I seguenti tipi di cicloni sono identificabili nelle carte sinottiche.
Tipi basati sulla superficie
Ci sono tre tipi principali di cicloni di superficie: Cicloni extratropicali, Cicloni subtropicali e Cicloni tropicali
Ciclone extratropicale
Un ciclone extratropicale è un sistema meteorologico a bassa pressione su scala sinottica che non ha caratteristiche tropicali, in quanto è collegato con fronti e gradienti orizzontali (piuttosto che verticali) di temperatura e punto di rugiada altrimenti noti come “zone barocliniche”.
“Extratropicale” è applicato ai cicloni fuori dai tropici, alle medie latitudini. Questi sistemi possono anche essere descritti come “cicloni di media latitudine” a causa della loro area di formazione, o “cicloni post-tropicali” quando un ciclone tropicale si è spostato (transizione extratropicale) oltre i tropici. Sono spesso descritti come “depressioni” o “bassi” dai meteorologi e dal grande pubblico. Questi sono i fenomeni quotidiani che, insieme agli anticicloni, guidano il tempo su gran parte della Terra.
Anche se i cicloni extratropicali sono quasi sempre classificati come baroclinici poiché si formano lungo zone di gradiente di temperatura e punto di rugiada all’interno delle correnti occidentali, a volte possono diventare barotropi alla fine del loro ciclo vitale quando la distribuzione della temperatura intorno al ciclone diventa abbastanza uniforme con il raggio. Un ciclone extratropicale può trasformarsi in una tempesta subtropicale, e da lì in un ciclone tropicale, se dimora su acque calde sufficienti a riscaldare il suo nucleo, e di conseguenza sviluppa una convezione centrale. Un tipo particolarmente intenso di ciclone extratropicale che colpisce durante l’inverno è conosciuto colloquialmente come nor’easter.
Basso polare
Una bassa polare è un sistema atmosferico di bassa pressione (depressione) su piccola scala e di breve durata che si trova sulle aree oceaniche all’estremità del fronte polare principale sia nell’emisfero settentrionale che meridionale. Le depressioni polari sono state identificate per la prima volta nelle immagini satellitari meteorologiche che sono diventate disponibili negli anni ’60, che hanno rivelato molti vortici di nuvole su piccola scala alle alte latitudini. Le minime polari più attive si trovano sopra certe aree marittime prive di ghiaccio nell’Artico o nelle sue vicinanze durante l’inverno, come il Mare di Norvegia, il Mare di Barents, il Mare del Labrador e il Golfo di Alaska. Le minime polari si dissipano rapidamente quando arrivano a terra. I sistemi antartici tendono ad essere più deboli delle loro controparti settentrionali poiché le differenze di temperatura aria-mare intorno al continente sono generalmente più piccole. Tuttavia, vigorose minime polari possono essere trovate sull’Oceano meridionale. Durante l’inverno, quando le minime a nucleo freddo con temperature nei livelli medi della troposfera raggiungono i -45 °C (-49 °F) si muovono sulle acque aperte, si forma la convezione profonda, che permette lo sviluppo del minimo polare. I sistemi di solito hanno una scala di lunghezza orizzontale di meno di 1.000 chilometri (620 mi) ed esistono per non più di un paio di giorni. Fanno parte della più grande classe di sistemi meteorologici a mesoscala. Le minime polari possono essere difficili da rilevare utilizzando i rapporti meteorologici convenzionali e sono un pericolo per le operazioni di alta latitudine, come la navigazione e le piattaforme di gas e petrolio. Le minime polari sono state indicate con molti altri termini, come vortice mesoscala polare, uragano artico, minimo artico e depressione di aria fredda. Oggi il termine è solitamente riservato ai sistemi più vigorosi che hanno venti quasi superficiali di almeno 17 m/s.
Subtropicale
Un ciclone subtropicale è un sistema meteorologico che ha alcune caratteristiche di un ciclone tropicale e alcune caratteristiche di un ciclone extratropicale. Possono formarsi tra l’equatore e il 50° parallelo. Già negli anni 1950, i meteorologi non erano sicuri se dovessero essere caratterizzati come cicloni tropicali o cicloni extratropicali, e usavano termini come quasi-tropicale e semi-tropicale per descrivere gli ibridi cicloni. Nel 1972, il National Hurricane Center riconobbe ufficialmente questa categoria di cicloni. I cicloni subtropicali hanno iniziato a ricevere nomi fuori dalla lista ufficiale dei cicloni tropicali nel bacino atlantico nel 2002. Hanno ampi modelli di vento con venti massimi sostenuti situati più lontano dal centro rispetto ai tipici cicloni tropicali, ed esistono in aree di gradiente di temperatura da debole a moderato.
Siccome si formano da cicloni extratropicali, che hanno temperature più fredde in alto rispetto a quelle normalmente presenti nei tropici, la temperatura della superficie del mare richiesta è di circa 23 gradi Celsius (73 °F) per la loro formazione, che è di tre gradi Celsius (5 °F) inferiore a quella dei cicloni tropicali. Questo significa che i cicloni subtropicali hanno maggiori probabilità di formarsi al di fuori dei limiti tradizionali della stagione degli uragani. Anche se le tempeste subtropicali raramente hanno venti di forza uragano, possono diventare di natura tropicale quando i loro nuclei si riscaldano.
Tropicale
Un ciclone tropicale è un sistema temporalesco caratterizzato da un centro di bassa pressione e numerosi temporali che producono forti venti e piogge inondanti. Un ciclone tropicale si nutre del calore rilasciato quando l’aria umida sale, con conseguente condensazione del vapore acqueo contenuto nell’aria umida. Sono alimentati da un diverso meccanismo di calore rispetto ad altre tempeste di vento cicloniche come i nor’easter, le tempeste di vento europee e le minime polari, il che porta alla loro classificazione come sistemi temporaleschi a “nucleo caldo”.
Il termine “tropicale” si riferisce sia all’origine geografica di questi sistemi, che si formano quasi esclusivamente nelle regioni tropicali del mondo, sia alla loro dipendenza dalle masse d’aria tropicali marittime per la loro formazione. Il termine “ciclone” si riferisce alla natura ciclonica delle tempeste, con rotazione in senso antiorario nell’emisfero nord e in senso orario nell’emisfero sud. A seconda della loro posizione e forza, i cicloni tropicali sono indicati con altri nomi, come uragano, tifone, tempesta tropicale, tempesta ciclonica, depressione tropicale, o semplicemente come ciclone.
Mentre i cicloni tropicali possono produrre venti estremamente potenti e piogge torrenziali, sono anche in grado di produrre onde alte e un’ondata dannosa. I loro venti aumentano la dimensione delle onde, e così facendo attirano più calore e umidità nel loro sistema, aumentando così la loro forza. Si sviluppano su grandi masse d’acqua calda, e quindi perdono la loro forza se si spostano sulla terraferma. Questo è il motivo per cui le regioni costiere possono ricevere danni significativi da un ciclone tropicale, mentre le regioni interne sono relativamente al sicuro dai venti forti. Piogge pesanti, tuttavia, possono produrre inondazioni significative nell’entroterra. Le ondate di tempesta sono aumenti del livello del mare causati dalla ridotta pressione del nucleo che in effetti “risucchia” l’acqua verso l’alto e dai venti che in effetti “ammucchiano” l’acqua. Le ondate di tempesta possono produrre estese inondazioni costiere fino a 40 chilometri (25 miglia) dalla linea di costa. Anche se i loro effetti sulle popolazioni umane possono essere devastanti, i cicloni tropicali possono anche alleviare le condizioni di siccità. Inoltre, trasportano calore ed energia dai tropici verso le latitudini temperate, il che li rende una parte importante del meccanismo di circolazione atmosferica globale. Di conseguenza, i cicloni tropicali aiutano a mantenere l’equilibrio nella troposfera terrestre.
Molti cicloni tropicali si sviluppano quando le condizioni atmosferiche intorno a una debole perturbazione nell’atmosfera sono favorevoli. Altri si formano quando altri tipi di cicloni acquisiscono caratteristiche tropicali. I sistemi tropicali sono poi spostati dai venti di direzione nella troposfera; se le condizioni rimangono favorevoli, la perturbazione tropicale si intensifica e può anche sviluppare un occhio. All’altra estremità dello spettro, se le condizioni intorno al sistema si deteriorano o se il ciclone tropicale fa landfall, il sistema si indebolisce e alla fine si dissipa. Un ciclone tropicale può diventare extratropicale mentre si muove verso latitudini più alte se la sua fonte di energia cambia dal calore rilasciato dalla condensazione alle differenze di temperatura tra le masse d’aria. Un ciclone tropicale di solito non è considerato diventare subtropicale durante la sua transizione extratropicale.
Tipi di livello superiore
Ciclone polare
Un ciclone polare, sub-polare o artico (noto anche come vortice polare) è una vasta area di bassa pressione che si rafforza in inverno e si indebolisce in estate. Un ciclone polare è un sistema meteorologico a bassa pressione, di solito esteso da 1.000 chilometri (620 mi) a 2.000 chilometri (1.200 mi), in cui l’aria circola in senso antiorario nell’emisfero nord, e in senso orario nell’emisfero sud. L’accelerazione di Coriolis che agisce sulle masse d’aria che si spostano verso il polo ad alta quota, causa una circolazione in senso antiorario ad alta quota. Il movimento dell’aria verso il polo ha origine dalla circolazione dell’aria della cella polare. Il minimo polare non è guidato dalla convezione come i cicloni tropicali, né dalle interazioni di masse d’aria fredda e calda come i cicloni extratropicali, ma è un artefatto del movimento globale dell’aria della cella polare. La base della bassa polare si trova nella troposfera medio-alta. Nell’emisfero settentrionale, il ciclone polare ha in media due centri. Un centro si trova vicino all’isola di Baffin e l’altro sulla Siberia nord-orientale. Nell’emisfero meridionale, tende ad essere localizzato vicino al bordo della piattaforma di ghiaccio di Ross vicino a 160 di longitudine ovest. Quando il vortice polare è forte, il suo effetto può essere sentito in superficie come un vento da ovest (verso est). Quando il ciclone polare è debole, si verificano significativi focolai di freddo.
Cella TUTT
In circostanze specifiche, bassi livelli freddi superiori possono staccarsi dalla base del trogolo troposferico superiore tropicale (TUTT), che si trova a metà oceano nell’emisfero settentrionale durante i mesi estivi. Questi vortici ciclonici troposferici superiori, noti anche come celle TUTT o bassi TUTT, di solito si muovono lentamente da est-nord-est a ovest-sud-ovest, e le loro basi generalmente non si estendono sotto i 20.000 piedi (6.100 m) di altitudine. Una debole depressione superficiale invertita all’interno dell’aliseo si trova generalmente sotto di esse, e possono anche essere associate ad ampie aree di nubi di alto livello. Lo sviluppo verso il basso provoca un aumento delle nubi cumuliformi e la comparsa di un vortice superficiale. In rari casi, diventano cicloni tropicali a nucleo caldo. I cicloni superiori e le depressioni superiori che seguono i cicloni tropicali possono causare ulteriori canali di efflusso e aiutare la loro intensificazione. Le perturbazioni tropicali in via di sviluppo possono contribuire a creare o approfondire le depressioni superiori o i minimi superiori nella loro scia a causa del getto di efflusso che emana dalla perturbazione/ciclone tropicale in via di sviluppo.