V erification из O rigins из R otation в T ornadoes Ex periment или VORTEX являются полевыми опытами , которые изучают торнадо . VORTEX1 был первым случаем, когда ученые полностью исследовали всю эволюцию торнадо с помощью набора инструментов , что позволило лучше понять процессы, связанные с торнадогенезом . Сильный торнадо недалеко от Юнион-Сити, штат Оклахома, был полностью задокументирован участниками Проекта перехвата торнадо (TIP) в 1973 году, и визуальные наблюдения позволили продвинуться в понимании структуры и жизненных циклов торнадо.[1] VORTEX2 использует усовершенствованную технологию, позволяющую ученым улучшить возможности прогнозирования для улучшения расширенных предупреждений для жителей. VORTEX2 стремился выяснить, как образуются торнадо, как долго они длятся и почему так долго, а также что заставляет их рассеиваться. [2]
VORTEX1 и VORTEX2 задействовали большой наземный парк техники, а также самолетов и мобильных радаров. Важная работа по разработке и координации мобильных мезонетей была проведена в рамках полевых проектов [3] [2], а анализ данных, собранных в последующие годы, привел к значительному прогрессу в понимании морфологии и динамики суперячейки и торнадо. Фаза полевых исследований проекта VORTEX2 завершилась 6 июля 2010 г. [4]
ВИХРЬ1
Дата | 1994 и 1995 |
---|---|
Место расположения | Аллея торнадо |
Также известен как | В erification из O rigins из R otation в T ornadoes Ex periment 1 |
Исход | Задокументировано целое торнадо, что в сочетании с развертыванием системы NEXRAD помогло NWS предоставить предупреждения о суровой погоде с заблаговременностью тринадцать минут и снизить количество ложных тревог на десять процентов. |
Веб-сайт | http://vortex2.org/ |
Дата | 10 мая 2009 г. - 13 июня 2009 г. и 1 мая 2010 г. - 15 июня 2010 г. |
---|---|
Место расположения | Аллея торнадо |
Также известен как | В erification из O rigins из R otation в T ornadoes Ex periment 2 |
Веб-сайт | http://vortex2.org/ |
Проект VORTEX1 был направлен на то, чтобы понять, как возникает торнадо, путем развертывания около 18 транспортных средств, которые были оснащены настраиваемыми приборами, используемыми для измерения и анализа погоды вокруг торнадо. В проекте также заявлено, что его интересует, почему одни суперячейки или мезоциклоны в таких штормах производят торнадо, а другие - нет. Он также интересовался тем, почему некоторые суперячейки образуют сильные торнадо, а не слабые торнадо.
Первоначальный проект проводился в 1994 и 1995 годах, в то время как несколько небольших исследований, таких как SUB-VORTEX и VORTEX-99, проводились с 1996 по 2008 год. [5] VORTEX1 задокументировал весь жизненный цикл торнадо со значительными приборами, окружающими его для первый раз. [6] Предупреждения о суровых погодных условиях улучшились после исследования, проведенного с VORTEX1, и многие считают, что VORTEX1 способствовал этому улучшению. [7] «Важным открытием оригинального эксперимента VORTEX было то, что факторы, вызывающие торнадо, происходят в меньших временных и пространственных масштабах, чем думали ученые. Новые достижения позволят получить более подробные образцы штормового ветра , температуры и влажности окружающей среды и приведут к лучшему пониманию того, почему образуются торнадо - и как их можно более точно предсказать », - сказал Стефан Нельсон, программный директор NSF для физическая и динамическая метеорология. [8] [9]
VORTEX имел возможность запускать доплеровский метеорологический радар над торнадо примерно каждые пять минут. [10]
Исследования VORTEX помогли Национальной метеорологической службе (NWS) предоставить жителям предупреждения о торнадо с заблаговременностью 13 минут. [11] Федеральный научно - исследовательский метеоролог , Дон Бёрджесс , оценки , что «ложные тревоги» , относящихся к суровой погоде Национальной метеорологической службы сократилось на 10 процентов. [12]
Фильм « Твистер» хотя бы частично был вдохновлен проектом VORTEX. [13]
ВИХРЬ2
VORTEX2 был расширенным вторым проектом VORTEX с полевыми фазами с 10 мая по 13 июня 2009 года и с 1 мая по 15 июня 2010 года. Целью VORTEX2 было изучение того, почему одни грозы вызывают торнадо, а другие нет, как делать более точные и более длительные прогнозы торнадо. и предупреждения, и структура торнадо. [14] VORTEX2 был, безусловно, самым крупным и амбициозным исследованием торнадо за всю историю, в котором приняли участие более 100 ученых из разных университетов и исследовательских лабораторий.
«Мы до сих пор не до конца понимаем процессы, которые приводят к формированию торнадо и определяют его развитие. Мы надеемся, что VORTEX2 предоставит данные, необходимые нам, чтобы узнать больше о развитии торнадо, и вовремя поможет прогнозистам заблаговременно предупреждать людей перед торнадо. ", - сказал Роджер Вакимото , директор Лаборатории наблюдений за Землей (EOL) в Национальном центре атмосферных исследований (NCAR) и главный исследователь VORTEX2. [11]
«Тогда вы сможете лучше подготовить службы быстрого реагирования - полицию, пожарную охрану, медицинский персонал, даже энергетические компании. Теперь это даже отдаленно невозможно», - сказал Стефан П. Нельсон, программный директор отдела атмосферных наук Национальной науки. Фонд (NSF). [10]
Джошуа Вурман , президент Центра исследований суровой погоды (CSWR) в Боулдере, штат Колорадо, предлагает: «Если мы сможем увеличить время выполнения заказа с 13 минут до получаса, то средний человек дома мог бы сделать что-то другое. Может быть, они смогут искать общественное убежище вместо того, чтобы просто идти в ванну. Возможно, они смогут обеспечить большую безопасность своей семье, если мы сможем дать им более продолжительное и более точное предупреждение ». [12]
VORTEX2 развернул 50 транспортных средств, оснащенных мобильным радаром , в том числе радары Doppler On Wheels (DOW), радары SMART, радар NOXP, парк транспортных средств с измерительными приборами, беспилотные летательные аппараты (БПЛА), развертываемые группы приборов, называемые Sticknet и Podnet, и мобильную погоду. оборудование для запуска аэростатов . Более 100 ученых и экипажей исследовали торнадо и суперячейки грозы в районе « Аллеи торнадо » на Великих равнинах Соединенных Штатов между Техасом и Миннесотой . В проекте стоимостью 11,9 млн долларов США участвовал ряд учреждений и стран , в том числе Финляндия , Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и его Национальная служба погоды и Центр прогнозирования штормов (SPC), Австралийское бюро метеорологии. (BOM), Италии, Нидерландов, Соединенного Королевства, Министерства охраны окружающей среды Канады , а также университетов США и других стран.
Проект включал DOW3, DOW6, DOW7, Rapid-Scan DOW, SMART-RADAR, NOXP, UMASS-X, UMASS-W и CIRPAS для их мобильного радиолокационного контингента. Допплер на колесах был предоставлен Центром исследований суровой погоды, а SMART-радары - из Университета Оклахомы (OU). Национальный Severe Storms Laboratory (NSSL) поставила NOXP РЛС, а также несколько других радиолокационных подразделений из Университета штата Массачусетс Амхерст , в Управление военно - морских исследований (ОНР) и Техасского университета (ТТУ). NSSL и CSWR предоставили флот мобильных мезонетов . Ракеты-носители для мобильных радиозондов были предоставлены NSSL, NCAR и Государственным университетом Нью-Йорка в Освего (SUNY Oswego). Было довольно много других развертываемых современных инструментов, таких как Sticknets от TTU, Tornado PODS от CSWR и четыре дисдрометра от Университета Колорадо CU и Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (UIUC). [15] [16]
Технология VORTEX2 позволяла размещать грузовики с радаром во время ураганов и вблизи них и позволяла непрерывно наблюдать за их активностью. Говард Блюстайн , профессор метеорологии в Университете Оклахомы, сказал: «Мы сможем различать дождь, град, пыль, мусор и летающих коров». [10]
Кроме того, группы фотограмметрии, группы обследования повреждений, беспилотные летательные аппараты и фургоны для запуска метеорологических аэростатов помогали окружать торнадо и грозы. [15] [16] Накопленное оборудование позволило собирать трехмерные наборы данных о штормах с помощью радаров и других инструментов каждые 75 секунд (чаще для некоторых отдельных инструментов), а разрешение ячеек торнадо и штормовых смерчей достигло 200 футов (61 м). [11] [17]
Ученые встретились 10 мая и провели класс, в ходе которого экипажи научили запускать капсулы торнадо, которые нужно будет отправить в течение 45 секунд. [18] VORTEX2 был оборудован 12 модулями торнадо, которые представляли собой инструменты, установленные на 1-метровых башнях и измеряющих скорость ветра (то есть скорость и направление ). Цель заключалась в том, чтобы сделать некоторые измерения в центре торнадо. [19] После того, как капсулы развернуты, команды повторяют процесс в следующем месте, пока, наконец, команды не вернутся к югу от торнадо, чтобы забрать капсулы с записанными данными. Затем процесс повторяется снова. Это происходит в пределах 3,2 км или 4 минут от самого торнадо. [18]
У команды было 24 портативных сети Sticknets высотой 2 метра (6,6 фута), которые можно установить в различных местах вокруг ячеек урагана торнадо для измерения полей ветра, получения показаний атмосферы и акустической записи града и осадков . [17] [19]
Ученые все еще стремятся уточнить понимание того, какие грозовые суперячейки, образующие мезоциклоны, будут в дальнейшем вызывать торнадо, какими процессами, взаимодействиями в масштабе штормов и в какой атмосферной среде. [10]
Обновления о ходе реализации проекта были размещены на домашней странице VORTEX2 . Ученые также завели блог прямых репортажей. [20] «Несмотря на то, что эта полевая фаза кажется наиболее впечатляющей и кажется, что это большая работа, большая часть того, что мы делаем, - это когда мы возвращаемся в наши лаборатории, когда мы работаем друг с другом, когда мы работаем с нашими учениками, пытаясь выяснить, что именно мы собрали, - сказал Вурман. «Потребуются годы, чтобы переварить эти данные и по-настоящему извлечь из этого пользу». Осенью в Университете штата Пенсильвания были опубликованы первые научные результаты. [12]
Синоптики определяли максимальную вероятность обнаружения торнадо. Когда грузовики ехали в Клинтон, штат Оклахома, из Чилдресса, штат Техас , они обнаружили гигантские облака и молнию на закате 13 мая 2009 года. [21]
Проект наконец столкнулся со своим первым торнадо во второй половине дня 5 июня, когда они успешно перехватили торнадо в южном округе Гошен, штат Вайоминг, который длился примерно 25 минут. Одна из их машин, Probe 1, во время перехвата пострадала от града. Позже тем же вечером репортер встроенного канала Weather Channel (TWC) Майк Беттс сообщил, что элементы VORTEX2 перехватили второй торнадо в Небраске. Размещение армады для этого торнадо было почти идеальным, и он также был окружен на протяжении всего своего жизненного цикла, что сделало его наиболее тщательно наблюдаемым торнадо в истории. [ необходима цитата ]
Неполный список ученых и экипажа
Полная команда состоит из около 50 ученых и студентов. Полный список главных исследователей (ИП) находится на http://vortex2.org/ . Частичный алфавитный список ученых и команды VORTEX2:
- Доктор Нолан Аткинс , научный руководитель, профессор Линдонского государственного колледжа .
- Доктор Майкл Биггерстафф , научный руководитель , профессор Университета Оклахомы , специализируется в области поляриметрических радаров , мобильных радаров, физики облаков и электрификации, тропических циклонов ( ураганов ), сильных местных штормов и динамики штормов. Он является директором радиолокационной программы SMART в OU. [22]
- Д-р Ховард Блюстайн , руководящий комитет, научный руководитель , профессор Университета Оклахомы, специализируется на сильных погодных явлениях и предоставляет опыт работы с доплеровским метеорологическим радаром. Он профессор метеорологии. [22]
- Дональд В. Берджесс , руководящий комитет, научный руководитель , научный сотрудник CIMMS .
- Д-р Дэвид Доуэлл , руководящий комитет, научный руководитель, ученый, Национальный центр атмосферных исследований .
- Доктор Джеффри Фрейм , профессор Иллинойского университета в Урбана-Шампейн , эксперт по сильной конвекции.
- Д-р Катя Фридрих , научный руководитель , доцент Колорадского университета .
- Доктор Карен Косиба , научный руководитель, старший метеоролог-исследователь в Центре исследований суровой погоды . [23]
- Тимоти П. Маршалл , PE является повреждение аналитик с опытом работы в гражданской / структурной инженерии и метеорологии. [23]
- Д-р Пол Марковски , руководящий комитет, научный руководитель, доцент кафедры метеорологии Университета штата Пенсильвания , специализируется на динамике сильных штормов. [22]
- Д-р Мэтью Паркер , научный руководитель, координатор мобильных зондирований, доцент метеорологии Университета штата Северная Каролина . Специализируется на динамике конвективных бурь, включая торнадические суперячейки и мезомасштабные конвективные системы (MCS).
- Д-р Эрик Н. Расмуссен , руководящий комитет, научный руководитель, соучредитель VORTEX2, атмосферный ученый и полевой директор VORTEX1, Rasmussen Systems.
- Д-р Иветт Ричардсон , руководящий комитет, научный руководитель, адъюнкт-профессор метеорологии Университета штата Пенсильвания , специализируется на динамике сильных штормов. [22]
- Д-р Глен Ромайн , научный руководитель , научный сотрудник Национального центра атмосферных исследований .
- Пол Робинсон - старший метеоролог-исследователь в Центре исследований суровой погоды . [23]
- Доктор Роджер Вакимото , научный руководитель, директор Национального центра атмосферных исследований .
- Доктор Крис Вайс , научный руководитель, доцент Техасского технологического университета .
- Д-р Луи Викер - научный сотрудник, специализирующийся на моделировании динамики сильных штормов. Он также был одним из руководителей команды в VORTEX1. [22] Национальная лаборатория сильных штормов .
- Д-р Джошуа Вурман Руководящий комитет, научный руководитель, VORTEX2 PI, президент Центра исследований суровой погоды , специализирующийся на мобильных доплеровских метеорологических радиолокаторах, изобрел и возглавляет программу Doppler On Wheels (DOW). [22] [24]
Меньшие проекты
Другие более мелкие полевые проекты включают ранее упомянутые SUB-VORTEX (1997–98) и VORTEX-99 (1999), [5] [25] и VORTEX-юго-восток ( VORTEX-SE ) (2016-2019). [26]
Смотрите также
- TOtable Обсерватория торнадо (ТОТО)
- TWISTEX
Рекомендации
- ^ Блустейн, Говард B. (1999). "История полевых программ по перехвату сильных штормов" . Wea. Прогнозирование . 14 (4): 558–77. Bibcode : 1999WtFor..14..558B . DOI : 10,1175 / 1520-0434 (1999) 014 <0558: AHOSSI> 2.0.CO; 2 .
- ^ а б Вурман, Джошуа; Д. Доуэлл; Ю. Ричардсон; П. Марковски; Э. Расмуссен; Д. Берджесс; Л. Уикер; Х. Блюстайн (2012). «Вторая проверка происхождения вращения в эксперименте с торнадо: VORTEX2» . Бык. Амер. Метеор. Soc . 93 (8): 1147–70. Bibcode : 2012BAMS ... 93.1147W . DOI : 10.1175 / BAMS-D-11-00010.1 .
- ^ Страка, Джерри М .; EN Расмуссен; С. Е. Фредриксон (1996). «Мобильная мезонетная сеть для мелкомасштабных метеорологических наблюдений» . J. Atmos. Oceanic Technol . 13 (10): 921–36. Bibcode : 1996JAtOT..13..921S . DOI : 10,1175 / 1520-0426 (1996) 013 <0921: AMMFFM> 2.0.CO; 2 .
- ^ «VORTEX2 направляется на Великие равнины для изучения часто смертельных погодных явлений. Крупнейший в мире эксперимент с торнадо направляется на Великие равнины» . BBS News. 10 мая 2009 года Архивировано из оригинального 14 мая 2009 года . Проверено 14 мая 2009 .
- ^ а б «Проекты NSSL: полевые проекты» . NSSL Projects . Национальная лаборатория сильных штормов. 2015 . Проверено 23 апреля 2015 .
- ^ «50 экспертов по торнадо для использования в качестве« охотников ». Цель состоит в том, чтобы улучшить предсказания смерчей и лучше понять, почему они образуются» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 10 апреля 2009 .
- ^ Мейер, Трэвис (28 апреля 2009 г.). «ВИХРЬ 2: Внутри торнадо» . Новости на Six . WorldNow и KOTV . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ Бледсо, Брайан (27 апреля 2009 г.). «Национальный эксперимент с торнадо VORTEX 2 (проект исследования торнадо) начнется в мае» . ККТВ . Серый Television, Inc. Архивировано из оригинала 3 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 года .
- ^ Лидерсен, Кари (20 апреля 2009 г.). «Проект по преследованию торнадо направлен на улучшение прогнозов» . Вашингтон Пост . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ а б в г Лидерсен, Кари (20 апреля 2009 г.). «Проект по преследованию торнадо направлен на улучшение прогнозов» . Вашингтон Пост . Проверено 1 мая 2009 .
- ^ а б в Рингер, Канди (10 мая 2009 г.). «VORTEX2 направляется на Великие равнины для изучения часто смертельных погодных явлений. Крупнейший в мире эксперимент с торнадо направляется на Великие равнины» . BBSNews. Архивировано из оригинального 14 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ а б в Эванс, Мюррей (8 мая 2009 г.). «Исследование Vortex2 стоимостью 11,9 миллиона долларов будет запущено на Великих равнинах» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ Шорт, Рэйчел (27.09.2004). «Твистер Фильм положил NSSL на карту» . Национальная лаборатория сильных штормов . Проверено 1 мая 2009 .
- ^ http://www.vortex2.org
- ^ а б «Подтверждение происхождения вращения в эксперименте 2 с торнадо» . UCAR. 2008 . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ а б "Что такое VORTEX2?" . Национальный научный фонд (NSF) и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ а б Фликингер, Джордж (2009). «Проект VORTEX2 нацелен на понимание торнадо» . KJRH . Группа телеканалов Скриппс. Архивировано из оригинала на 2010-01-27 . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ а б Вурман, Джошуа (10 мая 2009 г.). «Гламур, наука и начало VORTEX2» . Ученые-торнадо . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ а б "VORTEX2 Транспортные средства и инструменты" . NSSL. 2009-05-11 . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ «Ученые VORTEX2 начали блог об исследованиях торнадо» . Национальный научный фонд . 5 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ Беттс, Майк (14 мая 2009 г.). «VORTEX2: Близко, но нет сигары» . Майк Беттс, съемочный метеоролог . Weather Channel Interactive, Inc. Архивировано из оригинального 18 мая 2009 года . Проверено 14 мая 2009 .
- ^ а б в г д е «VORTEX2: Познакомьтесь с учеными» . Канал погоды . Truveo Video. 2004–2008 гг . Проверено 14 мая 2009 .
- ^ а б в "Хааг Инжиниринг Ко. - Персонал - Тимоти П. Маршалл, ЧП" . 2009. Архивировано из оригинального 14 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ "Центр исследований суровой погоды" . Центр исследований суровой погоды . Проверено 11 мая 2009 .
- ^ «Все полевые проекты и развертывания» . Лаборатория наблюдений за Землей . Национальный центр атмосферных исследований. 2015 . Проверено 23 апреля 2015 .
- ^ Расмуссен, Эрик (8 апреля 2015 г.). "Обзор программы VORTEX-Юго-Восток" (PDF) . NSSL . Проверено 10 апреля 2017 .
Внешние ссылки
- Официальный сайт - обзоры научной программы и экспериментального дизайна
- Пресс-релиз NSF для VORTEX2
- Информация о проекте VORTEX1
- ВИХРЬ-99
- Профиль NSSL VORTEX2
- Профиль проекта Лаборатории наблюдений за Землей (NCAR)
- Vortex1 от Дэвида О. Бланшара
- Аллея торнадо , документальный фильм с участием исследователей VORTEX2