Метеорологичната история на урагана "Вилма", най-силният тропически циклон в Западното полукълбо, започва през втората седмица на октомври 2005 г. Голяма метеорологична система се формира в голяма част от Карибско море и бавно се организира на югоизток от Ямайка. До късно на 15 октомври системата стана толкова силна, че Националният център по ураганите я нарече Тропическа депресия 24. В източната част на системата съществуваше обширна зона на ниско налягане с широко подредени конвективни клетки, която постепенно консолидира центъра си; тази фаза на организация беше подпомогната от топли морски повърхностни температури и относително слаб вертикален срязване на вятъра, което позволи на конвекцията да остане над центъра и да се усили.

Депресията бавно се придвижва на югозапад и при благоприятни условия за укрепване на 17 октомври се превръща в тропическа буря "Вилма". В началото развитието ѝ е бавно поради големия ѝ размер, въпреки че гръмотевичните бури се организират бавно. От 18 октомври и през следващото денонощие Уилма претърпява експлозивно задълбочаване над откритите води на Карибите; за 30 часа централното атмосферно налягане на системата спада от 982 mbar (29,00 inHg) до рекордно ниската стойност от 882 mbar (26,05 inHg), а ветровете се засилват до 185 mph (300 km/h). Това представлява едно от най-бързите и най-дълбоките задълбочавания, наблюдавани в Атлантика; самият процес на „rapid intensification“ (рязко усилване) беше подпомогнат от изключително топли води, добра горна циркулация и незначително въздушно изсушаване около ядрото. В най-силния си момент окото на Уилма беше с диаметър около 5 км (3 мили) - най-малкото известно око на атлантически ураган. Тази изключително малка структура на окото допринесе за концентрираното усилване на ветровете и за екстремно ниското централно налягане. След като вътрешното око отмира поради цикъл на подмяна на очната стена, Уилма отслабва до статут на категория 4, като този процес на подмяна (eyewall replacement cycle) временно разшири полето на силните ветрове и намали максималните пориви.

На 21 октомври навлиза в Козумел и на мексиканския континент с ветрове със скорост около 240 km/h (150 mph). При пресичането на полуостров Юкатан "Вилма" отслабна значително заради триенето и липсата на влага над сушата, но остави след себе си силен ураганен вятър, интензивни валежи и значителни щети. След като достигна южната част на Мексиканския залив, системата възвърна част от интензитета си и ускори движението си на североизток. Въпреки нарастващото количество на срязване на вятъра ураганът отново се засилва и удря нос Романо, Флорида, като голям ураган. Уилма отслабва, докато бързо прекосява щата, и навлиза в Атлантическия океан близо на Юпитер, Флорида. Преминаването през континента доведе до значително структурно променяне на центъра и до временна загуба на компактната око-структура, въпреки че топлите води на Мексиканския залив поддържаха възможността за повторно усилване.

Ураганът отново се засили над Атлантическия океан преди студеният въздух и срязването на вятъра да проникнат във вътрешното ядро на конвекцията. В средата до края на октомври системата започна да губи тропичните си характеристики; на 26 октомври той се превърна в екстратропичен циклон, а на следващия ден остатъците от "Уилма" бяха погълнати от друга екстратропична буря над Атлантическа Канада. По време на този преход ураганът разшири полето си на вятъра, а енергията му се пренасочи в по-широка метеорологична система, която допринесе за промени в атмосферната циркулация над Северната част на Атлантика.

Ключови метеорологични бележки за "Вилма":

  • Рекордно ниско централно налягане за атлантически ураган – 882 mbar; това прави "Вилма" най-интензивния атлантически тропически циклон по параметъра централно налягане в съвременната наблюдателна ера.
  • Изключително бързо задълбочаване: спад от около 100 mbar за приблизително 30 часа, което е необичайно дори за среди на силни урагани.
  • Много малко око (~5 km) — едно от най-малките регистрирани в Атлантика — което доведе до много концентрирани полета на най-силните ветрове.
  • Присъствието на благоприятни фактори (топли морски води, добре организирана горна отливна циркулация и ниско вертикално срязване) бе решаващо за неговото рязко усилване.

Метеорологичната история на "Вилма" остава интересен случай за изучаване на процесите на бързо усилване и взаимодействието между очните цикли, морските условия и крупномащабната атмосфера. Нейните екстремни стойности и бързи промени продължават да служат като важен пример за подобряване на прогностичните модели и ранното предупреждение при силни тропически циклони.