Orkaan Ivan (2004) meteoroloogiline ajalugu ja Atlandi rekordid
2004. aasta Atlandi ookeani orkaanihooaja pikimameteoroloogilise elutsükli tekitas troopiline tsüklon orkaan Ivan, kelle meteoroloogiline ajalugu kätkes sündmusi augusti lõpust kuni septembri lõpuni. Tsükloni teekond ja tugevusmuutused algasid siis, kui 31. augustil tekkis Aafrika rannikule lähedal liikuva troopikalaevastu lähedal soodne vääne ning see arenes edasi 2. septembril Atlandi sügavates troopilistes vööndites troopiliseks madalrõhkkonnaks nr. 9. Esialgne tugevnemine oli aeglane, kuid 5. septembril süvenes tsüklon kiiresti ja tõusis Saffiri–Simpsoni skaala järgi 4. kategooria orkaaniks. Sellest tugevnemisest tulenevalt registreeriti Ivan sel ajal ka maailmaavarduses harukordselt lõunapoolne suur orkaan: ta oli üks kõige lõunapoolsemaid nii kõrge kategooria saavutanud Atlandi ookeani orkaane.
Kuigi tsüklon nõrgenes ajutiselt kuivema õhu mõjul, organiseerus see ümber ja püsis tugevana, möödudes 7. septembril Grenadast lõunapoolse orkaanina. Kariibi mere keskel intensiivnes Ivan veelgi ja jõudis olla Kariibi mere piirkonnas 5. kategooria orkaan. Sellel perioodil põhjustasid Ivani tugevusmuutusi peamiselt silma- ja silmamüüri asendustsüklid, mis tõid kaasa korduvalt tugevnemist ja nõrgenemist. Tsüklon möödus Jamaicast, Kaimanisaartelt ja Kuuba lääneosa lähedusest 5. kategooria tuulte või sellele lähenevate tuultega, enne kui pöördus lõpuks põhja poole ja sattus ebasoodsamatesse tingimustesse.
Ivani üks tugevamaid ja kõige tähelepanuväärsemaid momente oli selle USA-sse jõudmine: 16. septembril tabas tsüklon rannikualad Alabamas, jõudes maale Gulf Shores'ist lääne pool tuulepuhangutega 120 miili tunnis (195 km/h). Maandumise järel nõrgenes orkaan kiiresti troopilise madalseisuni ning pöördus seejärel kirdesse; 18. septembril muutus Ivan ekstratroopiliseks tsükloniks. Sellele järgnes pikk ja mitmekordne taastumis- ning nõrgenemisfaas: Ivani madalrõhkkond pöördus edelasse ja lõunasse, ületas Florida ja hakkas 21.–22. septembril taas omandama troopilisi jooni. 22. septembril muutus see Louisiana kagus uuesti troopiliseks madalrõhkkonnaks ning saavutatud tuulekiirus oli umbes 95 km/h, ent hiljem nõrgenes tsüklon uuesti ja liikus kagu-Louisiana rannikualale. Lõpuks hajus Ivani tsirkulatsioon pärast Texase ületamist 25. septembril.
Meteoroloogiliselt oli Ivan tähelepanuväärne mitmel põhjusel: see oli üks 2004. aasta hooaja kõige tugevamaid ja pikema kestusega tsükloone, mille aktiivne elutsükkel troopilisel ja ekstratroopilisel kujul kestis kokku ligikaudu 31. augustist kuni 25. septembrini (u. 25 päeva). Tsükloni tippintsidentide hulka kuulusid väga kõrged tugevused (tipptuuled olid järk-järgult kuni 165 miili tunnis ehk ~270 km/h ja minimaalne rõhk ühes faasis langes alla 920 hPa), korduvalt toimunud silmamüüri asendustsüklid, mitmekordne tugevnemine-võrgu nõrgenemine ning võime taastuda pärast ekstratroopiliseks muutumist — see on haruldane omadus Atlandi ookeanil tekkivate tsüklonite seas. Ivan purustas või seadis mitmeid intensiivsuse- ja kestvusrekordeid oma hooaja raames ning jäi Ameerika Ühendriikide jaoks mälestusväärseks väga laiaulatusliku tormimõju ja pikaajalise aktiivsuse tõttu.
Ivani meteoroloogiline ajalugu on oluline juhtumiuuring, sest see näitab, kuidas soodsad atmosfäärilised tingimused, ookeani soojusenergia ja sisemine dünaamika (nt silmamüüri asendused) võivad viia pikaealise ja korduvalt intensiivistuva orkaanini. Sellised juhtumid aitavad paranada arusaama orkaanide elutsüklist, nende ootamatutest taastumistest ning parendada etteennustamise ja valmisoleku süsteeme rannikualade kaitsmiseks.
Peamised kuupäevad kokkuvõtlikult:
- Tekkimine: 31. august – troopiline laine Aafrika lähistel (arenes 2. septembril troopiliseks madalrõhuks nr. 9)
- Esimene kiire süvenemine ja 4. kategooria: 5. september
- Kariibi mere 5. kategooriani tugevnemine ja lähenemised Grenadale, Jamaicale, Kaimanisaartel ja Kuubale: 7.–12. september
- USA maandumine: 16. september (Gulf Shores'i lähedal, tuuled ~120 miili/h või 195 km/h)
- Muutus ekstratroopiliseks: 18. september
- Taastumine troopiliseks madalrõhuks ja uuesti rannikualale jõudmine: 22.–25. september
Ivani meteoroloogiline pärand hõlmab nii teaduslikke tähelepanekuid tugevnemismehhanismide kohta kui ka praktilisi õppetunde rannikualade valmisolekuks, sest tsükloni pikk ja muutlik elutsükkel tõi laiaulatuslikke mõjusid mitmele Kariibi mere ja USA lõunaosa riigile.
Moodustamine ja intensiivistamine
31. augustil liikus Aafrika läänerannikul suur troopiline laine. Troopiline süsteem piki laine telge sisaldas nii madalrõhuala kui ka muljetavaldavat väljavoolumustrit, kuigi algselt oli selle konvektsioon ebakorrapärane ja piiratud. 1. septembriks oli satelliidipiltidel näha tsüklonaalne tsirkulatsioon, mille läbimõõt oli 690 miili (1115 km), kaugel Cabo Verde saartest kagus, ning mitmed orkaaniprognoosimudelid ootasid arengut ja tugevnemist. Kiiresti lääne suunas liikudes organiseerus konvektsioon ja kujunes vihmapiirideks - vihmahoogude ja äikesetormide ribadeks, mis liiguvad spiraalselt tormi keskuse suunas - ning 1. septembri lõpus hakkasid meteoroloogid süsteemi Dvoraki tehnikat kasutades jälgima. Väike tuulepuhang ja soodne väljavool võimaldasid tugeva sügava konvektsiooni tekkimist ja püsimist keskuse lähedal ning 2. septembril kell 18.00 UTC kujunes süsteem troopiliseks madalrõhkkonnaks Nine umbes 730 km (450 miili) Praiast (Cabo Verde) edelas asuvaks troopiliseks madalrõhkkonnaks.
Pärast troopiliseks tsükloniks klassifitseerimist oli madalrõhkkond sisse põimunud sügavasse idapoolsesse hoovusesse, mida pakkus temast põhjas asuv harju. Eeldatavasti liigub tsüklon üle merepinna temperatuuri üle 28 °C (82 °F), prognoositi, et see tugevneb aeglaselt ja muutub nelja päeva jooksul orkaaniks; geofüüsikalise vedeliku dünaamika laboratooriumi prognoosi kohaselt saavutab depressioon Saffir-Simpsoni orkaaniskaalal 4. kategooria staatuse kolme päeva jooksul. Suurenenud kirdetuule nihe nihutas keskme sügava konvektsiooni kirdeservale ning hoolimata nihestusest ja suhteliselt madalast laiuskraadist 9,7° N tugevnes depressioon, saavutades 3. septembri alguses troopilise tormi staatuse; intensiivsuse saavutamisel klassifitseeris riiklik orkaanikeskus süsteemi troopiliseks tormiks Ivan.
Troopiline torm Ivan muutus aeglaselt organiseeritumaks, kui tuulepuhang vähenes ja selle väljavool laienes kõigis kvadrantides. Satelliidipildid 3. septembri lõpus näitasid, et suur osa tsirkulatsioonist on ümbritsetud selgelt piiritletud kumerusega. Järgmisel päeval muutus sügav konvektsioon ajutiselt ebakorrapäraseks, enne kui see uuesti organiseerus ja tekkis silmade funktsioon. Konvektsioon tugevnes veelgi, kui konvektsioon muutus silmaks, ja Ivan muutus orkaaniks umbes kell 0600 UTC 5. septembril. Pärast orkaanistaatuse saavutamist hakkas Ivan soodsate tingimuste jätkudes kiiresti tugevnema ning 18 tunni jooksul langes rõhk 39 mbar (1,15 inHg), kuna tuuled tugevnesid 60 mph (95 km/h); 6. septembri alguses saavutas Ivan oma esimese tipptugevuse 135 mph (215 km/h), olles umbes 1330 km Tobago saarest ida pool Väikeste Antillide lõunaosas.
Suure orkaani staatuse ajal säilitas Ivan väga tugevat konvektsiooni oma tuumas, millel oli hästi määratletud silm. Operatiivselt hinnati edasise kiire tugevnemise tõenäosust peaaegu üheksa korda suuremaks kui tavalise orkaani puhul. Sellest tulenevalt prognoositi, et Ivan möödub Barbadose lähedalt umbes 240 km/h (150 mph) tuulega. Varsti pärast 4. kategooria orkaaniks saamist muutus orkaani väliskonvektsioon räsitudeks. Orkaanijahtijad leidsid silma põhjaosas Sahara õhukihi, mis jättis silmamüüri erodeerituks, mis põhjustas tuulte märgatava vähenemise; 6. septembri lõpus nõrgenes Ivan tuulteks 105 mph (165 km/h). Sisemine silmamüür hääbus, kui 23 miili (37 km) pikkune välimine silmamüür sai võimust ja samal ajal paranes orkaani üldine korraldus. Seejärel sai Ivan Väiksematele Antillidele lähenedes taas suure orkaani staatuse ning 7. septembril kell 2130 UTC möödus tsüklon 11 km (7 miili) lõuna-kagus Grenada lõunatipust, mis oli tema lähim lähenemine saarele. Sel ajal oli orkaani silma läbimõõt 12 miili (19 km), kusjuures silmamüüri põhjaosa tekitas saarel tugevaid tuuli.
Troopiline torm Ivan pärast moodustumist Atlandi ookeani idaosas
Kariibi meri
Orkaan Ivan saavutas taas 4. kategooria staatuse, kui ta sisenes Kariibi merre. Seejärel läbis ta veel ühe tsükli silmamüüride asendamiseks ja umbes 18 tunni jooksul jäi intensiivsus samaks, kui ta paralleelselt Venezuela põhjarannikuga avamere ääres kulges. Teine kiire süvenemise periood algas 8. septembri lõpus, kui Ivan pöördus lääne-kirde suunas. Orkaanijahtijad registreerisid silmast põhja ja kirdesuunas püsituuled kiirusega 180 miili tunnis ning umbes 190 meetri kõrgusel maapinnast mõõdeti tuuled kiirusega 325 miili tunnis ja ekstrapoleeritud rõhk 916 mbar. Aruannetele tuginedes saavutas Ivan hinnanguliselt 5. kategooria staatuse 9. septembril kell 0600 UTC, kui ta oli Arubast umbes 90 miili (145 km) põhja pool. Sel ajal prognoositi, et tsüklon tabab Lõuna-Floridat suure orkaanina.
Pärast seda, kui Ivan säilitas 5. kategooria staatuse umbes 12 tunni jooksul, hakkas ta järjekordse silmamüüride asendamise tsükli tõttu pidevalt nõrgenema, kuni saavutas 10. septembril tuuled kiirusega 140 mph (225 km/h). Järgmise päeva alguses reorganiseerus orkaan, kui ta saavutas tuuled, mis jäävad vaid veidi alla 5. kategooria staatuse. Kuid torm nõrgenes uuesti, kuna silmamüür asendus uuesti ja 11. septembril kell 0330 UTC möödus Ivan 23 miili (37 km) lõuna pool Portland Pointist (Jamaica), mis oli tema lähim lähenemine, tuulega 150 miili tunnis (240 km/h). Eelnevalt prognoositi, et orkaan jõuab saarele, kuid nõrgenemine ja pöördumine läände hoidis tugevaimad tuuled eemal; viimase hetke pöördumine läände oli tingitud Mehhiko lahe idaosa kohal asuvast keskmistest kõrgrõhkkondadest. Väike nõrgenemistendents jätkus, kuna selle põhjapoolset väljavoolu häiris Bahama saarte kohal olev kõrgtaseme madalrõhkkond. Jamaicast kaugemale liikudes tugevnes Ivan taas kiiresti 5. kategooria staatuseni ning 12. septembri alguses saavutas ta oma maksimaalse intensiivsuse, mis oli 265 km/h ja rõhk 910 mbar (26,87 inHg).
Varsti pärast intensiivsuse haripunkti nõrgenes orkaan uuesti, kui ta läbis silmamüüride asendustsükli. 12. septembril kell 1415 UTC möödus Ivan George Townist (Kaimanisaared) 25 miili (40 km) lõuna-kagusuunas, tuuled kiirusega 240 miili tunnis. Pärast silmamüüri taastumist saavutas Ivan 13. septembri alguses kolmandat korda 5. kategooria staatuse. Varsti pärast seda tekitas põhjasuunaline lohk nõrkuse, mille tõttu orkaan pöördus loodesse. Trogist lähtuva suurenenud väljavoolu ja väga sooja vee kombinatsioon võimaldas Ivanil säilitada 5. kategooria staatuse 30 tunni jooksul. 14. septembri alguses läbis orkaan Yucatáni kanali umbes 28 km (17 miili) Cabo San Antoniost edelas, Kuubal, kusjuures silmamüüride idaosa ületas saare lääneosa.
Pilt orkaanist Ivan rahvusvahelisest kosmosejaamast
Mehhiko lahe ja Alabama maabumine
Pärast Mehhiko lahe lõunaossa sisenemist nõrgenes orkaan Ivan 14. septembril kell 0600 UTC 4. kategooria tasemele. Kui ta aeglaselt põhja poole pöördus, suurendas Ameerika Ühendriikide keskosa kohal asuvast suurest trogist lähtuv edelavool tuulepuhangut orkaani kohal. Silmamüüride asendustsükkel koos kuiva õhu ja piiratud väljavooluga aitas kaasa nõrgenemisele. 14. septembri hilisõhtuks nõrgenemistendents lakkas, kuna silmamüür muutus paremini piiritletuks, ja Ivan tugevnes eeldatavasti veidi uuesti soojema veetemperatuuriga piirkonna kohal. Silma läbimõõt laienes 60 miilini (95 km/h), kuigi samaaegselt jätkus läänetuule nihe ja kuivuse suurenemine. Kui Ivan lähenes Ameerika Ühendriikide Pärsia lahe rannikule, teatasid orkaanijahtijad silmamüüri lõunaosa erosioonist ning jahedamad veed vahetult avamere ääres aitasid kaasa edasisele nõrgenemisele. Umbes kell 0650 UTC 16. septembril jõudis orkaan Ivan Alabama osariigis Gulf Shoresist lääne pool maale, tuule kiirus oli 120 miili tunnis (195 km/h); tugevaimad tuuled puhusid kitsas piirkonnas Alabama lõunaosa ja Florida lääneosa piiri lähedal.
Riiklik orkaanikeskus eeldas, et pärast kaldale jõudmist on Ivani edasine liikumistee blokeeritud, ning prognoosis, et orkaan jääb enne hajumist lõunapoolsetel Appalache'i mägedel seisma. Kui orkaan ületas Mobile'i lahe, pöördus ta loodesse ja kaheteistkümne tunni jooksul nõrgenes Ivan kiiresti troopilise tormi staatuseks. Tsirkulatsioon muutus ebamäärasemaks ja 17. septembri alguses nõrgenes tsüklon Alabama kirdeosa kohal troopiliseks madalrõhkkonnaks. Ivan kiirenes kirdesse läheneva külma rinde ees, paisates oma teekonnal suuri vihmasadusid. Hiljem, 18. septembril muutusid Ivani jäänused ekstratroopiliseks madalrõhkkonnaks, kui ta ühines külma frondiga Delmarva poolsaare kohal.
Radaripilt Ivanist maandumise lähedal
Ümberehitus ja lõpetamine
Pärast ekstratroopiliseks madalrõhkkonnaks muutumist pöördusid Ivani jäänused kagusse ja sisenesid Atlandi ookeani, mis oli tingitud sellest ida pool asuva ülemise taseme harja tekkimisest. Ekstratroopilise tsüklonina jäi Ivan tuvastatavaks nii pinna- kui ka ülemise taseme andmetes ning süsteem pöördus järgnevate päevade jooksul lõuna ja edela suunas. Süsteem oli 20. septembriks Florida idaranniku lähedal, tekitades hajutatud äikesetormid; ebasoodne tuulepuhang peatas troopilise ümberkujunemise, kuigi prognoosijad mainisid võimalust, et paar päeva hiljem võivad tingimused muutuda soodsamaks. 21. septembril ületas madalrõhkkond Florida lõunaosa ja kerkis Mehhiko lahte ning liikudes üle piirkonna soojade vete hakkas madalrõhkkond taas omandama troopilisi omadusi; madalrõhkkonna tsirkulatsioon muutus üha selgemaks ja keskuse kohal tekkis uuesti konvektsioon. Orkaanijahtijate aruannete põhjal arvatakse, et 22. septembri lõpus kujunes madalrõhkkond uuesti troopiliseks madalrõhkkonnaks Ivan, kui ta oli Mississippi jõe suudmest umbes 280 km (175 miili) lõuna-kagus.
Riiklik orkaanikeskus klassifitseeris oma esimeses nõuandes uuesti tekkinud tsükloni kohta süsteemi Ivan pärast märkimisväärset ja mõnikord elavat sisemist arutelu [selle hääbumise]... keset Ameerika Ühendriikide idaosa kohal asuva madalrõhu- ja pinnavöötme süsteemi..., mis põhines peamiselt pinna- ja madalrõhkkonna tsirkulatsiooni analüüsis täheldatud mõistlikul järjepidevusel. Hoolimata ebasoodsast tuulepuhangust ja selle desorganiseeritud pilvestruktuurist tugevnes tsüklon 23. septembri alguses Hurricane Hunteri aruannete põhjal troopilise tormi staatuseni. Kuna keskuse kohal arenes sügav konvektsiooniala, saavutas Ivan tuuled kiirusega 95 km/h, kuigi tuuled vähenesid, kui äikesetormide aktiivsus vähenes. Ivan nõrgenes 24. septembril kell 0000 UTC troopiliseks madalrõhkkonnaks ja kaks tundi hiljem liikus ta Louisianas Holly Beachi lähedal kaldale.
Alguses prognoosisid arvutimudelid, et madalrõhkkond pöördub edelasse ja jõuab taas Mehhiko lahte. Kuid torm nõrgenes kiiresti maismaa kohal ning 24. septembril kell 12.00 UTC muutus Ivan Texase kaguosa kohal jäävaks madalrõhualaks. Madalrõhkkond pöördus lõunasse ja tsirkulatsioon hajus 25. septembri alguses. Jääktorm jõudis hiljem samal päeval Mehhiko lahe loodeossa, tekitades lühikest aega hajutatud äikesetormi, enne kui see nõrgenes.
Troopiline torm Ivan oma teise maabumise lähedal 23. septembril
Kirjed
Ivanist sai kõige lõunapoolsem suur orkaan, mis on seni registreeritud, sest ta saavutas Saffiri-Simpsoni orkaaniskaalal 3. kategooria staatuse 10,2° N. Lisaks sellele saavutas orkaan 4. ja 5. kategooria staatuse kaugemal lõunas kui ükski teine Atlandi ookeani orkaan. Tol ajal oli Ivan kuuendal kohal, kuid nüüdseks on ta langenud kümnendale kohale. Ivan säilitas kogu oma eksistentsi jooksul suure orkaani staatusega tuuled kokku 10 päeva, püstitades sellega Atlandi ookeani orkaani rekordi. Troopilise tsüklonina püsis Ivan kokku 450 tundi ja oli seega kümnendal kohal kõigi aegade pikim atlantilise orkaani rekordite seas. Pärast esimest maabumist Ameerika Ühendriikides tekitas orkaan kokku 117 tornaadot, mis on suurim troopilise tsükloni põhjustatud tornaadopuhang; see ületas eelmise rekordi, mis oli 115 tornaadot ja mille oli püstitanud 1967. aastal orkaan Beulah.
Seotud leheküljed
- Orkaan Ivan
- 2004. aasta Atlandi orkaanihooaeg
Küsimused ja vastused
K: Milline oli orkaani Ivan meteoroloogiline ajalugu?
V: Orkaani Ivan meteoroloogiline ajalugu algas 31. augustil, kui see arenes Aafrika ranniku lähedal troopilisest lainest. Ta tugevnes aeglaselt kuni 5. septembrini, mil ta süvenes kiiresti ja saavutas 4. kategooria staatuse. Järgnevate päevade jooksul muutus tema intensiivsus silmamüüride asendustsüklite tõttu ning ta möödus Jamaicast, Kaimanisaartelt ja Kuuba lääneosast lõuna pool 5. kategooria tuulega või veidi alla selle. Seejärel jõudis ta 16. septembril Alabamas Gulf Shores'ist lääne pool maale tuulega 120 miili tunnis (195 km/h). Pärast Florida ületamist 21. septembril omandas ta taas troopilised omadused ja muutus 22. septembril taas troopiliseks madalrõhkkonnaks, enne kui ta troopilise madalrõhkkonnana Louisiana edelaosas kaldale liikus; tema tsirkulatsioon hajus pärast Texase ületamist 25. septembril.
K: Millal tekkis orkaan Ivan?
V: Orkaan Ivan arenes 31. augustil Aafrika ranniku lähedal troopilisest lainest.
K: Kui tugev oli orkaan Ivan, kui ta Alabamas maale jõudis?
V: Kui orkaan Ivan jõudis Alabamas maale, puhus ta tuuled kiirusega 120 miili tunnis (195 km/h).
K: Kust möödus orkaan Ivan enne Alabama maismaale jõudmist?
V: Enne Alabamas maandumist möödus orkaan Ivan lõuna pool Jamaicast, Kaimanisaartelt ja Kuuba lääneosas, kusjuures tuuled olid 5. kategooria või veidi alla selle.
K: Mis oli ainulaadne orkaan Ivani intensiivsusrekordite puhul?
V: Orkaan Ivan'i poolt püstitatud intensiivsusrekordid olid ainulaadsed, sest need olid ühed lõunapoolseimad kunagi registreeritud suured orkaanid.
K: Kui kaua kestis orkaanid 2004. aasta Atlandi ookeani orkaanihooajal? V: Orkaanide kestus 2004. aasta Atlandi ookeani orkaanihooajal oli erinev, kuid üks konkreetne torm - orkaan Ivan - kestis 10 päeva, mida peetakse üheks pikimaks Atlandi ookeani orkaanide registreeritud kestuseks.
K: Millal muutus orkaan Ivan ekstratroopiliseks tsükloniks?
V: Orkaan muutus ekstratroopiliseks tsükloniks 18. septembril.
