Cyklony jsou oblasti nízkého tlaku vzduchu. Podle Buys–Ballotova pravidla víme, že pokud se postavíme čelem po směru větru, pak máme po levé ruce nižší tlak a tedy i cyklonu. Proto si cyklonu můžeme představt jako vír s rotací proti směru otáčení hodinových ručiček. V nejideálnějším případě si můžeme představit izobary cyklony ve tvaru kružnice nebo elipsy. Průměr krajní uzavřené izobary cyklony se pohybuje mezi 200 až 4000 km, nejčastěji 1000 km. Hloubka cyklon – nejnižší tlak ve středu cyklony se pohybuje od 950 hPa až 1025 hPa.
Často vznikají cyklony na frontálním rozhraní mezi teplým a studeným vzduchem – pak hovoříme o frontální cykloně. Ve středních a vyšších zeměpisných šířkách vznikají na hlavních frontách (zpravidla na polární nebo arktické). Ve svém vývoji prochází stadiem frontální vlny, mladé cyklony a okludované cyklony. Přechod z jednoho stadia do druhého je doprovázen změnou počasí v oblasti, kterou cyklona ovlivňuje. První stádium trvá většinou 12 až 14 hodin, další vývoj 2 až 4 dny, někdy i déle. Většinou postupují zhruba od západu na východ. Mohou se však vyskytnou i tzv. retrográdní cyklony, které proudí z východu na západ a nesou sebou nadprůměrné množství srážek (např. povodně v červenci 1997).
Cyklony ale mohou vzniknout i mimo frontální rozhraní – označují se pak jako nefrontální cyklony. Vznikají nad intenzívněji ohřívanými oblastmi zemského povrchu s teplým, a tedy i lehčím vzduchem.
Fronty vznikají tam, kde vedle sebe proudí studený vzduch ze severních oblastí a teplý vzduch z jižních oblastí. Oba vzdušné proudy většinou proudí opačně. Jakmile jedna vzduchová hmota začne vytlačovat druhou z původního postavení, přestane být polární fronta v této části kvazistacionární, jejich rozhraní se zvlní. V místě, kde došlo k prohnutí, se přední část vlny přemisťuje na stranu studenějšího vzduchu a přejímá vlastnosti teplé fronty. Zadní část vlny, která se přemisťuje na stranu teplejšího vzduchu má ráz studené fronty.
Rozhraní front.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Počasí se v této době dost podstatně mění; v oblasti vrcholu vlny pozorujeme zesílení srážek, v létě bohatou bouřkovou činnost a prudký poklas tlaku vzduchu.
Ve stadiu mladé cyklony se na přízemní povětrnostní mapě objeví již několik uzavřených izobar. Mladá cyklona již obvykle dosahuje do střední troposféry. Před teplou frontou najdeme pokles tlaku vzduchu, za studenou frontou, v týlové části mladé cyklóny, vzestup tlaku. Frontální vlna je plně vyvinutá, tvoří ostrý hrot. Vlevo od něj leží studená fronta, vpravo leží teplá fronta, zakřivená do velikého oblouku směrem k východu. Hrot vlny je centrem cyklony. Větry se spirálovitě stáčejí k tomuto centru proti směru hodinových ručiček. Takto vytvořený frontální systém rozděluje cyklonu na teplý sektor a studený sektor. Teplý sektor zasahuje na severní polokouli obvykle z jižní části cyklony do jejího středu a je na přední straně ve směru postupu ohraničen teplou frontou, na zadní straně studenou frontou. Obě fronty se setkávají ve středu cyklony. Tlak vzduchu v centrální oblasti cyklony klesá, tzn. že se cyklona prohlubuje. Počasí v mladé cykloně má různý charakter. V přední části se vyvíjí jako počasí teplé fronty, v týlu jako počasí studené fronty a v tzv. teplém sektoru má charakter teplé vzduchové hmoty. Počasí v mladé cykloně závisí vždy na ročním období.
Rozhraní front.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Vlna se zvedla tak, že se její hřeben oddělil. Studená fronta dostihla teplou frontu a vytvořila okluzní frontu, čímž znemožnila dotyk teplého vzduchu se zemským povrchem. Proto se třetí fáze vývoje cyklony nazývá okludovaná cyklona. Atmosférický tlak ještě víc poklesl – došlo k prohloubení cyklony. S rozpadem okluzní fronty se cyklona obvykle začíná v nižších hladinách vyplňovat a stává se nepohyblivou. Výškový rozsah se zvětšuje a okludovaná cyklona zasahuje často celou troposféru. Pro stadium tzv. vypňování je charakteristické vyrovnávání teplot ve všech sektorech tlakové níže. Cyklona v této fázi odumírá, protože není dále zásobována teplým vzduchem a fronta se znovu utváří jako hladká plocha mezi studeným polárním vzduchem a teplým tropickým vzduchem.
Rozhraní front.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Frontální cyklony sebou přinášejí zpravidla složité meteorologické podmínky – velkou oblačnost, srážky, zesílení větru, v létě bouřky, v zimě vánice, mlhy, náledí apod. Charakter počasí v cykloně závisí tedy nejenom na jejím vývojovém stádiu, ale i na roční době a geografických podmínkách. Proměnlivost podmínek při přechodu tlakové níže dělá z každé cyklony jedinečné a neopakovatelné počasí. Proto i předpověď počasí ve frontální cykloně je velmi složitá.
