ВОРТЕКС проекты
Проверка « происхождения вращения » полевые в торнадо по Эксперимент (или «Вихрь» ) — это эксперименты изучению торнадо . VORTEX1 стал первым случаем, когда ученые полностью исследовали всю эволюцию торнадо с помощью множества инструментов , что позволило лучше понять процессы, связанные с торнадогенезом . Сильный торнадо недалеко от Юнион-Сити, штат Оклахома, был полностью задокументирован участниками проекта «Перехват торнадо» (TIP) в 1973 году. Их визуальные наблюдения привели к прогрессу в понимании структуры и жизненных циклов торнадо. [1]
В VORTEX2 использовались усовершенствованные технологии, которые позволили ученым улучшить возможности прогнозирования и сократить время подачи заблаговременных предупреждений для жителей. VORTEX2 стремился выяснить, как формируются торнадо, как долго они длятся и почему они длятся так долго, а также что заставляет их рассеиваться. [2]
VORTEX1 и VORTEX2 основывались на использовании большого парка транспортных средств с приборами, которые двигались по суше, а также самолетов и мобильных радаров. В результате этих полевых проектов была проведена важная работа по разработке и координации мобильных мезонет. [3] [2] Анализ данных, собранных в последующие годы, привел к значительному прогрессу в понимании морфологии и динамики суперячейки и торнадо. Этап полевых исследований проекта VORTEX2 завершился 6 июля 2010 года. [4]
ВОРТЕКС1
[ редактировать ] Проект Вортекс. Диммитта Торнадо . Национальная лаборатория сильных штормов (NSSL) | |
| Дата | 1994 и 1995 годы |
|---|---|
| Расположение | Аллея Торнадо |
| Также известен как | Проверка происхождения вращения торнадо . . Эксперимент 1 |
| Исход | Задокументирован целый торнадо, который в сочетании с развертыванием системы NEXRAD помог Национальной метеорологической службе ( NWS ) предоставлять предупреждения о суровой погоде с заблаговременностью в 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. |
|---|---|
| Расположение | Аллея Торнадо |
| Также известен как | Проверка происхождения вращения торнадо . . Эксперимент 2 |
| Веб-сайт | http://vortex2.org/ |
Проект VORTEX1 стремился понять, как возникает торнадо, путем размещения экспертов по торнадо примерно в 18 транспортных средствах, которые были оснащены специальными приборами, используемыми для измерения и анализа погоды вокруг торнадо. Как отмечается, для таких измерений также были задействованы авиационные и радиолокационные средства. Руководителей проекта также интересовало, почему некоторые суперячейки или мезоциклоны внутри таких штормов производят торнадо, а другие — нет. Они также стремились определить, почему некоторые суперячейки образуют сильные торнадо, а не слабые.
Первоначальный проект осуществлялся в 1994 и 1995 годах. Несколько небольших исследований, таких как SUB-VORTEX и VORTEX-99, проводились с 1996 по 2008 год. [5] VORTEX1 задокументировал весь жизненный цикл торнадо, впервые измерив его с помощью значительных приборов для всего события. . [6] Предупреждения о суровой погоде улучшились после исследования, полученного с помощью VORTEX1, и многие считают, что VORTEX1 способствовал этому улучшению. [7]
«Важным выводом оригинального эксперимента VORTEX было то, что факторы, ответственные за возникновение торнадо, происходят в меньших временных и пространственных масштабах, чем предполагали ученые. Новые достижения позволят более детально собирать данные о штормовом ветре , температуре и влажности окружающей среды, а также приведут к лучшему пониманию того, почему образуются торнадо – и как их можно более точно предсказать», – сказал Стефан Нельсон, директор программы NSF по 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) предупреждать жителей о торнадо за 13 минут. [11] Федеральный метеоролог - исследователь Дон Берджесс подсчитал, что количество «ложных тревог», связанных с суровой погодой со стороны Национальной метеорологической службы, снизилось на 10 процентов. [12]
Фильм «Твистер» хотя бы частично был вдохновлен проектом VORTEX. [13]
ВОРТЕКС2
[ редактировать ]VORTEX2 был расширенным вторым проектом VORTEX, полевые этапы которого проходили с 10 мая по 13 июня 2009 года и с 1 мая по 15 июня 2010 года. Целью VORTEX2 было изучение того, почему некоторые грозы вызывают торнадо, а другие нет, а также изучение структуры торнадо, чтобы сделать более точные прогнозы и предупреждения о торнадо с более длительным заблаговременностью. [14] VORTEX2 было, безусловно, крупнейшим и самым 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 образованию торнадо и определяют его развитие. Мы надеемся, что VORTEX2 предоставит нам необходимые данные, чтобы узнать больше о развитии торнадо, и со временем поможет синоптикам дать людям более заблаговременное предупреждение перед торнадо. удары», — сказал Роджер Вакимото , директор Лаборатории наблюдения Земли (EOL) Национального центра атмосферных исследований (NCAR) и главный исследователь VORTEX2. [11]
«Тогда вы сможете лучше подготовить службы экстренного реагирования — полицию, пожарных, медицинский персонал и даже энергетические компании. Сейчас это даже отдаленно невозможно», — сказал Стефан П. Нельсон, директор программы в атмосферных наук отделе Национального научного центра. Фонд (НФС). [10]
Джошуа Вурман , президент Центра исследований суровой погоды (CSWR) в Боулдере, штат Колорадо, предполагает: «Если мы сможем увеличить время выполнения заказа с 13 минут до получаса, тогда обычный человек дома сможет сделать что-то другое. Возможно, они смогут ищите общественный приют вместо того, чтобы просто заходить в ванну. Возможно, они смогут обеспечить большую безопасность своей семье, если мы сможем дать им более длительное и более точное предупреждение». [12]
VORTEX2 развернула 50 транспортных средств, оснащенных мобильными радарами , включая радары Doppler On Wheels (DOW), радары SMART, радар NOXP, парк транспортных средств с приборами, беспилотные летательные аппараты (БПЛА), развертываемые комплексы приборов под названием Sticknet и Podnet, а также мобильные метеорологические системы. воздушных шаров оборудование для запуска . Более 100 учёных и членов команды исследовали торнадо и суперячеечные грозы в районе « Аллеи Торнадо США » Великих равнин между Техасом и Миннесотой . приняли участие ряд учреждений и стран В проекте стоимостью 11,9 миллиона долларов США , в том числе: Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (НОАА) и его Национальная метеорологическая служба и Центр прогнозирования штормов (SPC), Австралийское бюро метеорологии (BOM). ), Финляндия , Италия, Нидерланды, Великобритания, Министерство окружающей среды Канады и университеты США и других стран.
Проект включал DOW3, DOW6, DOW7, Rapid-Scan DOW, SMART-RADAR, NOXP, UMASS-X, UMASS-W, CIRPAS и TIV 2 для их мобильного радиолокационного контингента. «Допплер на колесах» был предоставлен Центром исследований суровой погоды, а радары SMART — Университетом Оклахомы (Огайо). Национальная лаборатория сильных штормов (NSSL) поставила радар NOXP, а также несколько других радиолокационных установок из Массачусетского университета в Амхерсте , Управления военно-морских исследований (ONR) и Техасского технологического университета (TTU). NSSL и CSWR поставляли мобильных мезонетей парки . Мобильные средства запуска радиозондов были предоставлены NSSL, NCAR и Государственным университетом Нью-Йорка в Освего (SUNY Oswego). Было немало других развертываемых современных приборов, 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 позволила размещать грузовики с радаром во время торнадо и рядом с ним, а также обеспечить непрерывное наблюдение за торнадо-активностью. Говард Блюстейн , профессор метеорологии в Университете Оклахомы, сказал: «Мы сможем различать дождь, град, пыль, мусор и летающих коров». [10]
Кроме того, группы фотограмметрии , группы исследования повреждений, беспилотные летательные аппараты и фургоны для запуска метеозондов помогли окружить 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 также разрешать торнадо и ячейки торнадо-шторма на расстоянии до 200 футов (61 м). . [11] [17]
Ученые встретились 10 мая и провели класс, чтобы научить экипажи запускать капсулы торнадо, которые должны были быть выпущены в течение 45 секунд после уведомления. [18] VORTEX2 был оснащен 12 PODS торнадо — приборами, установленными на башнях высотой 1 метр (3,3 фута), которые измеряют скорость ветра (т. е. скорость и направление ). Целью было провести некоторые измерения в центре торнадо. [19] После того, как капсулы развернуты, команды повторяют процесс в следующем месте, пока, наконец, команды не возвращаются к югу от торнадо, чтобы забрать капсулы с записанными данными. Процесс повторяется. Это происходит в пределах 2 миль (3,2 км) или 4 минут от самого торнадо. [18]
У команды было 24 портативных сети Sticknet высотой 2 метра (6,6 фута), которые можно было установить в различных местах вокруг штормовых ячеек торнадо для измерения полей ветра, получения атмосферных показаний и акустической записи града и осадков . [17] [19]
Ученые все еще пытаются уточнить понимание того, какие грозы-суперячейки, образующие мезоциклоны, в конечном итоге будут вызывать торнадо, и посредством каких процессов, взаимодействий в масштабе штормов и в каких атмосферных средах. [10]
Обновления о ходе проекта были размещены на домашней странице VORTEX2. Ученые также завели блог с прямыми отчетами. [20]
«Несмотря на то, что этот полевой этап кажется самым зрелищным и требует много работы, безусловно, большая часть того, что мы делаем, — это когда мы возвращаемся в наши лаборатории, когда мы работаем друг с другом, когда мы работаем вместе с нашими студентами попытаться выяснить, что именно мы собрали», — сказал Вурман. «Потребуются годы, чтобы переварить эти данные и действительно извлечь из них выгоду».
Осенью Университет штата Пенсильвания опубликовал публичную публикацию первых научных результатов. [12]
Синоптики определяли максимальную вероятность появления торнадо. Когда грузовики ехали в Клинтон, штат Оклахома, из Чилдресса, штат Техас , они обнаружили облака мамматуса и молнии на закате 13 мая 2009 года. [21]
Проект 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. Во время перехвата одна из их машин, Probe 1, пострадала от града. Позже тем же вечером встроенный репортер Weather Channel (TWC) Майк Беттс сообщил, что элементы VORTEX2 перехватили второй торнадо в Небраске. Размещение армады для этого торнадо было почти идеальным. Он был окружен на протяжении всего своего жизненного цикла, что сделало его самым тщательно наблюдаемым торнадо в истории. [ нужна ссылка ]
Неполный список ученых и экипажа
[ редактировать ]
В полную команду входят около 50 ученых, а также студенты. Полный список главных исследователей (PI) находится по адресу http://vortex2.org/. Архивировано 31 июля 2019 г. на Wayback Machine . Неполный алфавитный список ученых и экипажа VORTEX2:
- Нолан Аткинс , научный сотрудник, профессор Линдонского государственного колледжа .
- Майкл Биггерстафф , научный сотрудник, профессор Университета Оклахомы , специализируется на поляриметрических радарах , мобильных радарах, физике облаков и электрификации, тропических циклонах ( ураганах ), сильных локальных штормах и динамике штормов. Он является директором радиолокационной программы SMART в ОУ. [22]
- Говард Блюстейн , Руководящий комитет, научный руководитель, профессор Университета Оклахомы специализируется на суровых погодных явлениях и предоставляет экспертные знания по доплеровскому метеорологическому радару. Он профессор метеорологии. [22]
- Дональд В. Берджесс , руководящий комитет, научный руководитель, научный сотрудник CIMMS .
- Дэвид Доуэлл , руководящий комитет, научный сотрудник, научный сотрудник Национального центра атмосферных исследований .
- Джеффри Фрейм , профессор Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн , эксперт по сильной конвекции.
- Катя Фридрих , научный сотрудник, доцент, Университет Колорадо .
- Карен Косиба , научный сотрудник, старший метеоролог-исследователь в Центре исследований суровой погоды . [23]
- Тимоти П. Маршалл , PE — аналитик повреждений с опытом работы в области гражданского / строительного строительства и метеорологии. [23]
- Пол Марковски , руководящий комитет, научный исследователь, доцент кафедры метеорологии в Университете штата Пенсильвания , специализируется на динамике сильных штормов. [22]
- Мэтью Паркер , научный сотрудник, координатор мобильных зондирований, доцент кафедры метеорологии Университета штата Северная Каролина . Специализируется на динамике конвективных штормов, включая торнадические суперячейки и мезомасштабные конвективные системы (MCS).
- Эрик Н. Расмуссен , руководящий комитет, научный руководитель, со-исследователь VORTEX2, ученый-атмосферник и полевой директор VORTEX1, Rasmussen Systems.
- Иветт Ричардсон , руководящий комитет, научный исследователь, доцент кафедры метеорологии в Университете штата Пенсильвания , специализируется на динамике сильных штормов. [22]
- Глен Ромин , научный сотрудник, научный сотрудник Национального центра атмосферных исследований .
- Пол Робинсон — старший метеоролог-исследователь Центра исследований суровой погоды . [23]
- Роджер Вакимото , научный сотрудник, директор Национального центра атмосферных исследований .
- Крис Вайс , научный сотрудник, доцент Техасского технологического университета .
- Луи Уикер — учёный-исследователь, специализирующийся на моделировании динамики сильных штормов. Он также был одним из руководителей команды VORTEX1. [22] Национальная лаборатория сильных штормов .
- Джошуа Вурман Руководящий комитет, научный руководитель, VORTEX2 PI, президент Центра исследований суровой погоды со специализацией в области мобильных доплеровских метеорологических радиолокаторов, изобрел и возглавляет программу «Допплер на колесах » (DOW). [22] [24]
Меньшие проекты
[ редактировать ]Другие более мелкие полевые проекты включают ранее упомянутые SUB-VORTEX (1997–98) и VORTEX-99 (1999). [5] [25] и ВОРТЕКС-Юго-Восток (ВОРТЕКС-СЭ) (2016-2019). [26]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Блюштейн, Ховард Б. (1999). «История полевых программ по перехвату сильных штормов» . Веа. Прогнозирование . 14 (4): 558–77. Бибкод : 1999WtFor..14..558B . doi : 10.1175/1520-0434(1999)014<0558:AHOSSI>2.0.CO;2 .
- ^ Jump up to: а б Вурман, Джошуа; Д. Доуэлл; Ю. Ричардсон; П. Марковский; Э. Расмуссен; Д. Берджесс; Л. Уикер; Х. Блюстейн (2012). «Вторая проверка происхождения вращения в эксперименте с торнадо: VORTEX2» . Бык. амер. Метеор. Соц . 93 (8): 1147–70. Бибкод : 2012BAMS...93.1147W . дои : 10.1175/BAMS-D-11-00010.1 .
- ^ Страка, Джерри М .; Э.Н. Расмуссен; С. Е. Фредриксон (1996). «Мобильная мезонеть для мелкомасштабных метеорологических наблюдений» . Дж. Атмос. Океанические технологии . 13 (10): 921–36. Бибкод : 1996JAtOT..13..921S . doi : 10.1175/1520-0426(1996)013<0921:AMFFM>2.0.CO;2 .
- ^ «VORTEX2 направляется на Великие равнины для изучения зачастую смертоносных погодных явлений. Крупнейший в мире эксперимент с торнадо направляется на Великие равнины» . Новости ББС. 10 мая 2009 года. Архивировано из оригинала 14 мая 2009 года . Проверено 14 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б «Проекты NSSL: Полевые проекты» . Проекты НССЛ . Национальная лаборатория сильных штормов. 2015 . Проверено 23 апреля 2015 г.
- ^ «50 экспертов по торнадо будут задействованы в качестве «охотников». Цель состоит в том, чтобы улучшить прогнозы смерчей и лучше понять, почему они образуются» . Ассошиэйтед Пресс. 9 апреля 2009 года . Проверено 10 апреля 2009 г.
- ^ Мейер, Трэвис (28 апреля 2009 г.). «ВИХРЬ 2: Внутри торнадо» . Новости на Шестом . WorldNow и КОТВ. Архивировано из оригинала 20 февраля 2012 г. Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Бледсо, Брайан (27 апреля 2009 г.). «Национальный эксперимент по торнадо VORTEX 2 (Проект исследования торнадо) начнется в мае» . ККТВ . Gray Television, Inc. Архивировано из оригинала 3 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Лидерсен, Кари (20 апреля 2009 г.). «Проект по борьбе с торнадо направлен на улучшение прогнозов» . Вашингтон Пост . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д Лидерсен, Кари (20 апреля 2009 г.). «Проект по борьбе с торнадо направлен на улучшение прогнозов» . Вашингтон Пост . Проверено 1 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с 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» . ББСНьюс. Архивировано из оригинала 14 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с Эванс, Мюррей (8 мая 2009 г.). «Исследование Vortex2 стоимостью 11,9 миллиона долларов будет запущено на Великих равнинах» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Шортт, Рэйчел (27 сентября 2004 г.). «Twister Movie поместил NSSL на карту» . Национальная лаборатория сильных штормов. Архивировано из оригинала 7 мая 2009 г. Проверено 1 мая 2009 г.
- ^ "Дом" . vortex2.org . Архивировано из оригинала 12 апреля 2009 г. Проверено 24 октября 2008 г.
- ^ Jump up to: а б «Проверка происхождения вращения в эксперименте с торнадо 2» . УКАР. 2008 год . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б «Что такое VORTEX2?» . Национальный научный фонд (NSF) и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA). Архивировано из оригинала 12 февраля 2019 г. Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Фликинджер, Джордж (2009). «Проект VORTEX2 нацелен на понимание торнадо» . КДЖРХ . Группа телестанций Скриппса. Архивировано из оригинала 27 января 2010 г. Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Вурман, Джошуа (10 мая 2009 г.). «Гламур, наука и начало VORTEX2» . Ученые Торнадо . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б «Транспортные средства и инструменты VORTEX2» . НССЛ. 11 мая 2009 г. Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ «Ученые VORTEX2 запускают блог об исследованиях торнадо» . Национальный научный фонд . 5 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ Беттс, Майк (14 мая 2009 г.). «VORTEX2: Близко, но нет сигары» . Майк Беттс Метеоролог на камеру . The Weather Channel Interactive, Inc. Архивировано из оригинала 18 мая 2009 года . Проверено 14 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «VORTEX2: Знакомство с учёными» . Погодный канал . Трувео Видео. 2004–2008 гг . Проверено 14 мая 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с «Haag Engineering Co. – Персонал – Тимоти П. Маршалл, PE» . 2009. Архивировано из оригинала 14 мая 2009 года . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ «Центр исследования суровой погоды» . Центр исследований суровой погоды . Проверено 11 мая 2009 г.
- ^ «Все полевые проекты и развертывания» . Лаборатория наблюдения Земли . Национальный центр атмосферных исследований. 2015 . Проверено 23 апреля 2015 г.
- ^ Расмуссен, Эрик (8 апреля 2015 г.). «Обзор программы ВОРТЕКС-Юго-Восток» (PDF) . НССЛ . Проверено 10 апреля 2017 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Официальный сайт - Обзоры научной программы и экспериментальных проектов.
- Пресс-релиз NSF по VORTEX2
- Информация о проекте VORTEX1
- ВИХРЬ-99
- Профиль NSSL VORTEX2
- Профиль проекта Лаборатории наблюдения Земли (NCAR)
- VORTEX1 Дэвида О. Бланшара
- «Аллея торнадо» — документальный фильм с участием исследователей VORTEX2.