Meteorologia tropikalna – część meteorologii, która bada zjawiska i cyrkulację atmosferyczną w regionie rozciągającym się na około 25 stopni na północ i południe od równika. Obszar ten charakteryzuje się słabym wpływem siły Coriolisa w bezpośrednim sąsiedztwie równika, wysokimi temperaturami i opadami konwekcyjnymi.
thumb|400px|Przekrój przez atmosferę z południa na północ. Widoczna jest komórka Hadleya pomiędzy równikiem i obszarami zwrotnikowymi
Zonalne i południkowe komórki cyrkulacyjne w tropikach Komórka Hadleya to cyrkulacja atmosferyczna pomiędzy równikiem a obszarami zwrotnikowymi (południe-północ, cyrkulacja zonalna, cyrkulacja strefowa). Powietrze unosi się w cieplejszych obszarach równikowych, przemieszcza się w kierunku biegunów, a następnie opada w chłodniejszych szerokościach zwrotnikowych. Proces ten pomaga równoważyć temperatury między tropikami a wyższymi szerokościami geograficznymi (obszary zwrotnikowe). W meteorologii tropikalnej komórka Walkera to cyrkulacja atmosferyczna o charakterze wschód–zachód, która występuje nad Pacyfikiem. W normalnych warunkach powietrze unosi się nad Indonezją i opada nad wschodnim Pacyfikiem. Ten pionowy obieg powietrza jest częścią zimowej cyrkulacji monsunowej w regionie Indonezji. Podczas zjawiska El Niño komórka Walkera zostaje zakłócona, a miejsca wznoszenia i opadania powietrza przesuwają się.
Wiatry pasatowe i strefa zbieżności międzyzwrotnikowej thumb|300px|Strefa zbieżności międzyzwrotnikowej na wschodnim Pacyfiku Strefa Zbieżności Międzyzwrotnikowej (ang. Intertropical Convergence Zone, ITCZ) jest istotnym elementem meteorologii tropikalnej. Stanowi pas zbieżności wiatrów i związanej z nią konwekcji, otaczający Ziemię w pobliżu równika. ITCZ występuje we wznoszącej strefie komórki Hadleya. Charakteryzuje się zbieżnością wiatrów pasatowych przy powierzchni Ziemi, niskim ciśnieniem na poziomie morza, intensywną konwekcją oraz dużym zachmurzeniem. Położenie ITCZ nie jest stałe – powoli przemieszcza się na południe od równika w okresie zimy na półkuli północnej, a na północ od równika podczas lata na półkuli północnej, podążając za ruchem Słońca. thumb|Strzałkami zaznaczono wiatry pasatowe Wiatry pasatowe wiejące w strefach międzyzwrotnikowych odgrywają kluczową rolę w tworzeniu Strefy Zbieżności Międzyzwrotnikowej. Na półkuli północnej dominują pasaty północno-wschodnie, a na południowej pasaty południowo-wschodnie. Kiedy wiatry te spotykają się w pobliżu równika, dochodzi do poziomej zbieżności, co sprzyja tworzeniu chmur i burz w ITCZ.
thumb|275px|Struktura Oscylacji Maddena-Juliana w okresie, gdy faza wzmożonej konwekcji jest skoncentrowana nad Oceanem Indyjskim, a faza osłabionej konwekcji jest skoncentrowana nad zachodnio-centralną częścią Oceanu Spokojnego. Widać też komórkę cyrkulacji powietrza wschód-zachód (podobną do komórki Walkera)
Atmosferyczne fale tropikalne Spektrum fal tropikalnych było przewidziane w pracy teoretycznej T. Matsuno w 1966 roku, a odkrycia doświadczalne były związane ze zwiększoną ilością danych obserwacyjnych i wynalezieniem algorytmu szybkiej transformaty Fouriera w 1965 roku. Fale tropikalne, często propagujące się wokół Ziemi są charakterystycznym elementem meteorologii tropikalnej.
Konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina Konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina (ang. Convectively Coupled Kelvin Waves, CCKWs) są istotnym elementem meteorologii tropikalnej. W pobliżu równika CCKWs są głównymi formami konwekcji poruszającej się na wschód, w skali czasowej od kilku dni do około trzech tygodni. CCKWs, wraz z innymi równikowymi zaburzeniami propagującymi się na wschód i zachód, tworzą „klocki” wieloskalowej struktury Oscylacji Maddena-Juliana (MJO). Ich znaczenie po raz pierwszy zauważono, obserwując poruszające się na wschód „superklastry” chmur w obrębie obszaru Oscylacji Maddena-Juliana. CCKWs można odróżnić od MJO za pomocą ich prędkości propagacji, która jest większa niż w przypadku MJO. Podczas gdy prędkość grupowa MJO obserwowana na Oceanie Indyjskim wynosi około 4–5 m/s, prędkości konwekcyjnie sprzężonych fal Kelvina w tym regionie wahają się od około 14 m/s do 11 m/s.
Oscylacje Maddena-Juliana Oscylacja Maddena-Juliana (MJO) to zjawisko atmosferyczne kluczowe w meteorologii tropikalnej, odkryte w latach 60. XX wieku. MJO jest związane z aktywnością konwekcyjną, przemieszczającą się z zachodu na wschód wokół równika, z cyklem trwającym od 30 do 60 dni. Innymi słowy fala przechodzi wokół równika w czasie od 30 do 90 dni. Faza aktywnej konwekcji pojawia się na Oceanie Indyjskim a później na Pacyfiku, wpływając na pogodę w obszarach tropikalnych, m.in. na cyklony tropikalne, opady deszczu oraz zjawiska takie jak El Niño. Oscylacja Maddena-Juliana ma fazy wzmożonej i tłumionej konwekcji. Przejście MJO wpływa też na regiony poza tropikami.
Równikowe fale Rossby’ego i prędkość grupowa Nakazawa badał różnice między prędkością grupową a prędkością fazową tropikalnych klastrów (ugrupowań) konwekcyjnych, odkrywając, że ich grupa (czyli superklastry) przesuwa się na wschód z prędkością grupową zgodną z ruchem oscylacji Maddena-Juliana (MJO). Natomiast niektóre klastry chmur wewnątrz superklastra przemieszczają się na zachód z własną prędkością fazową, charakterystyczną dla równikowych fal Rossby’ego. Innymi słowy konwekcja „odradza się” na wschód od superklastra, ale tak utworzone systemy poruszają się na zachód. To rozróżnienie sugeruje istnienie hierarchicznej struktury konwekcji w tropikach, gdzie większe układy organizują się w skali MJO, a ich wewnętrzne elementy wykazują różne kierunki propagacji.
thumb|Animacja czasowa kilku rzek atmosferycznych czerpiących parę wodną z obszarów tropikalnych i przenoszących ją na Pacyfiku na zachodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych. Rysunek pokazuje całkowitą ilość pary wodnej w kolumnie atmosferycznej nad powierzchnią Ziemi.
Wpływ atmosfery tropikalnej na inne obszary: telekonekcje Rzeki atmosferyczne. Rzeki atmosferyczne, które są stosunkowo wąskimi korytarzami o szerokości od 400 do 1000 km podwyższonej wilgotności w atmosferze, transportują ogromne ilości pary wodnej z obszarów tropikalnych lub regionów o dużej zawartości pary wodnej, pobieranej najczęściej z powierzchni ciepłego oceanu. Przepływ w rzekach atmosferycznych zachodzi stosunkowo blisko powierzchni Ziemi w dolnym prądzie strumieniowym około 700 hPa. Rzeki atmosferyczne są jednym z przykładów oddziaływania atmosfery tropikalnej z obszarami średnich szerokości i mogą prowadzić do ekstremalnych powodzi np. na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych.
thumb|350px|Ilustracja warunków pogodowych w różnych fazach oscylacji arktycznej Oscylacja Maddena–Juliana (MJO) wpływa na zjawiska klimatyczne w dużej skali, takie jak Oscylacja Arktyczna (AO) i Oscylacja Antarktyczna (AAO) co wpływa na pogodę w średnich szerokościach geograficznych (dla przykładu w Europie). W troposferze MJO tworzy fale Rossby’ego w górnych warstwach atmosfery dzięki intensywnej konwekcji, szczególnie nad Oceanem Indyjskim i Pacyfikiem. Fale te przemieszczają się w kierunku biegunów, wpływając na AO i AAO. Kiedy aktywność MJO ma miejsce nad Oceanem Indyjskim, może to prowadzić do pozytywnej fazy AO, podczas gdy aktywność nad zachodnim Pacyfikiem bardziej sprzyja powstaniu negatywnej fazy AO. Zazwyczaj takie oddziaływanie występuje najsilniej zimą. Oscylacja Maddena-Juliana wpływa także na siłę stratosferycznego wiru polarnego. Jeśli konwekcja MJO występuje nad Oceanem Indyjskim przy silnym wirze polarnym, może to prowadzić do pozytywnej fazy AO. Z kolei jeśli wir jest słaby, a aktywność MJO zachodzi nad zachodnim Pacyfikiem, często powoduje to negatywną fazę AO. Razem te zjawiska w troposferze i stratosferze umożliwiają MJO modulowanie pogody w średnich szerokościach geograficznych. W zimie pozytywna faza AO zazwyczaj sprawia, że zimne arktyczne powietrze pozostaje w pobliżu regionów polarnych, co zapobiega jego przemieszczaniu się na południe w kierunku Europy. W rezultacie zimy w Europie są łagodniejsze, szczególnie w północnej części kontynentu. Dodatkowo, pozytywna AO może wzmocnić północnoatlantycki szlak burzowy, co prowadzi do częstszych opadów i silniejszych systemów sztormowych nad północną Europą, taką jak Wielka Brytania i Skandynawia. Jednocześnie obszary południowej Europy, takie jak region Morza Śródziemnego, mogą doświadczać bardziej suchych warunków pogodowych. Kiedy oscylacja Maddena–Juliana znajduje się nad zachodnim Pacyfikiem, wpływ na pogodę w Europie często jest odwrotny do tego, co obserwuje się przy aktywności MJO nad Oceanem Indyjskim. MJO nad Pacyfikiem sprzyja negatywnej fazie Oscylacji Arktycznej, co oznacza: zimniejsze zimy w Europie bo negatywna faza AO pozwala na przemieszczanie się zimnego, arktycznego powietrza na południe, co może przynosić chłodniejsze i bardziej surowe warunki zimowe, szczególnie w jej północnej i środkowej części; w związku z napływem zimnego powietrza z Arktyki, zwiększa się ryzyko opadów śniegu oraz dłuższych okresów mrozu, co może prowadzić do bardziej surowych warunków zimowych, zwłaszcza na wschodzie Europy; negatywna faza AO sprzyja większej zmienności w rozkładzie frontów atmosferycznych, co może przynosić zarówno silniejsze burze, jak i nagłe zmiany temperatury. Ujemna faza AO może przyczyniać się do występowania niżu genueńskiego i związanego z nim występowania powodzi w Centralnej Europie.
thumb|350px|Oscylacja quasi-dwuletnia prędkości wiatru w stratosferze na równiku Oscylacja quasi-dwuletnia (QBO) to zjawisko polegające na naprzemiennej zmianie kierunku wiatrów strefowych (wschód-zachód) między wschodnimi a zachodnimi w tropikalnej stratosferze, o okresie trwającym średnio od 28 do 29 miesięcy. Faza QBO zależy od oddziaływania fal atmosferycznych pochodzących z troposfery, które wznoszą się do stratosfery i tam ulegają rozproszeniu. Fale te generują oscylację kierunku wiatru – wschodniego lub zachodniego – które następnie przemieszczają się stopniowo w dół, od górnych warstw stratosfery ku tropopauzie, z prędkością około 1 km na miesiąc. W fazie wschodniej wiatry osiągają większą siłę niż w fazie zachodniej, a ich amplituda jest niemal dwukrotnie silniejsza. Faza QBO ma istotny wpływ na warunki atmosferyczne na całym świecie, w tym na rozkład ozonu w stratosferze, dynamikę monsunu oraz zimową cyrkulację w półkuli północnej, oddziałując m.in. na częstość występowania nagłych ociepleń stratosferycznych.
thumb|250px|Tory ruchu cyklonów w latach 1985–2005. Na rysunku widać, że cyklony tropikalne nie powstają na równiku thumb|19 lutego europejski satelita Meteosat-8 obserwował cyklon tropikalny Guambe, który rozwinął się u południowo-wschodniego wybrzeża Afryki
Cyklony tropikalne Cyklony tropikalne są jednym z najbardziej charakterystycznych i niszczycielskich zjawisk w tropikach i obiektem badań meteorologii tropikalnej. Powstają nad ciepłymi wodami oceanu, gdzie czerpią energię z parowania, a skondensowana para wodna tworzy intensywne chmury i opady deszczu. Procesy te prowadzą do wzrostu temperatury i wyporu w atmosferze, co przyczynia się do formowania głębokiej konwekcji i burzowych struktur chmur. Siła Coriolisa odgrywa istotną rolę w formowaniu cyklonów tropikalnych, nadając im charakterystyczny wirujący ruch. Na półkuli północnej cyklony obracają się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, a na półkuli południowej – zgodnie z ich ruchem. W połączeniu z takimi zjawiskami jak MJO i fale Kelvina, które przenoszą zaburzenia konwekcyjne, cyklony tropikalne są częścią większego systemu dynamicznego w tropikach.
Oddziaływanie ocean-atmosfera w tropikach