Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ошибки отслеживания для Атлантического бассейна

Прогнозирование траектории тропических циклонов включает в себя предсказание, где тропический циклон будет следовать в течение следующих пяти дней, каждые 6–12 часов. История прогнозирования траекторий тропических циклонов эволюционировала от подхода, основанного на использовании одной станции, до комплексного подхода, который использует различные метеорологические инструменты и методы для прогнозирования. Погода в определенном месте может показывать признаки приближающегося тропического циклона, такие как усиление волн, усиление облачности, падение атмосферного давления, усиление приливов, шквалов и проливных дождей.

Силы, которые влияют на управление тропическими циклонами, - это западные ветры более высоких широт, субтропический хребет и бета-эффект, вызванный изменениями силы Кориолиса в жидкостях, таких как атмосфера . Точные прогнозы траектории зависят от определения положения и силы областей с высоким и низким давлением , а также от прогнозирования того, как эти области будут мигрировать в течение жизни тропической системы. Компьютерные модели прогнозов используются для определения этого движения на пять-семь дней в будущем.

История [ править ]

Способы прогнозирования тропических циклонов со временем изменились. Первые известные прогнозы в Западном полушарии были сделаны подполковником Уильямом Ридом из Корпуса королевских инженеров на Барбадосе в 1847 году. Рид в основном использовал измерения атмосферного давления в качестве основы для своих прогнозов. Бенито Виньес, SJ , представил систему прогнозов и предупреждений, основанную на изменениях облачного покрова в Гаване в 1870-х годах. Прогнозирование движения урагана основывалось на движении приливов, а также на изменениях облаков и барометров с течением времени. В 1895 году было отмечено, что прохладные условия с необычно высоким давлением предшествовали тропическим циклонам в Вест-Индии.на несколько дней. До начала 1900-х годов большинство прогнозов делалось путем прямых наблюдений на метеостанциях, которые затем передавались в центры прогнозов по телеграфу . Только с появлением радио в начале двадцатого века наблюдения с судов в море стали доступны синоптикам. Несмотря на выпуск ураганов и предупреждений для систем, угрожающих побережью, прогнозирование траектории тропических циклонов не производилось до 1920 года. [1] К 1922 году было известно, что ветры дуют на расстоянии от 3 км (9800 футов) до 4 км (13000). футов) на высоте над поверхностью моря в пределах правого переднего квадранта шторма, были репрезентативными для управления штормом, и что ураганы, как правило, следовали за самой внешней замкнутой изобаройсубтропический хребет . [2]

В 1937 году радиозонды использовались для прогнозирования тропических циклонов. [2] В следующем десятилетии военные начали использовать авиационную разведку, начиная с первого специального полета в ураган в 1943 году и создания компании Hurricane Hunters в 1944 году. В 1950-х годах начали использоваться прибрежные метеорологические радары. использовался в Соединенных Штатах, а исследовательские разведывательные полеты предшественника Отдела исследования ураганов начались в 1954 году [3]. Запуск первого метеорологического спутника TIROS-I в 1960 году позволил познакомиться с новыми методами прогнозирования тропических циклонов, которые остаются актуальными и по сей день. В 1970-х годах были введены буи для повышения разрешающей способности поверхностных измерений, которые до этого момента вообще не были доступны на поверхности моря. [3]

Прогноз прохождения тропического циклона на одной станции [ править ]

Изображение неба в глазах тропического циклона

Примерно за четыре дня до типичного тропического циклона океан высотой 1 метр (3,3 фута) будет катиться примерно каждые 10 секунд, двигаясь к побережью со стороны местоположения тропического циклона. Волна океана будет медленно увеличиваться в высоту и частоту по мере приближения тропического циклона к суше. За два дня до прохода центра ветер стихает, так как тропический циклон прерывает поток окружающего ветра. В течение 36 часов после центрального прохода давление начинает падать, и со стороны циклона приближается пелена белых перистых облаков . В течение 24 часов после максимального приближения к центру начинают приближаться низкие облака, также известные как полоса.тропического циклона, так как атмосферное давление начинает падать быстрее, а ветер усиливается. В течение 18 часов после приближения к центру обычно бывает шквалистая погода с внезапным усилением ветра, сопровождающимся ливневыми дождями или грозами. Ветер усиливается в течение 12 часов после приближения к центру, иногда достигая силы урагана. Поверхность океана покрывается пеной. Мелкие предметы начинают лететь на ветру. В течение 6 часов после прибытия центра дождь становится непрерывным, и штормовой нагон начинает приходить вглубь страны. В течение часа езды от центра дождь становится очень сильным, и возникают самые сильные ветры в пределах тропического циклона. Когда в центр прибывает сильный тропический циклон,погодные условия улучшаются, и солнце становится видимым, когдаглаз движется над головой. В этот момент давление перестает падать, поскольку достигается самое низкое давление в центре шторма. Это также время максимальной глубины штормового нагона. Как только система уходит, ветер меняется на противоположный и, вместе с дождем, внезапно усиливается. Штормовая волна отступает, поскольку давление внезапно возрастает вслед за ее центром. Через день после прохождения центра низкая облачность сменяется более высокой, и дождь становится кратковременным. К 36 часам после прохождения центра высокая облачность исчезает, и давление начинает выравниваться. [4]

Основы [ править ]

Крупномасштабный синоптический масштаб поток определяет , от 70 до 90 процентов движения тропического циклона. Средний поток через тропосферу с глубокими слоями считается лучшим инструментом для определения направления и скорости пути. Если шторм испытывает значительный вертикальный сдвиг ветра , использование ветра более низкого уровня, такого как уровень давления 700 гПа (на высоте 3000 метров (9800 футов) над уровнем моря), будет работать в качестве лучшего предсказателя. Знание о бета-эффекте может быть использовано для управления тропическим циклоном, поскольку он ведет к более северо-западному направлению для тропических циклонов в Северном полушарии из-за различий в силе Кориолиса вокруг циклона. [5] Например, бета-эффект позволит тропическому циклону отслеживать направление потока в направлении полюса и немного правее от рулевого потока глубокого слоя, в то время как система находится к югу от субтропического хребта. Штормы, движущиеся на северо-запад, движутся быстрее и влево, а штормы, движущиеся на северо-восток, движутся медленнее и влево. Чем больше циклон, тем сильнее будет влияние бета-эффекта. [6]

Взаимодействие двух тайфунов

Эффект Фудзивары [ править ]

См. Также: Эффект Фудзивары

Когда два или более тропических циклона находятся в непосредственной близости друг от друга, они начинают циклонически вращаться вокруг средней точки между их центрами циркуляции. В северном полушарии это направление против часовой стрелки, а в южном полушарии - по часовой стрелке. Обычно тропические циклоны должны находиться в пределах 1450 километров (900 миль) друг от друга, чтобы этот эффект имел место. Это более распространенное явление в северной части Тихого океана, чем где-либо еще, из-за более высокой частоты активности тропических циклонов, которые происходят в этом регионе. [7]

Трохоидальные движения [ править ]

Небольшие колебания в следе тропического циклона могут возникать, когда конвекция неравномерно распределяется в его циркуляции. Это может быть связано с изменениями вертикального сдвига ветра или внутренней структуры сердечника. [7] Из-за этого эффекта синоптики используют более длительное (от 6 до 24 часов) движение, чтобы помочь прогнозировать тропические циклоны, которые сглаживают такие колебания. [6]

Модели прогнозов [ править ]

Как видно из одного из ранних прогнозов Эрнесто (2006), иногда случаются значительные ошибки в треке . Национальный центр ураганов официальный прогноз «s находится в светло - голубой.
См. Также: Модель прогнозирования тропических циклонов

Высокоскоростные компьютеры и сложное программное обеспечение для моделирования позволяют метеорологам запускать компьютерные модели, которые прогнозируют следы тропических циклонов на основе будущего положения и мощности систем высокого и низкого давления. Сочетая модели прогнозов с более глубоким пониманием сил, действующих на тропические циклоны, и огромным количеством данных со спутников, находящихся на околоземной орбите, и других датчиков, ученые за последние десятилетия повысили точность прогнозов траектории. [8] Добавление миссий " dropwindsonde" вокруг тропических циклонов в так называемые "миссии синоптических потоков" в Атлантическом бассейне уменьшило ошибку слежения на 15–20 процентов. [9]Использование консенсуса моделей прогноза, а также членов ансамбля различных моделей может помочь уменьшить ошибку прогноза. [7] Однако, независимо от того, насколько малой становится средняя ошибка, большие ошибки в руководстве все же возможны. [10] Точный прогноз пути важен, потому что, если прогноз пути неверен, прогнозы интенсивности, осадков, штормовых нагонов и угрозы торнадо также будут неправильными.

Продолжительность периода прогноза [ править ]

Смотрите также: История предупреждений о тропических циклонах в Атлантике
Трехдневный прогноз Национального центра ураганов для Катрины в 2005 г.

Прогнозы в рамках рекомендаций по ураганам были выпущены на один день в будущем в 1954 году, а затем были продлены до двух дней в будущем в 1961 году и трех дней в будущем в 1964 году. [11] Начиная с середины и конца 1990-х, исследования тропических циклонов и то, как модели прогнозов обрабатывают системы, привело к существенному снижению ошибок отслеживания. [12] К 2001 году ошибка в достаточной степени уменьшилась, чтобы в будущем отследить общественные рекомендации до 5 дней. Кроме того, в 17:00 UTC во время сезона ураганов происходит координационный вызов средней дальности между Центром гидрометеорологического прогнозирования и Национальным центром ураганов.координировать размещение тропических циклонов в прогнозах среднего давления на 6 и 7 дней в будущем для северо-восточных бассейнов Тихого океана и Атлантического океана. Время от времени, даже в этом диапазоне времени, можно делать успешные прогнозы. [13]

В прогнозах Национальный центр ураганов использует конус прогноза траектории для графического представления неопределенности своих прогнозов будущего местоположения тропического циклона. Конус представляет собой вероятное положение центра циркуляции тропического циклона и создается путем рисования набора кругов с центрами в каждой точке прогноза - 12, 24, 36, 48 и 72 часа для трехдневного прогноза, а также 96 часов. и 120 часов для пятидневного прогноза. Радиус каждого круга равен двум третям исторических ошибок официального прогноза за предшествующий пятилетний период. Затем конус строится путем проведения касательной линиикоторый соединяет внешнюю границу всех кругов. Национальный центр ураганов заявляет, что весь путь тропического циклона «можно ожидать, что он будет оставаться в пределах конуса примерно 60–70% времени». [14]

См. Также [ править ]

  • Прогнозирование тропических циклонов
  • Hebert Box

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уильям Дж. Коч (1983). Погода для моряка . Издательство Военно-морского института. С. 18–19. ISBN 9780870217562. Проверено 29 апреля 2012 .
  2. ^ a b Персонал (июнь 1959 г.). «Служба прогнозирования ураганов ВБ» (PDF) . Темы Бюро погоды . Бюро погоды США : 102–104 . Проверено 22 апреля 2012 .
  3. ^ a b Роберт С. Шитс (июнь 1990 г.). «Национальный центр ураганов - прошлое, настоящее и будущее». Погода и прогнозирование . 5 (2): 185–232. Bibcode : 1990WtFor ... 5..185S . DOI : 10,1175 / 1520-0434 (1990) 005 <0185: TNHCPA> 2.0.CO; 2 .
  4. ^ Центральный Тихоокеанский Центр ураганов . Наблюдения за тропическими циклонами. Проверено 5 мая 2008.
  5. ^ Глоссарий метеорологии. Бета-эффект. Архивировано 6 июня 2011 года на Wayback Machine. Проверено 5 мая 2008 года.
  6. ^ a b ВМС США. РАЗДЕЛ 1. ВЛИЯНИЕ НА ДВИЖЕНИЕ ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОНА. Проверено 10 апреля 2007.
  7. ^ a b c Тодд Кимберлен. Обсуждение движения и интенсивности тропических циклонов (июнь 2007 г.). Проверено 21 июля 2007.
  8. ↑ Национальный центр ураганов (22 мая 2006 г.). «Среднегодовые ошибки отслеживания моделей для тропических циклонов Атлантического бассейна за период 1994–2005 годов для однородного выбора« ранних »моделей» . Проверка прогнозов Национального центра ураганов . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 30 ноября 2006 .
  9. ^ Б. Гертс. Прогнозирование следов тропических циклонов. Проверено 10 апреля 2007.
  10. ^ Ричард Дж. Паш, Майк Фиорино и Крис Ландси (2006). Обзор TPC / NHC Production Suite NCEP за 2006 год. Центр экологического моделирования .
  11. ^ Джеймс Франклин (2012-03-01). «Проверка прогнозов Национального центра ураганов» . Национальный центр ураганов. п. 2 . Проверено 19 апреля 2012 .
  12. ^ Джеймс Франклин (2012-03-01). Тенденции проверки прогнозов за последние 35 лет. Национальный центр ураганов. p 6. Проверено 05 мая 2007.
  13. ^ Министерство торговли (2006). Оценка службы урагана Катрина. Архивировано 11 июля 2007 года национальной метеорологической службой Wayback Machine . Проверено 05 мая 2007.
  14. ^ Национальный центр ураганов (2008). «Определение конуса прогноза следа NHC» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 27 августа 2008 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Техническое резюме моделей трека и интенсивности Национального центра ураганов