Cyclogenesis
સાયક્લોજેનેસિસ એ વાતાવરણમાં ચક્રવાતી પરિભ્રમણનો વિકાસ અથવા મજબૂતી છે (નીચા દબાણ વિસ્તાર). સાયક્લોજેનેસિસ એ ઓછામાં ઓછી ત્રણ જુદી જુદી પ્રક્રિયાઓ માટે એક છત્ર શબ્દ છે, જે તમામ અમુક પ્રકારના ચક્રવાતના વિકાસમાં પરિણમે છે, અને માઇક્રોસ્કેલથી સિનોપ્ટિક સ્કેલ સુધીના કોઈપણ કદમાં. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો નોંધપાત્ર વાવાઝોડાની પ્રવૃત્તિ દ્વારા સંચાલિત સુપ્ત ગરમીને કારણે રચાય છે, જે ગરમ કોર વિકસાવે છે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો હવામાનના મોરચે તરંગો તરીકે રચાય છે અને પછી તેમના જીવન ચક્રમાં ઠંડા કોર ચક્રવાતો તરીકે આવે છે. મેસોસાયક્લોન્સ જમીન પર ગરમ કોર ચક્રવાતો તરીકે રચાય છે, અને ટોર્નેડોની રચના તરફ દોરી શકે છે. વોટરસ્પાઉટ્સ મેસોસાયક્લોન્સમાંથી પણ રચના કરી શકે છે, પરંતુ વધુ વખત ઉચ્ચ અસ્થિરતા અને નીચા ઊભી પવનના દબાણના વાતાવરણમાંથી વિકસે છે. જે પ્રક્રિયામાં ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત 24 કલાકના સમયગાળામાં વાતાવરણીય દબાણ (24 મિલીબાર અથવા વધુ) માં ઝડપી ઘટાડામાંથી પસાર થાય છે તેને વિસ્ફોટક સાયક્લોજેનેસિસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને તે સામાન્ય રીતે નોર 'ઇસ્ટરની રચના દરમિયાન હાજર હોય છે. તેવી જ રીતે, ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત ઝડપી તીવ્રતાથી પસાર થઈ શકે છે. એન્ટિસાયક્લોનિક સમકક્ષ, ઉચ્ચ દબાણવાળા વિસ્તારોની રચનાની પ્રક્રિયા, એન્ટિસાયક્લોજેનેસિસ છે. સાયક્લોજેનેસિસની વિરુદ્ધ સાયક્લોલિસિસ છે. હવામાનશાસ્ત્રમાં ચાર મુખ્ય સ્કેલ અથવા સિસ્ટમોના કદ હોય છેઃ મેક્રોસ્કેલ, સિનોપ્ટિક સ્કેલ, મેસોસ્કેલ અને માઇક્રોસ્કેલ. મેક્રોસ્કેલ વૈશ્વિક કદની સિસ્ટમો સાથે કામ કરે છે, જેમ કે મેડન-જુલિયન ઓસિલેશન. સિનોપ્ટિક સ્કેલ પ્રણાલીઓ ખંડના એક ભાગને આવરી લે છે, જેમ કે ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો, જેમાં સમગ્ર પરિમાણો હોય છે. મેસોસ્કેલ એ પછીનું નાનું સ્કેલ છે, અને ઘણીવાર તેને બે શ્રેણીઓમાં વહેંચવામાં આવે છેઃ મેસો-આલ્ફા ઘટના સમગ્ર (ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતનું ક્ષેત્ર) ની શ્રેણીમાં હોય છે, જ્યારે મેસો-બીટા ઘટના સમગ્ર (મેસોસાયક્લોનનું સ્કેલ) ની શ્રેણીમાં હોય છે. માઇક્રોસ્કેલ હવામાનશાસ્ત્રના સ્કેલમાં સૌથી નાનું છે, જેનું કદ (ટોર્નેડો અને વોટરસ્પાઉટ્સનું સ્કેલ) નીચે છે. આ આડી પરિમાણો કઠોર વિભાગો નથી પરંતુ તેના બદલે ચોક્કસ ગતિશીલ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવતી ઘટનાઓના લાક્ષણિક કદને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે તેની આડી હદ વધે છે ત્યારે સિસ્ટમ મેસો-આલ્ફાથી સિનોપ્ટિક સ્કેલમાં સંક્રમણ કરે તે જરૂરી નથી. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો નોર્વેજીયન ચક્રવાત મોડેલ નોર્વેજીયન ચક્રવાત મોડેલ એ પ્રથમ વિશ્વ યુદ્ધ દરમિયાન નોર્વેજીયન હવામાનશાસ્ત્રીઓ દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલા ઠંડા-કોર ચક્રવાતોનું આદર્શ રચના મોડેલ છે. સાયક્લોજેનેસિસ સાથે સંબંધિત આ મોડેલ પાછળનો મુખ્ય ખ્યાલ એ છે કે ચક્રવાતો અનુમાનિત ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા પ્રગતિ કરે છે કારણ કે તેઓ આગળની સીમા તરફ આગળ વધે છે, જેમાં સૌથી પરિપક્વ ચક્રવાત આગળના ઉત્તરપૂર્વ છેડા નજીક હોય છે અને સૌથી ઓછું આગળના પૂંછડીના છેડા નજીક પરિપક્વ થાય છે. વિકાસ માટે પૂર્વગામી સપાટીના હવામાન વિશ્લેષણમાં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવેલી અગાઉથી અસ્તિત્વ ધરાવતી આગળની સીમા, મધ્ય-અક્ષાંશ ચક્રવાતના વિકાસ માટે જરૂરી છે. ઉપલા સ્તરના વિક્ષેપને કારણે સ્થિર મોરચાના વિક્ષેપિત ભાગની આસપાસ ચક્રવાતી પ્રવાહ શરૂ થાય છે, જેમ કે ટૂંકા તરંગ અથવા ઉપલા સ્તરની ગર્ત, ઉપલા સ્તરના જેટના અનુકૂળ ચતુર્થાંશની નજીક. જો કે, નીચલા ટ્રોપોસ્ફિયરમાં આગળના ભાગમાં વધેલા ખેંચાણ દર ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોના વિકાસને દબાવી શકે છે. વિકાસને અસર કરતી ઊભી ગતિ સાયક્લોજેનેસિસ ત્યારે જ થઈ શકે છે જ્યારે તાપમાન ધ્રુવ તરફ ઘટે છે (ઉત્તરમાં, ઉત્તર ગોળાર્ધમાં), અને દબાણ વિક્ષેપ રેખાઓ ઊંચાઈ સાથે પશ્ચિમ તરફ વળે છે. સાયક્લોજેનેસિસ ચક્રવાતી વર્ટિસિટી એડવેક્શનના પ્રદેશોમાં થવાની સંભાવના છે, જે મજબૂત પશ્ચિમી જેટની નીચેની તરફ છે. તાપમાનના ઢાળ અને નીચા દબાણના કેન્દ્ર દ્વારા બનાવવામાં આવેલ વર્ટિસિટી એડવેક્શન અને થર્મલ એડવેક્શનનું સંયોજન નીચાણની આસપાસ ઉપરની તરફ ગતિ કરે છે. જો તાપમાનનો ઢાળ પૂરતો મજબૂત હોય, તો તાપમાનમાં વધારો થશે, જેનાથી વધુ ઊભી ગતિ થશે. આ સિસ્ટમની એકંદર તાકાતમાં વધારો કરે છે. ચક્રવાતી વૃદ્ધિ અને તાકાત નક્કી કરવા માટે શીયરવાઇઝ અપડ્રાફ્ટ્સ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. વિકાસની રીતો સપાટીની નીચી સપાટીની રચના માટે વિવિધ કારણો હોઈ શકે છે. જ્યારે હાલનું બેરોક્લિનિક તરંગ પર્વત અવરોધ પર આગળ વધે છે ત્યારે ભૌગોલિક રચના સપાટીની નીચી સપાટીને રચવા માટે દબાણ કરી શકે છે; આને "લી સાયક્લોજેનેસિસ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે પર્વતોની લીવર્ડ બાજુ પરના નીચા સ્વરૂપો છે. મેસોસ્કેલ સંવહન પ્રણાલીઓ સપાટીની નીચી સપાટી પેદા કરી શકે છે જે શરૂઆતમાં ગરમ કોર હોય છે. વિક્ષેપ આગળના ભાગમાં તરંગ જેવી રચનામાં વિકસી શકે છે અને નીચલા શિખર પર સ્થિત થશે. નીચી સપાટીની આસપાસ, પ્રવાહ પરિભાષા મુજબ ચક્રવાતી બની જશે. આ પરિભ્રમણ પ્રવાહ ધ્રુવીય હવાના વિષુવવૃત્તને તેના પાછળના ઠંડા મોરચામાંથી પશ્ચિમ તરફ ધકેલી દેશે અને ગરમ હવા ગરમ મોરચામાંથી ધ્રુવ તરફ નીચું ધકેલી દેશે. સામાન્ય રીતે ઠંડા મોરચો ગરમ મોરચાની તુલનામાં ઝડપી ગતિએ આગળ વધશે અને ચક્રવાતની આગળ સ્થિત ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતા હવાના જથ્થાના ધીમા ધોવાણ અને ચક્રવાતની પાછળ વધુ ઘનતા ધરાવતા હવાના જથ્થાને કારણે તેને "પકડી" લેશે, જે સામાન્ય રીતે સંકુચિત ગરમ ક્ષેત્રમાં પરિણમે છે. આ બિંદુએ એક અવરોધિત મોરચો રચાય છે જ્યાં ગરમ હવાના જથ્થાને ઉપરની તરફ ગરમ હવાના કુંડમાં ધકેલી દેવામાં આવે છે, જેને ટ્રોવલ (ઉપરની ગરમ હવાના કુંડ) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. બધા વિકાસશીલ નીચા દબાણવાળા વિસ્તારો એક મહત્વપૂર્ણ પાસું ધરાવે છે, જે ટ્રોપોસ્ફિયરની અંદર ઉપરની તરફ ઊભી ગતિ છે. આવી ઉપરની ગતિ હવાના સ્થાનિક વાતાવરણીય સ્તંભોના જથ્થામાં ઘટાડો કરે છે, જે સપાટીનું દબાણ ઘટાડે છે. પરિપક્વતા પરિપક્વતા એ અવરોધના સમય પછી થાય છે જ્યારે વાવાઝોડું મજબૂત થવાનું પૂર્ણ કરે છે અને ચક્રવાતી પ્રવાહ તેના સૌથી તીવ્ર સ્તરે હોય છે. ત્યારબાદ, વાવાઝોડાની તાકાત ઓછી થાય છે કારણ કે ચક્રવાત ઉપરના સ્તરની ગર્ત અથવા ઉપરના સ્તરની નીચી સપાટી સાથે જોડાય છે, જે વધુને વધુ ઠંડા કોર બની જાય છે. ચક્રવાતોનું સ્પિન-ડાઉન, જેને સાયક્લોલિસિસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તેને ઊર્જાના દ્રષ્ટિકોણથી સમજી શકાય છે. જેમ જેમ અવરોધ આવે છે અને ગરમ હવાના જથ્થાને ઠંડા હવાના જથ્થા ઉપર ઉપર તરફ ધકેલી દેવામાં આવે છે, તેમ તેમ વાતાવરણ વધુને વધુ સ્થિર બને છે અને પ્રણાલીનું ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર ઓછું થાય છે. જેમ જેમ અવરોધ પ્રક્રિયા ગરમ ફ્રન્ટની નીચે અને કેન્દ્રીય નીચલા સ્તરથી દૂર વિસ્તરે છે, તેમ તેમ સિસ્ટમની વધુને વધુ ઉપલબ્ધ સંભવિત ઊર્જા સમાપ્ત થઈ જાય છે. આ સંભવિત ઊર્જા સિંક ગતિ ઊર્જા સ્ત્રોત બનાવે છે જે તોફાનની ગતિમાં ઊર્જાનો અંતિમ વિસ્ફોટ કરે છે. આ પ્રક્રિયા થયા પછી, ચક્રવાત અથવા સાયક્લોજેનેસિસનો વૃદ્ધિનો સમયગાળો સમાપ્ત થાય છે, અને ઉપરના સ્તરના વિચલનમાં ઘટાડો થયો હોવાથી ઉપરની બાજુથી બહાર કાઢવામાં આવી રહી છે તેના કરતાં વધુ હવા ચક્રવાતના તળિયે પરિવર્તિત થઈ રહી હોવાથી નીચી સપાટી નીચે ફરવાનું શરૂ કરે છે (ભરે છે). પ્રસંગોપાત, અવરોધિત ચક્રવાતો સાથે સાયક્લોજેનેસિસ ફરીથી થશે. જ્યારે આવું થાય ત્યારે ટ્રિપલ-પોઇન્ટ (તે બિંદુ જ્યાં કોલ્ડ ફ્રન્ટ, વોર્મ ફ્રન્ટ અને ઓક્લુડેડ ફ્રન્ટ મળે છે) પર નવું નીચું કેન્દ્ર રચાય છે. ટ્રિપલ-પોઇન્ટ સાયક્લોજેનેસિસ દરમિયાન, અવરોધિત પેરેન્ટ લો ભરાઈ જશે કારણ કે ગૌણ લો મુખ્ય હવામાન નિર્માતામાં ઊંડો થાય છે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતો મેસોસ્કેલ આલ્ફા ડોમેનમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. મધ્ય-અક્ષાંશ સાયક્લોજેનેસિસના વિરોધમાં, ઉષ્ણકટિબંધીય સાયક્લોજેનેસિસ તેમના કેન્દ્રમાંથી વિસ્તરેલા કોઈ બેરોક્લિનિક ઝોન અથવા મોરચાવાળા કેન્દ્રીય કેન્દ્રમાં સંગઠિત મજબૂત સંવહન દ્વારા સંચાલિત થાય છે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોની રચના એ વ્યાપક ચાલુ સંશોધનનો વિષય છે અને તે હજુ પણ સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાયો નથી, તેમ છતાં ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાત ઉત્પત્તિ માટે છ મુખ્ય જરૂરિયાતો છેઃ દરિયાની સપાટીનું તાપમાન જે પૂરતું ગરમ હોય, વાતાવરણીય અસ્થિરતા, ટ્રોપોસ્ફિયરના નીચલાથી મધ્યમ સ્તરમાં ઉચ્ચ ભેજ, નીચા દબાણનું કેન્દ્ર વિકસાવવા માટે પૂરતું કોરિઓલિસ બળ, પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલું નીચું સ્તરનું કેન્દ્ર અથવા વિક્ષેપ, અને નીચા ઊભી પવનનું દબાણ. આ ગરમ કોર ચક્રવાતો વિષુવવૃત્તના 10 થી 30 ડિગ્રીની વચ્ચે મહાસાગરો પર રચાય છે. મેસોસાયક્લોન્સ મેસોસ્કેલ બીટાથી માઇક્રોસ્કેલ સુધીના કદમાં હોય છે. મેસોસાયક્લોન શબ્દ સામાન્ય રીતે તીવ્ર વાવાઝોડાની અંદર મધ્ય-સ્તરના પરિભ્રમણ માટે આરક્ષિત છે, અને તેની સંકળાયેલ વાવાઝોડાની પ્રવૃત્તિની સુપ્ત ગરમી દ્વારા સંચાલિત ગરમ કોર ચક્રવાતો છે. ઉષ્ણકટિબંધીય ચક્રવાતોના ગરમ ક્ષેત્રમાં ટોર્નેડો રચાય છે જ્યાં એક મજબૂત ઉચ્ચ-સ્તરનો જેટ પ્રવાહ અસ્તિત્વમાં છે. એવું માનવામાં આવે છે કે જ્યારે પવનની ગતિ અને/અથવા ઊંચાઈ સાથેની દિશામાં મજબૂત ફેરફારો ("વિન્ડ શીયર") વાતાવરણના નીચલા ભાગના ભાગોને અદ્રશ્ય ટ્યુબ જેવા રોલમાં ફેરવે છે ત્યારે મેસોસાયક્લોન્સ રચાય છે. વાવાઝોડાની સંવહન અપડ્રાફ્ટ પછી આ ફરતી હવાને ખેંચે છે તેવું માનવામાં આવે છે, જે રોલ્સની દિશાને ઉપરની તરફ (જમીનની સમાંતરથી લંબરૂપ) નમાવે છે અને સમગ્ર અપડ્રાફ્ટને ઊભી સ્તંભ તરીકે ફેરવવાનું કારણ બને છે. જેમ જેમ અપડ્રાફ્ટ ફરે છે, તે દિવાલ વાદળ તરીકે ઓળખાય છે તે બનાવી શકે છે. દિવાલનું વાદળ એ મેસોસાયક્લોનમાંથી ઉતરતા વાદળોનું ફરતું સ્તર છે. દિવાલનું વાદળ મેસોસાયક્લોનના કેન્દ્રની નજીક રચાય છે. દિવાલના વાદળો રચવા માટે મેસોસાયક્લોનની જરૂર નથી અને હંમેશા ફરતા નથી. જેમ જેમ દિવાલના વાદળો નીચે આવે છે, તેમ તેમ તેના કેન્દ્રમાં ફનલ આકારના વાદળો રચાઈ શકે છે. આ વાવાઝોડાની રચનાનો પ્રથમ તબક્કો છે. તીવ્ર વાવાઝોડા સાથે સંકળાયેલા મજબૂત ટોર્નેડોની રચનામાં મેસોસાયક્લોનની હાજરી મુખ્ય પરિબળ હોવાનું માનવામાં આવે છે. ટોર્નેડો મેસોસ્કેલ ગામા ડોમેનના માઇક્રોસ્કેલ અથવા નીચલા છેડા પર અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આ ચક્ર ત્યારે શરૂ થાય છે જ્યારે એક મજબૂત વાવાઝોડું વાતાવરણમાં થોડા માઈલ ઉપર ફરતું મેસોસાયક્લોન વિકસાવે છે, જે સુપરસેલ બની જાય છે. જેમ જેમ વાવાઝોડામાં વરસાદ વધે છે, તે તેની સાથે ઝડપથી ઉતરતી હવાના વિસ્તારને ખેંચે છે જેને રીઅર ફ્લેંક ડાઉનડ્રાફ્ટ (આરએફડી) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ડાઉનડ્રાફ્ટ જેમ જેમ જમીનની નજીક પહોંચે છે તેમ તેમ વેગ આપે છે અને તેની સાથે ફરતા મેસોસાયક્લોનને જમીન તરફ ખેંચે છે. જેમ જેમ મેસોસાયક્લોન જમીનની નજીક આવે છે, તેમ તેમ તોફાનના તળિયેથી, ઘણીવાર ફરતા દિવાલના વાદળમાંથી એક દૃશ્યમાન ઘનીકરણ ફનલ નીચે આવતી દેખાય છે. જેમ જેમ ફનલ નીચે આવે છે, તેમ તેમ આર. એફ. ડી. પણ જમીન પર પહોંચે છે, જે તોફાનના આગળના ભાગનું નિર્માણ કરે છે જે ટોર્નેડોથી સારા અંતરે નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. સામાન્ય રીતે, આર. એફ. ડી. જમીન પર પહોંચવાની થોડી મિનિટોમાં ફનલ વાદળ જમીન પર નુકસાન પહોંચાડવાનું (ટોર્નેડો બનવાનું) શરૂ કરે છે. માઇક્રોસ્કેલ પર વોટરસ્પાઉટ્સ વોટરસ્પાઉટ્સ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. જ્યારે કેટલાક જળસ્તંભ તેમના જમીન-આધારિત સમકક્ષોની જેમ મજબૂત (ટોર્નેડિક) હોય છે, ત્યારે મોટાભાગના ખૂબ નબળા હોય છે અને વિવિધ વાતાવરણીય ગતિશીલતાને કારણે થાય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે ભેજથી ભરેલા વાતાવરણમાં વિકસે છે, જેમાં જમીનની હવા, નજીકના ભૂપ્રદેશોમાંથી ઘર્ષણીય અભિસરણની રેખાઓ અથવા સપાટીની ગર્ત જેવી અભિસરણની રેખાઓ સાથે થોડું ઊભું પવનનું દબાણ હોય છે. તેમના મૂળ વાદળો મધ્યમ ક્યુમ્યુલસ જેટલા નિરુપદ્રવી અથવા વાવાઝોડા જેટલા નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે. વોટરસ્પાઉટ્સ સામાન્ય રીતે વિકસે છે કારણ કે તેમના મૂળ વાદળો વિકાસની પ્રક્રિયામાં હોય છે, અને એવું માનવામાં આવે છે કે જ્યારે તેઓ સપાટીની નજીકની આડી પવનના શીયરથી સપાટીની સીમા ઉપર જાય છે ત્યારે તેઓ ઉપર ફરે છે, અને પછી નીચા સ્તરના શીયર વોર્ટેક્સ વિકાસશીલ ક્યુમ્યુલસ અથવા વાવાઝોડાની સાથે સંરેખિત થાય ત્યારે વાદળો સુધી ઉપરની તરફ વિસ્તરે છે. પૂર્વીય કોલોરાડોમાં લેન્ડસ્પાઉટ્સ તરીકે ઓળખાતા નબળા ટોર્નેડો સમાન રીતે વિકસતા જોવા મળ્યા છે. ગ્રેટ લેક્સમાં સપ્ટેમ્બરના અંતમાં અને ઓક્ટોબર 2003ની શરૂઆતમાં લેક ઇફેક્ટ બેન્ડ સાથે રોગચાળો ફાટી નીકળ્યો હતો. સપ્ટેમ્બર એ ફ્લોરિડાની આસપાસ લેન્ડસ્પાઉટ અને વોટરસ્પાઉટની ઘટનાઓનો ટોચનો મહિનો છે અને ગ્રેટ લેક્સની આસપાસ વોટરસ્પાઉટની ઘટના માટે છે. સંબંધિત શબ્દો સાયક્લોજેનેસિસ એ સાયક્લોલિસિસની વિરુદ્ધ છે, જે સપાટી પરના ચક્રવાતોના નબળા પડવાની ચિંતા કરે છે. આ શબ્દ એન્ટિસાયક્લોનિક (ઉચ્ચ દબાણ પ્રણાલી) સમકક્ષ છે-એન્ટિસાયક્લોજેનેસિસ, જે સપાટીની ઉચ્ચ દબાણ પ્રણાલીઓની રચના સાથે સંબંધિત છે. વાતાવરણીય નદી યુરોપિયન પવન તોફાન હરિકેન ડાયનેમિક્સ અને ક્લાઉડ માઇક્રોફિઝિક્સ હાઇબ્રિડ લો સરફેસ હવામાન વિશ્લેષણ મિલર વર્ગીકરણ નોંધો સંદર્ભો વાતાવરણીય ગતિશીલતા સિનોપ્ટિક હવામાનશાસ્ત્ર અને હવામાન