Następujące typy cyklonów można zidentyfikować na wykresach synoptycznych.
Typy oparte na powierzchni ziemi
Wyróżnia się trzy główne typy cyklonów powierzchniowych: Cyklony ekstratropikalne, Cyklony subtropikalne i Cyklony tropikalne
Extratropikalny cyklon
Cyklon ekstratropikalny to układ pogodowy niskiego ciśnienia w skali synoptycznej, który nie ma cech tropikalnych, gdyż związany jest z frontami i poziomymi gradientami (a nie pionowymi) temperatury i punktu rosy inaczej zwanymi „strefami baroklinicznymi”.
„Ekstratropikalne” stosuje się do cyklonów poza tropikami, w średnich szerokościach geograficznych. Systemy te mogą być również określane jako „cyklony średnich szerokości geograficznych” ze względu na obszar ich powstawania, lub „cyklony post-tropikalne”, gdy cyklon tropikalny przeniósł się (przejście ekstrateralne) poza tropiki. Przez meteorologów i opinię publiczną są one często określane jako „depresje” lub „niże”. Są to codzienne zjawiska, które wraz z antycyklonami napędzają pogodę na dużej części Ziemi.
Ale cyklony pozatropikalne są prawie zawsze klasyfikowane jako barokliniczne, ponieważ tworzą się wzdłuż stref gradientu temperatury i punktu rosy w zachodnich wiatrach, czasami mogą stać się barotropowe pod koniec ich cyklu życia, kiedy rozkład temperatury wokół cyklonu staje się dość jednolity z promieniem. Cyklon pozatropikalny może przekształcić się w burzę podzwrotnikową, a z niej w cyklon tropikalny, jeśli przebywa nad ciepłymi wodami wystarczającymi do ogrzania jego jądra, w wyniku czego rozwija się centralna konwekcja. Szczególnie intensywny typ cyklonu pozatropikalnego, który uderza w zimie jest znany jako Nor’easter.
Polar low
Niż polarny to małoskalowy, krótkotrwały atmosferyczny układ niskiego ciśnienia (depresja), który występuje nad obszarami oceanicznymi położonymi na zachód od głównego frontu polarnego zarówno na półkuli północnej, jak i południowej. Nisze polarne zostały po raz pierwszy zidentyfikowane dzięki meteorologicznym zdjęciom satelitarnym, które stały się dostępne w latach 60-tych XX wieku i ujawniły wiele małych wirów chmurowych na wysokich szerokościach geograficznych. Najbardziej aktywne niże polarne występują zimą nad pewnymi wolnymi od lodu obszarami morskimi w Arktyce lub w jej pobliżu, takimi jak Morze Norweskie, Morze Barentsa, Morze Labradorskie i Zatoka Alaska. Niskie niże polarne szybko rozpraszają się po dotarciu do lądu. Systemy antarktyczne są zazwyczaj słabsze niż ich północne odpowiedniki, ponieważ różnice temperatur powietrze-morze wokół kontynentu są na ogół mniejsze. Jednak nad Oceanem Południowym mogą występować silne niże polarne. Zimą, gdy niże z rdzeniem zimnym, których temperatura w środkowych warstwach troposfery osiąga -45°C (-49°F) przemieszczają się nad otwartymi wodami, tworzy się głęboka konwekcja, która umożliwia rozwój niżu polarnego. Układy te mają zwykle poziomą skalę długości mniejszą niż 1000 kilometrów (620 mil) i istnieją nie dłużej niż kilka dni. Są one częścią większej klasy mezoskalowych systemów pogodowych. Niskie temperatury polarne mogą być trudne do wykrycia za pomocą konwencjonalnych komunikatów pogodowych i stanowią zagrożenie dla działań na dużych wysokościach, takich jak żegluga, platformy gazowe i naftowe. Nisze polarne były określane wieloma innymi terminami, takimi jak: polarny wir mezoskalowy, huragan arktyczny, niż arktyczny, depresja zimnego powietrza. Obecnie termin ten jest zwykle zarezerwowany dla bardziej energicznych układów, które mają wiatry przypowierzchniowe o prędkości co najmniej 17 m/s.
Subtropikalny
Cyklon podzwrotnikowy to układ pogodowy, który ma pewne cechy cyklonu tropikalnego i pewne cechy cyklonu pozatropikalnego. Mogą się one tworzyć pomiędzy równikiem a 50-tym równoleżnikiem. Już w latach 50-tych XX wieku meteorolodzy nie byli pewni, czy należy je charakteryzować jako cyklony tropikalne czy cyklony pozatropikalne, i używali terminów takich jak quasi-tropikalny i półtropikalny do opisania hybryd cyklonów. Do 1972 roku, Narodowe Centrum Huraganów oficjalnie uznało tę kategorię cyklonów. Cyklony podzwrotnikowe zaczęły otrzymywać nazwy poza oficjalną listą cyklonów tropikalnych w basenie Atlantyku w 2002 roku. Mają szerokie wzorce wiatru z maksymalnymi podtrzymywanymi wiatrami zlokalizowanymi dalej od centrum niż typowe cyklony tropikalne, i istnieją w obszarach o słabym do umiarkowanego gradientu temperatury.
Ponieważ tworzą się one z cyklonów pozatropikalnych, które mają zimniejsze temperatury na górze niż normalnie w tropikach, temperatury powierzchni morza wymagane jest około 23 stopni Celsjusza (73 °F) do ich powstania, co jest trzy stopnie Celsjusza (5 °F) niższe niż w przypadku cyklonów tropikalnych. Oznacza to, że cyklony podzwrotnikowe częściej tworzą się poza tradycyjnymi granicami sezonu huraganów. Chociaż burze podzwrotnikowe rzadko mają huraganowe wiatry, mogą stać się tropikalne w naturze, jak ich rdzenie warm.
Tropical
Cyklon tropikalny to układ burzowy charakteryzujący się ośrodkiem niskiego ciśnienia i licznymi burzami, które wytwarzają silne wiatry i powodziowe deszcze. Cyklon tropikalny żywi się ciepłem uwalnianym podczas unoszenia się wilgotnego powietrza, co powoduje kondensację pary wodnej zawartej w wilgotnym powietrzu. Cyklony tropikalne są napędzane przez inny mechanizm cieplny niż inne cyklonalne burze wiatrowe, takie jak niże, europejskie burze wiatrowe i niże polarne, co prowadzi do ich klasyfikacji jako układów burzowych z „ciepłym rdzeniem”.
Termin „tropikalny” odnosi się zarówno do pochodzenia geograficznego tych systemów, które tworzą się prawie wyłącznie w tropikalnych regionach kuli ziemskiej, jak i do ich zależności od mas powietrza zwrotnikowego. Termin „cyklon” odnosi się do cyklonicznej natury burz, z rotacją przeciwną do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i zgodną z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej. W zależności od ich lokalizacji i siły, cyklony tropikalne są określane innymi nazwami, takimi jak huragan, tajfun, burza tropikalna, burza cykloniczna, depresja tropikalna, lub po prostu jako cyklon.
Choć cyklony tropikalne mogą wytwarzać niezwykle silne wiatry i ulewne deszcze, są one również w stanie wytwarzać wysokie fale i niszczące fale sztormowe. Ich wiatry zwiększają rozmiar fal, a tym samym przyciągają więcej ciepła i wilgoci do swojego systemu, zwiększając tym samym swoją siłę. Rozwijają się one nad dużymi zbiornikami ciepłej wody i dlatego tracą swoją siłę, gdy przemieszczają się nad lądem. Z tego powodu regiony przybrzeżne mogą zostać poważnie uszkodzone przez cyklon tropikalny, podczas gdy regiony położone w głębi lądu są stosunkowo bezpieczne od silnych wiatrów. Ulewne deszcze mogą jednak powodować znaczne powodzie w głębi lądu. Wezbrania sztormowe to podniesienie się poziomu morza spowodowane zmniejszonym ciśnieniem w rdzeniu, które w efekcie „zasysa” wodę do góry oraz wiatrami, które w efekcie „spiętrzają” wodę. Wezbrania sztormowe mogą powodować rozległe powodzie przybrzeżne w odległości do 40 kilometrów (25 mil) od linii brzegowej. Chociaż ich wpływ na populacje ludzkie może być niszczycielski, cyklony tropikalne mogą również łagodzić warunki suszy. Wyprowadzają one również ciepło i energię z obszarów tropikalnych i przenoszą je w kierunku umiarkowanych szerokości geograficznych, co sprawia, że są ważną częścią globalnego mechanizmu cyrkulacji atmosferycznej. W rezultacie cyklony tropikalne pomagają utrzymać równowagę w troposferze Ziemi.
Wiele cyklonów tropikalnych rozwija się, gdy warunki atmosferyczne wokół słabego zaburzenia w atmosferze są korzystne. Inne tworzą się, gdy inne typy cyklonów nabierają cech tropikalnych. Układy tropikalne są następnie przemieszczane przez wiatry kierujące w troposferze; jeśli warunki pozostają sprzyjające, zaburzenie tropikalne nasila się, a nawet może rozwinąć oko. Z drugiej strony, jeśli warunki wokół układu ulegną pogorszeniu lub cyklon tropikalny znajdzie się na lądzie, układ słabnie i ostatecznie rozprasza się. Cyklon tropikalny może stać się pozatropikalny w miarę przemieszczania się w kierunku wyższych szerokości geograficznych, jeśli jego źródło energii zmieni się z ciepła uwalnianego przez kondensację na różnice temperatur pomiędzy masami powietrza. Cyklon tropikalny zwykle nie jest uważany za subtropikalny podczas jego przejścia w ekstraterropikalny.
Rodzaje wyżów
Cyklon polarny
Cyklon polarny, subpolarny lub arktyczny (znany również jako wir polarny) to rozległy obszar niskiego ciśnienia, który wzmacnia się w zimie i słabnie w lecie. Cyklon polarny to układ pogodowy niskiego ciśnienia, zwykle o rozpiętości od 1000 kilometrów (620 mil) do 2000 kilometrów (1200 mil), w którym powietrze krąży w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara na półkuli południowej. Przyspieszenie Coriolisa działające na masy powietrza poruszające się biegunowo na dużych wysokościach, powoduje cyrkulację przeciwną do ruchu wskazówek zegara na dużych wysokościach. Ruch powietrza w kierunku biegunowym pochodzi z cyrkulacji powietrza w komórce polarnej. Niż polarny nie jest napędzany przez konwekcję, jak cyklony tropikalne, ani przez interakcje zimnych i ciepłych mas powietrza, jak cyklony pozatropikalne, lecz jest artefaktem globalnego ruchu powietrza komórki polarnej. Podstawa niżu polarnego znajduje się w średniej i górnej troposferze. Na półkuli północnej cyklon polarny ma średnio dwa centra. Jedno centrum leży w pobliżu Ziemi Baffina, a drugie nad północno-wschodnią Syberią. Na półkuli południowej ma on tendencję do lokalizowania się w pobliżu krawędzi szelfu lodowego Rossa w pobliżu 160 długości geograficznej zachodniej. Kiedy wir polarny jest silny, jego wpływ może być odczuwalny na powierzchni jako wiatr zachodni (w kierunku wschodnim). Gdy cyklon polarny jest słaby, występują znaczne ogniska chłodu.
Komórka TUTT
W szczególnych okolicznościach zimne niże górnego poziomu mogą oderwać się od podstawy Górnej Troposferycznej Rynny Tropikalnej (TUTT), która znajduje się w połowie oceanu na półkuli północnej w miesiącach letnich. Te górne troposferyczne wiry cyklonalne, znane również jako komórki TUTT lub niże TUTT, zazwyczaj poruszają się powoli ze wschodu na północny wschód na zachód na południowy zachód, a ich podstawy zazwyczaj nie sięgają poniżej 20 000 stóp (6 100 m) wysokości. Zazwyczaj pod nimi znajduje się słaba, odwrócona rynna powierzchniowa w ramach wiatru handlowego, a także mogą one być związane z rozległymi obszarami chmur wysokich. Rozwój w dół skutkuje wzrostem ilości chmur cumulus i pojawieniem się wiru powierzchniowego. W rzadkich przypadkach przekształcają się one w cyklony tropikalne z ciepłym rdzeniem. Górne cyklony i górne rynny, które podążają za cyklonami tropikalnymi, mogą tworzyć dodatkowe kanały odpływu i przyczyniać się do ich intensyfikacji. Rozwijające się zaburzenia tropikalne mogą przyczyniać się do tworzenia lub pogłębiania górnych koryt lub górnych niżów w ich śladzie dzięki strumieniowi wypływu emanującemu z rozwijającego się zaburzenia tropikalnego/cyklonu.
.