Tropische cyclonen zijn bijzonder krachtige weersystemen die gepaard gaan met sterke winden en grote hoeveelheden neerslag. Zulke systemen hebben verschillende namen in verschillende regio's wat vaak voor verwarring zorgt. Tropische cyclonen noemt men orkanen in de Atlantische Oceaan en het noordoostelijk deel van de Stille Oceaan. Maar in het westelijk deel van de Stille Oceaan (Japan, China,...) zal men spreken over een tyfoon, en in India zal men het hebben over een cycloon. Wij zullen op deze pagina voor het gemak spreken over orkanen, maar hier worden dus eigenlijk meer algemeen tropische cyclonen mee bedoeld.

Wanneer een tropische cycloon aan land gaat in een dichtbevolkte regio, kan deze zeer grote menselijke en economische schade veroorzaken. Recente voorbeelden hiervan zijn de orkanen Katrina (regio New Orleans, 2005), Harvey (regio Houston, 2017) en Dorian (Bahama's, 2019) en de tyfoon Haiyan (Filipijnen, 2013).

Het oog van de orkaan, met een doorsnede van ongeveer 50 km, wordt gekenmerkt door een zeer lage luchtdruk aan het oppervlak. In het oog van de orkaan is het vaak wolkenloos en staat er amper wind. Net buiten dit oog vinden we het krachtigste windveld dat in tegenwijzerzin rondom het oog blaast (in het noordelijke halfrond). Aan de top van de troposfeer zien we het omgekeerde en zal de lucht in wijzerzin vanuit de kern naar buiten uitwaaieren. Hoe lager de luchtdruk in de kern, hoe krachtiger het windveld aan het oppervlak. Des te krachtiger het windveld, des te meer warmte en vocht van de oceaan door de orkaan zal opgenomen worden. Hierdoor kan er nog meer energie vrijkomen wat de lucht in de kern nog meer opwarmt en de luchtdruk in de kern verder doet dalen.

Als de voorwaarden goed zijn, kan er op een gegeven moment een positieve feedback ontstaan waarbij de verschillende fysische processen elkaar gaan versterken en de orkaan steeds krachtiger wordt. We krijgen dan volgende positieve feedback loop:

hogere windsnelheid → meer opname warmte & vocht van oceaan → zwaardere convectie → meer latente warmte die vrijkomt in atmosfeer → warmere kern orkaan → verlaging luchtdruk kern orkaan → nog sterkere wind → …

Maar als de keten doorbroken wordt, bv. doordat de orkaan over koeler oceaanwater komt of aan land gaat, dan kan de orkaan snel aan kracht inboeten. In het filmpje hiernaast van orkaan Florence (2018) kan je duidelijk zien hoe de orkaan krachtiger wordt boven het warme oceaanwater en snel afzwakt boven land; een illustratie van de positieve feedback die stopt boven het land. Bemerk ook de lange levensduur van Florence.

Indien aan bovenstaande voorwaarden voldaan is, kan er zich een orkaan vormen. Dit wil niet zeggen dat er zich steeds een orkaan zal vormen. Het ontstaan van orkanen is complex en het correct voorspellen van deze weerfenomenen blijft ook vandaag nog lastig.

De voorwaarden die nodig zijn om een orkaan te vormen komen voornamelijk voor tijdens de zomer (en vroege herfst) boven de tropische wateren van de Atlantische Oceaan en Stille Oceaan. In andere oceaanbassins zal de timing voor de vorming van tropische cyclonen verschillen.