náhled|300x300pixelů|Snímek hurikánu Isabel (5. kategorie) severně od Portorika v Karibiku dne 14. září 2003. Pořízeno satelitem Aqua společnosti NASA v přirozených barvách. Větry v něm vanou ustálenou rychlostí kolem 250 km/h. Tropická cyklóna je rychle rotující bouřkový systém charakterizovaný středem nízkého tlaku, uzavřenou cirkulací v nízkých hladinách, silným větrem a spirálovitým uspořádáním bouřek, které vytvářejí silné deště a smrště. V závislosti na své poloze a síle se tropická cyklóna označuje různými názvy, například hurikán, tajfun, tropická bouře, cyklonální bouře, tropická deprese nebo prostě cyklón. Hurikán je silná tropická cyklóna, která se vyskytuje v Atlantském oceánu nebo v severovýchodní části tropického Tichého oceánu, a tajfun se vyskytuje v severozápadní části tropického Tichého oceánu. V Indickém oceánu a jižním Pacifiku se srovnatelné bouře označují jako „tropické cyklóny“ a takové bouře v Indickém oceánu lze také nazvat „silné cyklonální bouře“.
„Tropická“ odkazuje na geografický původ těchto systémů, které se tvoří téměř výhradně nad tropickými moři. „Cyklóna“ odkazuje na jejich větry, které se pohybují v kruhu a víří kolem jejich centrálního jasného oka. Při pohledu shora na severní polokouli víří proti směru hodinových ručiček a na jižní polokouli ve směru hodinových ručiček. Stáčení větrů do víru je způsobeno Coriolisovou silou. Tropické cyklóny se obvykle tvoří nad velkými vodními plochami s relativně teplou vodou. Energii získávají vypařováním vody z povrchu oceánu, která nakonec kondenzuje v mraky a déšť, když vlhký vzduch stoupá a ochlazuje se až do nasycení. Tento zdroj energie se liší od zdroje energie cyklonálních bouří ve středních zeměpisných šířkách, jako jsou nor'eastery a evropské větrné bouře, které jsou poháněny především horizontálními teplotními kontrasty. Tropické cyklóny mají obvykle průměr od 100 do 2 000 km. Tropické cyklóny každoročně zasahují různé oblasti zeměkoule včetně pobřeží Mexického zálivu, Austrálie, Indie a Bangladéše.
Silné rotující větry tropické cyklóny jsou důsledkem zachování úhlového momentu hybnosti, který je dán rotací Země, když vzduch proudí dovnitř směrem k ose rotace. V důsledku toho se zřídkakdy vytvářejí ve vzdálenosti do 5° od rovníku. Tropické cyklóny se v jižním Atlantiku vyskytují velmi zřídka (i když se občas vyskytnou) kvůli trvale silnému větrnému gradientu a slabé intertropické konvergenční zóně. Naopak Africký východní proud a oblasti atmosférické nestability jsou příčinou vzniku cyklónů v severním tropickém Atlantském oceánu a v Karibském moři, zatímco cyklóny v blízkosti Austrálie vděčí za svůj vznik asijskému monzunu a teplé oblasti západního Pacifiku.
Hlavním zdrojem energie pro tyto bouře jsou teplé oceánské vody. Tyto bouře jsou proto obvykle nejsilnější nad vodou nebo v její blízkosti a nad pevninou poměrně rychle slábnou. To způsobuje, že tropickými cyklonami trpí hlavně pobřežní oblasti a méně vnitrozemí. Škody na pobřeží mohou být způsobeny silným větrem a deštěm, vysokými vlnami (v důsledku větru), bouřlivými přílivy (v důsledku větru a prudkých změn tlaku) a možností vzniku tornád. Tropické cyklóny nasávají vlhký vzduch z velké oblasti a koncentrují tuto vodu do srážek na mnohem menší ploše. Další doplňování vlhkého vzduchu může způsobit mnohahodinové nebo několikadenní extrémně silné deště až do vzdálenosti 40 km od pobřeží, což je daleko více, než kolik vody se v místní atmosféře nacházelo před příchodem cyklóny.. To pak může vést k záplavám řekami i samotným dešťovým přívalem, případně k celkovému zahlcení místních vodohospodářských struktur na velkém území. Ačkoli jejich účinky na lidskou populaci mohou být ničivé, tropické cyklóny mohou hrát roli při zmírňování sucha, i když toto tvrzení je sporné. Odvádějí také teplo a energii z tropů a přenášejí je do mírných zeměpisných šířek, což hraje důležitou roli při regulaci globálního klimatu.
Problematika Tropická cyklóna je obecný termín pro synoptický systém nízkého tlaku vzduchu s teplým jádrem a bez frontální cirkulace nad tropickými nebo subtropickými vodami na celém světě. Tyto systémy mají obvykle dobře definovaný střed, který je vyplněn silnou atmosférickou konvekcí a uzavřenou cirkulací větru v jeho okolí.
Historicky se tropické cyklóny vyskytovaly po celém světě po tisíce let, přičemž jedna z prvních zaznamenaných tropických cyklón se podle odhadů vyskytla v západní Austrálii kolem roku 4000 př. n. l. Než však byly ve 20. století k dispozici satelitní snímky, neexistoval způsob, jak tropickou cyklónu zjistit, pokud nezasáhla pevninu nebo se s ní náhodou nesetkala loď.
V moderní době se na světě každoročně vytvoří v průměru asi 80 až 90 pojmenovaných tropických cyklón, z nichž více než polovina vyvine vítr o síle hurikánu 120 km/h nebo více. Na celém světě se má obecně za to, že tropická cyklóna vznikla, jakmile je pozorován průměrný přízemní vítr přesahující 65 km/h. Předpokládá se, že v této fázi se tropická cyklóna stala soběstačnou a může dále zesilovat bez pomoci okolí.
Přehledový článek studie publikovaný v roce 2021 v časopise Nature Geoscience dospěl k závěru, že geografický rozsah tropických cyklón se pravděpodobně rozšíří směrem k pólům v reakci na oteplování klimatické Hadleyho cirkulace.
Intenzita Intenzita tropické cyklóny je založena na rychlosti větru a tlaku; při určování intenzity bouře se často používají vztahy mezi větrem a tlakem. Stupnice tropických cyklón, jako je Saffirova–Simpsonova stupnice hurikánových větrů a australská stupnice (Bureau of Meteorology), používají pro určení kategorie bouře pouze rychlost větru. Nejintenzivnější zaznamenanou bouří na východní polokouli je tajfun Tip v severozápadním Tichém oceánu v roce 1979, který dosáhl minimálního tlaku 870 hPa a maximální trvalé rychlosti větru 305 km/h. Nejvyšší maximální trvalá rychlost větru, která kdy byla zaznamenána, byla 345 km/h při hurikánu Patricia v roce 2015 – nejintenzivnější cyklon, který kdy byl zaznamenán na západní polokouli.
Faktory ovlivňující intenzitu Pro vznik a zesílení tropických cyklón je nutná vysoká teplota povrchu moře. Běžně přijímaný minimální rozsah teplot, aby k tomu mohlo dojít, je 26–27 °C, nicméně řada studií navrhuje nižší minimum 25,5 °C. Vyšší teploty povrchu moře vedou k rychlejšímu a někdy i rychlému zesílení. Vysoký obsah tepla v oceánu, známý také jako tepelný potenciál tropických cyklón, umožňuje bouřím dosáhnout vyšší intenzity. Většina tropických cyklón, u nichž dochází k rychlé intenzifikaci, prochází spíše oblastmi s vysokým obsahem tepla oceánu než s nižšími hodnotami. Vysoké hodnoty obsahu tepla oceánu mohou pomoci kompenzovat ochlazení oceánu způsobené průchodem tropické cyklóny a omezit tak vliv tohoto ochlazení na bouři. Rychleji se pohybující systémy jsou schopny dosáhnout vyšší intenzity při nižších hodnotách obsahu tepla oceánu. Pomaleji se pohybující systémy potřebují k dosažení stejné intenzity vyšší hodnoty obsahu tepla v oceánu.
Přechod tropické cyklóny přes oceán způsobuje výrazné ochlazení horních vrstev oceánu, což je proces známý jako upwelling, který může negativně ovlivnit následný vývoj cyklóny. Toto ochlazení je způsobeno především (větrem poháněným) mísením studené vody z hlubších vrstev oceánu s teplými povrchovými vodami. Tento efekt může bránit dalšímu vývoji cyklóny nebo vést k jejímu oslabení. Další ochlazení může přijít v podobě studené vody z padajících dešťových kapek (to proto, že ve vyšších nadmořských výškách je atmosféra chladnější). Při ochlazování oceánu může hrát roli také oblačnost, která chrání povrch oceánu před přímým slunečním zářením před přechodem bouře a mírně po něm. Všechny tyto účinky mohou dohromady způsobit dramatický pokles teploty povrchu moře na velkém území během několika málo dní. Naopak, míchání moře může vést k tomu, že se teplo dostává do hlubších vod, což může mít vliv na globální klima.
Vertikální střih větru negativně ovlivňuje zesilování tropické cyklóny tím, že vytěsňuje vlhkost a teplo z centra systému. Nízké úrovně vertikálního střihu větru jsou optimální pro zesilování, zatímco silnější střih větru vyvolává zeslabování. Vstup suchého vzduchu do jádra tropické cyklóny má negativní vliv na její vývoj a intenzitu tím, že snižuje atmosférickou konvekci a vnáší asymetrii do struktury bouře. Symetrické, silné odlivové proudění vede k rychlejšímu stupni zesílení, než je pozorováno u jiných systémů, protože zmírňuje lokální střih větru. Slábnoucí odliv je spojen se zeslabením dešťových pásem uvnitř tropické cyklóny.
Velikost tropických cyklón hraje roli v tom, jak rychle zesilují. Menší tropické cyklóny jsou náchylnější k rychlému zesílení než větší. Fudžiwarovým efektem, který zahrnuje interakci mezi dvěma tropickými cyklónami, může dojít k zeslabení a nakonec k rozptýlení slabší ze dvou tropických cyklón tím, že se sníží organizace konvekce systému a dojde k horizontálnímu střihu větru. Tropické cyklóny obvykle zeslábnou, když se nacházejí nad pevninou, protože podmínky jsou často nepříznivé v důsledku nedostatku oceánských sil. Brownův oceánský efekt může tropické cyklóně umožnit udržet nebo zvýšit intenzitu po dopadu na pevninu v případech, kdy došlo k vydatným srážkám, a to díky uvolňování latentního tepla z nasycené půdy. Orografický vztlak může způsobit výrazné zvýšení intenzity konvekce tropické cyklóny, když se její oko přesune nad pohoří, čímž se naruší uzavřená mezní vrstva, která ji omezovala. Trysková proudění mohou intenzitu tropické cyklóny jak zesilovat, tak brzdit, protože ovlivňují odtok bouře i vertikální střih větru. náhled|Schéma tropické cyklóny na severní polokouli
Formování Tropické cyklóny se obvykle vyvíjejí v létě, ale ve většině oblastí tvorby tropických cyklón byl zaznamenán vznik některé téměř každý měsíc. Tropické cyklóny na obou stranách rovníku obvykle vznikají v intertropické zóně konvergence, kde vanou větry buď ze severovýchodu, nebo z jihovýchodu. V této rozsáhlé oblasti nízkého tlaku se nad teplým tropickým oceánem ohřívá vlhký vzduch, který stoupá a vytváří oblaky, což způsobuje vznik bouřkových přeháněk. Tyto přeháňky se poměrně rychle rozptýlí, mohou se však seskupovat do velkých bouřkových shluků. Vzniká tak proudění teplého, vlhkého, rychle stoupajícího vzduchu, který se při interakci s rotací Země začne cyklicky otáčet.
K dalšímu rozvoji těchto bouřek je zapotřebí několika faktorů, mezi něž patří teplota povrchu moře kolem 27 °C a nízký vertikální střih větru obklopující systém, atmosférická nestabilita, vysoká vlhkost vzduchu v nižších až středních hladinách troposféry, dostatečná Coriolisova síla k vytvoření středu nízkého tlaku a již existující ohnisko nebo porucha v nízké hladině. Existuje limit intenzity tropické cyklóny, který silně souvisí s teplotou vody podél její dráhy a divergencí horních hladin. Ročně se na světě vytvoří v průměru 86 tropických cyklón o intenzitě tropické bouře. Z nich 47 dosahuje síly vyšší než 119 km/h a 20 se stává intenzivními tropickými cyklónami (intenzita alespoň 3. kategorie podle Saffirovy–Simpsonovy stupnice).
Klimatické cykly, jako je ENSO a Maddenova-Julianova oscilace, modulují načasování a četnost vzniku tropických cyklón. Rossbyho vlny mohou napomáhat vzniku nové tropické cyklóny tím, že šíří energii již existující zralé bouře. Kelvinovy vlny mohou přispívat ke vzniku tropických cyklón tím, že regulují vývoj západních větrů. 3 dny před hřebenem vlny se obvykle snižuje tvorba cyklón a 3 dny po ní se zvyšuje.
Rychlá intenzifikace