Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ураган QPF
Часть серии по
Тропические циклоны
Структура
Последствия
Климатология и трекинг
Именование тропических циклонов
Контур тропических циклонов Портал тропических циклонов
Циклон Катарина с МКС 26 марта 2004 г.JPG 

Прогнозирование осадков тропических циклонов включает использование научных моделей и других инструментов для прогнозирования количества осадков, ожидаемых при тропических циклонах, таких как ураганы и тайфуны. Знание климатологии осадков тропических циклонов полезно при составлении прогнозов осадков тропических циклонов. Перед центром циклона выпадает больше осадков, чем после него. Сильнейшие дожди выпадают в пределах его центральной плотной облачности и у стены вокруг глаз . Медленно движущиеся тропические циклоны, такие как ураган Дэнни и ураган Вильма , могут привести к максимальному количеству осадков из-за продолжительных проливных дождей в определенном месте. Однако вертикальный сдвиг ветраприводит к уменьшению количества осадков, так как осадки предпочтительнее, они идут немного левее центра, а верхняя сторона остается без осадков. Наличие холмов или гор у побережья, как это имеет место на большей части Мексики , Гаити , Доминиканской Республики , большей части Центральной Америки , Мадагаскара , Реюньона , Китая и Японии, увеличивает количество на их наветренной стороне из-за вынужденного подъема. вызывая сильные дожди в горах. Сильная система, движущаяся через средние широты, например холодный фронт., может привести к большим количествам из тропических систем, происходящим задолго до его центра. Движение тропического циклона над прохладной водой также ограничит возможность выпадения осадков. Сочетание факторов может привести к исключительно высокому количеству осадков, как это было во время урагана «Митч» в Центральной Америке . [1]

Использование моделей прогноза может помочь определить величину и характер ожидаемых осадков. Модели климатологии и устойчивости, такие как r-CLIPER, могут создать основу для навыков прогнозирования осадков тропических циклонов.. Упрощенные модели прогнозов, такие как метод Крафт и правила восьми и шестнадцати дюймов, могут создавать быстрые и простые прогнозы осадков, но содержат множество предположений, которые могут не соответствовать действительности, например, предположение о среднем движении вперед, среднем размере шторма и т. Д. и знание сети наблюдения за дождем, к которой движется тропический циклон. Метод прогноза TRaP предполагает, что структура осадков тропического циклона в настоящее время мало изменится в течение следующих 24 часов. Глобальной моделью прогноза, которая демонстрирует наибольшее мастерство в прогнозировании количества осадков, связанных с тропическими циклонами, в Соединенных Штатах, является IFS (интегрированная система прогнозирования) ECMWF. [2] [3]

Распределение осадков вокруг тропического циклона [ править ]

Смотрите также: Климатология осадков тропических циклонов
Относительные размеры Типа Тайфуна , Циклона Трейси и США.

Большая часть осадков выпадает перед центром (или глазом ), чем после прохождения центра, причем самый высокий процент выпадает в переднем правом квадранте . Наибольшая интенсивность осадков тропического циклона может приходиться на правый задний квадрант в пределах тренировочного (неподвижного) диапазона притока. [4] Обнаружено, что осадки наиболее сильны в их внутреннем ядре, в пределах некоторой широты от центра, а меньшие количества осадков находятся дальше от центра. Большая часть осадков во время ураганов сосредоточена в радиусе действия ураганных ветров . [5] Более крупные тропические циклоны имеют более крупные дождевые экраны, что может привести к увеличению количества осадков на удалении от центра циклона. [5] Медленные или повторяющиеся штормы приводят к наибольшему количеству осадков. Риль подсчитал, что 33,97 дюйма (863 мм) осадков в день можно ожидать в пределах половины градуса, или 35 миль (56 км) от центра зрелого тропического циклона. [6] Многие тропические циклоны развиваются при поступательном движении со скоростью 10 узлов, что ограничивает продолжительность этих чрезмерных осадков примерно одной четвертью дня, что дает около 8,50 дюймов (216 мм) осадков. Это было бы верно над водой, в пределах 100 миль (160 км) от береговой линии [7] и за пределами топографических объектов. По мере того как циклон перемещается дальше вглубь суши и оказывается отрезанным от источника тепла и влаги (океана), количество осадков от тропических циклонов и их остатков быстро уменьшается. [8]

Вертикальный сдвиг ветра [ править ]

Круговорот вокруг восточной стороны Флойда, вызывающий выпадение дождя вблизи и за фронтом к северо-востоку от него.

Вертикальный сдвиг ветра приводит к тому, что структура осадков вокруг тропического циклона становится сильно асимметричной, при этом большая часть осадков выпадает влево и по ветру от вектора сдвига или влево вниз. Другими словами, юго-западный сдвиг вынуждает большую часть осадков к северо-северо-востоку от центра. [9] Если сдвиг ветра достаточно сильный, основная часть осадков уйдет от центра, что приведет к так называемому открытому центру циркуляции. Когда это произойдет, потенциальная величина осадков с тропическим циклоном будет значительно снижена.

Взаимодействие с фронтальными границами и впадинами верхнего уровня [ править ]

Поскольку тропический циклон взаимодействует с желобом верхнего уровня и связанным с ним поверхностным фронтом , вдоль фронта перед осью желоба верхнего уровня видна отчетливая северная область осадков. Фронты поверхности с количеством осадков 1,46 дюйма (37 мм) или более и отклонение верхнего уровня к востоку от желоба верхнего уровня могут привести к значительным осадкам. [10] Этот тип взаимодействия может привести к появлению сильнейших осадков, выпадающих вдоль и слева от траектории тропического циклона, при этом осадки выпадают на сотни миль или километров по ветру от тропического циклона. [11]

Горы [ править ]

Влажный воздух, нагнетаемый по склонам прибрежных холмов и горных цепей, может привести к гораздо более сильным дождям, чем на прибрежной равнине. [12] Эти обильные дожди могут привести к оползням, которые по-прежнему приводят к значительным человеческим жертвам, например, во время урагана «Митч» в Центральной Америке , когда несколько тысяч человек погибли. [13]

Инструменты, используемые при составлении прогноза [ править ]

r-CLIPER для Изабель (2003)

Климатология и настойчивость [ править ]

Отдел исследования ураганов Атлантической океанографической и метеорологической лаборатории создал модель r-CLIPER ( климатология и стойкость осадков ), которая будет служить базой для всех проверок, касающихся осадков тропических циклонов . Теоретически, если глобальные модели прогнозов не могут превзойти прогнозы, основанные на климатологии, то в их использовании нет навыков . Использование трека прогноза с r-CLIPER дает определенное преимущество, поскольку его можно проработать 120 часов / 5 дней с треком прогноза любого тропического циклона в мире за короткий промежуток времени. [14] Вариация ближнего действия, в которой используется настойчивость, - это T ropical Ra infall.Р otential техник ( TRAP ) метод, который использует спутниковые полученные осадки сумму от микроволновых спутников изображений и экстраполирует текущую конфигурацию осадков вперед в течение 24 часов вдоль текущего прогноза дорожки. [15] Главный недостаток этого метода состоит в том, что он предполагает устойчивый тропический циклон, который претерпевает небольшие структурные изменения со временем, поэтому его движение вперед только на 24 часа. [16]

GFS для Изабель (2003)

Численный прогноз погоды [ править ]

Дополнительная информация: Модель прогнозирования тропических циклонов

Компьютерные модели могут использоваться для диагностики величины осадков тропических циклонов. Поскольку модели прогнозов выводят свою информацию в виде сетки, они дают только общее представление о площади покрытия от умеренных до сильных дождей. Никакие текущие модели прогнозов не работают с достаточно малым масштабом сетки (1 км или меньше), чтобы можно было обнаружить абсолютные максимумы, измеренные в тропических циклонах. Из Соединенных Штатов моделей прогнозирования, самые эффективные модели для прогнозирования тропических циклонов осадков известны как GFS или G ЛОБАЛЬНОГО F orecasting S ystem. [17] GFDLБыло показано, что модель имеет высокую систематическую ошибку в отношении величины более сильных основных дождей в тропических циклонах. [18] Начиная с 2007 года, NCEP Hurricane-WRF стал доступен для помощи в прогнозировании осадков от тропических циклонов. [19] Недавняя проверка показывает, что как европейская модель прогноза ECMWF, так и североамериканская мезомасштабная модель (NAM) показывают низкую систематическую ошибку с более сильными осадками в тропических циклонах. [20]

Правило крафта [ править ]

В конце 1950-х годов появилось это практическое правило , разработанное RH Kraft. [21] Было отмечено, что количество осадков (в имперских единицах), сообщаемое сетью осадков первого порядка в Соединенных Штатах , соответствует простому уравнению: 100, деленное на скорость движения в узлах. [22] Это правило работает даже в других странах, пока тропический циклон движется и только сеть станций первого порядка или синоптических станций (с наблюдениями, расположенными на расстоянии около 60 миль (97 км) друг от друга) используются для получения итоговых значений штормов. Канада использует модифицированную версию правила Крафта, в котором результаты делятся на два раза, что учитывает более низкие температуры поверхности моря, наблюдаемые в районе Атлантического побережья Канады, и преобладание систем, подвергающихся вертикальному сдвигу ветра на своих северных широтах. [20] Основная проблема с этим правилом заключается в том, что сеть наблюдений за осадками более плотная, чем сеть синоптических отчетов или сети станций первого порядка, что означает, что абсолютный максимум, вероятно, будет недооценен. Другая проблема заключается в том, что он не принимает во внимание размер тропического циклона или топографию.

См. Также [ править ]

  • Прогнозирование тропических циклонов
  • Наблюдение за тропическими циклонами

Ссылки [ править ]

  1. ^ Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям. Вы готовы? Архивировано 29 июня2006 года на Wayback Machine. Проверено 5 апреля 2006 года.
  2. ^ http://www.atmos.albany.edu/facstaff/tang/tcguidance/
  3. ^ https://arstechnica.com/science/2017/09/us-forecast-models-have-been-pretty-terrible-during-hurricane-irma/
  4. ^ Иван Рэй Таннехилл . Ураганы. Princeton University Press: Princeton, 1942. Pages 70-76.
  5. ^ а б Корен Дж. Матиас. Связь характера осадков тропических циклонов с размером шторма. Проверено 14 февраля 2007.
  6. ^ Герберт Риль. Тропическая метеорология. McGraw-Hill Book Company, Inc.: Нью-Йорк, 1954. Страницы 293–297.
  7. ^ Рассел Пфост. Количественный прогноз осадков тропических циклонов. Проверено 25 февраля 2007.
  8. ^ Рот, Дэвид М; Центр прогнозов погоды (7 января 2013 г.). «Максимальное количество осадков, вызванных тропическими циклонами и их остатками по штатам (1950–2012 годы)». Точка максимума тропического циклона . Национальная служба погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований США . Проверено 15 марта 2013 года .
  9. ^ Шуйи С. Чен, Джон А. Кнафф и Фрэнк Д. Маркс младший. Влияние вертикального сдвига ветра и штормового движения на асимметрии осадков тропических циклонов, выведенные из TRMM. Проверено 28 марта 2007.
  10. ^ Норман В. Юнкер. Оригинальный Maddox et al. Архетипы MCS, связанные с внезапным наводнением. Проверено 24 июня 2007.
  11. ^ Норман В. Юнкер. Ураганы и сильные дожди. Проверено 13 февраля 2006.
  12. ^ Yuh-Ланг Лин, С. Чао, JA Турман, Д. Энсли и JJ Чарни. Некоторые общие ингредиенты обильных орографических дождей и их потенциальное применение для прогнозирования. Проверено 26 апреля 2007.
  13. ^ Джон Л. Гини и Майлз Б. Лоуренс. Ураган Митч. Проверено 26 апреля 2007.
  14. ^ Фрэнк Маркс. GPM и тропические циклоны. Архивировано 6 октября 2006 года на Wayback Machine. Проверено 15 марта 2007 года.
  15. ^ Элизабет Эберт, Шелдон Kusselson, и Майкл Turk. Проверка прогнозов потенциала тропических осадков (TRaP) для австралийских тропических циклонов. Проверено 28 марта 2007.
  16. ^ Stanley Q. Киддер, Шелдон Дж Kusselson, Джон А. Knaff и Роберт Дж Kuligowski. Усовершенствования методики экспериментальной оценки потенциала тропических осадков (TRaP). Архивировано 17 августа 2007 годана Wayback Machine. Проверено 15 марта 2007 года.
  17. ^ Тимоти П. Марчок, Роберт Ф. Роджерс и Роберт Э. Тулея. Улучшение проверки и прогнозирования осадков тропических циклонов. Архивировано 10 октября 2006 года на Wayback Machine. Проверено 15 марта 2007 года.
  18. ^ Роберт Э. Тулея, Марк ДеМария и Роберт Дж. Кулиговски. Оценка GFDL и простых статистических моделей прогнозов осадков для тропических штормов в США.
  19. ^ Координатор программы WRF. Ежемесячный отчет координатора программы WRF. Архивировано 11 октября 2007 года на Wayback Machine. Проверено 10 апреля 2007 года.
  20. ^ a b Дождь тропического циклона Дэвида М. Рота (презентация в июле 2007 г.). Проверено 7 мая 2009.
  21. ^ Фрэнк Маркс. WSR-88D Полученное распределение осадков во время урагана Дэнни (1997). Проверено 13 апреля 2007.
  22. ^ Норман В. Юнкер. Ураганы и сильные осадки. Проверено 15 марта 2007.

Внешние ссылки [ править ]

  • Инструмент CLIQR - находит исторические совпадения с продолжающимися тропическими циклонами около Северной Америки и Пуэрто-Рико.