Tropische orkanen beginnen hun bestaan als een groep donderwolken in een instabiele atmosfeer, boven een zee van meestal meer dan 26,5 °C warm – ze krijgen hun energie dan ook voornamelijk van warmte en vocht.
De donderwolken kunnen in samenspel met zee en atmosfeer tot een tropische depressie uitgroeien. Ook krijgt het proces energie doordat er warmte wordt vrijgemaakt tijdens de wolkvorming.
Deze energie verwarmt de lucht, die uitzet. Daardoor daalt de luchtdruk aan het oppervlak onder de uitgezette lucht. Hierbij wordt er meer lucht naar het centrum toe getrokken, waardoor er meer warme, vochtige lucht opstijgt die wolken vormt, die weer meer energie aanleveren enzovoort.
Zo ontstaat een orkaan
Tropische orkanen hebben een bepaalde cyclus. In twee tot vier dagen bouwen ze zich op vanaf een storing tot een volle storm, en ze houden vaak twee tot drie weken aan. Ze worden gevoed door warm zeewater, dus meestal ebben ze weg wanneer ze aan land gaan of te ver van de evenaar komen.
1.
Zeewater bereikt een temperatuur boven de 26,5 °C. Het warme water moet een diepte van minimaal 50 meter hebben.
2.
Door het warme zeewater stijgt een enorme hoeveelheid warme en vochtige lucht in naar de atmosfeer. En doordat warme lucht lichter is dan koude lucht, ontstaat er een lagedrukgebied.
3.
Om het lagedrukgebied op te vullen, wordt koude lucht aangetrokken. Maar door de draaiing van de aarde wordt de wind afgebogen, waardoor deze in een opwaartse richting rond het lagedrukgebied cirkelt.
4.
Hoog in de atmosfeer wordt de warme, opstijgende lucht door hevige winden weggezogen van het centrum van het lagedrukgebied. Hierdoor komt er ruimte vrij voor nog meer warme en vochtige lucht.
5.
De waterdamp in de warme lucht condenseert en verandert in grote, dichte donderwolken. Hierdoor komt er heel veel warmte vrij, waardoor het lagedrukgebied toeneemt en zich ontwikkelt tot een gigantische wervelwind – een tropische orkaan.
Deze cyclus kan zich alsmaar blijven herhalen, waardoor het systeem heviger wordt totdat er andere factoren mee gaan spelen. Zo kan er kouder zeewater toestromen, of ebt de energie weg wanneer de orkaan boven land komt.
Voor de verdere ontwikkeling is bovendien de corioliskracht nodig, de kracht van de aardrotatie die de grote zeestromen en weersystemen aan het draaien brengt. Die kracht zorgt er ook voor dat de depressie in de beginnende werveling in stand blijft, want de winden kunnen niet helemaal naar het midden toe om de depressie op te vullen.
Op het noordelijk halfrond zullen de winden die de depressie proberen op te vullen, naar rechts worden gezogen door de kracht, waardoor ze tegen de klok in gaan draaien. Op het zuidelijk halfrond draaien de winden met de klok mee.
Met speciale vliegtuigen kunnen onderzoekers metingen verrichten in het oog van een orkaan. Zo hopen ze meer te weten te komen over dit verwoestende natuurfenomeen.
Het oog van de orkaan
Het centrum van een tropische orkaan, waar de rest omheen draait, noemen we het oog, en de rand heet de oogmuur. Hier komen de zwaarste winden en regens voor. Het oog heeft een diameter van 20-50 kilometer en is onbewolkt en vrij windstil, en hier heerst de laagste druk. Mensen die wel eens in het oog van een orkaan zijn geweest, vertellen over een blauwe lucht en een merkwaardige stilte. Dat het windstil is, komt doordat de lucht die wordt aangezogen, nooit helemaal in het midden komt maar afgebogen wordt door de zogeheten corioliskracht en opstijgt. De lucht die in het oog afdaalt, lost daar de wolken op en klaart de hemel.
De combinatie van corioliskracht en warm zeewater bepaalt waar de tropische orkanen ontstaan.
Op de evenaar is de corioliskracht nul. Pas 500 kilometer ten noorden of zuiden is de kracht sterk genoeg om effect te hebben. Daarom kunnen zich langs de evenaar geen depressies ontwikkelen.
Bovendien is er een orkaanvrije zone aan weerszijden van Zuid-Amerika en ten westen van Afrika doordat koude stromen de zee onder de voor de orkanen vereiste 26,5 °C houden.
Hier komen de tropische stormen voor
Tropische stormen en orkanen ontstaan en ontwikkelen zich in bepaalde gebieden: in zeven zogeheten bassins. De stormen hebben warm water en de invloed van de aardrotatie nodig om zich te kunnen ontwikkelen,
en die omstandigheden doen zich alleen daar voor.
We kennen orkanen van veel plekken in de tropen, behalve de westkust van Afrika en Zuid-Amerika, waar koude stromen de zee onder de 26-27 °C houden die een orkaan nodig heeft. Op het noordelijk halfrond loopt het orkaanseizoen van mei tot december, op het zuidelijk halfrond van oktober tot mei.
Al horen we het meest over de Caribische orkanen, de westelijke Stille Oceaan krijgt er nog harder van langs. Orkanen kunnen niet ontstaan binnen 500 kilometer van de evenaar, want de rotatiekracht van de aarde – de corioliskracht – is hier niet sterk genoeg om een storm aan het draaien te brengen.