กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 61 นาที

พายุหมุนเขตร้อน

พายุ หมุนเขตร้อน เป็น ระบบพายุ หมุนเร็ว ที่มี บริเวณความกดอากาศต่ำ การหมุนเวียนของบรรยากาศ ระดับต่ำแบบปิดลมแรง และการเรียงตัวแบบเกลียวของ พายุ ฝนฟ้าคะนองที่ ก่อ ให้เกิดฝนตกหนักและ...

พายุหมุนเขตร้อน

หน้าเว็บได้รับการป้องกันบางส่วน

ภาพถ่ายจากอวกาศของพายุหมุนเขตร้อนที่มีตาพายุชัดเจน
ภาพพายุเฮอริเคนฟลอเรนซ์ที่ถ่ายจากสถานีอวกาศนานาชาติในปี 2018 ตาพายุผนังตาพายุ และแถบฝน โดยรอบ เป็นลักษณะเฉพาะของพายุหมุนเขตร้อน

พายุหมุนเขตร้อนเป็นระบบพายุ หมุนเร็ว ที่มีบริเวณความกดอากาศต่ำการหมุนเวียนของบรรยากาศระดับต่ำแบบปิดลมแรง และการเรียงตัวแบบเกลียวของพายุ ฝนฟ้าคะนองที่ ก่อให้เกิดฝนตกหนักและลมกระโชกแรง ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและความรุนแรง พายุหมุนเขตร้อนอาจถูกเรียกว่าพายุเฮอริเคน( hurricane ) , พายุไต้ฝุ่น (typhoon), พายุโซนร้อน ( tropical storm ) , พายุไซโคลน (cyclonic storm) ,พายุดีเปรสชันเขตร้อน ( tropical depression ) หรือเรียกง่ายๆ ว่าไซโคลนพายุ เฮอริ เคนเป็นพายุหมุนเขตร้อนที่รุนแรงซึ่งเกิดขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติกหรือมหาสมุทรแปซิฟิก ตะวันออกเฉียงเหนือ ส่วน พายุไต้ฝุ่นก็เช่นเดียวกันซึ่งเกิดขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ ในมหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ พายุที่เทียบเคียงกันได้จะถูกเรียกว่า "พายุหมุนเขตร้อน" เช่นกัน ในยุคปัจจุบัน โดยเฉลี่ยแล้วจะมีพายุหมุนเขตร้อนที่มีชื่อเกิดขึ้นประมาณ 80 ถึง 90 ลูกในแต่ละปีทั่วโลก ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่งจะพัฒนาเป็นพายุเฮอริเคนที่มีความเร็วลม 65  นอต (120 กม./ชม.; 75 ไมล์/ชม.) หรือมากกว่า[ 1 ]

พายุหมุนเขต ร้อน มักก่อตัวขึ้นเหนือผืนน้ำขนาดใหญ่ที่มีอุณหภูมิค่อนข้างอบอุ่น พลังงานของพายุมาจากกระบวนการระเหยของน้ำจาก ผิว มหาสมุทรซึ่งในที่สุดจะควบแน่นกลายเป็นเมฆและฝนเมื่ออากาศชื้นลอยขึ้นและเย็นตัวลงจนถึงจุดอิ่มตัวแหล่งพลังงานนี้แตกต่างจากพายุหมุนในละติจูดกลางเช่น พายุ โนร์อีสเตอร์และพายุลมแรงในยุโรปซึ่งได้รับพลังงานหลักจากความแตกต่างของอุณหภูมิในแนวนอนพายุหมุนเขตร้อนโดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 100 ถึง 2,000 กิโลเมตร (62 ถึง 1,243 ไมล์) ลมหมุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนเป็นผลมาจากการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมที่เกิดจากการหมุนของโลกขณะที่อากาศไหลเข้าสู่แกนหมุน ส่งผลให้พายุหมุนเกิดขึ้นได้ยากมากในระยะ 5 องศาจากเส้นศูนย์สูตรพายุหมุนเขตร้อนในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ เกิด ขึ้นได้ยากมากเนื่องจากแรงเฉือนลม ที่รุนแรงอย่างต่อเนื่อง และเขตบรรจบกันระหว่างเขตร้อนที่อ่อนแอ ในทางตรงกันข้ามกระแสลมตะวันออกของแอฟริกาและบริเวณที่มีความไม่เสถียรของชั้นบรรยากาศก่อให้เกิดพายุไซโคลนในมหาสมุทรแอตแลนติกและทะเลแคริบเบียน

พลังงานความร้อนจากมหาสมุทรทำหน้าที่เป็นตัวเร่งให้เกิดพายุหมุนเขตร้อน ส่งผลให้พื้นที่ภายในแผ่นดินได้รับความเสียหายจากพายุหมุนน้อยกว่าพื้นที่ชายฝั่ง แม้ว่าผลกระทบจากน้ำท่วมจะเกิดขึ้นทั่วทุกพื้นที่ก็ตาม ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับชายฝั่งอาจเกิดจากลมแรงและฝนตกหนัก คลื่นสูงพายุซัด ฝั่ง และพายุทอร์นาโดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อพายุหมุนเขตร้อนในหลายด้าน นักวิทยาศาสตร์พบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสามารถทำให้ผลกระทบของพายุหมุนเขตร้อนรุนแรงขึ้นได้ โดยเพิ่มระยะเวลา ความถี่ และความรุนแรงของพายุ เนื่องจากน้ำทะเลอุ่นขึ้นและวัฏจักรน้ำทวีความรุนแรงขึ้น [ 2 ] [ 3 ] พายุหมุนเขตร้อนดึงอากาศจากพื้นที่ขนาดใหญ่เข้ามาและทำให้ปริมาณน้ำในอากาศนั้นเข้มข้นขึ้นจน กลายเป็น ฝนในพื้นที่ที่เล็กกว่ามาก การเติมเต็มอากาศที่มีความชื้นหลังจากฝนตกอาจทำให้เกิดฝนตกหนักมากเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันในระยะทางไกลถึง 40 กิโลเมตร (25 ไมล์) จากชายฝั่ง ซึ่งเกินกว่าปริมาณน้ำที่บรรยากาศในท้องถิ่นมีอยู่ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ซึ่งส่งผลให้เกิดน้ำท่วม แม่น้ำ น้ำท่วมบนพื้นดิน และความไม่สามารถรองรับระบบควบคุมน้ำในพื้นที่ขนาดใหญ่ได้

คำจำกัดความและศัพท์เฉพาะ

พายุหมุนเขตร้อนเป็นคำทั่วไปสำหรับระบบความกดอากาศต่ำขนาดใหญ่ที่มีแกนอุ่นและไม่มีแนวปะทะ เหนือผืน น้ำ เขตร้อนหรือกึ่งเขตร้อนทั่วโลก[ 4 ] [ 5 ]โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะมีศูนย์กลางที่ชัดเจนซึ่งล้อมรอบด้วยการพาความร้อนในชั้นบรรยากาศ ที่ลึก และการหมุนเวียนของลมแบบปิดที่พื้นผิว[ 4 ]โดยทั่วไปถือว่าพายุหมุนเขตร้อนก่อตัวขึ้นเมื่อตรวจพบความเร็วลมเฉลี่ยที่พื้นผิวเกิน 35 นอต (65 กม./ชม.; 40 ไมล์/ชม.) [ 1 ]ในขั้นตอนนี้ถือว่าพายุหมุนเขตร้อนสามารถดำรงอยู่ได้ด้วยตนเองและสามารถทวีความรุนแรงขึ้นต่อไปได้โดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจากสภาพแวดล้อม[ 1 ]

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ตั้งและความรุนแรง พายุหมุนเขตร้อนจะถูกเรียกด้วยชื่อต่างๆ กันเช่นพายุเฮอริเคน พายุ ไต้ฝุ่นพายุโซนร้อนพายุหมุนพายุดีเปรสชันเขตร้อนหรือเรียกง่ายๆ ว่าพายุหมุน พายุเฮอริเคน เป็นพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรง เกิดขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติกหรือมหาสมุทรแปซิฟิก ตะวันออกเฉียงเหนือ และพายุไต้ฝุ่นเกิดขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ ในมหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ พายุที่มีความรุนแรงใกล้เคียงกันจะถูกเรียกว่า "พายุหมุนเขตร้อน" และพายุในมหาสมุทรอินเดียอาจเรียกว่า "พายุหมุนรุนแรง" ได้เช่นกัน

คำว่า "เขตร้อน"หมายถึงแหล่งกำเนิดทางภูมิศาสตร์ของระบบเหล่านี้ ซึ่งก่อตัวขึ้นเกือบทั้งหมดเหนือทะเลเขตร้อน ส่วนคำว่า " ไซโคลน"หมายถึงลมที่เคลื่อนที่เป็นวงกลม หมุนวนรอบศูนย์กลางที่โปร่งใสโดยลมพื้นผิวพัดทวนเข็มนาฬิกาในซีกโลกเหนือและ พัด ตามเข็มนาฬิกาในซีกโลกใต้ทิศทางการหมุนเวียนที่ตรงกันข้ามนี้เกิดจากผลของแรงโคริโอลิ

การก่อตัว

แผนภาพแสดงโครงสร้างของพายุหมุนเขตร้อน
แผนภาพแสดงพายุหมุนเขตร้อนในซีกโลกเหนือ

พายุหมุนเขตร้อนมักจะก่อตัวในช่วงฤดูร้อน แต่ก็มีการบันทึกไว้เกือบทุกเดือนในแอ่งพายุหมุนเขตร้อน ส่วนใหญ่ พายุหมุนเขตร้อนทั้งสองฝั่งของเส้นศูนย์สูตรโดยทั่วไปมีต้นกำเนิดในเขตบรรจบกันระหว่างเขตร้อน (ITCZ) ซึ่งมีลมพัดมาจากทิศตะวันออกเฉียงเหนือหรือตะวันออกเฉียงใต้[ 6 ]ภายในพื้นที่ความกดอากาศต่ำกว้างนี้ อากาศจะถูกทำให้ร้อนขึ้นเหนือมหาสมุทรเขตร้อนที่อบอุ่นและลอยขึ้นเป็นกลุ่มๆ ซึ่งทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองขนาดใหญ่[ 6 ]ฝนเหล่านี้จะสลายไปอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม พวกมันสามารถรวมตัวกันเป็นกลุ่มพายุฝนฟ้าคะนองขนาดใหญ่ได้[ 6 ]สิ่งนี้สร้างกระแสอากาศอุ่นชื้นที่ลอยขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเริ่มหมุนวนเป็นวงกลมเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับการหมุนของโลก[ 6 ]

ปัจจัยหลายประการจำเป็นสำหรับการพัฒนาพายุฝนฟ้าคะนองเหล่านี้ต่อไป ได้แก่อุณหภูมิผิวน้ำทะเลประมาณ 27 °C (81 °F) และแรงเฉือนลม แนวดิ่งต่ำ รอบระบบ[ 6 ] [ 7 ] ความไม่เสถียรของบรรยากาศ ความชื้นสูงในระดับล่างถึงกลางของโทรโพสเฟียร์แรงโคริโอลิสที่เพียงพอที่จะพัฒนาศูนย์กลางความดันต่ำและจุดโฟกัสหรือการรบกวนระดับต่ำที่มีอยู่ก่อนแล้ว[ 7 ] มีขีดจำกัดของความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนซึ่งมีความสัมพันธ์อย่างมากกับอุณหภูมิน้ำตามเส้นทาง[ 8 ]และการล divergence ระดับบน[ 9 ] โดยเฉลี่ยแล้วมีพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงระดับพายุโซนร้อนเกิดขึ้นทั่วโลกปีละ 86 ลูก ในบรรดาพายุหมุนเหล่านั้น 47 ลูกมีความรุนแรงมากกว่า 119 กม./ชม. (74 ไมล์/ชม.) และ 20 ลูกกลายเป็นพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงอย่างน้อยระดับ 3 ตามมาตราSaffir–Simpson [ 10 ]

การผันผวนของสภาพภูมิอากาศ เช่นปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้ (ENSO) และความผันผวนของแมดเดน-จูเลียนจะปรับเปลี่ยนช่วงเวลาและความถี่ของการพัฒนาพายุหมุนเขตร้อน[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]คลื่นรอสบีสามารถช่วยในการก่อตัวของพายุหมุนเขตร้อนลูกใหม่ได้โดยการกระจายพลังงานของพายุที่มีอยู่ซึ่งพัฒนาเต็มที่แล้ว[ 15 ] [ 16 ]คลื่นเคลวิน สามารถมีส่วนช่วยในการก่อ ตัวของพายุหมุนเขตร้อนได้โดยการควบคุมการพัฒนาของลมตะวันตก [ 17 ]การก่อตัวของพายุหมุนมักจะลดลง 3 วันก่อนถึงยอดคลื่นและเพิ่มขึ้นในช่วง 3 วันหลังจากนั้น[ 18 ]

เขตการก่อตัวและศูนย์เตือนภัย

แอ่งพายุหมุนเขตร้อนและศูนย์เตือนภัยอย่างเป็นทางการ
แอ่งน้ำ ศูนย์เตือนภัย ขอบเขตความรับผิดชอบ หมายเหตุ
ซีกโลกเหนือ
มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือศูนย์พยากรณ์พายุเฮอริเคนแห่งชาติสหรัฐอเมริกา(ไมอามี) เส้นศูนย์สูตรเหนือ ชายฝั่งแอฟริกา – 140°ตะวันตก [ 19 ]
มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกศูนย์พยากรณ์พายุเฮอริเคนภาคกลางแปซิฟิกของสหรัฐอเมริกา(โฮโนลูลู) เส้นศูนย์สูตรเหนือ 140–180°ตะวันตก [ 19 ]
แปซิฟิกตะวันตกสำนักงานอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่นเส้นศูนย์สูตร – 60°เหนือ, 180–100°ตะวันออก [ 20 ]
มหาสมุทรอินเดียเหนือกรมอุตุนิยมวิทยาอินเดียเส้นศูนย์สูตรไปทางเหนือ 100–40°ตะวันออก [ 21 ]
ซีกโลกใต้
มหาสมุทรอินเดียตะวันตกเฉียงใต้การรวมตัวของ เมเตโอ-ฝรั่งเศสเส้นศูนย์สูตร – 40°ใต้, ชายฝั่งแอฟริกา – 90°ตะวันออก [ 22 ]
ภูมิภาคออสเตรเลียสำนักงาน อุตุนิยมวิทยา ภูมิอากาศวิทยาและธรณีฟิสิกส์แห่งอินโดนีเซีย(BMKG) เส้นศูนย์สูตร – 10°ใต้, 90–141°ตะวันออก [ 23 ]
สำนักงานบริการสภาพอากาศแห่งชาติปาปัวนิวกินี เส้นศูนย์สูตร – 10°ใต้, 141–160°ตะวันออก [ 23 ]
สำนักงานอุตุนิยมวิทยาแห่งออสเตรเลียละติจูด 10–40°S และลองจิจูด 90–160°E [ 23 ]
เซาเทิร์นแปซิฟิกสำนักงานอุตุนิยมวิทยาฟิจิเส้นศูนย์สูตร – 25°ใต้, 160°ตะวันออก – 120°ตะวันตก [ 23 ]
สำนักงานอุตุนิยมวิทยาแห่งนิวซีแลนด์ละติจูด 25–40°ใต้ ลองจิจูด 160°ตะวันออก – 120°ตะวันตก [ 23 ]

พายุหมุนเขตร้อนส่วนใหญ่ในแต่ละปีจะก่อตัวขึ้นในแอ่งพายุหมุนเขตร้อน 7 แห่ง ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยหน่วยงานด้านอุตุนิยมวิทยาและศูนย์เตือนภัยต่างๆ[ 1 ]ศูนย์เตือนภัยเหล่านี้ 10 แห่งทั่วโลกได้รับการกำหนดให้เป็นศูนย์อุตุนิยมวิทยาเฉพาะทางระดับภูมิภาคหรือศูนย์เตือนภัยพายุหมุนเขตร้อนโดย โครงการพายุหมุนเขตร้อนของ องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) [ 1 ]ศูนย์เตือนภัยเหล่านี้จะออกคำแนะนำซึ่งให้ข้อมูลพื้นฐานและครอบคลุมถึงระบบที่ปรากฏ ตำแหน่งที่คาดการณ์ การเคลื่อนที่ และความรุนแรงในพื้นที่รับผิดชอบที่กำหนด[ 1 ]

โดยทั่วไปแล้ว หน่วยงานด้านอุตุนิยมวิทยาทั่วโลกมีหน้าที่รับผิดชอบในการออกคำเตือนสำหรับประเทศของตนเอง อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้น เช่น ศูนย์พายุเฮอริเคนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาและหน่วยงานด้านอุตุนิยมวิทยาของฟิจิ ออกประกาศเตือน เฝ้าระวัง และคำเตือนสำหรับประเทศเกาะต่างๆ ในพื้นที่รับผิดชอบของตน[ 1 ] [ 23 ]ศูนย์เตือนภัยพายุไต้ฝุ่นร่วมของสหรัฐอเมริกาและศูนย์พยากรณ์อากาศของกองทัพเรือยังออกคำเตือนเกี่ยวกับพายุหมุนเขตร้อนในนามของรัฐบาลสหรัฐอเมริกาด้วย [ 1 ] ศูนย์อุทกศาสตร์ของกองทัพเรือบราซิล ตั้งชื่อ พายุหมุนเขตร้อนในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้อย่างไรก็ตาม มหาสมุทรแอตแลนติกใต้ไม่ใช่แอ่งน้ำหลัก และไม่ใช่แอ่งน้ำอย่างเป็นทางการตามที่ WMO กำหนด[ 24 ]

ปฏิสัมพันธ์กับสภาพภูมิอากาศ

โดยเฉลี่ยแล้วในแต่ละปีจะมีพายุหมุนเขตร้อนที่มีชื่อเรียกเกิดขึ้นประมาณ 80 ถึง 90 ลูกทั่วโลก ซึ่งกว่าครึ่งหนึ่งจะพัฒนาเป็นพายุเฮอริเคนที่มีความเร็วลม 65 นอต (120 กม./ชม.; 75 ไมล์/ชม.) หรือมากกว่า[ 1 ]ทั่วโลก กิจกรรมของพายุหมุนเขตร้อนจะสูงสุดในช่วงปลายฤดูร้อน เมื่อความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิเหนือระดับน้ำทะเลและอุณหภูมิผิวน้ำทะเลมีมากที่สุด อย่างไรก็ตาม แต่ละแอ่งน้ำจะมีรูปแบบตามฤดูกาลของตนเอง ในระดับโลก เดือนพฤษภาคมเป็นเดือนที่มีกิจกรรมน้อยที่สุด ในขณะที่เดือนกันยายนเป็นเดือนที่มีกิจกรรมมากที่สุด เดือนพฤศจิกายนเป็นเดือนเดียวที่แอ่งน้ำพายุหมุนเขตร้อน ทั้งหมด อยู่ในช่วงฤดูกาล[ 25 ]

ในมหาสมุทรแอตแลนติก เหนือ ฤดูพายุไซโคลนที่ชัดเจนเกิดขึ้นตั้งแต่วันที่ 1 มิถุนายนถึง 30 พฤศจิกายน โดยจะถึงจุดสูงสุดอย่างรวดเร็วตั้งแต่ปลายเดือนสิงหาคมถึงเดือนกันยายน[ 25 ]จุดสูงสุดทางสถิติของฤดูพายุเฮอริเคนแอตแลนติกคือวันที่ 10 กันยายน[ 26 ]

มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือมีช่วงเวลากิจกรรมที่กว้างกว่า แต่มีกรอบเวลาที่คล้ายคลึงกับมหาสมุทรแอตแลนติก[ 26 ]มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือมีพายุหมุนเขตร้อนตลอดทั้งปี โดยมีช่วงต่ำสุดในเดือนกุมภาพันธ์และมีนาคม และช่วงสูงสุดในต้นเดือนกันยายน[ 25 ]ในแอ่งอินเดียตอนเหนือ พายุมักเกิดขึ้นบ่อยที่สุดตั้งแต่เดือนเมษายนถึงธันวาคม โดยมีช่วงสูงสุดในเดือนพฤษภาคมและพฤศจิกายน[ 25 ]ในซีกโลกใต้ ปีของพายุหมุนเขตร้อนเริ่มต้นในวันที่ 1 กรกฎาคม และดำเนินไปตลอดทั้งปี ครอบคลุมฤดูกาลของพายุหมุนเขตร้อน ซึ่งดำเนินไปตั้งแต่วันที่ 1 พฤศจิกายนจนถึงสิ้นเดือนเมษายน โดยมีช่วงสูงสุดในช่วงกลางเดือนกุมภาพันธ์ถึงต้นเดือนมีนาคม[ 25 ] [ 23 ]

ใน บรรดารูปแบบความแปรปรวนต่างๆในระบบภูมิอากาศปรากฏการณ์เอลนีโญ-ความผันผวนทางใต้มีผลกระทบมากที่สุดต่อกิจกรรมของพายุหมุนเขตร้อน[ 27 ]พายุหมุนเขตร้อนส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นที่ด้านข้างของสันเขากึ่งเขตร้อนที่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร จากนั้นเคลื่อนตัวไปทางขั้วโลกผ่านแกนสันเขาก่อนที่จะโค้งกลับเข้าสู่แถบหลักของลมตะวันตก[ 28 ] เมื่อตำแหน่งของสันเขากึ่งเขตร้อนเปลี่ยนไปเนื่องจากเอลนีโญ เส้นทางของพายุหมุนเขตร้อนที่ต้องการก็จะเปลี่ยนไปด้วย พื้นที่ทางตะวันตกของญี่ปุ่นและเกาหลีมักจะประสบกับผลกระทบจากพายุหมุนเขตร้อนในเดือนกันยายน-พฤศจิกายนน้อยลงมากในช่วง ปีที่ มีเอลนีโญและปีที่เป็นกลาง[ 29 ]

ในช่วง ปี ลานีญาการก่อตัวของพายุหมุนเขตร้อน พร้อมกับตำแหน่งของสันความกดอากาศสูงกึ่งเขตร้อน จะเคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันตกข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก ซึ่งเพิ่มภัยคุกคามต่อแผ่นดินจีนและความรุนแรงที่มากขึ้นในฟิลิปปินส์[ 29 ] มหาสมุทรแอตแลนติกประสบกับกิจกรรมที่ลดลงเนื่องจากแรงเฉือนลม แนวดิ่งที่เพิ่มขึ้น ทั่วภูมิภาคในช่วงปีเอลนีโญ[ 30 ]พายุหมุนเขตร้อนยังได้รับอิทธิพลเพิ่มเติมจากโหมดเมริเดียนของมหาสมุทรแอตแลนติกการแกว่งตัวแบบกึ่งสองปีและการแกว่งตัวของแมดเดน-จูเลียน[ 27 ] [ 31 ]

ความยาวฤดูกาลและค่าเฉลี่ย
แอ่งน้ำ เริ่มต้น ฤดูกาลจบ ฤดูกาลพายุ หมุนเขตร้อนอ้างอิง
มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ วันที่ 1 มิถุนายน30 พฤศจิกายน14.4[ 32 ]
มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก 15 พฤษภาคม30 พฤศจิกายน16.6[ 32 ]
แปซิฟิกตะวันตก วันที่ 1 มกราคม31 ธันวาคม26.0[ 32 ]
อินเดียเหนือ วันที่ 1 มกราคม31 ธันวาคม12[ 33 ]
อินเดียตะวันตกเฉียงใต้ วันที่ 1 กรกฎาคม30 มิถุนายน9.3[ 32 ] [ 22 ]
ภูมิภาคออสเตรเลีย วันที่ 1 พฤศจิกายน30 เมษายน11.0[ 34 ]
เซาเทิร์นแปซิฟิก วันที่ 1 พฤศจิกายน30 เมษายน7.1[ 35 ]
ทั้งหมด: 96.4

อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

จำนวนพายุเฮอริเคนระดับ 4 และ 5 ประจำปีโดยเฉลี่ยในรอบ 20 ปีในภูมิภาคแอตแลนติกเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าโดยประมาณตั้งแต่ปี 2000 [ 36 ]
ทั่วโลก จำนวน พายุระดับ 5 โดยเฉลี่ยต่อปีเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตั้งแต่ปี 1982 [ 37 ]
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิน้ำอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ความเร็วลมสูงสุดในพายุเฮอริเคนแอตแลนติกทั้ง 11 ลูกในปี 2024 รุนแรงขึ้น[ 38 ]
การรับรู้ในสหรัฐอเมริกาแตกต่างกันไปตามแนวทางการเมือง ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็น "ปัจจัยสำคัญ" ที่มีส่วนทำให้เกิดเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงต่างๆ ที่ผู้ตอบแบบสอบถามประสบในปี 2023 หรือไม่[ 39 ] "พายุรุนแรง" รวมถึงพายุเฮอริเคน

รายงานการประเมินครั้งที่ 6 ของ IPCCสรุปผลการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดเกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อพายุหมุนเขตร้อน ตามรายงาน เรามีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อพายุหมุนเขตร้อนมากกว่าแต่ก่อน พายุหมุนเขตร้อนขนาดใหญ่มี แนวโน้ม ที่จะเกิดขึ้นบ่อยขึ้นในช่วง 40 ปีที่ผ่านมา เราสามารถกล่าวได้อย่างมั่นใจว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้นในช่วงพายุหมุนเขตร้อน เราสามารถกล่าวได้อย่างมั่นใจว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้น 1.5 องศาเซลเซียสจะนำไปสู่ ​​"สัดส่วนและความเร็วลมสูงสุดของพายุหมุนเขตร้อนที่รุนแรงเพิ่มขึ้น" เราสามารถกล่าวได้อย่างมั่นใจปานกลางว่าผลกระทบในระดับภูมิภาคของภาวะโลกร้อนที่มากขึ้นจะรวมถึงพายุหมุนเขตร้อนที่รุนแรงขึ้นและ/หรือพายุหมุนนอกเขตร้อน[ 40 ]

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสามารถส่งผลกระทบต่อพายุหมุนเขตร้อนได้หลายวิธี เช่น การเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝนและความเร็วลม การลดลงของความถี่โดยรวม การเพิ่มขึ้นของความถี่ของพายุรุนแรงมาก และการขยายขอบเขตไปทางขั้วโลกของบริเวณที่พายุหมุนมีความรุนแรงสูงสุด ซึ่งเป็นผลที่อาจเกิดขึ้นได้จากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์[ 2 ]พายุหมุนเขตร้อนใช้อากาศอุ่นชื้นเป็นเชื้อเพลิง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้อุณหภูมิของมหาสมุทรสูงขึ้นจึงอาจมีเชื้อเพลิงชนิดนี้มากขึ้น[ 3 ]

ระหว่างปี 1979 ถึง 2017 สัดส่วนของพายุหมุนเขตร้อนระดับ 3 ขึ้นไปตามมาตรา Saffir–Simpson เพิ่มขึ้นทั่วโลก แนวโน้มนี้ชัดเจนที่สุดในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและมหาสมุทรอินเดียตอนใต้ ในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ พายุหมุนเขตร้อนเคลื่อนตัวไปทางขั้วโลกเข้าสู่น่านน้ำที่เย็นกว่า และไม่มีการเพิ่มขึ้นของความรุนแรงในช่วงเวลานี้[ 41 ]ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 2 °C (3.6 °F) คาดว่าจะมีพายุหมุนเขตร้อนเพิ่มขึ้นเป็นเปอร์เซ็นต์ (+13%) ที่จะถึงระดับความรุนแรง 4 และ 5 [ 2 ]การศึกษาในปี 2019 ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นตัวขับเคลื่อนแนวโน้มที่สังเกตได้ของการทวีความรุนแรงอย่างรวดเร็วของพายุหมุนเขตร้อนในแอ่งแอตแลนติก พายุหมุนที่ทวีความรุนแรงอย่างรวดเร็วนั้นยากต่อการพยากรณ์ ดังนั้นจึงก่อให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติมต่อชุมชนชายฝั่ง[ 42 ]

อากาศที่อุ่นขึ้นสามารถกักเก็บไอน้ำได้มากขึ้น: ปริมาณไอน้ำสูงสุดตามทฤษฎีกำหนดโดยความสัมพันธ์ของ Clausius–Clapeyronซึ่งให้ผลลัพธ์เป็นการเพิ่มขึ้นของไอน้ำในบรรยากาศประมาณ 7% ต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 1 °C (1.8 °F) [ 43 ] [ 44 ]แบบจำลองทั้งหมดที่ได้รับการประเมินในเอกสารทบทวนปี 2019 แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของอัตราปริมาณน้ำฝนในอนาคต[ 2 ]ระดับน้ำทะเลที่ สูงขึ้น จะทำให้ระดับคลื่นพายุซัดฝั่งสูงขึ้น[ 45 ] [ 46 ]เป็นไปได้ว่าคลื่นลม แรง จะเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของพายุหมุนเขตร้อน ซึ่งยิ่งทำให้อันตรายจากคลื่นพายุซัดฝั่งต่อชุมชนชายฝั่งรุนแรงขึ้น[ 47 ]คาดการณ์ว่าผลกระทบที่ซ้ำซ้อนจากน้ำท่วม คลื่นพายุซัดฝั่ง และน้ำท่วมบนบก (แม่น้ำ) จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากภาวะโลกร้อน[ 46 ]

ปัจจุบันยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะส่งผลกระทบต่อความถี่โดยรวมของพายุหมุนเขตร้อนอย่างไร[ 2 ]แบบจำลองสภาพภูมิอากาศส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าความถี่จะลดลงในการคาดการณ์ในอนาคต[ 47 ]ตัวอย่างเช่น บทความปี 2020 ที่เปรียบเทียบแบบจำลองสภาพภูมิอากาศความละเอียดสูง 9 แบบ พบว่าความถี่ลดลงอย่างมากในมหาสมุทรอินเดียตอนใต้และซีกโลกใต้โดยทั่วไป ในขณะที่พบสัญญาณที่หลากหลายสำหรับพายุหมุนเขตร้อนในซีกโลกเหนือ[ 48 ]การสังเกตการณ์แสดงให้เห็นว่าความถี่โดยรวมของพายุหมุนเขตร้อนทั่วโลกเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย[ 49 ]โดยมีความถี่เพิ่มขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและมหาสมุทรแปซิฟิกตอนกลาง และลดลงอย่างมีนัยสำคัญในมหาสมุทรอินเดียตอนใต้และมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือฝั่งตะวันตก[ 50 ]

มีการขยายตัวของละติจูดที่พายุหมุนเขตร้อนมีความรุนแรงสูงสุดไปทางขั้วโลก ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ[ 51 ]ในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ อาจมีการขยายตัวไปทางตะวันออกด้วย[ 45 ]ระหว่างปี 1949 ถึง 2016 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนลดลง (ความเร็วในการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนคือความเร็วที่พายุเคลื่อนที่ข้ามมหาสมุทร โดยวัดจากตำแหน่งต่อเนื่องกันในช่วงเวลาที่กำหนด เช่น ทุกสามชั่วโมงหรือทุกหกชั่วโมง) ยังไม่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้ได้มากน้อยเพียงใด เนื่องจากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศไม่ได้แสดงลักษณะนี้ทั้งหมด[ 47 ]

บทความทบทวนการศึกษาในปี 2021 สรุปว่าขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของพายุหมุนเขตร้อนน่าจะขยายไปทางขั้วโลกมากขึ้นเพื่อตอบสนองต่อภาวะโลกร้อนของระบบหมุนเวียนของแฮดลีย์[ 52 ]

เมื่อความเร็วลมของพายุเฮอริเคนเพิ่มขึ้น 5% พลังทำลายล้างก็จะเพิ่มขึ้นประมาณ 50% ดังนั้น เมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ความเร็วลมของพายุเฮอริเคนเฮเลน เพิ่มขึ้น 11% พลังทำลายล้างจากพายุจึงเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า[ 53 ]ตามข้อมูลของWorld Weather Attributionอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อปริมาณน้ำฝนของพายุเฮอริเคนบางลูกล่าสุดสามารถอธิบายได้ดังนี้: [ 54 ]

ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อปริมาณน้ำฝนในช่วงพายุเฮอริเคนบางลูกที่ผ่านมา ตามข้อมูลจากWorld Weather Attribution
ชื่อของพายุเฮอริเคนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ปริมาณน้ำฝนเพิ่มขึ้นมากแค่ไหน
พายุเฮอริเคนแคทรีนา4%
พายุเฮอริเคนเออร์มา6%
พายุเฮอริเคนมาเรีย9%
พายุเฮอริเคนฟลอเรนซ์5%
พายุเฮอริเคนดอเรียน5–18%
พายุเฮอริเคนเอียน18%
พายุเฮอริเคนฮาร์วีย์7–38%
พายุเฮอริเคนเฮเลน10%

ความเข้มข้น

ความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนขึ้นอยู่กับความเร็วลมและความดัน ความสัมพันธ์ระหว่างลมและความดันมักถูกนำมาใช้ในการกำหนดความรุนแรงของพายุ[ 55 ]มาตราส่วนพายุหมุนเขตร้อนเช่นมาตราส่วนความเร็วลมพายุเฮอริเคน Saffir-Simpsonและมาตราส่วนของออสเตรเลีย (สำนักงานอุตุนิยมวิทยา) ใช้เพียงความเร็วลมในการกำหนดประเภทของพายุ[ 56 ] [ 57 ]พายุที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้คือพายุไต้ฝุ่นทิปในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือในปี 1979 ซึ่งมีความดันต่ำสุดที่ 870 hPa (25.69 inHg ) และความเร็วลมสูงสุดที่ 165 kn (85 m/s; 305 km/h; 190 mph) [ 58 ]ความเร็วลมสูงสุดที่บันทึกไว้คือ 185 นอต (95 ม./วินาที; 345 กม./ชม.; 215 ไมล์/ชม.) ในพายุเฮอริเคนแพทริเซียในปี 2015 ซึ่งเป็นพายุหมุนที่รุนแรงที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในซีกโลกตะวันตก[ 59 ]

ปัจจัย

อุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่อบอุ่นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการก่อตัวและทวีความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อน ช่วงอุณหภูมิต่ำสุดที่ยอมรับกันโดยทั่วไปสำหรับการเกิดปรากฏการณ์นี้คือ 26–27 °C (79–81 °F) อย่างไรก็ตาม การศึกษาหลายชิ้นได้เสนออุณหภูมิต่ำสุดที่ต่ำกว่าคือ 25.5 °C (77.9 °F) [ 60 ] [ 61 ]อุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่สูงขึ้นส่งผลให้อัตราการทวีความรุนแรงเร็วขึ้น และบางครั้งอาจทวีความรุนแรงอย่างรวดเร็ว[ 62 ]ปริมาณความร้อนในมหาสมุทรสูงหรือที่รู้จักกันในชื่อ ศักยภาพความร้อนของพายุหมุนเขตร้อนช่วยให้พายุมีความรุนแรงมากขึ้น[ 63 ]พายุหมุนเขตร้อนส่วนใหญ่ที่ทวีความรุนแรงอย่างรวดเร็วมักเคลื่อนผ่านบริเวณที่มีปริมาณความร้อนในมหาสมุทรสูง มากกว่าบริเวณที่มีค่าต่ำ[ 64 ]ค่าปริมาณความร้อนในมหาสมุทรสูงสามารถช่วยชดเชยการเย็นตัวของมหาสมุทรที่เกิดจากการเคลื่อนผ่านของพายุหมุนเขตร้อน ซึ่งจะช่วยจำกัดผลกระทบของการเย็นตัวนี้ต่อพายุ[ 65 ]ระบบที่เคลื่อนที่เร็วขึ้นสามารถทวีความรุนแรงขึ้นได้ด้วยค่าปริมาณความร้อนในมหาสมุทรที่ต่ำกว่า ระบบที่เคลื่อนที่ช้ากว่าต้องการปริมาณความร้อนในมหาสมุทรที่สูงกว่าเพื่อให้ได้ความเข้มข้นเท่ากัน[ 64 ]

การเคลื่อนตัวของพายุหมุนเขตร้อนเหนือมหาสมุทรทำให้ชั้นบนของมหาสมุทรเย็นลงอย่างมาก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการไหลขึ้น ของน้ำ [ 66 ]ซึ่งอาจส่งผลเสียต่อการพัฒนาของพายุหมุนในเวลาต่อมา การเย็นลงนี้เกิดจากการผสมผสานของน้ำเย็นจากส่วนลึกของมหาสมุทรกับน้ำอุ่นที่ผิวน้ำโดยแรงลมเป็นหลัก ผลกระทบนี้ส่งผลให้เกิดกระบวนการป้อนกลับเชิงลบที่สามารถยับยั้งการพัฒนาต่อไปหรือทำให้พายุอ่อนกำลังลงได้ การเย็นลงเพิ่มเติมอาจมาจากน้ำเย็นจากหยาดฝนที่ตกลงมา (เนื่องจากบรรยากาศเย็นกว่าในระดับความสูงที่สูงขึ้น) เมฆปกคลุมอาจมีบทบาทในการทำให้มหาสมุทรเย็นลงด้วย โดยการปกป้องผิวมหาสมุทรจากแสงแดดโดยตรงก่อนและหลังพายุผ่านไปเล็กน้อย ผลกระทบทั้งหมดเหล่านี้สามารถรวมกันทำให้เกิดการลดลงอย่างมากของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในพื้นที่ขนาดใหญ่ภายในเวลาเพียงไม่กี่วัน[ 67 ]ในทางกลับกัน การผสมผสานของทะเลอาจส่งผลให้ความร้อนถูกแทรกเข้าไปในน้ำที่ลึกกว่า ซึ่งอาจส่งผลกระทบ ต่อ สภาพภูมิอากาศโลก[ 68 ]

การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมในแนวดิ่งทำให้ความสามารถในการพยากรณ์พายุหมุนเขตร้อนลดลง โดยพายุจะแสดงการตอบสนองที่หลากหลายเมื่อมีแรงเฉือน[ 69 ]แรงเฉือนลมมักส่งผลเสียต่อการเพิ่มความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนโดยการเคลื่อนย้ายความชื้นและความร้อนออกจากศูนย์กลางของระบบ[ 70 ]ระดับแรงเฉือนลมในแนวดิ่งที่ต่ำที่สุดเหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มความแข็งแกร่ง ในขณะที่แรงเฉือนลมที่แรงขึ้นจะทำให้พายุอ่อนกำลังลง[ 71 ] [ 72 ]อากาศแห้งที่ไหลเข้าสู่แกนกลางของพายุหมุนเขตร้อนส่งผลเสียต่อการพัฒนาและความรุนแรงของพายุโดยการลดการพาความร้อนในบรรยากาศและทำให้เกิดความไม่สมมาตรในโครงสร้างของพายุ[ 73 ] [ 74 ] [ 75 ]การไหลออกที่สมมาตรและแรงนำไปสู่อัตราการเพิ่มความรุนแรงที่เร็วกว่าที่สังเกตได้ในระบบอื่นๆ โดยการลดแรงเฉือนลมในท้องถิ่น[ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]การไหลออกที่อ่อนกำลังลงมีความเกี่ยวข้องกับการอ่อนกำลังลงของแถบฝนภายในพายุหมุนเขตร้อน[ 79 ]พายุหมุนเขตร้อนอาจทวีความรุนแรงขึ้นได้ แม้กระทั่งอย่างรวดเร็ว ในกรณีที่มีลมเฉือนระดับปานกลางหรือรุนแรง ขึ้นอยู่กับวิวัฒนาการและโครงสร้างของการพาความร้อนของพายุ[ 80 ] [ 81 ]

ขนาดของพายุหมุนเขตร้อนมีบทบาทต่อความเร็วในการทวีความรุนแรง พายุหมุนเขตร้อนขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะทวีความรุนแรงอย่างรวดเร็วกว่าพายุขนาดใหญ่[ 82 ]ปรากฏการณ์ฟูจิวาระซึ่งเกี่ยวข้องกับการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพายุหมุนเขตร้อนสองลูก สามารถทำให้พายุหมุนเขตร้อนที่อ่อนแอกว่าอ่อนกำลังลงและสลายไปในที่สุด โดยการลดการจัดระเบียบของการพาความร้อนของระบบและทำให้เกิดแรงเฉือนลมในแนวนอน[ 83 ]โดยทั่วไปแล้ว พายุหมุนเขตร้อนจะอ่อนกำลังลงเมื่ออยู่เหนือพื้นดิน เนื่องจากสภาพการณ์มักไม่เอื้ออำนวยอันเป็นผลมาจากการขาดแรงผลักดันจากมหาสมุทร[ 84 ]ปรากฏการณ์มหาสมุทรบราวน์สามารถทำให้พายุหมุนเขตร้อนคงความรุนแรงหรือเพิ่มความรุนแรงขึ้นได้หลังจากการขึ้นฝั่งในกรณีที่มีฝนตกหนัก ผ่านการปลดปล่อยความร้อนแฝงจากดินที่อิ่มตัว[ 85 ]การยกตัวเนื่องจากภูมิประเทศสามารถทำให้ความรุนแรงของการพาความร้อนของพายุหมุนเขตร้อนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อตาของพายุเคลื่อนผ่านภูเขา ทำให้ชั้นบรรยากาศขอบเขตที่ถูกปิดกั้นซึ่งเคยยับยั้งพายุนั้นแตกออก[ 86 ]กระแสลมกรดสามารถทั้งเพิ่มและยับยั้งความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนได้ โดยมีอิทธิพลต่อการไหลออกของพายุรวมถึงแรงเฉือนลมในแนวดิ่ง[ 87 ] [ 88 ]

การเพิ่มความเข้มข้นอย่างรวดเร็ว

บางครั้ง พายุหมุนเขตร้อนอาจเกิดกระบวนการที่เรียกว่าการทวีความรุนแรงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ความเร็วลมสูงสุดของพายุหมุนเขตร้อนเพิ่มขึ้น 30  นอต (56 กม./ชม.; 35 ไมล์/ชม.) หรือมากกว่านั้นภายใน 24 ชั่วโมง[ 89 ]ในทำนองเดียวกัน การลดระดับความรุนแรงอย่างรวดเร็วในพายุหมุนเขตร้อนถูกกำหนดให้เป็นการลดลงของความดันผิวน้ำทะเลขั้นต่ำ 1.75 hPa (0.052 inHg) ต่อชั่วโมง หรือ 42 hPa (1.2 inHg) ภายในระยะเวลา 24 ชั่วโมง การลดระดับความรุนแรงอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นเมื่อความดันผิวน้ำลดลง 2.5 hPa (0.074 inHg) ต่อชั่วโมงเป็นเวลาอย่างน้อย 12 ชั่วโมง หรือ 5 hPa (0.15 inHg) ต่อชั่วโมงเป็นเวลาอย่างน้อย 6 ชั่วโมง[ 90 ]

เพื่อให้เกิดการเพิ่มความรุนแรงอย่างรวดเร็ว ต้องมีเงื่อนไขหลายประการ อุณหภูมิน้ำต้องสูงมาก ใกล้เคียงหรือสูงกว่า 30 °C (86 °F) และน้ำที่มีอุณหภูมินี้ต้องลึกเพียงพอเพื่อไม่ให้คลื่นดันน้ำเย็นขึ้นสู่ผิวน้ำ ในทางกลับกันศักยภาพความร้อนของพายุหมุนเขตร้อน เป็นหนึ่งใน พารามิเตอร์ทางสมุทรศาสตร์ใต้ผิวน้ำที่ไม่ธรรมดา ซึ่งมีอิทธิพลต่อ ความรุนแรง ของ พายุหมุน[ 91 ]

แรงเฉือนลมต้องต่ำ เมื่อแรงเฉือนลมสูงการพาความร้อนและการหมุนเวียนในพายุไซโคลนจะถูกรบกวน โดยปกติแล้ว จะต้องมี แอนติไซโคลนในชั้นบนของโทรโพสเฟียร์เหนือพายุด้วย เพื่อให้เกิดความดันพื้นผิวที่ต่ำมาก อากาศจะต้องลอยขึ้นอย่างรวดเร็วในกำแพงตาของพายุ และแอนติไซโคลนระดับสูงจะช่วยนำอากาศนี้ออกจากพายุไซโคลนได้อย่างมีประสิทธิภาพ[ 91 ]อย่างไรก็ตาม พายุไซโคลนบางลูก เช่นพายุเฮอริเคนเอปซิลอนในปี 2020 ได้ทวีความรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็วแม้จะมีสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย[ 92 ] [ 93 ]

การสลายตัว

ภาพถ่ายดาวเทียมของพายุไซโคลนที่แสดงให้เห็นว่าเมฆหนาทึบที่สุดเคลื่อนตัวออกจากศูนย์กลางของพายุ
พายุเฮอริเคนปอลเล็ตต์ในปี 2020เป็นตัวอย่างของ พายุหมุนเขตร้อน ที่มีลักษณะเฉือนโดยมีกลุ่มเมฆฝน ฟ้าคะนองขนาดใหญ่ ที่อยู่ห่างจากศูนย์กลางของระบบเล็กน้อย

มีหลายวิธีที่พายุหมุนเขตร้อนสามารถอ่อนกำลังลง สลายตัว หรือสูญเสียลักษณะเฉพาะของเขตร้อนได้ ซึ่งรวมถึงการขึ้นฝั่ง การเคลื่อนตัวเหนือน้ำที่เย็นกว่า การพบกับอากาศแห้ง หรือการมีปฏิสัมพันธ์กับระบบสภาพอากาศอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เมื่อระบบสลายตัวหรือสูญเสียลักษณะเฉพาะของเขตร้อนไปแล้ว เศษซากของมันก็สามารถก่อตัวเป็นพายุหมุนเขตร้อนขึ้นใหม่ได้หากสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย[ 94 ] [ 95 ]

พายุหมุนเขตร้อนสามารถสลายตัวได้เมื่อเคลื่อนตัวเหนือผืนน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 26.5 °C (79.7 °F) อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะทำให้พายุสูญเสียลักษณะของพายุหมุนเขตร้อน เช่น แกนร้อนที่มีพายุฝนฟ้าคะนองใกล้ศูนย์กลาง ทำให้กลายเป็นบริเวณความกดอากาศต่ำ ที่เหลืออยู่ ระบบที่เหลืออยู่อาจคงอยู่ได้หลายวันก่อนที่จะสลายตัว กลไกการสลายตัวนี้พบได้บ่อยที่สุดในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือฝั่งตะวันออก การอ่อนกำลังหรือการสลายตัวยังสามารถเกิดขึ้นได้หากพายุประสบกับแรงเฉือนลมในแนวดิ่ง ซึ่งทำให้การพาความร้อนและกลไกความร้อนเคลื่อนตัวออกจากศูนย์กลาง ซึ่งโดยปกติจะหยุดการพัฒนาของพายุหมุนเขตร้อน[ 96 ]นอกจากนี้ ปฏิสัมพันธ์กับแถบหลักของลมตะวันตกโดยการรวมตัวกับเขตแนวปะทะที่อยู่ใกล้เคียง สามารถทำให้พายุหมุนเขตร้อนพัฒนาไปเป็นพายุหมุนนอกเขต ร้อน ได้ การเปลี่ยนแปลงนี้อาจใช้เวลา 1–3 วัน[ 97 ]

หากพายุหมุนเขตร้อนขึ้นฝั่งหรือพัดผ่านเกาะ การหมุนเวียนของพายุอาจเริ่มสลายตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพบกับภูมิประเทศที่เป็นภูเขา[ 98 ]เมื่อระบบพายุขึ้นฝั่งบนแผ่นดินขนาดใหญ่ มันจะถูกตัดขาดจากแหล่งอากาศอุ่นชื้นจากทะเล และเริ่มดึงอากาศแห้งจากทวีปเข้ามา[ 98 ]สิ่งนี้ เมื่อรวมกับแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นเหนือพื้นที่บนบก จะนำไปสู่การอ่อนกำลังลงและสลายตัวของพายุหมุนเขตร้อน[ 98 ]เหนือภูมิประเทศที่เป็นภูเขา ระบบพายุสามารถอ่อนกำลังลงอย่างรวดเร็ว เหนือพื้นที่ราบ มันอาจคงอยู่ได้สองถึงสามวันก่อนที่การหมุนเวียนจะสลายตัวและสลายไป[ 98 ]

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา มีการพิจารณาเทคนิคหลายอย่างเพื่อพยายามปรับเปลี่ยนพายุหมุนเขตร้อนโดย เทียม [ 99 ]เทคนิคเหล่านี้รวมถึงการใช้อาวุธนิวเคลียร์การทำให้มหาสมุทรเย็นลงด้วยภูเขาน้ำแข็ง การเป่าพายุให้ห่างจากแผ่นดินด้วยพัดลมขนาดใหญ่ และการโปรยน้ำแข็งแห้งหรือไอโอไดด์เงินลง ในพายุบางลูก [ 99 ]อย่างไรก็ตาม เทคนิคเหล่านี้ไม่สามารถประเมินระยะเวลา ความรุนแรง พลัง หรือขนาดของพายุหมุนเขตร้อนได้[ 99 ]

วิธีการประเมิน

มีการใช้วิธีการหรือเทคนิคที่หลากหลาย รวมถึงการสำรวจภาคพื้นดิน ดาวเทียม และทางอากาศ เพื่อประเมินความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อน เครื่องบินลาดตระเวนจะบินวนรอบและผ่านพายุหมุนเขตร้อน โดยติดตั้งเครื่องมือพิเศษ เพื่อรวบรวมข้อมูลที่สามารถนำมาใช้ตรวจสอบความเร็วลมและความดันของระบบได้[ 1 ]พายุหมุนเขตร้อนมีความเร็วลมแตกต่างกันที่ระดับความสูงต่างกัน ความเร็วลมที่บันทึกไว้ที่ระดับความสูงในการบินสามารถแปลงเพื่อหาความเร็วลมที่พื้นผิวได้[ 100 ]การสังเกตการณ์บนพื้นผิว เช่น รายงานจากเรือ สถานีภาคพื้นดินเมโซเน็ตสถานีชายฝั่ง และทุ่น สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนหรือทิศทางที่มันเคลื่อนที่ได้[ 1 ]

ความสัมพันธ์ระหว่างลมและความดัน (WPRs) ถูกใช้เป็นวิธีในการกำหนดความดันของพายุโดยพิจารณาจากความเร็วลม มีการเสนอวิธีการและสมการต่างๆ มากมายในการคำนวณ WPRs [ 101 ] [ 102 ]หน่วยงานพายุหมุนเขตร้อนแต่ละแห่งใช้ WPR ที่กำหนดไว้ของตนเอง ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความไม่แม่นยำระหว่างหน่วยงานที่ออกประมาณการในระบบเดียวกัน[ 102 ] ASCAT เป็นเครื่องวัดการกระเจิงที่ใช้โดย ดาวเทียม MetOpเพื่อทำแผนที่เวกเตอร์สนามลมของพายุหมุนเขตร้อน[ 1 ] SMAP ใช้ช่อง สัญญาณเรดิโอมิเตอร์ย่านความถี่ L เพื่อกำหนดความเร็วลมของพายุหมุนเขตร้อนที่ผิวมหาสมุทร และได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความน่าเชื่อถือที่ความเข้มสูงและภายใต้สภาวะฝนตกหนัก ซึ่งแตกต่างจากเครื่องมือที่ใช้เครื่องวัดการกระเจิงและเครื่องมือที่ใช้เรดิโอมิเตอร์อื่นๆ[ 103 ]

เทคนิคDvorakมีบทบาทสำคัญอย่างมากทั้งในการจำแนกประเภทของพายุหมุนเขตร้อนและการกำหนดความรุนแรงของพายุ วิธีนี้ได้รับการพัฒนาโดยVernon Dvorakในช่วงทศวรรษ 1970 และใช้ในศูนย์เตือนภัย โดยใช้ภาพถ่ายดาวเทียมทั้งแบบมองเห็นได้และอินฟราเรดในการประเมินความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อน เทคนิค Dvorak ใช้มาตราส่วน "T-number" โดยแบ่งเป็นช่วง 0.5 ตั้งแต่ T1.0 ถึง T8.0 แต่ละ T-number จะมีความรุนแรงที่กำหนดไว้ โดย T-number ที่สูงกว่าแสดงถึงระบบที่รุนแรงกว่า นักพยากรณ์จะประเมินพายุหมุนเขตร้อนตามรูปแบบต่างๆ รวมถึงลักษณะแถบโค้งแรงเฉือน เมฆปกคลุมหนาแน่นบริเวณกลาง และตาพายุ เพื่อกำหนด T-number และประเมินความรุนแรงของพายุ[ 104 ]

สถาบันความร่วมมือเพื่อการศึกษาดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาทำงานเพื่อพัฒนาและปรับปรุงวิธีการดาวเทียมอัตโนมัติ เช่น เทคนิค Dvorak ขั้นสูง (ADT) และ SATCON ADT ซึ่งศูนย์พยากรณ์จำนวนมากใช้ ใช้ภาพถ่ายดาวเทียมอินฟราเรดแบบอยู่กับที่และอัลกอริทึมที่อิงตามเทคนิค Dvorak เพื่อประเมินความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อน ADT มีความแตกต่างจากเทคนิค Dvorak แบบดั้งเดิมหลายประการ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงกฎข้อจำกัดความรุนแรงและการใช้ภาพไมโครเวฟเพื่อกำหนดความรุนแรงของระบบตามโครงสร้างภายใน ซึ่งป้องกันไม่ให้ความรุนแรงคงที่ก่อนที่ตาพายุจะปรากฏในภาพอินฟราเรด[ 105 ] SATCON ถ่วงน้ำหนักการประมาณค่าจากระบบดาวเทียมต่างๆ และเครื่องวัดเสียงไมโครเวฟโดยคำนึงถึงจุดแข็งและจุดอ่อนในการประมาณค่าแต่ละรายการ เพื่อสร้างการประมาณค่าความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อนที่เป็นเอกฉันท์ ซึ่งบางครั้งอาจน่าเชื่อถือกว่าเทคนิค Dvorak [ 106 ] [ 107 ]

ตัวชี้วัดความเข้มข้น

มีการใช้ตัวชี้วัดความรุนแรงหลายตัว ได้แก่พลังงานสะสมของพายุไซโคลน (ACE) ดัชนีคลื่นพายุเฮอริเคนดัชนีความรุนแรงของพายุเฮอริเคนดัชนีการสูญเสียพลังงาน (PDI) และพลังงานจลน์รวม (IKE) ACE เป็นตัวชี้วัดพลังงานทั้งหมดที่ระบบใช้ไปตลอดอายุขัย ACE คำนวณโดยการรวมกำลังสองของความเร็วลมคงที่ของพายุไซโคลนทุกๆ หกชั่วโมง ตราบใดที่ระบบมีความรุนแรงระดับพายุโซนร้อนขึ้นไป และอยู่ในเขตร้อนหรือกึ่งเขตร้อน[ 108 ]การคำนวณ PDI มีลักษณะคล้ายกับ ACE โดยมีความแตกต่างที่สำคัญคือความเร็วลมจะถูกยกกำลังสามแทนที่จะเป็นกำลังสอง[ 109 ]

ดัชนีคลื่นพายุซัดฝั่ง (Hurricane Surge Index) เป็นตัวชี้วัดความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากพายุผ่านคลื่นพายุซัดฝั่ง คำนวณโดยการนำค่ากำลังสองของผลหารของความเร็วลมของพายุและค่าทางภูมิอากาศ (33 เมตร/วินาที หรือ 74 ไมล์ต่อชั่วโมง) แล้วคูณด้วยผลหารของรัศมีของลมพายุเฮอริเคนและค่าทางภูมิอากาศ (96.6 กิโลเมตร หรือ 60.0 ไมล์) สามารถเขียนในรูปสมการได้ดังนี้:

โดยที่คือความเร็วลมของพายุ และคือรัศมีของลมที่มีความรุนแรงระดับพายุเฮอริเคน[ 110 ]ดัชนีความรุนแรงของพายุเฮอริเคนเป็นมาตราส่วนที่สามารถกำหนดคะแนนได้สูงสุด 50 คะแนนให้กับระบบ โดย 25 คะแนนมาจากความรุนแรง ในขณะที่อีก 25 คะแนนมาจากขนาดของสนามลมของพายุ[ 111 ]แบบจำลอง IKE วัดความสามารถในการทำลายล้างของพายุหมุนเขตร้อนผ่านทางลม คลื่น และคลื่นซัดฝั่ง โดยคำนวณดังนี้:

โดยที่คือความหนาแน่นของอากาศคือค่าความเร็วลมพื้นผิวที่คงที่ และคือองค์ประกอบปริมาตร[ 111 ] [ 112 ]

การจำแนกและการตั้งชื่อ

คำศัพท์ที่ใช้เรียกพายุหมุนเขตร้อนบนแผนที่โลก

การจำแนกประเภท

ภาพถ่ายดาวเทียมแสดงพายุหมุนเขตร้อน 3 ลูกที่เกิดขึ้นพร้อมกัน
ภาพแสดง พายุหมุนเขตร้อน 3 ลูกจากฤดูพายุไต้ฝุ่นแปซิฟิกปี 2006ในระยะการพัฒนาที่แตกต่างกันลูกที่อ่อนที่สุด (ซ้าย) แสดงให้เห็นเพียงรูปทรงกลมพื้นฐานเท่านั้นลูกที่รุนแรงกว่า (บนขวา) แสดงให้เห็นแถบเกลียวและศูนย์กลางที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่ลูกที่รุนแรงที่สุด (ล่างขวา) ได้พัฒนาเป็นตาพายุแล้ว

ทั่วโลก พายุหมุนเขตร้อนถูกจัดประเภทในรูปแบบต่างๆ โดยพิจารณาจากตำแหน่ง ( แอ่งพายุหมุนเขตร้อน ) โครงสร้างของระบบ และความรุนแรง ตัวอย่างเช่น ในแอ่งมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก พายุหมุนเขตร้อนที่มีความเร็วลมเกิน 65  นอต (120 กม./ชม.; 75 ไมล์/ชม.) เรียกว่าพายุเฮอริเคนในขณะที่ในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกหรือมหาสมุทรอินเดียเหนือ เรียกว่าพายุไต้ฝุ่นหรือพายุหมุนรุนแรง[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]เมื่อพายุเฮอริเคนเคลื่อนตัวไปทางตะวันตกข้ามเส้นแบ่งเขตเวลาสากลในซีกโลกเหนือ มันจะกลายเป็นที่รู้จักในชื่อพายุไต้ฝุ่น เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นในปี 2014 กับพายุเฮอริเคนเจเนวีฟซึ่งต่อมากลายเป็นพายุไต้ฝุ่นเจเนวีฟ[ 113 ]

ภายในซีกโลกใต้ พายุนี้จะถูกเรียกว่าพายุเฮอริเคน พายุหมุนเขตร้อน หรือพายุหมุนเขตร้อนรุนแรง ขึ้นอยู่กับว่าอยู่ในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ มหาสมุทรอินเดียตะวันตกเฉียงใต้ ภูมิภาคออสเตรเลีย หรือมหาสมุทรแปซิฟิกใต้[ 22 ] [ 23 ]คำอธิบายสำหรับพายุหมุนเขตร้อนที่มีความเร็วลมต่ำกว่า 65 นอต (120 กม./ชม.; 75 ไมล์/ชม.) จะแตกต่างกันไปตามแอ่งพายุหมุนเขตร้อน และอาจแบ่งย่อยออกเป็นประเภทต่างๆ เช่น "พายุหมุนเขตร้อน" "พายุหมุน" "พายุดีเปรสชันเขตร้อน" หรือ "พายุดีเปรสชันรุนแรง" [ 20 ] [ 21 ] [ 19 ]

การตั้งชื่อ

การใช้ชื่อเฉพาะเพื่อระบุพายุหมุนเขตร้อนมีมาตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 และค่อยๆ เข้ามาแทนที่ระบบเดิมที่ตั้งชื่อพายุหมุนตามสิ่งที่มันพัดผ่าน[ 114 ] [ 115 ]ระบบที่ใช้ในปัจจุบันให้การระบุระบบสภาพอากาศรุนแรงได้อย่างถูกต้องในรูปแบบย่อ ซึ่งประชาชนสามารถเข้าใจและจดจำได้ง่าย[ 114 ] [ 115 ]โดยทั่วไปแล้ว เครดิตสำหรับการใช้ชื่อเฉพาะบุคคลสำหรับระบบสภาพอากาศครั้งแรกนั้นมอบให้กับนักอุตุนิยมวิทยาของรัฐบาลควีนส์แลนด์เคลเมนต์ แร็กเกซึ่งตั้งชื่อระบบต่างๆ ระหว่างปี 1887 ถึง 1907 [ 114 ] [ 115 ]ระบบการตั้งชื่อระบบสภาพอากาศนี้เลิกใช้ไปหลายปีหลังจากที่แร็กเกเกษียณอายุ จนกระทั่งได้รับการฟื้นฟูอีกครั้งในช่วงปลายสงครามโลกครั้งที่ 2สำหรับมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก[ 114 ] [ 115 ]ต่อมาได้มีการนำระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการมาใช้สำหรับแอ่งมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและใต้ มหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก กลาง ตะวันตก และใต้ รวมถึงภูมิภาคออสเตรเลียและมหาสมุทรอินเดีย[ 115 ]

ปัจจุบัน พายุหมุนเขตร้อนได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการโดยหน่วยงานด้านอุตุนิยมวิทยา 12 แห่ง และคงชื่อเดิมไว้ตลอดอายุขัย เพื่ออำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างนักพยากรณ์และประชาชนทั่วไปเกี่ยวกับการพยากรณ์ การเฝ้าระวัง และคำเตือน[ 114 ]เนื่องจากระบบเหล่านี้สามารถคงอยู่ได้นานหนึ่งสัปดาห์หรือนานกว่านั้น และอาจมีมากกว่าหนึ่งระบบเกิดขึ้นในแอ่งเดียวกันในเวลาเดียวกัน จึงเชื่อว่าการตั้งชื่อจะช่วยลดความสับสนเกี่ยวกับพายุที่กำลังถูกอธิบาย[ 114 ]ชื่อจะถูกกำหนดตามลำดับจากรายการ ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยมีความเร็วลมต่อเนื่องหนึ่ง สาม หรือสิบนาทีมากกว่า 65 กม./ชม. (40 ไมล์ต่อชั่วโมง) ขึ้นอยู่กับว่าแอ่งใดเป็นแหล่งกำเนิด[ 19 ] [ 21 ] [ 22 ]

มาตรฐานแตกต่างกันไปในแต่ละแอ่ง บางพายุดีเปรสชันเขตร้อนได้รับการตั้งชื่อในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตก พายุหมุนเขตร้อนจะต้องมีลมแรงระดับพายุพัดรอบศูนย์กลางเป็นจำนวนมากก่อนที่จะได้รับการตั้งชื่อในซีกโลกใต้ [ 22 ] [ 23 ] ชื่อของพายุหมุนเขตร้อนที่สำคัญในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ มหาสมุทรแปซิฟิก และภูมิภาคออสเตรเลียจะถูกถอนออกจากรายการตั้งชื่อและแทนที่ด้วยชื่ออื่น[ 19 ] [ 20 ] [ 23 ]พายุหมุนเขตร้อนที่พัฒนาขึ้นทั่วโลกจะได้รับรหัสประจำตัวซึ่งประกอบด้วยตัวเลขสองหลักและตัวอักษรต่อท้ายโดยศูนย์เตือนภัยที่คอยตรวจสอบ[ 23 ] [ 116 ]

นอกจากพายุหมุนเขตร้อนแล้ว ยังมีพายุหมุน อีกสองประเภท ภายในสเปกตรัมของประเภทพายุหมุน พายุหมุนเหล่านี้เรียกว่าพายุหมุนนอกเขตร้อนและพายุหมุนกึ่งเขตร้อนซึ่งเป็นขั้นตอนที่พายุหมุนเขตร้อนผ่านไปในระหว่างการก่อตัวหรือการสลายตัว[ 117 ]พายุหมุนนอกเขตร้อนเป็นพายุที่ได้รับพลังงานจากความแตกต่างของอุณหภูมิในแนวนอน ซึ่งเป็นเรื่องปกติในละติจูดสูง พายุหมุนเขตร้อนสามารถกลายเป็นพายุหมุนนอกเขตร้อนได้เมื่อเคลื่อนตัวไปยังละติจูดที่สูงขึ้น หากแหล่งพลังงานเปลี่ยนจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการควบแน่นไปเป็นความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างมวลอากาศ แม้ว่าจะไม่บ่อยนัก แต่พายุหมุนนอกเขตร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นพายุกึ่งเขตร้อน และจากนั้นก็กลายเป็นพายุหมุนเขตร้อนได้[ 118 ]จากอวกาศ พายุหมุนนอกเขตร้อนมีลักษณะ รูปแบบ เมฆเป็นรูป "จุลภาค " [ 119 ]พายุหมุนนอกเขตร้อนอาจเป็นอันตรายได้เช่นกันเมื่อศูนย์กลางความกดอากาศต่ำทำให้เกิดลมแรงและคลื่นสูง[ 120 ]

พายุหมุนกึ่งเขตร้อนเป็น ระบบ สภาพอากาศที่มีลักษณะบางอย่างของพายุหมุนเขตร้อนและลักษณะบางอย่างของพายุหมุนนอกเขตร้อน พวกมันสามารถก่อตัวได้ในแถบละติจูดกว้าง ตั้งแต่เส้นศูนย์สูตรถึง 50° แม้ว่าพายุหมุนกึ่งเขตร้อนจะไม่ค่อยมีลมแรงระดับเฮอริเคน แต่ก็อาจกลายเป็นพายุหมุนเขตร้อนได้เมื่อแกนกลางของพวกมันอุ่นขึ้น[ 121 ]

โครงสร้าง

ดวงตาและศูนย์กลาง

ภาพตาพายุและกลุ่มเมฆโดยรอบของพายุเฮอริเคนฟลอเรนซ์ถ่ายจากสถานีอวกาศนานาชาติ

ที่ใจกลางของพายุหมุนเขตร้อนที่พัฒนาเต็มที่ อากาศจะจมลงแทนที่จะลอยขึ้น สำหรับพายุที่มีกำลังแรงเพียงพอ อากาศอาจจมลงเหนือชั้นที่ลึกพอที่จะยับยั้งการก่อตัวของเมฆ ทำให้เกิด " ตา " ที่โปร่งใส สภาพอากาศในตาพายุมักจะสงบและปราศจากเมฆพาความ ร้อน แม้ว่าทะเลอาจมีคลื่นลมแรงมากก็ตาม[ 122 ]ตาพายุมักจะเป็นวงกลมและมีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไป 30–65 กม. (19–40 ไมล์) แม้ว่าจะเคยพบตาพายุที่มีขนาดเล็กเพียง 3 กม. (1.9 ไมล์) และใหญ่ถึง 370 กม. (230 ไมล์) [ 123 ] [ 124 ]

ขอบด้านนอกที่เป็นเมฆของตาพายุเรียกว่า "กำแพงตาพายุ" โดยทั่วไปกำแพงตาพายุจะขยายออกไปตามความสูง คล้ายกับสนามกีฬาฟุตบอล ปรากฏการณ์นี้บางครั้งเรียกว่า " ปรากฏการณ์สนามกีฬา " [ 124 ]กำแพงตาพายุเป็นบริเวณที่มีความเร็วลมสูงสุด อากาศลอยตัวขึ้นอย่างรวดเร็วที่สุด เมฆขึ้นไปถึงระดับความสูง สูงสุด และมีปริมาณน้ำฝนมากที่สุด ความเสียหายจากลมที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้นในบริเวณที่กำแพงตาพายุของพายุหมุนเขตร้อนเคลื่อนผ่านแผ่นดิน[ 122 ]

ในพายุที่อ่อนกำลังลง ตาพายุอาจถูกบดบังด้วยเมฆปกคลุมหนาแน่นตรงกลางซึ่งเป็นเมฆเซอร์รัสระดับบนที่เกี่ยวข้องกับบริเวณที่มีกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงหนาแน่นใกล้ศูนย์กลางของพายุหมุนเขตร้อน[ 125 ]

ผนังตาพายุอาจเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาในรูปแบบของวัฏจักรการทดแทนผนังตาพายุโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงแถบฝนด้านนอกสามารถรวมตัวกันเป็นวงแหวนพายุฝนฟ้าคะนองด้านนอกที่เคลื่อนตัวเข้ามาด้านในอย่างช้าๆ ซึ่งเชื่อกันว่าจะทำให้ผนังตาพายุหลักสูญเสียความชื้นและโมเมนตัมเชิงมุมเมื่อผนังตาพายุหลักอ่อนกำลังลง พายุหมุนเขตร้อนก็จะอ่อนกำลังลงชั่วคราว ในที่สุดผนังตาพายุด้านนอกก็จะเข้ามาแทนที่ผนังตาพายุหลักเมื่อสิ้นสุดวัฏจักร ซึ่งในเวลานั้นพายุอาจกลับมามีความรุนแรงเท่าเดิม[ 126 ]

ขนาด

คำอธิบายขนาดของพายุหมุนเขตร้อน
ROCI (เส้นผ่านศูนย์กลาง) พิมพ์
น้อยกว่า 2 องศาละติจูด เล็กมาก/เล็กน้อย
ละติจูด 2 ถึง 3 องศา เล็ก
ละติจูด 3 ถึง 6 องศา ปานกลาง/เฉลี่ย/ปกติ
ละติจูด 6 ถึง 8 องศา ใหญ่
ครอบคลุมเส้นละติจูดมากกว่า 8 องศา ใหญ่มาก[ 127 ]
แม้ว่าขนาดของพายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ไม่ได้หมายความถึงความแรงเสมอไป —ซึ่งขึ้นอยู่กับการวัดความเร็วลมที่ต่อเนื่อง—แต่อาจหมายความว่ามีผู้คนจำนวนมากขึ้นที่ต้องเผชิญกับอันตรายจากพายุ[ 128 ]

มีตัวชี้วัดหลายอย่างที่ใช้กันทั่วไปในการวัดขนาดของพายุ ตัวชี้วัดที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ รัศมีของลมสูงสุด รัศมีของลม 34 นอต (17 ม./วินาที; 63 กม./ชม.; 39 ไมล์/ชม.) (เช่นลมพายุ ) รัศมีของเส้นไอโซบาร์ ปิดด้านนอกสุด ( ROCI ) และรัศมีของลมที่หายไป[ 129 ] [ 130 ]ตัวชี้วัดเพิ่มเติมคือรัศมีที่ สนาม ความ หมุนสัมพัทธ์ของไซโคลน ลดลงเหลือ 1× 10 −5 s −1 [ 124 ]

บนโลก พายุหมุนเขตร้อนมีขนาดหลากหลาย ตั้งแต่ 100–2,000 กม. (62–1,243 ไมล์) โดยวัดจากรัศมีของลมที่หายไป โดยเฉลี่ยแล้วจะมีขนาดใหญ่ที่สุดในแอ่งมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ และมีขนาดเล็กที่สุดในแอ่งมหาสมุทรแปซิฟิก ตะวันออกเฉียงเหนือ [ 131 ]หากรัศมีของเส้นไอโซบาร์ปิดด้านนอกสุดน้อยกว่าสององศาละติจูด (222 กม. (138 ไมล์)) พายุหมุนนั้นจะมีขนาด "เล็กมาก" หรือ "ขนาดจิ๋ว" รัศมี 3–6 องศาละติจูด (333–670 กม. (207–416 ไมล์)) ถือว่ามีขนาด "เฉลี่ย" พายุหมุนเขตร้อนขนาด "ใหญ่มาก" มีรัศมีมากกว่า 8 องศา (888 กม. (552 ไมล์)) [ 127 ]การสังเกตการณ์บ่งชี้ว่าขนาดมีความสัมพันธ์เพียงเล็กน้อยกับตัวแปรต่างๆ เช่น ความรุนแรงของพายุ (เช่น ความเร็วลมสูงสุด) รัศมีของลมสูงสุด ละติจูด และความรุนแรงที่อาจเกิดขึ้นได้สูงสุด[ 130 ] [ 131 ]พายุไต้ฝุ่นทิปเป็นพายุหมุนเขตร้อนที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ โดยมีความเร็วลมระดับพายุโซนร้อนที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 2,170 กม. (1,350 ไมล์) พายุที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้คือ พายุ โซนร้อนมาร์โคในปี 2551ซึ่งมีความเร็วลมระดับพายุโซนร้อนที่เส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 37 กม. (23 ไมล์) [ 132 ]

ความเคลื่อนไหว

โดยทั่วไป การเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อน (เช่น "เส้นทาง") จะถูกประมาณค่าโดยผลรวมของสองส่วน คือ "การควบคุมทิศทาง" โดยลมสิ่งแวดล้อมพื้นหลังและ "การเคลื่อนตัวแบบเบต้า" [ 133 ]พายุหมุนเขตร้อนบางลูกสามารถเคลื่อนที่ได้เป็นระยะทางไกล เช่นพายุเฮอริเคนจอห์นซึ่งเป็นพายุหมุนเขตร้อนที่มีอายุยืนยาวที่สุดเป็นอันดับสองเท่าที่เคยบันทึกไว้ โดยเคลื่อนที่ได้ 13,280 กิโลเมตร (8,250 ไมล์) ซึ่งเป็นเส้นทางที่ยาวที่สุดของพายุหมุนเขตร้อนในซีกโลกเหนือ ตลอดอายุ 31 วันในปี1994 [ 134 ] [ 135 ] [ 136 ]

การกำกับดูแลด้านสิ่งแวดล้อม

การควบคุมสภาพแวดล้อมเป็นปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อน[ 137 ]ซึ่งแสดงถึงการเคลื่อนที่ของพายุอันเนื่องมาจากลมที่พัดแรงและสภาพแวดล้อมอื่นๆ ในวงกว้าง คล้ายกับ "ใบไม้ที่ถูกพัดไปตามกระแสน้ำ" [ 138 ]

ในทางกายภาพ ลมหรือสนามการไหลในบริเวณใกล้เคียงกับพายุหมุนเขตร้อนอาจถือได้ว่ามีสองส่วน คือ การไหลที่เกี่ยวข้องกับตัวพายุเอง และการไหลพื้นหลังขนาดใหญ่ของสภาพแวดล้อม[ 137 ]พายุหมุนเขตร้อนสามารถถือได้ว่าเป็นจุดสูงสุดเฉพาะที่ของการหมุนวนที่แขวนอยู่ภายในการไหลพื้นหลังขนาดใหญ่ของสภาพแวดล้อม[ 139 ]ด้วยวิธีนี้ การเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนอาจแสดงได้ในลำดับแรกเป็นการเคลื่อนที่ของพายุโดยการไหลของสภาพแวดล้อม ใน ท้องถิ่น[ 140 ]การไหลของสภาพแวดล้อมนี้เรียกว่า "การไหลนำทาง" และเป็นอิทธิพลหลักต่อการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อน[ 137 ]ความแรงและทิศทางของการไหลนำทางสามารถประมาณได้จากการบูรณาการในแนวดิ่งของลมที่พัดในแนวนอนในบริเวณใกล้เคียงกับพายุหมุน โดยถ่วงน้ำหนักด้วยระดับความสูงที่ลมเหล่านั้นเกิดขึ้น เนื่องจากลมสามารถแปรผันตามความสูงได้ การกำหนดการไหลนำทางอย่างแม่นยำจึงอาจทำได้ยาก

ระดับความสูงความดันที่ลมพื้นหลังมีความสัมพันธ์มากที่สุดกับการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนเรียกว่า "ระดับการควบคุมทิศทาง" [ 139 ]การเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนที่รุนแรงกว่าจะมีความสัมพันธ์กับกระแสลมพื้นหลังโดยเฉลี่ยทั่วชั้นโทรโปสเฟียร์ ส่วนที่หนา กว่า เมื่อเทียบกับพายุหมุนเขตร้อนที่อ่อนกว่า ซึ่งการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนที่อ่อนกว่าจะมีความสัมพันธ์กับกระแสลมพื้นหลังโดยเฉลี่ยทั่วชั้นโทรโปสเฟียร์ส่วนล่างที่แคบกว่า[ 141 ]เมื่อมีแรงเฉือนลมและ การปลดปล่อย ความร้อนแฝงพายุหมุนเขตร้อนมักจะเคลื่อนที่ไปยังบริเวณที่ความแปรปรวนศักย์เพิ่มขึ้นเร็วที่สุด[ 142 ]

ในเชิงภูมิอากาศวิทยา พายุหมุนเขตร้อนส่วนใหญ่ถูกพัดพาไปทางทิศตะวันตกโดย ลมค้าตะวันออก-ตะวันตกทางด้านเส้นศูนย์สูตรของสันเขากึ่งเขตร้อนซึ่งเป็นบริเวณความดันสูงที่คงอยู่เหนือมหาสมุทรกึ่งเขตร้อนของโลก[ 138 ]ในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือ ลมค้าจะนำคลื่นตะวันออกเขตร้อนไปทางทิศตะวันตกจากชายฝั่งแอฟริกาไปยังทะเลแคริบเบียน อเมริกาเหนือ และในที่สุดก็เข้าสู่มหาสมุทรแปซิฟิกตอนกลางก่อนที่คลื่นจะอ่อนกำลังลง[ 143 ]คลื่นเหล่านี้เป็นลางบอกเหตุของพายุหมุนเขตร้อนหลายลูกในภูมิภาคนี้[ 144 ]ในทางตรงกันข้าม ในมหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกในทั้งสองซีกโลกการก่อตัวของพายุ หมุนเขตร้อนได้รับอิทธิพลจากคลื่นตะวันออกเขตร้อนน้อยกว่า และได้รับ อิทธิพลจากการเคลื่อนที่ตามฤดูกาลของเขตบรรจบกันระหว่างเขตร้อนและร่องมรสุม มากกว่า [ 145 ]ระบบสภาพอากาศอื่นๆ เช่นร่องความกด อากาศต่ำในละติจูดกลาง และกระแสลมมรสุมขนาดใหญ่ก็สามารถส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนได้เช่นกัน โดยการปรับเปลี่ยนทิศทางการไหลของลม[ 141 ] [ 146 ]

การเลื่อนของเบต้า

นอกจากการควบคุมทิศทางโดยสภาพแวดล้อมแล้ว พายุหมุนเขตร้อนยังมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนตัวไปทางขั้วโลกและทิศตะวันตก ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ที่เรียกว่า "การเคลื่อนตัวแบบเบตา" [ 147 ]การเคลื่อนที่นี้เกิดจากการซ้อนทับกันของกระแสน้ำวน เช่น พายุหมุนเขตร้อน บนสภาพแวดล้อมที่แรงโคริโอลิสแปรผันตามละติจูด เช่น บนทรงกลมหรือระนาบเบตา[ 148 ]ขนาดขององค์ประกอบการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวแบบเบตามีค่าอยู่ระหว่าง 1–3 เมตร/วินาที (3.6–10.8 กิโลเมตร/ชั่วโมง; 2.2–6.7 ไมล์/ชั่วโมง) และมีแนวโน้มที่จะมีค่ามากขึ้นสำหรับพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงมากขึ้นและในละติจูดที่สูงขึ้น การเคลื่อนที่นี้เกิดขึ้นทางอ้อมจากตัวพายุเอง อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาตอบกลับระหว่างกระแสหมุนวนของพายุกับสภาพแวดล้อม[ 149 ] [ 147 ]

ในทางกายภาพ การหมุนเวียนแบบไซโคลนของพายุจะพัดพาอากาศโดยรอบไปทางขั้วโลกทางทิศตะวันออกของศูนย์กลางและไปทางเส้นศูนย์สูตรทางทิศตะวันตกของศูนย์กลาง เนื่องจากอากาศต้องรักษาโมเมนตัมเชิงมุมไว้ การจัดเรียงการไหลนี้จึงเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสหมุนวนแบบไซโคลนไปทางเส้นศูนย์สูตรและทิศตะวันตกของศูนย์กลางพายุ และกระแสหมุนวนแบบแอนติไซโคลนไปทางขั้วโลกและทิศตะวันออกของศูนย์กลางพายุ การไหลรวมกันของกระแสหมุนวนเหล่านี้จะพัดพาพายุไปทางขั้วโลกและทิศตะวันตกอย่างช้าๆ ผลกระทบนี้เกิดขึ้นแม้ว่าจะไม่มีการไหลของอากาศโดยรอบเลยก็ตาม[ 150 ] [ 151 ]เนื่องจากการเคลื่อนตัวแบบเบต้าขึ้นอยู่กับโมเมนตัมเชิงมุมโดยตรง ขนาดของพายุหมุนเขตร้อนจึงสามารถส่งผลต่ออิทธิพลของการเคลื่อนตัวแบบเบต้าต่อการเคลื่อนที่ของมันได้ การเคลื่อนตัวแบบเบต้ามีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อนขนาดใหญ่มากกว่าพายุหมุนเขตร้อนขนาดเล็ก[ 152 ] [ 153 ]

การปะทะกันของพายุหลายลูก

องค์ประกอบการเคลื่อนที่ที่สามซึ่งเกิดขึ้นค่อนข้างไม่บ่อยนักเกี่ยวข้องกับการปฏิสัมพันธ์ของพายุหมุนเขตร้อนหลายลูก เมื่อพายุหมุนสองลูกเข้าใกล้กัน ศูนย์กลางของพวกมันจะเริ่มโคจรแบบไซโคลนรอบจุดระหว่างระบบทั้งสอง ขึ้นอยู่กับระยะห่างและความแรงของพวกมัน กระแสน้ำวนทั้งสองอาจโคจรรอบกัน หรืออาจหมุนวนเข้าสู่จุดศูนย์กลางและรวมกัน เมื่อกระแสน้ำวนทั้งสองมีขนาดไม่เท่ากัน กระแสน้ำวนที่ใหญ่กว่าจะมีแนวโน้มที่จะครอบงำการปฏิสัมพันธ์ และกระแสน้ำวนที่เล็กกว่าจะโคจรรอบมัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ฟูจิวาระ ตามชื่อของซากุเฮ ฟูจิวาระ[ 154 ]

ปฏิสัมพันธ์กับลมตะวันตกในละติจูดกลาง

เส้นทางของพายุหมุนเขตร้อน
เส้นทางพายุไต้ฝุ่นอิโอเกะแสดงให้เห็นการเปลี่ยนทิศทางนอกชายฝั่งญี่ปุ่นในปี 2549

แม้ว่าพายุหมุนเขตร้อนโดยทั่วไปจะเคลื่อนที่จากตะวันออกไปตะวันตกในเขตร้อน แต่เส้นทางของมันอาจเปลี่ยนไปทางขั้วโลกและตะวันออกได้ ไม่ว่าจะเป็นเพราะมันเคลื่อนที่ไปทางตะวันตกของแกนสันเขากึ่งเขตร้อน หรือถ้ามันมีปฏิสัมพันธ์กับกระแสลมในละติจูดกลาง เช่นกระแสลมกรดหรือพายุหมุนนอกเขตร้อนการเคลื่อนที่นี้เรียกว่า " การเปลี่ยนทิศทาง " ซึ่งมักเกิดขึ้นใกล้ขอบด้านตะวันตกของแอ่งมหาสมุทรหลัก ซึ่งโดยทั่วไปกระแสลมกรดจะมีส่วนประกอบไปทางขั้วโลกและพายุหมุนนอกเขตร้อนก็พบได้ทั่วไป[ 155 ]ตัวอย่างหนึ่งของการเปลี่ยนทิศทางของพายุหมุนเขตร้อนคือไต้ฝุ่นไอโอเกะในปี 2549 [ 156 ]

ผลกระทบ

ปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นหรือรุนแรงขึ้นจากพายุหมุนเขตร้อน

พายุหมุนเขตร้อนกลางทะเลก่อให้เกิดคลื่นขนาดใหญ่ฝนตกหนักน้ำท่วมและลมแรง ทำให้การขนส่งทางเรือระหว่างประเทศหยุดชะงัก และบางครั้งก็ทำให้เรืออับปาง[ 157 ]พายุหมุนเขตร้อนทำให้เกิดการปั่นป่วนของน้ำ ทิ้งร่องรอยความเย็นไว้เบื้องหลัง ซึ่งทำให้บริเวณนั้นไม่เอื้ออำนวยต่อการเกิดพายุหมุนเขตร้อนในครั้งต่อไป[ 67 ]บนบกลม แรง สามารถสร้างความเสียหายหรือทำลายยานพาหนะ อาคาร สะพาน และวัตถุภายนอกอื่นๆ เปลี่ยนเศษซากที่หลวมๆ ให้กลายเป็นวัตถุอันตรายที่พุ่งเข้าใส่ พายุซัดฝั่งหรือระดับน้ำทะเลที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากพายุหมุน มักเป็นผลกระทบที่ร้ายแรงที่สุดจากพายุหมุนเขตร้อนที่พัดขึ้นฝั่ง ซึ่งในอดีตส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตจากพายุหมุนเขตร้อนถึง 90% [ 158 ]พายุหมุนมาฮินาทำให้เกิดพายุซัดฝั่งที่สูงที่สุดเป็นประวัติการณ์ 13 เมตร (43 ฟุต) ที่อ่าวบาธเฮิร์สต์รัฐควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลียในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1899 [ 159 ]

อันตรายอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรจากพายุหมุนเขตร้อน ได้แก่กระแสน้ำวนและกระแสน้ำใต้ทะเลอันตรายเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ไกลหลายร้อยกิโลเมตร (หลายร้อยไมล์) จากศูนย์กลางของพายุหมุน แม้ว่าสภาพอากาศอื่นๆ จะเอื้ออำนวยก็ตาม[ 160 ] [ 161 ] การหมุนรอบวงกว้างของพายุหมุนเขตร้อนที่พัดขึ้นฝั่ง และแรงเฉือนลมในแนวดิ่งที่บริเวณรอบนอก ทำให้เกิดพายุทอร์นาโด พายุทอร์นาโดยังสามารถเกิดขึ้นได้จากเมโซวอร์เทกซ์ของผนังตาพายุซึ่งคงอยู่จนกระทั่งพัดขึ้นฝั่ง[ 162 ]พายุเฮอริเคนอีวานก่อให้เกิดพายุทอร์นาโด 120 ลูกมากกว่าพายุหมุนเขตร้อนอื่นๆ[ 163 ]พายุหมุนเขตร้อนก่อให้เกิดฟ้าผ่า กิจกรรมนี้จะรุนแรงมากขึ้นในพายุที่รุนแรงกว่า และใกล้กับและภายในผนังตาพายุ[ 164 ] [ 165 ]พายุหมุนเขตร้อนสามารถเพิ่มปริมาณหิมะที่ตกในภูมิภาคได้โดยการนำความชื้นเพิ่มเติมเข้ามา[ 166 ]ไฟป่าอาจรุนแรงขึ้นได้เมื่อพายุที่อยู่ใกล้เคียงพัดโหมกระหน่ำด้วยลมแรง[ 167 ] [ 168 ]

ผลกระทบต่อทรัพย์สินและชีวิตมนุษย์

ความเสียหายจากลมแปรผันแบบทวีคูณตามความเร็วลม ดังนั้นการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของความแรงลมสามารถเพิ่มความเสียหายได้อย่างมาก[ 169 ]ความเสียหายเพิ่มขึ้นประมาณสี่เท่าสำหรับทุกๆ การเพิ่มขึ้นหนึ่งระดับในมาตราส่วน Saffir–Simpson [ 169 ]
บ้าน รถยนต์ และสิ่งอำนวยความสะดวกพังทลายโดยสิ้นเชิง
ผลกระทบจากพายุเฮอริเคนไอค์ในคาบสมุทรโบลิวาร์ รัฐเท็กซัส
จำนวนพายุเฮอริเคนแอตแลนติกมูลค่า 1 พันล้านดอลลาร์เพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าจากช่วงปี 1980 ถึง 2010 และต้นทุนที่ปรับตามอัตราเงินเฟ้อก็เพิ่มขึ้นมากกว่า 11 เท่า[ 170 ]การเพิ่มขึ้นดังกล่าวมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและจำนวนผู้คนที่ย้ายไปอยู่บริเวณชายฝั่งเพิ่มมากขึ้น[ 170 ]

พายุหมุนเขตร้อนส่งผลกระทบต่อชายฝั่งของแหล่งน้ำสำคัญ ส่วนใหญ่ของ โลก ตามแนวชายฝั่ง มหาสมุทรแอตแลนติกแปซิฟิกและอินเดียเป็น ประจำ พายุหมุนเขตร้อนก่อให้เกิดความเสียหายและการสูญเสียชีวิตมนุษย์อย่างมาก ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตประมาณ 2 ล้านคนตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 [ 171 ]พื้นที่น้ำท่วมขังขนาดใหญ่ทำให้เกิดการติดเชื้อรวมถึงส่งเสริมให้เกิดโรคที่เกิดจากยุงการแออัดของผู้ประสบภัยในที่พักพิงเพิ่มความเสี่ยงต่อการแพร่กระจายของโรค[ 158 ]พายุหมุนเขตร้อนทำให้โครงสร้างพื้นฐานหยุดชะงักอย่างมาก ส่งผลให้ไฟฟ้าดับสะพานและถนนถูกทำลาย และขัดขวางความพยายามในการฟื้นฟู[ 158 ] [ 172 ] [ 173 ]

ลมและน้ำจากพายุสามารถสร้างความเสียหายหรือทำลายบ้านเรือน อาคาร และสิ่งก่อสร้างอื่นๆ ที่มนุษย์สร้างขึ้นได้[ 174 ] [ 175 ]พายุหมุนเขตร้อนทำลายการเกษตร ฆ่าปศุสัตว์ และขัดขวางการเข้าถึงตลาดสำหรับทั้งผู้ซื้อและผู้ขาย ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ส่งผลให้เกิดความสูญเสียทางการเงิน[ 176 ] [ 177 ] [ 178 ]พายุหมุนเขตร้อนที่มีกำลังแรงที่พัดขึ้นฝั่ง – เคลื่อนตัวจากมหาสมุทรขึ้นสู่พื้นดิน – เป็นพายุที่มีกำลังแรงที่สุด แม้ว่าจะไม่ใช่เช่นนั้นเสมอไป โดยเฉลี่ยแล้วทั่วโลกมีพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงระดับพายุโซนร้อนเกิดขึ้น 86 ลูกต่อปี โดย 47 ลูกมีความรุนแรงถึงระดับเฮอริเคนหรือไต้ฝุ่น และ 20 ลูกกลายเป็นพายุหมุนเขตร้อนที่มีกำลังแรง ซูเปอร์ไต้ฝุ่น หรือเฮอริเคนขนาดใหญ่ (อย่างน้อยระดับ ความรุนแรง Category 3 ) [ 179 ]

แอฟริกา

ในแอฟริกาพายุหมุนเขตร้อนสามารถเกิดขึ้นจากคลื่นเขตร้อน ที่ก่อ ตัวขึ้นเหนือทะเลทรายซาฮารา [ 180 ]หรือพัดถล่มแหลมแอฟริกาและแอฟริกาตอนใต้ [ 181 ] [ 182 ] พายุหมุนไอดายในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2562 พัดถล่มโมซัมบิก ตอนกลาง กลายเป็นพายุหมุนเขตร้อนที่ร้ายแรงที่สุดเป็นประวัติการณ์ในแอฟริกา โดยมีผู้เสียชีวิต 1,302 ราย และความเสียหายประมาณ 2.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ[ 183 ] [ 184 ] เกาะ เรอูนียงซึ่งตั้งอยู่ทางตะวันออกของแอฟริกาตอนใต้ ประสบกับพายุหมุนเขตร้อนที่มีปริมาณน้ำฝนมากที่สุดเป็นประวัติการณ์ ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2523 พายุหมุนไฮยาซินท์ทำให้เกิดฝนตก 6,083 มม. (239.5 นิ้ว) ในช่วง 15 วัน ซึ่งเป็นปริมาณน้ำฝนรวมที่มากที่สุดที่บันทึกไว้จากพายุหมุนเขตร้อน[ 185 ] [ 186 ] [ 187 ]

เอเชีย

ในเอเชียพายุหมุนเขตร้อนจากมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิกส่งผลกระทบต่อประเทศที่มีประชากรหนาแน่นที่สุดในโลกเป็นประจำ ในปี 1970 พายุหมุนได้พัดถล่มบังกลาเทศซึ่งในขณะนั้นรู้จักกันในชื่อปากีสถานตะวันออก ทำให้เกิดคลื่นพายุซัดฝั่งสูง 6.1 เมตร (20 ฟุต) คร่าชีวิตผู้คนไปอย่างน้อย 300,000 คน ทำให้เป็นพายุหมุนเขตร้อนที่ร้ายแรงที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้[ 188 ]ในเดือนตุลาคม 2019 พายุไต้ฝุ่นฮากิบิสได้พัดถล่มเกาะฮอนชู ของ ญี่ปุ่นและสร้างความเสียหายมูลค่า 15 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ทำให้เป็นพายุที่สร้างความเสียหายมากที่สุดในประวัติศาสตร์ของญี่ปุ่น[ 189 ]หมู่เกาะที่ประกอบกันเป็นโอเชียเนียตั้งแต่ออสเตรเลียไปจนถึงเฟรนช์โพลินีเซียมักได้รับผลกระทบจากพายุหมุนเขตร้อนเป็นประจำ[ 190 ] [ 191 ] [ 192 ]ในอินโดนีเซียพายุไซโคลนพัดถล่มเกาะฟลอเรส ในเดือน เมษายนพ.ศ. 2516 ทำให้มีผู้เสียชีวิต 1,653 คน ซึ่งนับเป็นพายุไซโคลนเขตร้อนที่ร้ายแรงที่สุดที่เคยบันทึกไว้ในซีกโลกใต้[ 193 ] [ 194 ]

อเมริกาเหนือและอเมริกาใต้

พายุเฮอริเคน แอตแลนติกและแปซิฟิก ส่งผลกระทบต่อ ทวีปอเมริกาเหนือเป็นประจำในสหรัฐอเมริกาพายุเฮอริเคนแคทรีนาในปี 2548 และฮาร์วีย์ในปี 2560 เป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่สร้างความเสียหายมากที่สุดเท่าที่เคยเกิดขึ้นในประเทศ โดยมีมูลค่าความเสียหายประมาณ 125 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ แคทรีนาพัดถล่มรัฐลุยเซียนาและทำลายเมืองนิวออร์ลีนส์ไป เกือบทั้งหมด [ 195 ] [ 196 ] ในขณะที่ฮาร์วีย์ทำให้เกิดน้ำท่วมครั้งใหญ่ใน รัฐเท็กซัสตะวันออกเฉียงใต้หลังจากมีปริมาณน้ำฝน 60.58 นิ้ว (1,539 มิลลิเมตร) ซึ่งเป็นปริมาณน้ำฝนสูงสุดเป็นประวัติการณ์ของประเทศ[ 196 ]

หมู่เกาะแคริบเบียนมักถูกพายุเฮอริเคนพัดถล่มเป็นประจำ ซึ่งก่อให้เกิดวิกฤตการณ์ด้านมนุษยธรรมหลายครั้งในเฮติมาตั้งแต่ปี 2547 ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากการขาดโครงสร้างพื้นฐานและความหนาแน่นของประชากรสูงในเขตเมือง[ 197 ] [ 198 ]ในปี 2547 พายุเฮอริเคนฌานน์ทำให้เกิดน้ำท่วมและดินถล่มอย่างรุนแรง และมีผู้เสียชีวิตประมาณ 3,006 ราย[ 199 ]เมื่อไม่นานมานี้ ในปี 2559 พายุเฮอริเคนแมทธิวทำให้เกิดความเสียหายมูลค่า 2.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และมีผู้เสียชีวิตประมาณ 674 ราย[ 200 ] [ 201 ]

ทางตอนเหนือของทวีปอเมริกาใต้ประสบกับพายุหมุนเขตร้อนเป็นครั้งคราว โดยมีผู้เสียชีวิต 173 รายจากพายุโซนร้อนเบรตในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2536 [ 202 ] [ 203 ] โดยทั่วไปแล้ว มหาสมุทรแอตแลนติกใต้ไม่เอื้อต่อการก่อตัวของพายุหมุนเขตร้อน[ 204 ]อย่างไรก็ตาม ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2547 พายุเฮอริเคนแคทารินาได้พัดถล่มทางตะวันออกเฉียงใต้ของบราซิลซึ่งเป็นพายุเฮอริเคนลูกแรกที่บันทึกไว้ในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้[ 205 ]

ยุโรป

ยุโรปไม่ค่อยได้รับผลกระทบจากพายุหมุนเขตร้อน อย่างไรก็ตาม ทวีปนี้มักเผชิญกับพายุหลังจากที่พายุเหล่านั้นเปลี่ยนเป็นพายุหมุนนอกเขตร้อนมีเพียงพายุดีเปรสชันเขตร้อนลูกเดียว คือวินซ์ในปี 2548 ที่พัดถล่มสเปน [ 206 ]และมีเพียงพายุหมุนกึ่งเขตร้อนลูกเดียวคือพายุหมุนกึ่งเขตร้อนอัลฟาในปี 2563 ที่พัดถล่มโปรตุเกส[ 207 ] บางครั้งก็มีพายุหมุนคล้ายเขตร้อนในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน[ 208 ]

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

แม้ว่าพายุไซโคลนจะสร้างความเสียหายอย่างใหญ่หลวงต่อชีวิตและทรัพย์สินส่วนบุคคล แต่ก็อาจเป็นปัจจัยสำคัญต่อ รูปแบบการ ตกของฝนในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ เนื่องจากอาจนำฝนที่จำเป็นอย่างมากมาสู่ภูมิภาคที่แห้งแล้ง[ 209 ]ฝนที่ตกลงมาจากพายุยังอาจช่วยบรรเทาภาวะภัยแล้งโดยการฟื้นฟูความชื้นในดิน แม้ว่าการศึกษาหนึ่งที่มุ่งเน้นไปที่ภาคตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาจะชี้ให้เห็นว่าพายุไซโคลนเขตร้อนไม่ได้ช่วยฟื้นฟูภัยแล้งอย่างมีนัยสำคัญ[ 210 ] [ 211 ] [ 212 ]พายุไซโคลนเขตร้อนยังช่วยรักษาสมดุลความร้อนของโลกโดยการเคลื่อนย้ายอากาศเขตร้อนที่อบอุ่นและชื้นไปยังละติจูดกลางและภูมิภาคขั้วโลก [ 213 ] และโดย การควบคุมการไหลเวียนของกระแสน้ำผ่านการไหลขึ้นของน้ำ[ 214 ]งานวิจัยเกี่ยวกับพายุไซโคลนในมหาสมุทรแปซิฟิกแสดงให้เห็นว่าชั้นลึกของมหาสมุทรได้รับความร้อนจากพายุที่ทรงพลังเหล่านี้[ 215 ] [ 216 ]

คลื่นพายุและลมของพายุเฮอริเคนอาจสร้างความเสียหายให้กับสิ่งก่อสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้น แต่ยังทำให้เกิดการปั่นป่วนของน้ำในบริเวณปากแม่น้ำ ชายฝั่ง ซึ่งโดยทั่วไปเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ปลา ที่สำคัญ [ 217 ]ระบบนิเวศ เช่นพื้นที่ชุ่มน้ำเค็มและป่าชายเลนอาจได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงหรือถูกทำลายโดยพายุไซโคลนเขตร้อน ซึ่งกัดเซาะแผ่นดินและทำลายพืชพรรณ[ 218 ] [ 219 ]พายุไซโคลนเขตร้อนสามารถทำให้เกิดการแพร่กระจายของสาหร่าย ที่เป็นอันตราย ในแหล่งน้ำโดยการเพิ่มปริมาณสารอาหารที่มีอยู่[ 220 ] [ 221 ] [ 222 ]ประชากรแมลงอาจลดลงทั้งในด้านปริมาณและความหลากหลายหลังจากพายุผ่านไป[ 223 ]ลมแรงที่เกี่ยวข้องกับพายุไซโคลนเขตร้อนและเศษซากของพายุสามารถโค่นต้นไม้ได้หลายพันต้น ทำให้เกิดความเสียหายต่อป่า[ 224 ]

เมื่อพายุเฮอริเคนพัดขึ้นฝั่งจากมหาสมุทร เกลือจะถูกนำเข้าสู่แหล่งน้ำจืดหลายแห่งและทำให้ ระดับ ความเค็มสูงเกินกว่าที่แหล่งที่อยู่อาศัยบางแห่งจะทนได้ บางแห่งสามารถรับมือกับเกลือและรีไซเคิลกลับสู่มหาสมุทรได้ แต่บางแห่งไม่สามารถระบายน้ำผิวดินส่วนเกินได้เร็วพอหรือไม่มีแหล่งน้ำจืดขนาดใหญ่พอที่จะทดแทนได้ ด้วยเหตุนี้ พืชและพรรณไม้บางชนิดจึงตายเนื่องจากเกลือส่วนเกิน[ 225 ]พายุเฮอริเคนสามารถพัดพาสารพิษและกรดขึ้นฝั่งได้เมื่อพัดขึ้นฝั่ง น้ำท่วมสามารถพัดพาสารพิษจากการรั่วไหลต่างๆ และปนเปื้อนพื้นที่ที่ไหลผ่าน สารพิษเหล่านี้เป็นอันตรายต่อผู้คนและสัตว์ในพื้นที่ รวมถึงสิ่งแวดล้อมโดยรอบด้วย[ 226 ]พายุหมุนเขตร้อนสามารถทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมันโดยการทำลายหรือทำให้ท่อส่งและสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บเสียหาย[ 227 ] [ 220 ] [ 228 ]ในทำนองเดียวกัน มีรายงานการรั่วไหลของสารเคมีเมื่อโรงงานเคมีและโรงงานแปรรูปได้รับความเสียหาย[ 228 ] [ 229 ] [ 230 ]ทางน้ำต่างๆ ปนเปื้อนด้วยโลหะที่เป็นพิษในระดับต่างๆ เช่นนิกเกลโครเมียมและปรอทในช่วงพายุหมุนเขตร้อน[ 231 ] [ 232 ]

พายุหมุนเขตร้อนสามารถส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อภูมิศาสตร์ เช่น การสร้างหรือทำลายแผ่นดิน[ 233 ] [ 234 ]พายุหมุนเบเบ้ ทำให้ เกาะตูวาลูฟูนาฟูติ อะทอลล์มีขนาดใหญ่ขึ้นเกือบ 20% [ 233 ] [ 235 ] [ 236 ]พายุเฮอริเคนวาลาคา ทำลาย เกาะอีสต์ไอส์แลนด์ขนาดเล็กในปี 2018 [ 234 ] [ 237 ]ซึ่งทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยของแมวน้ำพระฮาวาย ที่ใกล้สูญพันธุ์ รวมถึงเต่าทะเลและนกทะเลที่ถูกคุกคาม[ 238 ] ดินถล่มมักเกิดขึ้นในช่วงพายุหมุนเขตร้อนและสามารถเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ได้อย่างมาก พายุบางลูกสามารถทำให้เกิดดินถล่มได้หลายร้อยถึงหลายหมื่นครั้ง[ 239 ] [ 240 ] [ 241 ] [ 242 ]พายุสามารถกัดเซาะชายฝั่งในพื้นที่กว้างขวางและขนส่งตะกอนไปยังที่อื่นได้[ 232 ] [ 243 ] [ 244 ]

การสังเกตและการพยากรณ์

การสังเกต

ภาพถ่ายทางอากาศของเมฆพายุ
ภาพถ่ายพระอาทิตย์ตกดินของแถบ ฝน จากพายุเฮอริเคนอิซิโดร์ถ่ายจากระดับความสูง 2,100 เมตร (7,000 ฟุต)
ภาพมุมมองด้านหน้าของเครื่องบิน
" Hurricane Hunter " – WP-3D Orionถูกใช้เพื่อเข้าไปในใจกลางพายุเฮอริเคนเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลและวัดค่าต่างๆ

พายุหมุนเขตร้อนเกิดขึ้นทั่วโลกมานานหลายพันปีแล้ว มีการวิเคราะห์และวิจัยใหม่เพื่อขยายบันทึกทางประวัติศาสตร์ โดยใช้ข้อมูลตัวแทนเช่น ตะกอนน้ำท่วม สันหาดและเอกสารทางประวัติศาสตร์ เช่น บันทึกประจำวัน[ 245 ]พายุหมุนเขตร้อนขนาดใหญ่ทิ้งร่องรอยไว้ในบันทึกน้ำท่วมและชั้นเปลือกหอยในบางพื้นที่ชายฝั่ง ซึ่งถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกิจกรรมของพายุเฮอริเคนในช่วงหลายพันปีที่ผ่านมา[ 246 ]บันทึกตะกอนในออสเตรเลียตะวันตกบ่งชี้ว่ามีพายุหมุนเขตร้อนรุนแรงในช่วง4,000 ปีก่อนคริสตกาล[ 245 ]

บันทึกตัวแทนที่อิงตาม การวิจัยเกี่ยวกับ พายุโบราณได้เปิดเผยว่ากิจกรรมพายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ตาม แนวชายฝั่ง อ่าวเม็กซิโกมีความแตกต่างกันไปตามช่วงเวลาตั้งแต่หลายศตวรรษถึงหลายพันปี[ 247 ] [ 248 ]ในปี 957 พายุไต้ฝุ่นรุนแรงได้พัดถล่มทางตอนใต้ของจีนทำให้มีผู้เสียชีวิตประมาณ 10,000 คนเนื่องจากน้ำท่วม[ 249 ]การล่าอาณานิคมของสเปนในเม็กซิโกได้อธิบายถึง "tempestades" ในปี 1730 [ 250 ]แม้ว่าบันทึกอย่างเป็นทางการสำหรับพายุเฮอริเคนในมหาสมุทรแปซิฟิกจะมีมาตั้งแต่ปี 1949 เท่านั้น[ 251 ]ในมหาสมุทรอินเดียตะวันตกเฉียงใต้ บันทึกพายุหมุนเขตร้อนย้อนกลับไปถึงปี 1848 [ 252 ]ในปี 2003 โครงการวิเคราะห์พายุเฮอริเคนแอตแลนติกได้ตรวจสอบและวิเคราะห์บันทึกทางประวัติศาสตร์ของพายุหมุนเขตร้อนในมหาสมุทรแอตแลนติกย้อนกลับไปถึงปี 1851 ซึ่งเป็นการขยายฐานข้อมูลที่มีอยู่ตั้งแต่ปี 1886 [ 253 ]

ก่อนที่ภาพถ่ายดาวเทียมจะพร้อมใช้งานในช่วงศตวรรษที่ 20 ระบบเหล่านี้จำนวนมากไม่ถูกตรวจพบเว้นแต่จะส่งผลกระทบต่อแผ่นดินหรือเรือพบเจอโดยบังเอิญ[ 1 ]บ่อยครั้งส่วนหนึ่งเป็นเพราะภัยคุกคามจากพายุเฮอริเคน หลายพื้นที่ชายฝั่งมีประชากรเบาบางระหว่างท่าเรือหลักจนกระทั่งการท่องเที่ยวด้วยรถยนต์แพร่หลาย ดังนั้นส่วนที่รุนแรงที่สุดของพายุเฮอริเคนที่พัดถล่มชายฝั่งอาจไม่ได้รับการวัดในบางกรณี ผลกระทบรวมกันของการทำลายเรือและการขึ้นฝั่งในพื้นที่ห่างไกลจำกัดจำนวนพายุเฮอริเคนรุนแรงในบันทึกอย่างเป็นทางการก่อนยุคของเครื่องบินลาดตระเวนพายุเฮอริเคนและดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา แม้ว่าบันทึกจะแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนของจำนวนและความรุนแรงของพายุเฮอริเคนรุนแรง แต่ผู้เชี่ยวชาญก็ถือว่าข้อมูลในยุคแรกนั้นน่าสงสัย[ 254 ]ความสามารถของนักภูมิอากาศวิทยาในการวิเคราะห์พายุหมุนเขตร้อนในระยะยาวนั้นถูกจำกัดด้วยปริมาณข้อมูลทางประวัติศาสตร์ที่เชื่อถือได้[ 255 ]

ในช่วงทศวรรษ 1940 การลาดตระเวนทางอากาศตามปกติเริ่มขึ้นในทั้งมหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกในช่วงกลางทศวรรษ 1940 ซึ่งให้ข้อมูลความจริงภาคพื้นดิน เที่ยวบินในช่วงแรกทำเพียงวันละหนึ่งหรือสองครั้งเท่านั้น[ 1 ] ในปี 1960 องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาได้ปล่อยดาวเทียมตรวจอากาศโคจรขั้วโลกเป็นครั้งแรกแต่ไม่ได้ประกาศว่าใช้งานได้จนกระทั่งปี 1965 [ 1 ]ต้องใช้เวลาหลายปีสำหรับศูนย์เตือนภัยบางแห่งที่จะใช้ประโยชน์จากแพลตฟอร์มการดูแบบใหม่นี้และพัฒนาความเชี่ยวชาญในการเชื่อมโยงสัญญาณดาวเทียมกับตำแหน่งและความรุนแรงของพายุ[ 1 ]

พายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรงก่อให้เกิดความท้าทายในการสังเกตการณ์เป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นปรากฏการณ์ทางทะเลที่อันตราย และสถานีตรวจวัดสภาพอากาศมีอยู่กระจัดกระจาย จึงไม่ค่อยมีให้บริการในบริเวณที่พายุพัดผ่าน โดยทั่วไป การสังเกตการณ์บนพื้นผิวจะมีให้เฉพาะเมื่อพายุพัดผ่านเกาะหรือพื้นที่ชายฝั่ง หรือหากมีเรืออยู่ใกล้เคียง การวัดแบบเรียลไทม์มักจะทำในบริเวณรอบนอกของพายุหมุน ซึ่งสภาพการณ์ไม่รุนแรงนัก และไม่สามารถประเมินความรุนแรงที่แท้จริงได้ ด้วยเหตุนี้จึงมีทีมนักอุตุนิยมวิทยาที่เคลื่อนเข้าไปในเส้นทางของพายุหมุนเขตร้อนเพื่อช่วยประเมินความรุนแรงของพายุ ณ จุดที่พัดขึ้นฝั่ง[ 256 ]

พายุหมุนเขตร้อนจะถูกติดตามโดยดาวเทียมตรวจอากาศที่บันทึก ภาพ ที่มองเห็นได้และ ภาพ อินฟราเรดจากอวกาศ โดยปกติจะบันทึกทุกครึ่งชั่วโมงถึงสิบห้านาที เมื่อพายุเข้าใกล้ฝั่ง จะสามารถสังเกตได้ด้วยเรดาร์ตรวจอากาศแบบดอปเปลอร์ ที่ติดตั้งบนบก เรดาร์มีบทบาทสำคัญในบริเวณที่พายุขึ้นฝั่ง โดยแสดงตำแหน่งและความรุนแรงของพายุทุกๆ สองสามนาที[ 257 ]ดาวเทียมอื่นๆ ให้ข้อมูลจากการรบกวนของ สัญญาณ GPSโดยให้ภาพถ่ายหลายพันภาพต่อวัน และบันทึกอุณหภูมิ ความดัน และปริมาณความชื้นในบรรยากาศ[ 258 ]

การวัด ณ จุดเกิดเหตุแบบเรียลไทม์ สามารถทำได้โดยการส่งเครื่องบินลาดตระเวนที่ติดตั้งอุปกรณ์พิเศษเข้าไปในพายุไซโคลน ในแอ่งแอตแลนติก เครื่องบินเหล่านี้จะถูกบินเป็นประจำโดยนักล่าพายุเฮอริเคน ของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา [ 259 ]เครื่องบินเหล่านี้บินตรงเข้าไปในพายุไซโคลนและทำการวัดโดยตรงและการวัดระยะไกล เครื่องบินจะปล่อยเครื่องวัดสภาพอากาศแบบ GPS ลง ไปภายในพายุไซโคลน เครื่องวัดเหล่านี้จะวัดอุณหภูมิ ความชื้น ความดัน และ โดยเฉพาะอย่างยิ่งลมระหว่างระดับความสูงในการบินและผิวมหาสมุทร ยุคใหม่ของการสังเกตพายุเฮอริเคนเริ่มต้นขึ้นเมื่อเครื่องบินโดรนขนาดเล็กที่ควบคุมจากระยะไกลถูกบินผ่านพายุโซนร้อนโอฟีเลียขณะที่มันเคลื่อนผ่าน ชายฝั่งตะวันออกของ รัฐเวอร์จิเนียในช่วงฤดูพายุเฮอริเคนปี 2548ภารกิจที่คล้ายกันนี้ก็สำเร็จลุล่วงไปด้วยดีในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเช่นกัน[ 260 ]

การพยากรณ์

กราฟแสดงเส้นโค้งสีห้าเส้น (จริงๆ แล้วเป็นชุดข้อมูลแบบจุดต่อจุดที่ไม่เรียบ) ซึ่งวัดค่าเฉลี่ยความคลาดเคลื่อนของการพยากรณ์ในหน่วยไมล์ทะเล (0 ถึง 700 โดยแกน y อยู่ทางซ้าย) สำหรับแต่ละปี (ตั้งแต่ปี 1970 ถึง 2022 โดยแกน x อยู่ด้านล่าง) เส้นโค้งสีแดงแสดงความคลาดเคลื่อนของการพยากรณ์ล่วงหน้า 24 ชั่วโมง และเป็นเส้นโค้งที่ต่ำที่สุดในบรรดาเส้นโค้งทั้งห้าเส้น จุดต่างๆ และเส้นแนวโน้มที่ได้จะอยู่ต่ำกว่าเส้นโค้งอื่นๆ ความคลาดเคลื่อนของการพยากรณ์ล่วงหน้า 24 ชั่วโมงลดลงจากประมาณ 140 ไมล์ทะเลในปี 1970 เหลือประมาณ 45 ไมล์ทะเลในปี 2022 เส้นสีเขียวแสดงความคลาดเคลื่อนของการพยากรณ์ล่วงหน้า 48 ชั่วโมง โดยมีเส้นแนวโน้มจากประมาณ 290 ไมล์ทะเลในปี 1970 เหลือ 45 ไมล์ทะเลในปี 2022 เส้นโค้งสีเหลืองแสดงความคลาดเคลื่อนจากการพยากรณ์ล่วงหน้า 72 ชั่วโมง และมีการขึ้นลงอย่างรวดเร็วในช่วง 10 ปีแรกที่แสดง เส้นแนวโน้มของเส้นโค้งนี้วิ่งจากประมาณ... เส้นกราฟเส้นแรกแสดงแนวโน้มจาก 445 นาโนเมตร (ปี 1970) ไปจนถึงประมาณ 50 นาโนเมตร (ปี 2022) ส่วนเส้นกราฟอีกสองเส้นที่เหลือแสดงแนวโน้มจากปี 2001 เท่านั้น เส้นสีน้ำตาลแสดงการพยากรณ์ล่วงหน้า 96 ชั่วโมง (แนวโน้มจากประมาณ 240 นาโนเมตรในปี 2001 ไปจนถึง 100 นาโนเมตรในปี 2022) และเส้นสีน้ำเงินแสดงการพยากรณ์ล่วงหน้า 120 ชั่วโมง โดยมีแนวโน้มจากประมาณ 310 นาโนเมตร (ปี 2001) ไปจนถึง 150 นาโนเมตร (ปี 2022) จะเห็นได้ว่ายิ่งพยากรณ์ล่วงหน้านานเท่าไร ข้อผิดพลาดที่เห็นได้ชัดก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และเส้นแนวโน้มของแต่ละชุดจุดที่พล็อตไว้ก็ลดลงอย่างชัดเจน โดยทั่วไปแล้วจะมีความชันเพิ่มขึ้นสำหรับการพยากรณ์ที่มีช่วงเวลากว้างกว่า
โดยทั่วไปแล้ว แนวโน้มความคลาดเคลื่อนในการพยากรณ์เส้นทางพายุหมุนเขตร้อนลดลงอย่างเห็นได้ชัดนับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา

คอมพิวเตอร์ความเร็วสูงและซอฟต์แวร์จำลองที่ซับซ้อนช่วยให้นักพยากรณ์สามารถสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ทำนายเส้นทางพายุหมุนเขตร้อนโดยอาศัยตำแหน่งและกำลังของระบบความดันสูงและต่ำในอนาคต การผสมผสานแบบจำลองการพยากรณ์เข้ากับความเข้าใจที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับแรงที่กระทำต่อพายุหมุนเขตร้อน รวมถึงข้อมูลจำนวนมากจากดาวเทียม โคจรโลก และเซ็นเซอร์อื่นๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มความแม่นยำของการพยากรณ์เส้นทางในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา[ 261 ]

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เชี่ยวชาญในการทำนายความรุนแรงของพายุหมุนเขตร้อน[ 262 ]การที่การพยากรณ์ความรุนแรงยังไม่ดีขึ้นนั้นเป็นผลมาจากความซับซ้อนของระบบเขตร้อนและความเข้าใจที่ไม่สมบูรณ์เกี่ยวกับปัจจัยที่ส่งผลต่อการพัฒนาของระบบเหล่านั้น ข้อมูลตำแหน่งและการพยากรณ์พายุหมุนเขตร้อนใหม่มีให้ใช้งานอย่างน้อยทุกหกชั่วโมงจากศูนย์เตือนภัยต่างๆ[ 263 ] [ 264 ] [ 265 ] [ 266 ] [ 267 ]

การรับรู้และการตอบสนอง

การเตรียมการ

ป้ายบอกเส้นทางอพยพบนถนนทูเลนในนิวออร์ลีนส์แสดงให้เห็นแนวระดับน้ำท่วมขังที่ยาวนานหลังพายุเฮอริเคนแคทรีนา

ก่อนที่ฤดูกาลอย่างเป็นทางการจะเริ่มต้น นักการเมืองและนักพยากรณ์อากาศต่างกระตุ้นให้ประชาชนเตรียมพร้อมรับมือกับผลกระทบของพายุหมุนเขตร้อนพวกเขาเตรียมพร้อมโดยการประเมินความเสี่ยงต่อสภาพอากาศประเภทต่างๆ ที่พายุหมุนเขตร้อนก่อให้เกิด ตรวจสอบความคุ้มครองประกันภัยและอุปกรณ์ฉุกเฉิน รวมถึงกำหนดสถานที่อพยพหากจำเป็น[ 268 ] [ 269 ] [ 270 ]เมื่อพายุหมุนเขตร้อนก่อตัวขึ้นและคาดว่าจะส่งผลกระทบต่อแผ่นดิน ประเทศสมาชิกแต่ละประเทศขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก จะออก ประกาศเตือนภัยต่างๆเพื่อครอบคลุมผลกระทบที่คาดว่าจะเกิดขึ้น[ 271 ]อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นบางประการ โดยศูนย์พายุเฮอริเคนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาและสำนักงานอุตุนิยมวิทยาฟิจิมีหน้าที่รับผิดชอบในการออกหรือแนะนำคำเตือนสำหรับประเทศอื่นๆ ในพื้นที่รับผิดชอบของตน[ 272 ] [ 273 ] [ 274 ] : 2–4

การตัดสินใจที่สำคัญในการเตรียมความพร้อมของแต่ละบุคคลคือการพิจารณาว่าจะอพยพออกจากพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากพายุหมุนเขตร้อนหรือไม่และ เมื่อใด [ 275 ]แผนภูมิการติดตามพายุหมุนเขตร้อนช่วยให้ผู้คนสามารถติดตามระบบที่กำลังดำเนินอยู่เพื่อสร้างความคิดเห็นของตนเองเกี่ยวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของพายุและว่าพวกเขาจำเป็นต้องเตรียมตัวสำหรับระบบที่กำลังติดตามหรือไม่ รวมถึงการอพยพที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งหน่วยงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติและศูนย์พายุเฮอริเคนแห่งชาติ ยังคงสนับสนุนเรื่องนี้อย่างต่อเนื่อง [ 276 ]

การตอบสนอง

ภาพความเสียหายจากพายุไซโคลนเขตร้อนจากเฮลิคอปเตอร์
ปฏิบัติการบรรเทาภัยพิบัติจากพายุเฮอริเคนดอเรียนในบาฮามาส

การตอบสนองต่อพายุเฮอริเคนคือการรับมือกับภัยพิบัติหลังเกิดพายุเฮอริเคน กิจกรรมที่ดำเนินการโดยผู้ตอบสนองต่อพายุเฮอริเคน ได้แก่ การประเมิน การฟื้นฟู และการรื้อถอนอาคาร การกำจัดเศษซาก และขยะ การซ่อมแซม โครงสร้างพื้นฐานบนบกและทางทะเล และ บริการสาธารณสุข รวมถึงการค้นหาและช่วยเหลือ[ 277 ]การตอบสนองต่อพายุเฮอริเคนต้องอาศัยการประสานงานระหว่างหน่วยงานของรัฐบาลกลาง ชนเผ่า รัฐบาลท้องถิ่น และภาคเอกชน[ 278 ]ตามข้อมูลจากองค์กรอาสาสมัครแห่งชาติที่ปฏิบัติงานด้านภัยพิบัติอาสาสมัครที่อาจเข้าร่วมควรสังกัดองค์กรที่จัดตั้งขึ้น และไม่ควรดำเนินการด้วยตนเอง เพื่อให้ได้รับการฝึกอบรมและการสนับสนุนที่เหมาะสม เพื่อลดอันตรายและความเครียดจากการทำงานตอบสนอง[ 279 ]

ผู้ตอบสนองต่อพายุเฮอริเคนต้องเผชิญกับอันตรายมากมาย ผู้ตอบสนองต่อพายุเฮอริเคนอาจสัมผัสกับสารปนเปื้อนทางเคมีและชีวภาพ รวมถึงสารเคมีที่เก็บไว้น้ำเสียซากศพมนุษย์และเชื้อราที่เจริญเติบโตเนื่องจากน้ำท่วม[ 280 ] [ 281 ] [ 282 ]ตลอดจนแร่ใยหินและตะกั่วที่อาจมีอยู่ในอาคารเก่า[ 281 ] [ 283 ]การบาดเจ็บที่พบบ่อยเกิดจากการตกจากที่สูง เช่น จากบันไดหรือจากพื้นราบ จากไฟฟ้าดูดในพื้นที่น้ำท่วม รวมถึงจากกระแสไฟย้อนกลับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพกพาหรือจากอุบัติเหตุทางรถยนต์[ 280 ] [ 283 ] [ 284 ]การทำงานเป็นกะที่ยาวนานและไม่สม่ำเสมออาจนำไปสู่การอดนอนและความเหนื่อยล้าซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ และคนงานอาจประสบกับความเครียดทางจิตใจที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ที่กระทบกระเทือนจิตใจความเครียดจากความร้อนเป็นเรื่องที่น่ากังวล เนื่องจากคนงานมักสัมผัสกับอุณหภูมิที่ร้อนและชื้น สวมใส่เสื้อผ้าและอุปกรณ์ป้องกัน และมีงานที่ต้องใช้แรงกายอย่างหนัก[ 280 ] [ 283 ]

พายุหมุนเขตร้อนนอกโลก

ภาพเคลื่อนไหวแสดงเส้นทางจำลองของพายุไซโคลนเขตร้อนบนดาวเคราะห์นอกระบบดาวแคระแดงที่ถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วง

มีการวิจัยจำกัดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการเกิดพายุหมุนเขตร้อนบนโลกอื่น พายุหมุนขั้วโลกที่มีโครงสร้างคล้ายกับพายุหมุนเขตร้อนถูกพบในดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะเช่นพายุหมุนขั้วโลกเหนือของดาวศุกร์ และ รูปหกเหลี่ยมของดาวเสาร์[ 285 ] [ 286 ]ดาวเคราะห์ยักษ์ทั้งสี่ ดวง มักสร้างระบบพายุขนาดใหญ่และทรงพลังอย่างมาก เช่นจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีและจุดมืดใหญ่บนดาวเนปจูนแต่พายุเหล่านี้เป็นพายุหมุนทวนเข็มนาฬิกา[ 287 ] [ 288 ]พายุหมุนเขตร้อนถือเป็นลักษณะเฉพาะของโลก[ 289 ]

ไททันดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์เป็นโลกอื่นเพียงดวงเดียวในระบบสุริยะที่ทราบว่ามีแหล่งของเหลวขนาดใหญ่บนพื้นผิว นอกจากนี้ยังเป็นที่ตั้งของ "วัฏจักรมีเทน" ซึ่งไฮโดรคาร์บอน เหลว ให้พลังงานแก่ระบบสภาพอากาศเช่นเดียวกับน้ำบนโลก[ 290 ]แม้จะมีลักษณะของเมฆปรากฏอยู่มากมาย แต่ก็ไม่มีการสังเกตพบพายุไซโคลนระดับต่ำ การศึกษาในปี 2013 พบว่าเขตร้อนของไททันไม่เอื้อต่อการก่อตัวของพายุไซโคลนเขตร้อน เนื่องจากบริเวณเส้นศูนย์สูตรมีเพียงทะเลสาบที่แยกตัวอยู่ และมีแรงเฉือนลมสูง แรงโคริโอลิสก็อ่อนกว่ามากบนไททันเนื่องจากคาบการหมุนที่ยาวนาน (เกือบ 16 วัน) อย่างไรก็ตาม การศึกษาพบว่าทะเลขั้วโลกที่ มีไฮโดรคาร์บอน อาจมีพลังงานความร้อนเพียงพอที่จะให้พลังงานแก่พายุไซโคลนเขตร้อน การกำเนิดอาจได้รับความช่วยเหลือจากคลื่นที่เกิดขึ้นในเขตบรรจบกันตามฤดูกาล (SCZ) ซึ่งเป็นคู่ขนานของ ITCZ ​​บนไททัน แต่ต่างจาก ITCZ ​​ตรงที่ SCZ จะแกว่งจากบริเวณขั้วโลกหนึ่งไปยังอีกบริเวณขั้วโลกหนึ่งตามฤดูกาลที่เปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมในบริเวณขั้วโลกเอื้ออำนวยต่อการเกิดพายุหมุนเขตร้อนมากกว่า และละติจูดสูงที่ทะเลขั้วโลกตั้งอยู่สามารถช่วยต้านทานแรงโคริโอลิสที่ต่ำได้ในระดับหนึ่ง[ 289 ]

สภาพภูมิอากาศ ของดาวเคราะห์นอกระบบอาจได้รับอิทธิพลจากพายุหมุนเขตร้อน ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีเกี่ยวกับความถี่และการกระจายตัวของพายุหมุนเขตร้อนบน ดาวเคราะห์ นอกระบบที่คล้ายโลก[ 291 ]คาดว่าดาวเคราะห์นอกระบบที่มีขนาดเท่าโลกจะพบได้ทั่วไปรอบดาวแคระแดง ที่สลัว [ 292 ]เพื่อให้ดาวเคราะห์เหล่านี้สามารถดำรงมหาสมุทรน้ำเหลวได้ พวกมันต้องโคจรใกล้กับดาวฤกษ์แม่มาก[ 293 ]ด้วยเหตุนี้ ดาวเคราะห์ดังกล่าวจำนวนมากจึงมีแนวโน้มที่จะถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วง โดยมีคาบการหมุนที่ช้าลงและซีกโลกหนึ่งหันหน้าเข้าหาดาวฤกษ์อย่างถาวร[ 294 ]แบบจำลองสภาพภูมิอากาศของดาวเคราะห์ในยุคแรกที่มีบรรยากาศคล้ายโลกชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบที่ถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วงสามารถมีสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเกิดพายุหมุนเขตร้อนได้ แม้ว่าความเหมาะสมจะถูกจำกัดด้วยอัตราการหมุนที่ช้าของพวกมัน[ 291 ]การจำลองเพิ่มเติมสนับสนุนความเป็นไปได้ของพายุหมุนเขตร้อนบนดาวเคราะห์ที่ถูกล็อกด้วยแรงโน้มถ่วง การศึกษาในปี 2020 พบว่าพายุหมุนเขตร้อนมักเกิดขึ้นบ่อยกว่าในดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้ขอบด้านในของเขตที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้โดยพายุหมุนจะก่อตัวขึ้นทั้งในซีกโลกกลางวันและกลางคืนบนดาวเคราะห์ดังกล่าว[ 294 ]การศึกษาในปี 2024 ได้สำรวจเพิ่มเติมถึงอิทธิพลของคาบการหมุนต่อการก่อตัวของพายุหมุนเขตร้อน โดยสรุปว่าดาวเคราะห์ที่มีคาบการหมุนปานกลาง (8 วัน) เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของพายุหมุนเขตร้อน แม้ว่าระบบคล้ายพายุหมุนเขตร้อนที่อ่อนแอจะเกิดขึ้นบนดาวเคราะห์ที่มีคาบการหมุนยาว (16 วัน) เช่นกัน[ 295 ]

ดูเพิ่มเติม

  • United States National Hurricane Center – North Atlantic, Eastern Pacific
  • United States Central Pacific Hurricane Center – Central Pacific
  • Japan Meteorological Agency – Western Pacific
  • India Meteorological Department – Indian Ocean
  • Météo-France – La Reunion – South Indian Ocean from 30°E to 90°E
  • Indonesian Meteorological DepartmentArchived December 1, 2018, at the Wayback Machine – South Indian Ocean from 90°E to 125°E, north of 10°S
  • Australian Bureau of Meteorology – South Indian Ocean and South Pacific Ocean from 90°E to 160°E
  • Papua New Guinea National Weather Service – South Pacific east of 160°E, north of 10°S
  • Fiji Meteorological Service – South Pacific west of 160°E, north of 25° S
  • MetService New Zealand – South Pacific west of 160°E, south of 25°S
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tropical_cyclone&oldid=1360743553#Physics_and_energetics "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พายุหมุนเขตร้อน

พายุ หมุนเขตร้อน เป็น ระบบพายุ หมุนเร็ว ที่มี บริเวณความกดอากาศต่ำ การหมุนเวียนของบรรยากาศ ระดับต่ำแบบปิดลมแรง และการเรียงตัวแบบเกลียวของ พายุ ฝนฟ้าคะนองที่ ก่อ ให้เกิดฝนตกหนักและ...

คำจำกัดความและศัพท์เฉพาะ

พายุหมุนเขตร้อนเป็นคำทั่วไปสำหรับ ระบบความกดอากาศต่ำ ขนาดใหญ่ที่มีแกนอุ่นและไม่มีแนวปะทะ เหนือผืน น้ำ เขตร้อน หรือ กึ่งเขตร้อน ทั่วโลก [ 4 ] [ 5 ] โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะมีศูนย์กลางที่ชัดเจนซึ่งล้อมรอบด้วย การพาความร้อนในชั้นบรรยากาศ ที่ลึก...

การก่อตัว

พายุหมุนเขตร้อนมักจะก่อตัวในช่วงฤดูร้อน แต่ก็มีการบันทึกไว้เกือบทุกเดือนใน แอ่งพายุหมุนเขตร้อน ส่วนใหญ่ พายุหมุนเขตร้อนทั้งสองฝั่งของเส้นศูนย์สูตรโดยทั่วไปมีต้นกำเนิดใน เขตบรรจบกันระหว่างเขตร้อน (ITCZ) ซึ่งมีลมพัดมาจากทิศตะวันออกเฉียงเหนือหรือตะวันออกเฉียงใต้...

เขตการก่อตัวและศูนย์เตือนภัย

พายุหมุนเขตร้อนส่วนใหญ่ในแต่ละปีจะก่อตัวขึ้นในแอ่งพายุหมุนเขตร้อน 7 แห่ง ซึ่งได้รับการตรวจสอบโดยหน่วยงานด้านอุตุนิยมวิทยาและศูนย์เตือนภัยต่างๆ [ 1 ] ศูนย์เตือนภัยเหล่านี้ 10 แห่งทั่วโลกได้รับการกำหนดให้เป็น ศูนย์อุตุนิยมวิทยาเฉพาะทางระดับภูมิภาค หรือ...