De volgende soorten cyclonen zijn herkenbaar in synoptische kaarten.
Surface-based types
Er zijn drie hoofdtypen van cyclonen aan de oppervlakte: Extratropische cyclonen, Subtropische cyclonen en Tropische cyclonen
Extratropische cycloon
Een extratropische cycloon is een lagedrukweersysteem op synoptische schaal dat geen tropische kenmerken heeft, omdat het verbonden is met fronten en horizontale gradiënten (in plaats van verticale) in temperatuur en dauwpunt, anders bekend als “barokliene zones”.
“Extratropisch” wordt toegepast op cyclonen buiten de tropen, in de middelste breedtegraden. Deze systemen kunnen ook worden omschreven als “cyclonen op middelbare breedte” vanwege hun gebied van vorming, of “post-tropische cyclonen” wanneer een tropische cycloon zich buiten de tropen heeft verplaatst (extratropische overgang). Zij worden door weervoorspellers en het grote publiek vaak omschreven als “depressies” of “laagvlakten”. Dit zijn de alledaagse verschijnselen die, samen met anticyclonen, het weer over een groot deel van de aarde bepalen.
Hoewel extratropische cyclonen bijna altijd als baroklinisch worden geclassificeerd, omdat zij zich vormen langs zones van temperatuur- en dauwpuntgradiënt binnen de westenwinden, kunnen zij soms laat in hun levenscyclus barotroop worden, wanneer de temperatuurverdeling rond de cycloon tamelijk uniform wordt met de straal. Een extratropische cycloon kan veranderen in een subtropische storm, en van daaruit in een tropische cycloon, als hij boven warme wateren verblijft die voldoende zijn om zijn kern op te warmen, en als gevolg daarvan centrale convectie ontwikkelt. Een bijzonder intens type extratropische cycloon die in de winter toeslaat, staat in de volksmond bekend als een nor’easter.
Polaire laagte
Een polar low is een kleinschalig, kortstondig atmosferisch lagedruksysteem (depressie) dat voorkomt boven de oceaangebieden poleward van het polaire hoofdfront op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond. Polaire laagten werden voor het eerst geïdentificeerd op de meteorologische satellietbeelden die in de jaren 1960 beschikbaar kwamen en die veel kleinschalige wolkenwervelingen op hoge breedtegraden lieten zien. De meest actieve polar lows worden tijdens de winter aangetroffen boven bepaalde ijsvrije zeegebieden in of nabij het noordpoolgebied, zoals de Noorse Zee, de Barentszzee, de Labradorzee en de Golf van Alaska. Polar lows verdwijnen snel wanneer ze aan land komen. Antarctische systemen hebben de neiging zwakker te zijn dan hun noordelijke tegenhangers, omdat de temperatuurverschillen tussen lucht en zee rond het continent over het algemeen kleiner zijn. Toch kunnen krachtige polaire laagtes boven de Zuidelijke Oceaan worden aangetroffen. Tijdens de winter, wanneer koude-kern laagtes met temperaturen in het midden van de troposfeer van -45 °C (-49 °F) over open wateren bewegen, vormt zich diepe convectie, waardoor de ontwikkeling van polaire laagtes mogelijk wordt. De systemen hebben gewoonlijk een horizontale lengteschaal van minder dan 1.000 kilometer (620 mi) en bestaan niet langer dan een paar dagen. Zij maken deel uit van de grotere klasse van mesoschaal weersystemen. Polaire laagtes zijn moeilijk waar te nemen met conventionele weerberichten en vormen een gevaar voor activiteiten op grote hoogte, zoals de scheepvaart en gas- en olieplatforms. Polar lows worden ook wel aangeduid met andere termen, zoals polar mesoscale vortex, Arctic hurricane, Arctic low, en cold air depression. Tegenwoordig wordt de term meestal gereserveerd voor de krachtigere systemen die nabij-oppervlakwinden van ten minste 17 m/s hebben.
Subtropische
Een subtropische cycloon is een weersysteem dat enkele kenmerken heeft van een tropische cycloon en enkele kenmerken van een extratropische cycloon. Ze kunnen zich vormen tussen de evenaar en de 50e breedtegraad. Al in de jaren 1950 was het voor meteorologen onduidelijk of ze als tropische cyclonen dan wel als extratropische cyclonen moesten worden gekarakteriseerd, en gebruikten termen als quasi-tropisch en semi-tropisch om de cycloonhybriden te beschrijven. In 1972 erkende het National Hurricane Center officieel deze cyclooncategorie. Subtropische cyclonen begonnen in 2002 namen te krijgen van de officiële lijst van tropische cyclonen in het Atlantisch bekken. Ze hebben brede windpatronen met maximaal aanhoudende winden die verder van het centrum liggen dan typische tropische cyclonen, en bestaan in gebieden met een zwakke tot matige temperatuurgradiënt.
Omdat ze ontstaan uit extratropische cyclonen, die aan de bovenlucht koudere temperaturen hebben dan normaal in de tropen voorkomen, is de temperatuur aan het zeeoppervlak die nodig is voor hun vorming ongeveer 23 graden Celsius (73 °F), wat drie graden Celsius (5 °F) lager is dan voor tropische cyclonen. Dit betekent dat subtropische cyclonen meer kans hebben om zich te vormen buiten de traditionele grenzen van het orkaanseizoen. Hoewel subtropische stormen zelden orkaankrachtige winden hebben, kunnen ze tropisch van aard worden naarmate hun kern opwarmt.
Tropisch
Een tropische cycloon is een stormsysteem dat wordt gekenmerkt door een lagedrukcentrum en talrijke onweersbuien die sterke winden en overstromende regen produceren. Een tropische cycloon voedt zich met warmte die vrijkomt wanneer vochtige lucht opstijgt, wat resulteert in condensatie van waterdamp die zich in de vochtige lucht bevindt. Ze worden gevoed door een ander warmtemechanisme dan andere cyclonale windstormen zoals nor’easters, Europese windstormen, en polaire laagwinden, waardoor ze worden geclassificeerd als “warme kern” stormsystemen.
De term “tropisch” verwijst zowel naar de geografische oorsprong van deze systemen, die zich bijna uitsluitend in tropische gebieden van de wereld vormen, als naar hun afhankelijkheid van maritiem-tropische luchtmassa’s voor hun vorming. De term “cycloon” verwijst naar het cyclonale karakter van de stormen, die op het noordelijk halfrond tegen de klok in draaien en op het zuidelijk halfrond met de klok mee. Afhankelijk van hun locatie en sterkte worden tropische cyclonen aangeduid met andere namen, zoals orkaan, tyfoon, tropische storm, cyclonale storm, tropische depressie, of gewoon als cycloon.
Terwijl tropische cyclonen extreem krachtige winden en stortregens kunnen produceren, zijn ze ook in staat om hoge golven en een schadelijke stormvloed te veroorzaken. Hun winden vergroten de golfslag en trekken daardoor meer warmte en vocht in hun systeem, waardoor hun kracht toeneemt. Ze ontwikkelen zich boven grote warmwatermassa’s, en verliezen dus hun kracht als ze zich over land verplaatsen. Dit is de reden waarom kustgebieden aanzienlijke schade kunnen ondervinden van een tropische cycloon, terwijl gebieden in het binnenland relatief veilig zijn voor sterke winden. Zware regens kunnen echter landinwaarts aanzienlijke overstromingen veroorzaken. Stormvloeden zijn stijgingen van het zeeniveau die worden veroorzaakt door de verminderde druk van de kern die het water naar boven “zuigt” en door de wind die het water naar boven “hoopt”. Stormvloeden kunnen uitgebreide overstromingen veroorzaken tot 40 kilometer (25 mi) van de kustlijn. Hoewel de gevolgen voor de bevolking verwoestend kunnen zijn, kunnen tropische cyclonen ook de droogte verlichten. Zij voeren ook warmte en energie weg uit de tropen en transporteren die naar gematigde breedten, waardoor zij een belangrijk onderdeel vormen van het mondiale atmosferische circulatiemechanisme. Als gevolg hiervan helpen tropische cyclonen het evenwicht in de troposfeer van de aarde te handhaven.
Veel tropische cyclonen ontstaan wanneer de atmosferische omstandigheden rond een zwakke verstoring in de atmosfeer gunstig zijn. Andere ontstaan wanneer andere soorten cyclonen tropische kenmerken krijgen. Tropische systemen worden dan verplaatst door sturende winden in de troposfeer; als de omstandigheden gunstig blijven, intensiveert de tropische storing, en kan zelfs een oog ontwikkelen. Aan de andere kant van het spectrum, als de omstandigheden rond het systeem verslechteren of de tropische cycloon aan land gaat, verzwakt het systeem en verdwijnt uiteindelijk. Een tropische cycloon kan extratropisch worden naarmate hij naar hogere breedtegraden beweegt, als zijn energiebron verandert van warmte die vrijkomt door condensatie naar temperatuurverschillen tussen luchtmassa’s. Een tropische cycloon wordt gewoonlijk niet geacht subtropisch te worden tijdens zijn extratropische overgang.
Soorten op hoger niveau
Polaire cycloon
Een polaire, subpolaire of Arctische cycloon (ook wel polaire vortex genoemd) is een uitgestrekt lagedrukgebied dat in de winter sterker wordt en in de zomer zwakker. Een polaire cycloon is een weersysteem van lage druk, meestal over een afstand van 1.000 km tot 2.000 km, waarin de lucht op het noordelijk halfrond tegen de wijzers van de klok in circuleert en op het zuidelijk halfrond met de wijzers van de klok mee. De Coriolis-versnelling die inwerkt op de luchtmassa’s die zich op grote hoogte naar de polen bewegen, veroorzaakt op grote hoogte een circulatie tegen de klok in. De poolwaartse beweging van lucht is afkomstig van de luchtcirculatie van de poolcel. Het poollaag wordt niet aangedreven door convectie zoals tropische cyclonen, noch door interacties tussen koude en warme luchtmassa’s zoals extratropische cyclonen, maar is een artefact van de globale luchtbeweging van de poolcel. De basis van het polaire laag bevindt zich in het midden tot de bovenste troposfeer. Op het noordelijk halfrond heeft de polaire cycloon gemiddeld twee centra. Het ene centrum ligt bij Baffin Island en het andere boven het noordoosten van Siberië. Op het zuidelijk halfrond bevindt hij zich meestal aan de rand van het Ross-ijsplateau op 160 westerlengte. Wanneer de polaire vortex sterk is, kan het effect ervan aan het oppervlak worden gevoeld als een westenwind (naar het oosten). Wanneer de polaire cycloon zwak is, treden belangrijke koude-uitbarstingen op.
TUTT cell
Onder specifieke omstandigheden kunnen koude laagjes op het bovenste niveau losbreken van de basis van de Tropische Bovenste Troposferische Trog (TUTT), die zich tijdens de zomermaanden midden op de oceaan van het noordelijk halfrond bevindt. Deze cyclonale wervelingen in de bovenste troposfeer, ook wel TUTT-cellen of TUTT-laagjes genoemd, bewegen zich meestal langzaam van oost-noordoost naar west-zuidwest, en hun basis reikt meestal niet lager dan 6.100 m (20.000 voet) in hoogte. Een zwakke inverteerde oppervlaktetrog in de passaatwind is meestal onder hen te vinden, en zij kunnen ook geassocieerd worden met brede gebieden van wolken op hoog niveau. Neerwaartse ontwikkeling resulteert in een toename van cumulus wolken en het verschijnen van een oppervlakte vortex. In zeldzame gevallen groeien ze uit tot tropische cyclonen met een warme kern. Bovenste cyclonen en de bovenste troggen die tropische cyclonen volgen kunnen extra uitstroomkanalen veroorzaken en helpen bij hun intensivering. Ontwikkelende tropische storingen kunnen helpen bij het creëren of verdiepen van bovenste troggen of bovenste laagtes in hun kielzog als gevolg van de uitstroomstraal die uitgaat van de zich ontwikkelende tropische storing/cycloon.