Prognoza precipitațiilor ciclonului tropical - Tropical cyclone rainfall forecasting
| Parte dintr-o serie pe |
| Cicloane tropicale |
|---|
Schița ciclonilor tropicali Portalul ciclonilor tropicali
|
Prognoza precipitațiilor ciclonului tropical implică utilizarea modelelor științifice și a altor instrumente pentru a prezice precipitațiile preconizate în ciclonii tropicali, cum ar fi uraganele și taifunele. Cunoașterea climatologiei precipitațiilor ciclonului tropical este utilă în determinarea unei prognoze a precipitațiilor ciclonului tropical. Mai multe precipitații cad înaintea centrului ciclonului decât în urma acestuia. Cele mai abundente precipitații se încadrează în acoperișul dens dens și în ochi . Ciclonii tropicali cu mișcare lentă, precum uraganul Danny și uraganul Wilma , pot duce la cele mai mari cantități de precipitații din cauza ploilor abundente prelungite într-o anumită locație. Cu toate acestea, forfecarea verticală a vântului duce la scăderea cantității de precipitații, deoarece precipitațiile sunt favorizate la forfecare și ușor la stânga din centru, iar partea ascendentă este lăsată lipsită de precipitații. Prezența dealurilor sau a munților în apropierea coastei, așa cum se întâmplă în mare parte din Mexic , Haiti , Republica Dominicană , o mare parte din America Centrală , Madagascar , Reunion , China și Japonia acționează pentru a mări cantitățile din partea lor de vânt din cauza ascensiunii forțate provocând precipitații abundente în munți. Un sistem puternic care se deplasează prin latitudinile medii, cum ar fi un front rece , poate duce la cantități mari din sistemele tropicale, care apar cu mult înainte de centrul său. Mișcarea unui ciclon tropical peste apă rece va limita, de asemenea, potențialul său de precipitații. O combinație de factori poate duce la cantități de precipitații extrem de ridicate, așa cum sa văzut în timpul uraganului Mitch din America Centrală .
Utilizarea modelelor de prognoză poate ajuta la determinarea amplorii și a modelului precipitațiilor așteptate. Modelele de climatologie și persistență, cum ar fi r-CLIPER, pot crea o linie de bază pentru abilitatea de prognozare a precipitațiilor ciclonului tropical . Modelele de prognoză simplificate, cum ar fi tehnica Kraft și regulile de opt și șaisprezece inci, pot crea prognoze de ploaie rapide și simple, dar vin cu o varietate de ipoteze care pot să nu fie adevărate, cum ar fi presupunerea mișcării medii înainte, dimensiunea medie a furtunii, și o cunoaștere a rețelei de observare a precipitațiilor către care se îndreaptă ciclonul tropical. Metoda de prognoză a TRaP presupune că structura de precipitații pe care ciclonul tropical o are în prezent se modifică puțin în următoarele 24 de ore. Modelul global de prognoză care prezintă cea mai mare abilitate în prognozarea precipitațiilor legate de ciclonul tropical în Statele Unite este ECMWF IFS (Integrated Forecasting System).
Distribuția precipitațiilor în jurul unui ciclon tropical
O proporție mai mare de precipitații cade înaintea centrului (sau a ochiului ) decât după trecerea centrului, cu cel mai mare procent care cade în cadranul din dreapta-față . Cele mai mari rate de precipitații ale unui ciclon tropical se pot afla în cadranul din spate dreapta în cadrul unei benzi de intrare (fără mișcare). Se dovedește că precipitațiile sunt cele mai puternice în nucleul lor interior, într-un grad de latitudine al centrului, cu cantități mai mici mai departe de centru. Cea mai mare parte a precipitațiilor în uragane este concentrată pe raza sa de vânturi de vânt . Ciclonii tropicali mai mari au scuturi de ploaie mai mari, ceea ce poate duce la cantități mai mari de precipitații mai departe de centrul ciclonului. Furtunile care s-au mișcat încet, sau în buclă, duc la cele mai mari cantități de precipitații. Riehl a calculat că se pot aștepta precipitații de 33,97 inci (863 mm) pe zi la o jumătate de grad, sau 35 de mile (56 km), de centrul unui ciclon tropical matur. Mulți cicloni tropicali progresează cu o mișcare înainte de 10 noduri, ceea ce ar limita durata acestei precipitații excesive la aproximativ un sfert de zi, ceea ce ar produce aproximativ 8,50 inci (216 mm) de precipitații. Acest lucru ar fi adevărat peste apă, la mai puțin de 160 km de linia de coastă și în afara caracteristicilor topografice. Pe măsură ce un ciclon se deplasează mai departe spre interior și este întrerupt de aprovizionarea cu căldură și umiditate (ocean), cantitățile de precipitații din ciclonii tropicali și rămășițele lor scad rapid.
Forfecare verticală a vântului
Forfecarea verticală a vântului forțează modelul de precipitații în jurul unui ciclon tropical să devină extrem de asimetric, cea mai mare parte a precipitațiilor căzând la stânga și la vântul vectorului de forfecare, sau la forfecare la stânga. Cu alte cuvinte, forfecare sud-vest forțează cea mai mare parte a precipitațiilor la nord-nord-est de centru. Dacă forfecarea vântului este suficient de puternică, cea mai mare parte a precipitațiilor se va îndepărta de centru, ducând la ceea ce este cunoscut sub numele de centru de circulație expus. Când se întâmplă acest lucru, magnitudinea potențială a precipitațiilor cu ciclonul tropical va fi redusă semnificativ.
Interacțiunea cu limitele frontale și jgheaburile de nivel superior
Întrucât un ciclon tropical interacționează cu un jgheab de nivel superior și frontul de suprafață aferent , o zonă distinctă de precipitații nordică este văzută de-a lungul frontului în fața axei jgheabului de nivel superior. Fronturile de suprafață cu cantități de apă precipitabile de 37 mm sau mai mult și divergența la nivelul superior deasupra estului unui jgheab de la nivelul superior pot duce la precipitații semnificative. Acest tip de interacțiune poate duce la apariția celor mai abundente precipitații care cad de-a lungul și la stânga pistei ciclonului tropical, precipitațiile urmând sute de mile sau kilometri în direcția vântului de ciclonul tropical.
Munţi
Aerul umed forțat pe pantele dealurilor de coastă și lanțurilor montane poate duce la precipitații mult mai grele decât în câmpia de coastă. Aceste precipitații abundente pot duce la alunecări de teren, care provoacă încă pierderi semnificative de vieți omenești, așa cum s-a văzut în timpul uraganului Mitch din America Centrală , unde au murit câteva mii.
Instrumente utilizate în pregătirea prognozei
Climatologie și persistență
Divizia de Cercetare a Uraganelor din Laboratorul Oceanografic și Meteorologic Atlantic a creat modelul r-CLIPER ( climatologia și persistența precipitațiilor ) pentru a acționa ca bază pentru toate verificările referitoare la precipitațiile ciclonului tropical . Teoria este că, dacă modelele globale de prognoză nu pot depăși predicțiile bazate pe climatologie, atunci nu există nicio abilitate în utilizarea lor. Există un avantaj clar în utilizarea pistei de prognoză cu r-CLIPER, deoarece ar putea fi epuizată 120 de ore / 5 zile cu piesa de prognoză a oricărui ciclon tropical la nivel global într-o perioadă scurtă de timp. Scurta variatie interval care foloseste persistenta este T ropical Ra infall P tehnica otential ( SIFON tehnica), care utilizează cantități de precipitații prin satelit derivate de la microunde sateliți de formare a imaginii și extrapolează configurația precipitațiilor curent transmite timp de 24 de ore de-a lungul pistei prognoză curente. Principala defecțiune a acestei tehnici este că presupune un ciclon tropical în stare stabilă , care suferă modificări structurale reduse în timp, motiv pentru care este condus înainte doar 24 de ore în viitor.
Predicția numerică a vremii
Modelele computerizate pot fi utilizate pentru a diagnostica magnitudinea precipitațiilor ciclonului tropical. Întrucât modelele de prognoză își transmit informațiile pe o rețea, ele oferă doar o idee generală cu privire la acoperirea areală a precipitațiilor moderate până la abundente. Niciun model de prognoză actual nu rulează la o scală de rețea suficient de mică (1 km sau mai mică) pentru a putea detecta maximele absolute măsurate în ciclonii tropicali. Din Statele Unite ale Americii modele de prognoză, cel mai bun model pentru performante tropicale prognoză ciclon precipitații este cunoscut sub numele de GFS , sau G lobal F orecasting S ystem. S- a dovedit că modelul GFDL are o tendință ridicată în ceea ce privește magnitudinea ploilor de miez mai grele din ciclonii tropicali. Începând din 2007, NCEP Hurricane-WRF a devenit disponibil pentru a ajuta la prezicerea precipitațiilor din ciclonii tropicali. Verificările recente arată că atât modelul european de prognoză ECMWF , cât și modelul la scară mezo-nordică din America de Nord (NAM) prezintă o tendință redusă, cu cantități mai mari de precipitații în ciclonii tropicali.
Regula Kraft
La sfârșitul anilor 1950, această regulă de bază a luat ființă, dezvoltată de RH Kraft. S-a observat din cantitățile de precipitații (în unități imperiale) raportate de rețeaua de precipitații de prim ordin din Statele Unite că precipitațiile totale ale furtunii se potrivesc unei ecuații simple: 100 împărțit la viteza de mișcare în noduri. Această regulă funcționează, chiar și în alte țări, atâta timp cât un ciclon tropical se mișcă și numai rețeaua de stație sinoptică de ordinul întâi (cu observații distanțate la aproximativ 97 de mile distanță) sunt utilizate pentru a obține totaluri de furtuni. Canada folosește o versiune modificată a regulii Kraft care împarte rezultatele la un factor de doi, care ia în considerare temperaturile mai scăzute ale suprafeței mării observate în jurul Canadei atlantice și prevalența sistemelor supuse la forfecare verticală a vântului la latitudinile lor nordice. Principala problemă cu această regulă este că rețeaua de observare a precipitațiilor este mai densă decât rețeaua de raportare sinoptică sau rețelele de stații de prim ordin, ceea ce înseamnă că maximul absolut este probabil să fie subestimat. O altă problemă este că nu ia în considerare dimensiunea ciclonului tropical sau a topografiei.
Vezi si
Referințe
linkuri externe