalrõhkkonnaga ning ülehomme on oodata keskmisest raskemaid ilmaolusid eelkõige Iirimaal. Viimati oli orkaanil asja Euroopasse aastal 1897*.
* – Siiski 2005. a tekkis orkaan Vince Assooride lähedal, jõudes Portugali ja Hispaaniasse (veebis https://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Vince). Opheliaga sarnane troopikatsüklon oli Grace 2009. aastal [veebis https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_Storm_Grace_(2009)], vt allpool pikemalt.

3. kategooria orkaan on ilmunud ka Euroopa satelliitpildile (http://www.wetterzentrale.de/de/reanalysis.php?model=sat&var=407&map=1).

Orkaan Ophelia 12. ja 13. oktoobril (http://www.ssd.noaa.gov/PS/TROP/floaters/17L/imagery/rgb-animated.gif).

6. oktoobril arenes Atlandi ookeanil külm front ühes madalrõhkkonnaga. See süsteem triivis tasapisi kirdesse, hakates samaaegselt transformeeruma lähistroopiliseks tsükloniks (konvektsiooni areng, frontide kadumine). Kuigi 7. oktoobril süsteem tugeva tuulenihke mõjul taandarenes, muutus olukord 9. oktoobril, sest madalrõhkkond muutus troopikatsükloniks. See tugevnes juba samal kuupäeval troopiliseks tormiks, millele NHC (rahvuslik orkaanikeskus) andis nimeks Ophelia.
Ophelia on 2017. a Atlandi orkaanihooaja 16. troopikatsüklon ja 10. järjestikune orkaan. Viimane asjaolu on rekord, sest viimati võis 10 järjestikust troopikatsüklonit orkaaniks tugevneda 19. sajandil, ent sellest ajast on andmeid napilt. Kindel on see, et säärast olukorda pole esinenud kogu sateliitajastu jooksul ehk alates 1970ndatest, kui on olemas kindlad ja suhteliselt täpsed andmed kõikide troopikatsüklonite kohta.
2017. a sarnaneb 2005. a.-ga, sest mõlemad hooajad on olnud erakordselt aktiivsed ja troopikatsükloneid tekkis ka Atlandi ookeani kirdeosas, kus neid tekib ainult harva. 2005. a tekkis orkaan Vince Assooride lähedal, jõudes Portugali ja Hispaaniasse (veebis https://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Vince). Opheliaga sarnane troopikatsüklon oli Grace 2009. aastal [veebis https://en.wikipedia.org/wiki/Tropical_Storm_Grace_(2009)]: see tekkis samuti mittetroopilisest madalrõhkkonnast suhteliselt suurtel laiustel ja liikus sarnast rada pidi, nagu Opheliagi, ainult et Grace ei tugevnenud orkaaniks (1 min keskmine tuule kiirus jäi tipphetkel siiski alla 33 m/s), seevastu Ophelia on 3. kategooria orkaan (Saffir-Simpsoni skaalal).
Mis saab edasi? Ilmateenistuse sünoptik Helve Meitern kirjutas oma nädalaprognoosis (veebis: ilm.ee/?516573): Atlandil Assooridest edelas 25. pl lähedal on arenenud troopiline tsüklon Ophelia, mis on arenemas orkaaniks ja liigub esialgu aeglaselt Portugali ranniku suunas. Tavaliselt võtavad Atlandi keskosas 20datel laiuskraadidel tsüklonitest arenevad orkaanid suuna Ameerika ranniku suunas, kuid sedakorda liigub see hoopis kirdesse. Saksa Ilmateenistuse andmetel valis orkaan viimati sarnane liikumise trajektoori 1893. aastal.
Orkaan kiirustab üle vee Portugalist mööda ja võtab suuna Iirimaale. Erinevate  prognooside kohaselt hakkab troopiliseks tsükloniks nõrgenenuna  räsima Iirimaad kas esmaspäeva keskööl või keskpäeval (vahe 12 h). Edasi liigub tormitsüklon koos tugeva tuule ja sadudega  Shotimaale ja Põhja-Inglismaale. Möllates ja jahedamatesse vetesse jõudes kaotab pööris energiat ning võtab suuna Norra merele. Kuhu tsükloni tee täpselt edasi kulgeb ja kuidas see mõjutab tsirkulatsiooni meie laiuskraadil, on praeguseks selgusetu. Kindel on see, et orkaanituuli meie ei jõua.
Peab siiski täpsustama, et juba eespoolmainitud troopiline torm Grace oli sarnane mitmeski mõttes, mitte polnud viimane sarnane olukord 19. sajandil.
Ophelia läheneb Suurbritanniale, kuid peaks prognoosi järgi muutuma parasvöötmeliseks. Siiski võib Iirimaale juba 16. oktoobri paiku oodata nii orkaanitugevusega tuult, paduvihma kui ka äikest. Näib, et Eestini ei jõua ka mitte Ophelia jäänused, sest need liiguvad Norra merele. Küll aga võib kaudne mõju seisneda selles, et 17. oktoobril jõuab Eestini tavatu soojus, kui pole välistatud õhutemperatuuri tõus üle 15 kraadi.
Hoolikalt tuleks jälgida viimaseid arenguid: seda saab teha, hoides silma peal NHC (rahvuslik orkaanikeskus) infoleheküljel http://www.nhc.noaa.gov/graphics_at5.shtml?cone#contents.

Ophelia 9. oktoobril (Naval Research Laboratory).

NB! Uuendatud 24. septembril ja 2. oktoobril 2017!
18. septembri seisuga tegutses Atlandi ookeanil 3 troopikatsüklonit: 
  • troopiline depressioon ehk madalrõhkkond Lee, mis oli vahepeal ka troopilise tormi tugevusega, kuid hajus juba 19. septembril. Seejärel prognoositi, et võib ~60% tõenäosusega taastekkida ja 22. septembril organiseerus ja tugevneski süsteem uuesti troopiliseks tormiks ja 24. septembriks koguni orkaaniks, jõudes 3. kategooriani (5. suurorkaan sel Atlandi orkaanihooajal). 30. septembriks muutus parasvöötmetsükloniks ja järgmiseks päevaks ühines teise parasvöötmetsükloniga;
  • 1. kategooria (Saffir-Simpsoni skaalalorkaan Jose, mis 8. septembril oli 4. kategooria orkaan ja ohustas Väikeseid Antille, kuid seejärel liikus põhja ja püsis üsna stabiilne (1. kategooria orkaanina). Nõrgenes 20. septembril troopiliseks tormiks ja 22. septembril muutus parasvöötmetsükloniks, hajudes lõplikult 26. septembril;
  • 5. kategooria orkaan Maria, mis oli hooaja tugevaim: 20. septembri öösel minimaalne õhurõhk keskmes 909 hPa, 1 min püsituulte kiirus 78 m/s ehk 280 km/h, kuid nõrgenes seejärel silmaseina vahetusprotsessi tagajärjel. See orkaan liikus 19. septembri ööl otse üle Dominica Väikestes Antillides ja 20. septembril üle Neitsisaarte ja Puerto Rico. Seejärel nõrgenes 3. kategooria orkaaniks ja püsis suhteliselt stabiilsena, eemaldudes viimaks Bahama saartest ja triivides tasapisi põhja. 25. septembriks nõrgenes 1. kategooria orkaaniks. 30. septembril muutus parasvöötmetsükloniks, jõudes sellisena 2. oktoobriks juba Lääne-Euroopasse.
Orkaan Maria oli 16. septembril tekkinud troopikatsüklon, mis ohustas peaaegu samu piirkondi nagu ohustas 5. kategooria orkaan Irma, kuid liikus esialgu lõunapoolsemat trajektoori pidi. See orkaan jõudis 5. kategooriani, seejärel nõrgenes 4. ja viimaks 3. kategooriani, põhjustades mitmes riigis purustusi ja hukkunuid (inimohvreid). 

Maria muutumas 5. kategooria orkaaniks 18. septembril (http://www.ssd.noaa.gov/PS/TROP/floaters/15L/imagery/rgb-animated.gif). Kliki pildile, et näha värskeimat animatsiooni!

Lee 2. kategooria orkaanina 26. septembril Atlandi keskosas (http://www.ssd.noaa.gov/PS/TROP/floaters/14L/imagery/rgb-animated.gif). Kliki pildile, et näha värskeimat animatsiooni!

2017. a Atlandi orkaanihooaeg on olnud vaat et rekordiliselt katastroofiline. Sestap on nii meedia kui inimeste huvi olnud viimasel ajal orkaanide vastu väga suur.
Sissejuhatus. Käesoleva aasta septembris oleme olnud tunnistajaks mitmetele intensiivsetele troopikatsüklonitele, millest enim kõneainet on pakkunud 4. kategooria orkaan Harvey (tegutses 1. septembrini), mis tõi Texase osariiki rekordilise sademehulga (paiguti, peamiselt Houstonis ja selle ümbruses, üle 1000 mm), ja 5. kategooria orkaan Irma, mis mõjutas paljusid piirkondi Väikestest Antillidest kuni USAni. 6.–8. septembril tegutsesid Atlandil korraga kolm orkaani, nende hulgas 2. kategooria orkaan Katia Mehhiko lahel ja 4. kategooria orkaan Jose Väikestest Antillidest läänes.
Siiski ei ole käesolev hooaeg midagi enneolematut, meenutagem 2005. a orkaanihooaega: tekkis 31 troopikatsüklonit, millest 28 olid troopilise tormi, 15 orkaani ja 7 tugeva orkaani (vähemalt 3. kategooria Saffir-Simpsoni skaalal) tugevusega. Või siis 2010. a hooaeg, kui Atlandi ookeanil või selle ääremeredel tekkis kokku 19 troopikatsüklonit, millest 12 olid orkaanid, neist 5 olid vähemalt 3. kategooria tugevusega, samuti oli sellele hooajale tüüpiline see, et korraga oli kaks orkaani tegutsemas, ühel hetkel koguni kolm. Seevastu Vaikse ookeani idaosas lõppes tollal orkaanide moodustumine juba septembriga, sest algas La Niña*.
Kuna 2017. a orkaanihooaeg Atlandil on olnud üks kõige katastroofilisem hooaeg üldse, siis tõusid orkaanid septembris meediahuvi orbiiti. Seepärast tasub orkaaniteemal pikemalt peatuda.
* – La Niña on nähtus, kui Vaikse ookeani idaosa vee pinnatemperatuur muutub keskmisest külmemaks. Lõuna-Ameerika ranniku ilm on sel puhul tavalisest kuivem. La Niña ajal suureneb muu hulgas orkaanide sagedus ja tugevus Atlandi ookeanil.

5. kategooria orkaan Irma 6.09.2017 (satellitpildianimatsioon http://www.ssd.noaa.gov/PS/TROP/floaters/11L/11L_floater.html).

Mõned üldmärkused tsüklonite kohta
Mõistet „tsüklon” kasutatakse kirjanduses ja kõnepruugis väga sageli kõrvuti „madalrõhkkonnaga”. Harjumuspäraselt peetakse tsükloniks ümbritsevast madalama rõhuga ala. Kui aga süüvida tsükloni mõiste sisusse, viitab see tegelikult suletud tsirkulatsioonile, seevastu „madalrõhkkond” tähendab ümbritsevast madalama rõhuga piirkonda. Kuna mõlemad nähtused on tavaliselt seotud, tulenebki sellest näiline sünonüümsus. Eeltoodu ajendil saab õhurõhukaardi puhul rääkida madalrõhkkondadest, aga mitte tsüklonitest. Et teha kindlaks tsükloneid, on vaja veel õhu liikumise kaarte, näiteks voolujoonte kaarti. 
Madalrõhuala ja tsükloni mõiste sisu erinevad ka selle poolest, et esimene viitab vaid suhtelisele õhurõhule: näiteks kui selle naaberalal valitseb piisavalt kõrge õhurõhk, võib madalrõhuala sees olla normaalrõhust (1013,25 hPa merepinnal) kõrgem õhurõhk. Näiteks 2012. aasta 4. veebruaril tekkis Läänemere lõunaosa kohal polaartsüklon, mille keskmes oli miinimumõhurõhk koguni 1033 hPa, selline rõhk on aga pigem omane kõrgrõhkkonnale. Lisaks sellele hõlmab madalrõhkkonna mõiste vähemalt üht suletud samarõhujoont või samakõrgusjoont. 
Madalrõhkkonna mõiste kõrval võib siis tsüklonit määratleda kui kolmemõõtmelist suletud tsirkulatsiooniga õhukeerist, milles õhk liigub põhjapoolkeral vastupäeva ja lõunapoolkeral päripäeva; selle keskosas on õhurõhk tüüpiliselt kõige madalam. 
Tsükloniteks peetakse kõnekeeles ka väikeseid, ehkki teinekord väga intensiivseid keeriseid nagu tornaadod, tolmukeerised jne, milles õhk võib liikuda mitte ainult nagu tsüklonis (põhjapoolkeral vastupäeva), vaid ka samamoodi kui antitsüklonis (põhjapoolkeral päripäeva). Rangelt võttes peab aga tsüklon olema kas α-meso- või sünoptilises skaalas** liikuv õhupööris, st tema läbimõõt peab olema vähemalt sadu kilomeetreid.
** – Meteoroloogias kasutatakse erinevaid ajalisi ja ruumilisi skaalasid, mille huviorbiiti jäävad nähtused on sageli erinevad. 
Kõige üldisemalt jagunevad meteoroloogias mastaabid mikro-, meso-, sünoptiliseks ja globaalskaalaks. Mikroskaala huviorbiiti jäävad nähtused, mille ruumiline ulatus on maksimaalselt 1 km, näiteks üksikud pilved, kohalik turbulents, tolmukeerised jne. Mesoskaala nähtused hõlmavad juba 22000 km; vastava ulatusega nähtuste ring on väga lai, alates tornaadodest ja äikestest kuni frontide ja väiksemate tsükloniteni. Sel põhjusel jagatakse see skaala veel omakorda kolmeks: γ-meso tegeleb mõne kuni 20 km ulatusega nähtustega, nagu konvektsioon, üksikud äikesed, tornaadod (nimetatakse seetõttu ka äikeseskaalaks), β-meso aga kümnete kuni 200 km ulatusega nähtusi (näiteks  briisid, järveefekt) ja α-meso hõlmab 2002000 km (frondid, väiksemad tsüklonid, konvektiivsüsteemid), minnes üle sünoptiliseks skaalaks. Viimase huviorbiidis on tuhandete km ulatusega nähtused, nagu frondid ja  rõhkkonnad. See on sünoptikute ja ilmaprognooside igapäevane pärusmaa. Kõige suurema ruumilise ulatusega on globaalskaala, mille huviorbiiti jäävad mitmesugused tsirkulatsiooniga seotud ja kliimanähtused, nagu El Niño (lõunaostsillatsioon).
Kõige märkimisväärsemad on barokliinsed ehk parasvöötme- ja troopika- (fronditud) tsüklonid. Olenevalt sellest, millist tüüpi parasjagu käsitletakse, on ka nende tekkekoht ja -viis erinev. Troopikatsüklonid tekivad valdavalt barotroopses troposfääris, st seal, kus on ühtlaselt kuum õhumass ega ole fronte, st puudub õhumasside vastasseis; need saavad oma energia vaid kondenseerumissoojusest. Troopikatsüklonid saavad tekkida ainult ookeanide (ulatusliku veepinna) kohal. Seevastu parasvöötmetsüklonid tekivad barokliinses troposfääris, st seal, kus on märkimisväärne õhumasside vastasseis, sooja ja külma õhu advektsioon, frondid, saades oma energia barokliinsetest protsessidest (atmosfääris olev potentsiaalne energia muutub parasvöötmetsükloni arengu jooksul kineetiliseks energiaks). Need tsüklonid võivad tekkida nii maismaa kui ookeanide kohal. 

Nõnda näeb välja troopika- ja parasvöötme- (barokliinne) tsüklon skeemil ja satelliitpildil. Vasakul pildil on 24. oktoobril 2012 Jamaica kohal möllanud orkaan Sandy. Pane tähele moodustuvat tormisilma! Märkus: skeemil on katkendjoontena märgitud isotahhid (tuule tugevuse samajooned) ja pidevjoonega isobaarid. 
Allikas: http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/A7.html, NOAA, EUMETSAT/Sat24.com, eestindanud ja graafiliselt kokku seadnud Krista Mölder.

Troopikatsüklonid ja selle intensiivne variant orkaan
Orkaan on troopikatsüklon, milles on aluspinna lähedal kokkuleppeliselt suurim püsituule kiirus üle 32,7 m/s. Orkaanist nõrgemaid troopikatsükloneid nimetatakse troopilisteks tormideks (püsituul 18–32 m/s) ja troopilisteks depressioonideks ehk madalrõhkkondadeks (püsituul nõrgem kui 18 m/s, kuid suletud tsirkulatsioon olemas).
Püsituul on arvestatud tavaliselt 1 min keskmisena, vahel ka 10 min keskmisena. Tuulepuhangud võivad olla muidugi 10% või enamgi keskmisest tugevamad. See suurima tuulekiirusega vöönd võib-olla väga kitsas. Mõnedel, tavaliselt 1. ja 2. kategooria orkaanidel, võib orkaanitugevusega tuulte riba silma ümbruses olla ainult 10–30 km laiune.
Troopikatsükloneid klassifitseeritakse Saffir-Simpsoni skaala alusel, see põhineb just 1 min keskmisel tuule kiirusel ja selles on 5 kategooriat. Ei kasutata Beauforti skaalat, mis on kohane keskmistel ja suurtel laiustel. Beauforti skaala loodi 1805. a, ametlikult kasutusel aastaist 1830. Orkaani läveks 32,7 või 33 m/s, aga ikka keskmise ehk püsiva kiiruse järgi, mitte igasugune tuul. Tõsi küll, Beauforti skaalat on troopikatsüklonite intensiivsust arvesse võttes pikendatud 1946. aastal 17 pallini, kuid sellist pikendatud skaalat kasutatakse praktikas vaid Taiwanil ja Hiinas, mis on üsna sageli ohustatud erakordselt tugevatest troopikatsüklonitest, mujal on sel vaid teoreetiline väärtus kui sedagi. Rangelt võttes on Saffir-Simpsoni skaala ametlikult kasutusel Atlandi ookeanil ja Vaiksel ookeanil (kuupäevarajast ida pool), kus intensiivseid troopikatsükloneid nimetatakse orkaaniks, seevastu taifuunid vaid Hiina ja Jaapani kandis jne, kus võidakse teisi skaalasid kasutada. NB! Nähtus (troopikatsüklon ja selle intensiivne variant orkaan) on nii Atlandil, Vaiksel kui India ookeanil täpselt sama, olenemata, kuidas neid nimetada (orkaan, taifuun, tsüklon vms).
Orkaani tugevust hinnatakse kaudselt, peamiselt Dvoraki meetodil, vt http://en.wikipedia.org/wiki/Dvorak_technique. Selleks kasutatakse vaid kaugseireandmeid (satelliitpilte), sest otseseid mõõtmisandmeid tavaliselt pole või on neid vähe ja harva.
Orkaani tekkeks on vaja väga sooja mere või ookeani pinnakihti, kus temperatuur on vähemalt 26 °C (kuid on erandeid, vt https://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Vince) ja selle paksus mitukümmend meetrit. Kui nii sooja vee kiht oleks väga õhuke, näiteks kümmekond meetrit, siis tuule ja lainetuse mõjul segataks ülemised veekihid sügavamatega läbi ning temperatuur langeks liiga madalale. Orkaani tekkeks peab lisaks soojale veele olema atmosfääris väike tsonaalne tuulenihe ja troposfääri ülaosas nõrgad tuuled. Kui need tingimused on täidetud, võib rünksajupilvede kogumist areneda alguses pilveklaster (-kobar) ja seejärel juba troopiline depressioon (fronditu madalrõhkkond, millel on suletud tsirkulatsioon), hiljem troopiline torm ja lõpuks orkaan. Coriolisi efekt soodustab suletud tsirkulatsiooni (õhuringluse) teket – seetõttu otse ekvaatoril troopikatsükloneid ei teki, kuna seal Coriolisi efekt (jõud) on null ega anna tõuget tsirkulatsiooni algatamiseks. Ometigi on erandid võimalikud, ühest sellisest  pikemalt: http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclone_Agni.

Nii saavad alguse tüüpilised Atlandi ookeani orkaanid: Aafrikast lähtuvad idalained hakkavad sooja veepinnale kohale jõudes soodsatel tingimustel arenema troopikatsükloniks. Neid suunab läände ja loodesse Assoori maksimum. Allikas: http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/A4.html
Troopikatsüklonite tekkeks sobivaid troposfääri häiritusi on nelja liiki (vähemalt Atlandi ookeanil): idalained (ingl. k Easterly Wave), Lääne-Aafrika häirituseliin (ingl. k West African Disturbance Line), troopiline troposfääri ülaosa lohk (ingl. k Tropical Upper Tropospheric Trough) ja nn vana polaarfront (ingl. k Old Frontal Boundary). Idalained on tüüpiliseks troopikatsükloni eelstaadiumiks (neid on enim septembris, aga ka augustis ja oktoobris; neist tekkinud orkaane tuntakse Cape-Verde tüüpi orkaanidena, kuhu kuulus ka Irma ja Jose). Idalained tekivad tavaliselt Aafrika kohal ja on põhjustatud Aafrika kohal olevast troposfäärilisest jugavoolust. Idalained on esialgu troopikasiseses koondumisvööndis nähtavad suurema pilvisusega meridionaalsed pilvevööndid, mis liiguvad läände, koosnedes peamiselt rünksajupilvedest. Kui tingimused on sobivad (palju niiskust, soe ookeanipind, väike tuulenihe, piisav kaugus ekvaatorist), siis suureneb nendes lainetes konvektiivne aktiivsus, tekivad rünksajupilvede klastrid (kogumid) ja see võib viia troopilise tsükloni tekkele. 

Orkaanide ja teiste sarnaste struktuuride (lähistroopikatsüklon, potentsiaalne troopikatsüklon) teke on seotud tavaliselt ookeani troopilise osaga, kuid mõnikord võib neid tekkida ka Vahemerel ja Mustal merel (teema vaidluse all). Suurtel laiustel võivad tekkida analoogilised tormid (polaartsüklonid), millel on olemas troopilise tormi või orkaani tunnused. Sel juhul on vajalik sooja vaba merevee olemasolu, mille kohal on eriti külm õhumass (veetemperatuur näiteks +5 °C, kuid 1,5 km kõrgusel atmosfääris aga –30 °C).
Kui lugeda õpikuid või muidu populaarteaduslikke artikleid, siis jääb tüüpiliselt mulje, nagu koosneks orkaan (pean orkaani all silmas tugevat troopikatsüklonit, mis Saffir-Simpsoni skaala alusel on vähemalt 1. kategooria tugevusega) peamiselt konvektsioonipilvedest, kusjuures keskmes on pilvitu või vähese pilvisusega rahuliku ilmaga ala (silm), mida ümbritsevad eriti võimsad rünksajupilved (nn silmasein). Tegelikult on väljakujunenud orkaanis pilveliike väga mitmesuguseid, kusjuures konvektsioonipilvedel ei pruugigi olla ulatuse mõttes suurim osakaal. Orkaani tekkimise ajal on tavaliselt tõesti konvektsioonpilvede osakaal väga suur, kuid aja jooksul suureneb märgatavalt teiste pilvede osakaal, eriti siis, kui orkaan on suuremõõtmeline. Lisaks kiudkiht- ja kõrgkihtpilvedele on orkaanis suure tähtsusega ka kihtsajupilved. Äikest on tüüpilises orkaanis siiski vähe. Peamiselt jääb äike orkaani servaaladele, kus võivad kujuneda üpris võimsad rünksajupilvekogumid, aga ka spiraalsetes osades (feeder bands) ja silmaseina pilvedes on äikest. Tavaliselt on seal küll välkude arv väike ja maapealne vaatleja ei pruugi üldse välkusid näha; suur välkude hulk on indikaatoriks, et troopikatsüklon hakkab kiiresti tugevnema. Silma all on ilm küll enamasti rahulik, kuid võib-olla pilves, näiteks kihtrünkpilvede tõttu. Nende kohal aga on selge ja igas ilmakaares on näha kõrged pilvevallid, nagu asuks kuskil sügava vaagna või kitsa kausi põhjas. Kuna silma piirkonnas on laskuvad õhuvoolud (antitsüklon ja laskumisinversioon), siis seal pole peale alumiste suhteliselt õhukeste pilvede (lamedad rünkpilved, kihtrünkpilved) suuri pilvemassiive. 

Orkaani struktuur ja selle keskme ehk silma kohal asuv antitsüklon. Viimane on tegelikult troposfääri ülemises osas. See tekib orkaanis vabaneva varjatud soojuse tõttu, sest soojenemise käigus kõrgustes vastava õhukihi paksus suureneb ja rõhk tõuseb. Selline antitsüklon suunab orkaani keskmes üles tõusvad ja jahtuvad õhumassid väljavooluna eemale. Nii püsib orkaan stabiilne või saab tugevneda kiiresti, kui väljavool on hästi välja kujunenud ja tugev. 
Lisaks on näha, millised pilveliigid valitsevad orkaani eri osades. Selline õhurõhk keskmes nagu 950 hPa valitseb sageli 3. ja 4. kategooria orkaanides Saffir-Simpsoni skaalal. 
Allikas: http://sageography.myschoolstuff.co.za/wiki/grade-12-caps/climate-and-weather/tropical-cyclones/, eestindanud ja graafiliselt kokku seadnud Krista Mölder.

Miks silm tekib ja kuidas see saab püsiv olla, ei teata täpselt. Üks olulisi tegureid on ilmselt orkaani kohas asuv antitsüklon, mille  keskmes paiknevad laskuvad õhuvoolud; need on seda tugevamad, mida intensiivsem on tsüklon ise. Selle põhjal võib järeldada, miks intensiivsete troopikatsüklonite keskmes asub väheste pilvedega ala: pilved hajuvad, sest õhk laskub (laskumisinversioon). Oma osa võib olla ka tugeval tsentrifugaaljõul, sest see tekitab nn pesumasinaefekti, mille mõjul tõrjutakse veetilgad pilvedena keskmest eemale (siiski ei usu sellesse väga).
Orkaani kohal asuva antitsükloni kese asubki silma kohal. See antitsüklon viib orkaanist tõusvad ja jahtuvad õhumassid eemale, vastasel juhul hääbuks orkaan (troopikatsüklon) üsna kiiresti pärast tekkimist. Antitsükloni olemasolu tähendab ka seda, et orkaani kohal on vastupidise õhutsirkulatsiooniga ala kui orkaanis endas.
Tõele vastab kindlasti see,  et maismaa on orkaani surm. Väga niiskete ja soiste alade kohal võib orkaani nõrgenemine olla teatud tingimustel veidi aeglasem, kuid hääbumisest seda muu ei päästa, kui uuesti sooja vee kohale jõudmine. Orkaani arengut takistab või nõrgendab ka väga kuiv õhumass, isegi kui kõik muud tingimused võivad olla väga head. Samuti on väga ebasoodne asjaolu tugevate troposfääri ülaosa tuulte piirkonda sattumine, täpsemalt tugev tsonaalne tuulenihe. Seevastu meridionaalse tuulenihkega, isegi vastavate jugavooludega, on ebasoodne mõju vähe seotud või koguni on soodsaks asjaoluks, sest meridionaalse jugavoolud pakuvad jahtunud õhumassidele soodsat äravoolukanalit. Tsonaalsed tugevad tuuled destruktureerivad konvektsiooni, mis on sisuliselt orkaani mootoriks.

Orkaanide nimetamisest
Troopilisi madalrõhkkondi (ehk neid troopikatsükloneid, mis tekkimise hetkel pole veel troopiline torm) tähistatakse järjekorranumbriga vastavalt sellele, mitmes see on antud hooajal. Kui selline madalrõhkkond tugevneb troopiliseks tormiks, siis antakse sellele nimi. Vastavaid nimekirju koostatakse 5 aastaks ette ehk Atlandil vahetatakse 6 aasta järel nimekirju. WMO komisjon kinnitab igal aastal, saates mõned "erru" (pensionile). Seega, kui tekib troopiline torm, siis on nimi juba kohe võtta: http://www.nhc.noaa.gov/aboutnames.shtml
Kasutatakse vaheldumisi mehe- ja naisenimesid, kusjuures nimed on tähestikulises järjekorras. Nimetamine lihtsustab suhtlemist ja väldib eksitusi, sealhulgas suurendab hoiatuste andmisel arusaamist, et millisest troopikatsüklonist käib jutt. Nimetama hakati Atlandi ookeanil ametlikult 1953. aastast, kusjuures 1979. aastani kasutati vaid naisenimesid, hiljem vaheldumisi mehe -ja naisenimesid kuni tänapäevani. Sealjuures kasutatakse nimekirja ikka uuesti ja uuesti ja pensionile saadetakse vaid väga suurt kahju tekitanud orkaanid ehk nende nimesid enam ei kasutata: http://www.nhc.noaa.gov/aboutnames_history.shtml#retired.

Kas 2017. a orkaanihooaeg on eriline? Kas ja kuidas see on seotud kliimamuutusega? Kas ja kuidas orkaanid võivad ka Eestit kuidagi mõjutada?
Seda orkaanihooaega peetakse üheks katastroofilisemaks üldse Atlandi ajaloos. Näiteks Barbuda saar tehti maatasa (5. kategooria orkaan Irma, hiljem tormituuled 4. kategooria orkaanilt Jose, mis küll möödus kaugemalt). Lisaks püstitati troopilise tsükloni sajurekord USAs: 1318 mm orkaan Harveyga Texases, mis jääb kogu Atlandil 5. kohale. Orkaan Jose jätkas tegutsemist veel septembri teisel poolelgi ja lähenes Kanadale. 
Kuid kas see kõik on kuidagi erakordne ja anomaalne? Loomulikult esineb anomaaliad läbi aegade. Nii on mitmed orkaanide rekordid aastakümneid vanad (ja rohkemgi) ehk veel ajast, kui süstemaatiliselt nimesid neile veel ei pandud (sellega alustati 1950ndatel). Vahest üks märkimisväärsemaid rekordeid on 1780. a orkaan, mis Kariibias põhjustas üle 20 000 hukkunu, olles Atlandil teadaolevalt ohvriterohkeim.
Kuid kas orkaane on viimasel ajal rohkem ja nad on tugevamad? Keeruline öelda, sest alles 1970ndatest on tänu kaugseire arengule olemas info kõikide troopikatsüklonite kohta, seega pole usaldusväärne aegrida kuigi pikk. Siiski, võimalikke trende on uuritud ja leitud, et peamiselt puudutavad võimalikud muutused just orkaanide tugevust ja intensiivsust – võib karta üha võimsamaid orkaane, sest veetemperatuur määrab eeskätt just nende tugevuse ja intensiivsuse (kliimamuutuse kontekstis on tähtis peamiselt ookeani pinnaveetemperatuuri tõus). Seevastu orkaanide hulga ja sageduse kohta on saadud vastuolulisi tulemusi, sealhulgas: võib küll võimsamaid oodata, kuid nende üldine arv väheneb. Ilmselt määrab orkaanide arvu mõni keerukam mehhanism või on võrdväärselt olulised teised tingimused lisaks veetemperatuurile. See keerukam mehhanism võib tõenäoliselt olla Atlandi mitmeaastakümne-ostsillatsioon (AMO – Atlantic Multidecadal Oscillation).

Väga huvitav animatsioon 5. kategooria orkaani #Irma liikumisest 5.09.2017. Satelliitandmed: GOES-16

Arvan, et muretseda tasub vast orkaanide võimsuse kasvu pärast ehk nende purustusjõud suureneb. Kuigi orkaanidesse võib suhtuda nii hästi kui halvasti, on kindel see, et orkaanid on kasulikuks ja vajalikuks nähtuseks nii süsteemi ookean-atmosfääri soojusbilansi tasakaalustajana kui on tähtsaks niiskusallikaks (nii mõnigi rahvas tervitab orkaane kui kauaoodatud vihmaandjat).
Kuigi Eestit troopikatsüklonid otseselt mõjutada ei saa, sest puuduvad igasugused tingimused nii nende kohalejõudmiseks kui siin tekkimiseks (palju maismaad, Läänemere väiksus ja külm vesi jne) ja ilmselt jääb see nii, ükskõik kui palju kliima ka muutuks, on neil kaudne mõju ometigi olemas. Seda on uurinud ilmahuviline Tarmo Tanilsoo, kes näitas oma uurimistöös, et orkaanid võivad jõuda Eestisse jäänustena: näiteks muutuvad parasvöötmetsükloniks või ühinevad mõne sellisega, andes viimase tugevnemiseks soojust ja niiskust, seejärel võib sellist lisa saanud tsüklon lõpuks Läänemerele jõuda ja tuua kaasa tuult ja sadu. Nii tõid näiteks orkaan Helene jäänused 2006. a võimsaima äikesepäeva Eestisse nii hilisel ajal nagu 1. oktoobril.

Kokkuvõttes ei ole midagi uut siin päikese all: on olnud praegusest ka märksa tugevamaid ja erilisemaid orkaane. Samas muretseda tasub nende võimsuse kasvu pärast, sest veetemperatuur on kasvutrendis (ka Irma puhul võimaldas selle 5. kategooriana püsimist peaaegu rekordilise aja just üle 30 °C veetemperatuur). Samas keeruline on lahutada looduslikust varieeruvusest (nt AMO) inimmõju (nt inimtekkelist kliimamuutust). Seetõttu pole võimalik öelda kuigi suure usaldusväärsusega, mis hakkab orkaanidega edasi toimuma. Kindel on, et tulemata ei jää. Eestis pole orkaane vaja karta, kuid nende jäänused avaldavad ometigi aeg-ajalt mõju. Pigem on siin teemaks näiteks paduvihma sagenemine ja nende intensiivsuse kasv, kuumasaare-efekt linnades (tiheasustusaladel) jms.

Prof Keevalliku artikkel orkaanidest, mis keskendus 2017. a Atlandi hooajale:

Kliki pildile, et näha arvamuslugu!

Lõpuks soovin anda mõne selgitava lause prof Keevalliku ilmunud jutule http://arvamus.postimees.ee/4241047/sirje-keevallik-orkaanid-harvey-irma-jose-ja-katia. Asi selles, et prof Keevalliku lugu tekitas palju segadust ja mõned väited vajavad täiendavaid selgitusi.
Atlandil vahetatakse 6 aasta järel nimekirju. WMO komisjon kinnitab need igal aastal, saadab mõned "erru". Atlandi nimed on pärit NHC-st, vt ka http://www.nhc.noaa.gov/aboutnames.shtml
Lisaks sellele natuke mõistetest, sest need vajavad kindlasti lahtirääkimist. Troopikatsüklon on tavaliselt väikestel laiustel tekkinud madalrõhkkond, mida iseloomustab energia saamine kondenseerumissoojusest, konvektsioonipilvede (rünksajupilvede) rohkus ja frontide puudumine ehk neid täidab ühtlaselt kuum ja niiske õhumass (erinevalt parasvöötmetsüklonitest, kus võtmetähtsusega on õhumasside vastasseis ja frondid). Orkaan on tugev troopikatsüklon, mille püsituulte kiirus ulatub vähemalt 33 m/s (püsituul on siis vähemalt 1 min keskmine tuule kiirus), seega on orkaan kindel mõiste, mitte aga igasugune üle 33 m/s tuul. Meil parasvöötmes saab rääkida vaid orkaanitugevusega tuulest (on küll üksikuid juhtumeid, kui keskmisele laiusele on jõudnud troopikatsüklon, aga see muutub ikkagi parasvöötmeliseks ehk tekib õhumasside vastasseis – barokliinne labiilsus, ja frondid, ega jõua iial troopilisena nt Läänemerele). 
Troopikatsüklonite jaoks kasutatakse Saffir-Simpsoni skaalat, mitte aga Beauforti skaalat, mis on kohane keskmistel ja suurtel laiustel. Beauforti skaala loodi 1805. a, ametlikult kasutusel aastaist 1830. Orkaani läveks 32,7 või 33 m/s, aga ikka keskmise ehk püsiva kiiruse järgi, mitte igasugune tuul. Tõsi küll, Beauforti skaalat on troopikatsüklonite intensiivsust arvesse võttes pikendatud 1946. aastal 17 pallini, kuid sellist pikendatud skaalat kasutatakse praktikas vaid Taiwanil ja Hiinas, mis on üsna sageli ohustatud erakordselt tugevatest troopikatsüklonitest, mujal on sel vaid teoreetiline väärtus kui sedagi.
Troopikatsüklonid pole üksnes orkaanid, vaid ka troopilised tormid ja troopilised madalrõhkkonnad ehk depressioonid, millel on suletud tsirkulatsioon, kuid mille püsituulte kiirus jääb alla 33 m/s. Prof Keevalliku kirjutisest jääb justkui teine mulje: troopikatsüklonid on vaid orkaanitugevusega tuuli tekitavad süsteemid (kindlasti on vale väide, et Arlene...Gert – neist enamik ei jõudnud troopikatsükloni aunimetuseni – tegelikult jõudsid küll, muidu poleks neile nime antud, küll aga enamik neist ei jõudnud Saffir-Simpsoni skaala järgi orkaani tugevuseni). 
Nähtus (troopikatsüklon ja selle intensiivne variant orkaan) on nii Atlandil kui Vaiksel ookeanil täpselt sama, olenemata, kuidas neid nimetada (orkaan, taifuun, tsüklon vms). 

12 kommentaari:

Anonüümne ütles ...

Kuidas Te julgete väita, et professor Keevalliku lugu kõlab segadusttekitavalt ning seada mõned tema väited kahtluse alla?

Millised on Ott Tuulbergi ja Jüri Kameniku akadeemilised saavutused? Ootan konkreetset loetelu avaldatud teadustrükistest auhindadest ja kõigest muust. Minu kirja ignoreerimine näitaks lihtsalt, et ei juleta enda seisukohti kaitsta.

https://www.etis.ee/Portal/Persons/Display/526f86c8-ce67-4cba-a96a-e3dcbf46f82f . Sirje Keevalliku CV on muljetavaldav ning akadeemiliselt on ta äärmiselt edukas. Tema kritiseerijatele teadmiseks - see võib Teile akadeemilistes ringkondades veel kalliks maksma minna! Ärge kritiseerige endast rohkem saavutanud inimesi, minu arvates oli Keevalliku artikkel väga täpne ja hea, seal pole vigu.

Jüri Kamenik ütles ...

Troopikatsüklon Faith https://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Faith on jäänud senimaani ekstreemseimaks juhtumiks, sest jõudis troopilisena Põhjamerele (61. pl).

Anonüümne ütles ...

Miks Te ei vasta minu järelepärimisele konkreetselt? Miks te kritiseerite Keevallikut?

Jüri Kamenik ütles ...

Asi pole isikus, vaid sisulistes argumentides (postituses toodud). See, kes mina olen või kes on Keevallik, ei loe lõppkokkuvõttes. Vastavate loogikavalskuste kohta http://demakook.edicypages.com/tooted.

Anonüümne ütles ...

Kas keegi oskab arvata, kes see tulihingeline Keevalliku-fanaatik on ning mis motiividel ta teda kaitseb ja promob? Jääb arusaamatuks, miks peaks keegi niimoodi käituma.

Anonüümne ütles ...

Ta vist pigem irvitab tema üle sellise imeliku plämaga. Vähemalt mulle jääb selline mulje. Mingi haige naabrimees või ex vms.

Anonüümne ütles ...

Huvitav mis selle Keevalliku kummardaja akadeemilised saavutused on...

Anonüümne ütles ...

Väga tõenäoliselt on tegu sama isikuga, kellega blogi autor mõned aastad tagasi vägevaid vaidluseid pidas talve teemal. Tol korral võis siin ikka tõelist oppositsiooni kogeda, aga viimasel ajal paraku ignoreeritakse tema kommentaare.

Jüri Kamenik ütles ...

Ain Kallis jt näitasid, et seisukohad ei pidanud vett ja seetõttu enam pole põhjust suhelda.
Nüüd tegu 3. kategooria orkaaniga.

Anonüümne ütles ...

Kurb on niisuguseid jõuetuid rünnakuid vaadata, ei oska nutta ega naerda. Mina võitlen õigluse ja teaduse eest. Selle eest, et akadeemiliselt edukaid isikuid ei tehtaks maha ega kritiseeritaks alusetult. Keevalliku artikkel orkaanidest oli väga täpne, ärge tulge nüüd minuga vaidlema. Muideks, mina pole see, kes valimiste teemal sõna võtab - poliitika jätab üsna külmaks.

Olen märganud siin blogis nii mõningaidki ebatäpsusi ning neile vahel ka tähelepanu juhtinud. Kompetentsi on piisavalt, sest oman vastavas valdkonnas mitmekümneaastast töökogemust, töötan juhtival kohal. Oma õpetaja, professor Sirje Keevalliku kohta jagub vaid häid sõnu. Olen temale siiralt tänulik, ta on väga karismaatiline isiksus, kes õpetab kaasahaaravalt ning on väga toetav lõputöö kirjutamisel. Tuhat tänu talle! Seepärast ei luba ma teda niimoodi kritiseerida ning teistele teadmiseks - see võib Teile akadeemilistes ringkondades veel kalliks maksma minna! Ja muideks: Professor Keevallik on Ain Kallisest rohkem saavutanud!

Anonüümne ütles ...

Teeme ennustusvõistluse. Mitu häält saab Keevallik? Mina pakun 432 häält! Mis teised arvavad?

Facebookis kirjutas keegi Priit ilmakommuunis, et räige tuul oli valimas käies, raske oli käia. Ei tea, keda nad seal valivad. Minu poolest olgu või okraan Harvey, ikka annan ustavalt hääle Professori heaks!

Anonüümne ütles ...

Nonii detektiivid. Keevalliku fänni viimasest kirjast on aru saada, et ta on FB-kommuunis. Seega keegi nendest, oluline niidiots käes. Mõne Scherlock võiks selle põhjal välja selgitada, kes see on, mind kohe siiralt huvitab :) :)