_concentric_eyewalls.gif){kind=link}
_eye_close-up.jpg){kind=link}
เมนูนำทาง
ตา_(พายุหมุน)
วัฏจักรการแทนที่กำแพงตา หรือเรียกอีกอย่างว่า วัฏจักรกำแพงตาร่วมศูนย์กลาง เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วพายุจะต้องมีความเร็วลมมากกว่า 185 กม./ชม. (115 ไมล์/ชม.) หรือเป็นพายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ (ระดับ 3 หรือสูงกว่าตามมาตราเฮอริเคนแซฟเฟอร์–ซิมป์สัน) เมื่อพายุหมุนเขตร้อนถึงความรุนแรงที่ระดับนี้ และกำแพงตาได้หดตัวลงหรือมขนาดเล็กอย่างเพียงพออยู่แล้ว (ดูด้านบน) บางส่วนของแถบฝนรอบนอกอาจทวีกำลังแรงขึ้นและจัดระบบตัวเองเป็นวงแหวนพายุฟ้าคะนอง และเป็นกำแพงตาชั้นนอก ซึ่งจะเคลื่อนตัวเข้าประชิดกำแพงตาชั้นในอย่างช้า ๆ และแย่งชิงความชื้นและโมเมนตัมเชิงมุมที่จำเป็นต่อกำแพงตาชั้นในไปเป็นของตัวเอง ด้วยเหตุนี้ เนื่องจากบริเวณที่มีลมพัดแรงที่สุดของพายุหมุนเขตร้อนอยู่ในบริเวณกำแพงตาของพายุหมุน จึงทำให้พายุหมุนเขตร้อนอ่อนกำลังลงไปในระยะนี้ของวัฏจักร เนื่องจากกำแพงตาชั้นใน "ถูกอุดตัน" โดยกำแพงตาชั้นนอก จนเมื่อกำแพงตาชั้นนอกเข้าแทนที่กำแพงตาชั้นในโดยสมบูรณ์แล้ว พายุจึงจะสามารถทวีกำลังแรงขึ้นอีกครั้งหนึ่งได้[8]
การค้นพบกระบวนการนี้มีผลบางส่วนในการสิ้นสุดลงของโครงการสตอร์มฟิวรีเพื่อทดลองการปรับเปลี่ยนพายุเฮอริเคน โดยรัฐบาลสหรัฐ ซึ่งโครงการนี้ได้ทำการเร่งเร้าสภาพอากาศให้เกิดฝน (Cloud seeding) ที่ด้านนอกของกำแพงตา และได้ชัดแจ้งว่าเป็นสาเหตุทำให้เกิดการก่อตัวของกำแพงตาอันใหม่และการอ่อนกำลังลงของพายุ เมื่อได้ค้นพบแล้วว่ากระบวนการนี้เป็นกระบวนการตามธรรมชาติในการเปลี่ยนแปลงของพายุเฮอร์ริเคนเอง โครงการนี้จึงถูกล้มเลิกอย่างรวดเร็ว[8]
คูเมือง (Moat) ของพายุหมุนเขตร้อน คือ วงแหวนที่ชัดเจนด้านนอกของกำแพงตา หรือเป็นบริเวณที่อยู่ระหว่างกำแพงตาร่วมศูนย์กลางแต่ละกำแพง มีลักษณะเป็นการยุบตัวของชั้นบรรยากาศ นั่นคือ อากาศจะจมตัวลงอย่างช้า ๆ และมีปริมาณหยาดน้ำฟ้าเล็กน้อยหรือไม่มีเลย อากาศที่ไหลอยู่ในคูเมืองเป็นอิทธิพลจากผลของการสะสมของการขยายออกและการเฉือน คูเมืองระหว่างกำแพงตา เป็นบริเวณของพายุที่ความเร็วการหมุนของอากาศเปลี่ยนไปอย่างมาก ตามสัดส่วนจากระยะห่างของศูนย์กลางพายุ พื้นที่เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า rapid filamentation zones (โซนที่มีกระบวนการฟิลาเมนต์อย่างรวดเร็ว) โดยพื้นที่ดังกล่าวสามารถพบได้ใกล้กับกระแสวนใด ๆ ที่มีความรุนแรงเพียงพอ แต่จะพบได้ชัดเจนที่สุดในพายุหมุนเขตร้อนที่รุนแรง[15]
กลางกระแสวนกำแพงตา (Eyewall mesovortices) เป็นลักษณะของการหมุนรอบขนาดเล็ก ซึ่งพบได้ในกำแพงตาของพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรง โดยหลักการแล้วคล้ายกับ "กระแสวนแบบท่อดูด" (suction vortices) ขนาดเล็กที่มักพบได้ในทอร์นาโดแบบหลายกระแสวน[16] ในกระแสวนเหล่านี้ ความเร็วลมอาจมากกว่าบริเวณใด ๆ ในกำแพงตา[17] กลางกระแสวนกำแพงตานั้นเป็นเรื่องปกติในระหว่างที่พายุหมุนเขตร้อนมีความรุนแรง[16]
กลางกระแสวนกำแพงตามักจะแสดงพฤติกรรมที่ผิดปกติในพายุหมุนเขตร้อน โดยพวกมันมักจะหมุนรอบศูนย์กลางความกดอากาศต่ำ แต่บางครั้งพวกมันก็ค้างอยู่กับที่ มีบันทึกข้อมูลว่ากลางกระแสวนกำแพงตานั้นมีการวางตัวอยู่ตามตาของพายุ ซึ่งปรากฏการณ์เหล่านี้ได้รับการบันทึกข้อมูลไว้ทั้งการสังเกต[18] การทดลอง[16] และตามหลักทฤษฎี[19]
กลางกระแสวนกำแพงยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการก่อตัวขึ้นของทอร์นาโด หลังจากที่พายุหมุนเขตร้อนพัดขึ้นฝั่งแล้ว โดยกลางกระแสวนกำแพงสามารถเป็นแหล่งเกิด (spawn) ของการหมุนในแต่ละเซลล์การพาความร้อน หรืออากาศลอยตัวขึ้นข้างบน (เมโซไซโคลน) ได้ ซึ่งจะนำไปสู่กิจกรรมของทอร์นาโดได้ เมื่อพายุพัดชึ้นฝั่ง จะเกิดแรงเสียดทานขึ้นระหว่างการไหลเวียนของพายุหมุนเขตร้อนและแผ่นดิน ซึ่งสามารถทำให้กลางกระแสวน สามารถลงไปสู่พื้นผิวได้ และทำให้เกิดทอร์นาโดขึ้น[20] การไหลเวียนของทอร์นาโดเหล่านี้สามารถพบได้อย่างแพร่หลาย ภายในกำแพงตาของพายุหมุนเขตร้อนที่มีความรุนแรง แต่เป็นทอร์นาโดที่มีขนาดเล็กและมีระยะเวลาที่สั้น ทำให้สังเกตพบได้ไม่บ่อยครั้งนัก[21]
ปรากฏการณ์อัฒจันทร์ (Stadium effect) เป็นปรากฏการณ์ที่พบได้ในพายุหมุนเขตร้อน และเป็นเหตุการณ์ที่ค่อนข้างปกติสำหรับพายุหมุนเขตร้อน ซึ่งเมฆของกำแพงตาจะโค้งขึ้นและออกจากตัวพายุหมุนไปที่พื้นผิวของบรรยากาศระดับบน ซึ่งทำให้ตาพายุดูคล้ายเป็นหลังคารูปทรงกลม (Dome) เปิดจากอากาศ คล้ายกับสนามกีฬา ตาพายุจะมีขนาดใหญ่กว่าในระดับบนของพายุเสมอ ส่วนด้านล่างที่สุดของตาพายุจะมีขนาดเล็กที่สุด เนื่องจากอากาศที่ยกตัวขึ้นในกำแพงตา ตามเส้นไอโซไลน์ของโมเมนตัมเชิงมุมเท่า ซึ่งจะทำให้กำแพงตานั้นเอียง (slope) ออกไปตามความสูง[22][23][24] ในพายุหมุนเขตร้อนที่มีตาขนาดเล็กมาก ความเอียงของปรากฏการณ์นี้จะเด่นชัดมาก
โครงสร้างคล้ายตามักจะพบได้ในพายุหมุนเขตร้อน คล้ายกับตาที่เห็นได้ในพายุเฮอริเคนหรือพายุไต้ฝุ่น มันเป็นบริเวณที่เป็นวงกลมที่ศูนย์กลางการไหลเวียนของพายุ ซึ่งไม่มีการพาความร้อน ลักษณะคล้ายตาเหล่านี้มักพบได้ในพายุหมุนเขตร้อนที่มีกำลังเป็นพายุโซนร้อน หรือพายุเฮอริเคนระดับ 1 ตามมาตราเฮอริเคนแซฟเฟอร์–ซิมป์สัน ตัวอย่างเช่น ลักษณะคล้ายตาถูกพบในพายุเฮอริเคนเบตา เมื่อพายุมีความเร็วลมสูงสุดเพียง 80 กม./ชม. (50 ไมล์/ชม.) ซึ่งมีความรุนแรงต่ำกว่าพายุเฮอริเคน[25] โดยทั่วไปแล้วลักษณะแบบนี้จะไม่สามารถมองเห็นได้ในช่วงคลื่นที่มองเห็นได้หรือช่วงคลื่นอินฟราเรดจากอวกาศ โดยจะเห็นได้อย่างง่ายดายผ่านภาพถ่ายดาวเทียมช่วงคลื่นไมโครเวฟ[26] การพัฒนาของลักษณะคล้ายตาจะก่อตัวขึ้นในระดับกลางของชั้นบรรยากาศ คล้ายกับการก่อตัวของตาพายุที่สมบูรณ์ แต่ลักษณะคล้ายตานี้อาจถูกแทนที่ในแนวนอนเนื่องจากลมเฉือนแนวตั้งได้[27][28]
เมนูนำทาง
ตา_(พายุหมุน)ใกล้เคียง
แหล่งที่มา
WikiPedia: ตา_(พายุหมุน)