Orkanen, tyfoons en tropische cyclonen

Orkaan Irma raast momenteel over de Caribische Eilanden. Voor klimaatexperts is dit geen ongewoon fenomeen. Tropische cyclonen komen namelijk vooral voor in de herfst. Maar hoe komt het dat we deze tropische cyclonen vooral in de herfst over de oceanen zien scheuren? Hoe ontstaan ze precies?

Wat zijn tropische cyclonen, orkanen en tyfoons?

Een tropische cycloon is een roterend (in wijzerzin op noordelijk halfrond) georganiseerd systeem van wolken en onweders met een gesloten circulatie nabij het aardoppervlak. Hij ontstaat boven tropisch of subtropisch water. Afhankelijk van de windsnelheden hanteren we de volgende indeling:

➢ tropische depressie: aanhoudende windsnelheid van 62 km/u of minder

➢ tropische storm: aanhoudende windsnelheid van 63 tot 118 km/u

➢ orkaan (hurricane, tyfoon, tropische cycloon): aanhoudende wind van meer dan 118 km/u

De orkanen worden op hun beurt onderverdeeld in vijf categorieën, volgens de aanhoudende windsnelheid én de bijgevolg optredende schade:

Orkanen van de categorieën 3, 4 en 5 noemt het Amerikaanse National Hurricane Center ook wel 'major hurricanes'. Als hurricanes de datumlijn overschrijden, worden ze tyfoons genoemd. Vanaf categorie 4 worden het supertyfoons.

Wat zijn de basisingrediënten van een tropische cycloon?

1) Tropische cyclonen ontstaan niet uit het niets. Er is in de eerste plaats al een verstoring nodig van de atmosfeer. Heel vaak is dat een zogenoemde easterly wave, die boven Afrika ontstaat en met de passaatwinden meereist naar het westen. 60 procent van de tropische stormen en kleinere orkanen, en ongeveer 85 procent van de 'major hurricanes', ontstaat uit een easterly wave.

2) Een tropische cycloon heeft warm zeewater nodig. Uit onderzoek is gebleken dat een laag van ongeveer 50 meter een temperatuur van ten minste 26,5 °C moet hebben. Oceaanwater met deze temperatuur voedt het systeem met warmte en vocht.

3) De opbouw van de atmosfeer moet voldoende onstabiel zijn. De temperatuur moet dus snel afnemen met de hoogte. Op die manier kunnen onweders ontstaan, die de opgeslagen warmte in het oceaanwater vrijmaken. Als de vochtige lucht in de hogere lagen van de troposfeer condenseert, komt er een massa latente warmte vrij, die de brandstof van de tropische cycloon vormt. Meteen weten we waardoor het orkaanseizoen op gang komt op het einde van de zomer en de herfst: net dan is de temperatuur van het oceaanwater op haar hoogst. Tegelijkertijd is nu ook duidelijk waardoor tropische cyclonen snel aan activiteit verliezen als ze aan land gaan: hun brandstoftoevoer wordt dan abrupt afgesneden.

4) Er mag niet al te veel windschering zijn. Windschering is het verschil in windrichting en -snelheid met de hoogte. Sterke windschering verhindert de vorming van een tropische cycloon of trekt een bestaande tropische cycloon uit elkaar.

5) Er is een minimum aan corioliskracht nodig om een roterend lagedrukgebied te vormen. Tropische cyclonen ontstaan nooit dicht bij de evenaar omdat de corioliskracht daar nihil is. Ze ontstaan doorgaans op vijf à tien breedtegraden van de evenaar.

In het oog van de storm

Het opvallendste kenmerk van een orkaan is natuurlijk het oog dat vaak zo mooi te zien is op satellietbeelden. In het oog is het zonnig en rustig (de uitdrukking 'in het oog van de storm staan' is dus meestal verkeerd gebruikt), maar rond het oog bevindt zich een muur van wolken, de eyewall, waar de lucht omhoogschiet met snelheden van 100 tot 150 km/u. Langs deze eyewall worden ook de hoogste windsnelheden langs het aardoppervlak waargenomen.

Orkaan Igor met opvallend oog. Satellietfoto van 13 september 2010

Onmiddellijk buiten de eyewall bevinden zich de regenbanden, die met de wind mee naar het centrum van het systeem spiraliseren.