Верхний тропосферный циклонический вихрь
Верхний тропосферный циклонический вихрь — это вихрь или круговорот с определяемым центром, который обычно медленно движется с востока-северо-востока на запад-юго-запад и преобладает в теплое время года в Северном полушарии . Его циркуляция обычно не простирается ниже 6080 метров (19 950 футов) на высоту, поскольку это пример минимума с холодным ядром . Под ним обычно обнаруживается слабая перевернутая волна в восточных широтах , а также она может быть связана с обширными областями высоких облаков. Развитие вниз приводит к увеличению кучевых облаков и появлению циркуляции на уровне земли. В редких случаях циклон с теплым ядром может развиваться в результате связанной с ним конвективной активности, что приводит к тропическому циклону и ослаблению и движению на юго-запад близлежащего верхнего тропосферного циклонического вихря. верхнего уровня могут существовать симбиотические отношения Между тропическими циклонами и последующими за ними низменностями , при этом две системы иногда приводят к их взаимному усилению. При их перемещении по суше в теплое время года происходит увеличение идут муссонные дожди .
История исследований
[ редактировать ]Используя карты средней циркуляции 200 гектопаскалей с июля по август (расположенные на высоте 9 200 метров (30 200 футов) над уровнем моря ) для определения местонахождения циркумполярных впадин и хребтов , линии впадин простираются над восточной и центральной частью северной части Тихого океана и над Северной Атлантикой. Тематические исследования верхних тропосферных циклонов в Атлантике и Тихом океане были выполнены с использованием отчетов с самолетов ( ветер , температура и высота), данных радиозондов с геостационарных спутников , изображений облаков и данных о ветрах, отслеживаемых облаками по всей тропосфере. [1] Было установлено, что они являются источником верхних тропосферных минимумов холодного ядра или бортовых минимумов. [2]
Характеристики
[ редактировать ]Тропический циклон верхней тропосферы имеет холодное ядро, что означает, что он сильнее наверху, чем на поверхности Земли, или сильнее в областях тропосферы с более низким давлением. Это объясняется зависимостью теплового ветра . [3] Это также означает, что с этим объектом связана лужа холодного воздуха наверху. Если как нижняя часть холодного ядра верхней тропосферы, так и впадина восточной волны нижней тропосферы находятся в фазе, а восточная волна находится рядом или к востоку от циклона верхнего уровня , развитие грозы (также известной как влажная конвекция) усиливается. Если они не в фазе, и тропическая волна находится к западу от циркуляции верхнего уровня, конвекция подавляется из-за сближения наверху, что приводит к нисходящему движению над тропической волной или впадиной на поверхности на востоке. Циклоны верхнего уровня также взаимодействуют с впадинами субтропических западных ветров, такими как холодные фронты и стационарные фронты . Когда субтропические возмущения в Северном полушарии активно движутся на юг или копаются, в области между верхним тропосферным антициклоном на его западе и нижним слоем холодного ядра на востоке, помимо быстрого развития активной грозовой деятельности, обычно наблюдаются сильные северо-восточные ветры. Полосы облаков, связанные с верхними тропосферными циклоническими вихрями, совпадают с вертикальным сдвигом ветра. Анимированные спутниковые изображения облаков являются лучшим инструментом для их раннего обнаружения и отслеживания. Конвергенция низкого уровня, вызванная минимумом отсечки, может вызвать линии шквалов и бурное море, а также спиральные полосы облаков на нижнем уровне, вызванные циркуляцией на верхних уровнях, параллельны направлению ветра на малых высотах. [2] Это также было засвидетельствовано на верхних уровнях минимумов, которые происходят в более высоких широтах. развиваются небольшие снежные полосы Например, в районах, где в холодном секторе внетропических циклонов . [4]
Климатология
[ редактировать ]В Северном полушарии тропический верхний тропосферный минимум (TUTT) обычно возникает в период с мая по ноябрь, с пиком активности в период с июля по сентябрь. Джеймс Сэдлер предложил пересмотренную модель TUTT в начале сезона тайфунов в западной части Тихого океана. И Сэдлер, и Лэнс Босарт показали, что циклонические ячейки тропической верхней тропосферной впадины вызваны возмущениями в средних широтах, распространяющимися вокруг западной стороны тропической верхней тропосферной впадины, когда субтропический хребет к югу от нее довольно слаб. В Северной Атлантике TUTT характеризуется полупостоянной циркуляцией, которая формируется в Северной Атлантике в период с августа по ноябрь. Тоби Карлсон оценил данные над восточной частью Карибского моря за октябрь 1965 года и определил наличие циклона с холодным ядром в верхней тропосфере. [5] Эти циклоны с холодным ядром обычно формируются недалеко от Азорских островов и движутся на юг и запад к 20 ° северной широты. Эти циркуляции простираются на площади около 20 ° широты (или 2220 километров (1200 морских миль)) и 40 ° долготы. Самый низкий уровень замкнутой циркуляции под циклоном с холодным ядром верхнего уровня часто находится между уровнем 700 и 500 гектопаскалей (от 3000 метров (9800 футов) до 5800 метров (19000 футов) над уровнем моря ). Их жизненный цикл длится от 5 до 14 дней. [6]
Верхние тропосферные циклонические центры Северной Атлантики отличаются от центров северной части Тихого океана. Большинство из них обнаруживаются в области низких температур тропосферы в виде холодных впадин на восточных широтах. Они имеют тенденцию вертикально наклоняться к северо-востоку. Кучево-дождевые облака и осадки происходят в юго-восточном квадранте, примерно в 5 ° широты (или 555 километров (300 морских миль)) от верхнего центра циклона. В разных системах могут существовать большие вариации облачного покрова. [2] Летняя тропическая верхняя тропосферная впадина является доминирующей чертой над пассатными регионами Северной Атлантического океана, Мексиканского залива и Карибского моря, и что реакция нижней тропосферы на тропическую верхнюю тропосферную впадину в Северной Атлантике отличается от реакции в верхней тропосфере. Северная часть Тихого океана. [5]
Взаимодействие с тропическими циклонами
[ редактировать ]
Летний TUTT в Южном полушарии лежит над регионом пассатов в восточно-центральной части Тихого океана и может вызвать тропический циклогенез у берегов Центральной Америки . Гавайского университета Профессор Джеймс С. Сэдлер задокументировал тропические циклоны над восточной частью северной части Тихого океана , обнаруженные с помощью метеорологических спутниковых наблюдений, и предположил, что циркуляция в верхних тропосферах является фактором развития, а также истории жизни тропических растений. циклоны. [7] Ральф Хушке и Гэри Аткинсон предположили, что влажный юго-западный ветер, возникающий в результате юго-восточных пассатов восточной части южной части Тихого океана, отклоняющийся в сторону тихоокеанского побережья Центральной Америки в период с июня по ноябрь, известен как « временной ». [1] [8] Temporales чаще всего встречаются в июле и августе, когда они могут достигать ураганной силы и вызывать волнение на море/зыбь. Зона сильного дождя обычно расположена в северо-восточном квадранте примерно в 5 ° широты (или 555 километров (300 морских миль)) от глаза. [2] В западной части Тихого океана тропические верхние тропосферные минимумы являются основной причиной нескольких тропических циклонов, которые развиваются к северу от 20-й параллели к северу и к востоку от 160-го меридиана востока во время событий Ла-Нинья . [9]
Следящие верхние циклоны и верхние впадины могут создать дополнительные каналы оттока и способствовать процессу усиления тропических циклонов. Развитие тропических возмущений может помочь создать или углубить верхние впадины или верхние минимумы вслед за ними из-за выходящего реактивного потока , исходящего от развивающегося тропического возмущения/циклона. [10] [11] В западной части северной части Тихого океана существуют сильные взаимные связи между областями формирования тропических циклонов и областями нижних тропосферных муссонных впадин и тропических верхних тропосферных впадин . [2] На движение тропических циклонов также могут влиять ячейки TUTT в пределах 1700 километров (920 морских миль) от их положения, что может привести к неклиматологическим следам тропических циклонов. [12]
Взаимодействие с муссонными режимами
[ редактировать ]Поскольку понижения верхнего уровня ретроградны над сушей, они могут усилить грозовую активность во второй половине дня. Это усиливает региональные муссонные режимы, например, над западной частью Северной Америки вблизи границы с Соединенными Штатами и Мексикой, которые можно использовать для эффективного прогнозирования муссонных всплесков количества осадков. [13] На севере Индийского океана образование вихрей этого типа приводит к началу муссонных дождей во время сезона дождей . [14]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б MSGT Уолтер Д. Вилкерсон (ноябрь 1991 г.). «Прогнозирование пыли и песка в Ираке и прилегающих странах» . Служба воздушной погоды . Архивировано из оригинала 15 мая 2012 года . Проверено 23 декабря 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Объединенный центр предупреждения о тайфунах (2010 г.). «2.5 Верхнетропосферные циклонические вихри» . ВМС США . Проверено 24 апреля 2009 г.
- ^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Холодный минимум» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 14 мая 2011 г. Проверено 2 мая 2010 г.
- ^ Дэвид Дж. Никосия и Ричард Х. Грамм (июнь 1999 г.). «Формирование мезомасштабных полос во время трех крупных снежных бурь на северо-востоке США» . Погода и прогнозирование . 14 (3). Американское метеорологическое общество : 346–368. Бибкод : 1999WtFor..14..346N . doi : 10.1175/1520-0434(1999)014<0346:MBFITM>2.0.CO;2 . S2CID 124945321 .
- ^ Jump up to: а б Тоби Н. Карлсон; Джеймс С. Сэдлер (июнь 1968 г.). «Структура установившегося холодного минимума» . Проверено 23 декабря 2009 г.
- ^ Розана Ньето Феррейра и Уэйн Х. Шуберт (август 1999 г.). «Роль тропических циклонов в формировании тропических верхнетропосферных впадин» . Журнал атмосферных наук . 56 (16): 2891–2907. Бибкод : 1999JAtS...56.2891N . doi : 10.1175/1520-0469(1999)056<2891:TROTCI>2.0.CO;2 .
- ^ Джеймс Сэдлер (ноябрь 1975 г.). «Верхняя тропосферная циркуляция над глобальными тропиками» . Гавайский университет . Проверено 23 декабря 2009 г.
- ^ 14269_239
- ^ Марк А. Ландер; Эрик Дж. Трегубенко и Чарльз П. Гард (июнь 1999 г.). «Тропические циклоны Восточного полушария 1996 года» . Ежемесячный обзор погоды . 127 (6): 1274. Бибкод : 1999MWRv..127.1274L . doi : 10.1175/1520-0493(1999)127<1274:EHTCO>2.0.CO;2 . ISSN 1520-0493 .
- ^ Кларк Эванс (5 января 2006 г.). «Благоприятное взаимодействие желобов с тропическими циклонами» . Flhurricane.com . Проверено 20 октября 2006 г.
- ^ Дебора Хэнли; Джон Молинари и Дэниел Кейзер (октябрь 2001 г.). «Комплексное исследование взаимодействия между тропическими циклонами и верхнетропосферными впадинами» . Ежемесячный обзор погоды . 129 (10). Американское метеорологическое общество : 2570–84. Бибкод : 2001MWRv..129.2570H . doi : 10.1175/1520-0493(2001)129<2570:ACSOTI>2.0.CO;2 .
- ^ Джейсон Э. Патла; Дуэйн Стивенс и Гэри М. Барнс (октябрь 2009 г.). «Концептуальная модель влияния ячеек TUTT на движение тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана» . Погода и прогнозирование . 24 (5): 1215–1235. Бибкод : 2009WtFor..24.1215P . дои : 10.1175/2009WAF2222181.1 .
- ^ Эрик Питлак и Мелисса Геринг (1 ноября 2004 г.). «Верхние тропосферные впадины и их взаимодействие с североамериканским муссоном» (PDF) . Проверено 25 ноября 2008 г.
- ^ С. Хастенрат (1991). Климатическая динамика тропиков. Спрингер, стр. 244. ISBN 978-0-7923-1346-5 . Проверено 29 февраля 2009 г.
