Линия шквала

Изображение метеорологического радиолокатора мезомасштабного конвективного вихря (MCV) над Пенсильванией с ведущей линией шквала.

Линия шквала , или, точнее, квазилинейная конвективная система ( QLCS ), представляет собой линию гроз , часто формирующуюся вдоль или впереди холодного фронта . В начале 20 века этот термин использовался как синоним холодного фронта (который часто сопровождается резкими и порывистыми сменами ветра). Линейные грозовые структуры часто содержат сильные осадки , град , частые молнии , сильные прямолинейные ветры , а иногда и торнадо или водяные смерчи . Особенно сильные прямолинейные ветры могут возникать там, где линейная структура принимает форму носового эха . Торнадо могут возникать вдоль волн в пределах линейно-эхо-волновой структуры (LEWP), где мезомасштабные области низкого давления присутствуют . Некоторые отголоски лука могут вырасти и превратиться в дерехо, поскольку они быстро перемещаются по большой площади. На заднем крае дождевой полосы , связанной с зрелыми линиями шквалов, след может присутствовать , в очень редких случаях связанный с тепловым всплеском .

Теория

Теория полярного фронта была разработана Якобом Бьеркнесом на основе густой сети наблюдательных пунктов в Скандинавии во время Первой мировой войны. Эта теория предполагала, что основной приток в циклон был сосредоточен вдоль двух линий конвергенции: одна впереди минимума, а другая сзади. за низом. Висячую зону конвергенции называли линией шквала или холодным фронтом. Области облаков и осадков, по-видимому, были сосредоточены вдоль этой зоны конвергенции. Концепция фронтальных зон привела к концепции воздушных масс. Природа трехмерной структуры циклона была концептуализирована после разработки аэрационной сети в 1940-х годах. ^[1]

Линия шквала длиной более 1000 миль (1600 км) через Мексиканский залив и восточную часть США (радиолокационное покрытие осуществляется наземными радарами, поэтому среднее изображение не покрывает часть над заливом). Крайнее правое изображение сделано через пару часов после двух других и показывает самую сильную часть линии, проходящей через Флориду, Джорджию и Южную Каролину.

Жизненный цикл

Организованные зоны грозовой активности усиливают уже существующие фронтальные зоны и могут опережать холодные фронты. Это обгон происходит в пределах западных ветров по схеме, где струя верхнего уровня разделяется на два потока. Возникающая в результате мезомасштабная конвективная система (МКС) формируется в точке раскола верхнего уровня ветрового режима в области наилучшего притока на нижнем уровне.

Затем конвекция движется на восток и к экватору в теплый сектор, параллельно линиям толщины низкого уровня. Когда конвекция сильная, линейная или изогнутая, MCS называется линией шквала, при этом эта особенность располагается на переднем крае значительного сдвига ветра и повышения давления. ^[2] Эта особенность обычно проявляется в теплое время года на всей территории США при анализе поверхности, поскольку они лежат внутри резких впадин на поверхности.

Если линии шквалов образуются над засушливыми регионами, пыльная буря, известная как хабуб, может возникнуть в результате сильного ветра, поднимающего пыль с поверхности пустыни. ^[3] Далеко за зрелыми линиями шквала на заднем крае дождевого щита может образоваться низкий след. ^[4] что может привести к тепловому всплеску из-за прогрева нисходящей воздушной массы, которая уже не охлаждается дождем. ^[5]

более мелкие кучевые или слоисто-кучевые облака, а также перистые , а иногда и высококучевые или перисто-кучевые облака Перед линией шквала можно обнаружить . Эти облака являются результатом распада бывших кучево-дождевых облаков или области лишь незначительной нестабильности перед основной линией шквала.

Поскольку суперячейки и многоячеечные грозы рассеиваются из-за слабой поперечной силы или плохих подъемных механизмов (например, значительная местность или отсутствие дневного отопления) , фронт порывов, связанных с ними, может опережать саму линию шквала, и область низкого давления синоптического масштаба может затем заполнение, приводящее к ослаблению холодного фронта; по сути, гроза исчерпала свои восходящие потоки, превратившись в систему, в которой доминируют нисходящие потоки. Областями рассеивания шквальных гроз могут быть регионы с низким CAPE , низкой влажностью , недостаточным сдвигом ветра или плохой синоптической динамикой (например, низкое заполнение верхних уровней), что приводит к фронтолизу .

Отсюда произойдет общее утончение линии шквала: ветры со временем затухнут, границы оттока существенно ослабят восходящие потоки, а облака потеряют свою толщину.

Характеристики

Восходящие потоки

Ведущая область линии шквала состоит в основном из множества восходящих потоков или отдельных областей восходящего потока , поднимающихся от уровня земли до самых высоких участков тропосферы , конденсирующих воду и образующих темное, зловещее облако, которое превращается в облако с заметно выступающей верхушкой и наковальня (благодаря ветрам синоптического масштаба ). Из-за хаотичного характера восходящих и нисходящих потоков важны возмущения давления. Осадки охлаждают воздух из нисходящих потоков обычно наружу, чуть выше поверхности, и поднимают воздух в восходящие потоки, если только они не хлынут слишком далеко и не перережут этот приток . Визуально этот процесс может принимать форму шельфового облака , часто имеющего турбулентный вид.

Возмущения давления

Обращают на себя внимание возмущения давления вокруг гроз. Благодаря быстрой плавучести на нижних и средних уровнях зрелой грозы восходящий и нисходящий потоки создают отчетливые мезоцентры давления. Поскольку грозы организованы в виде линий шквалов, северный конец линии шквалов обычно называют циклоническим концом, а южная сторона вращается антициклонически (в северном полушарии). Из-за силы Кориолиса северный конец может развиваться дальше, создавая низкий след в форме запятой, или может продолжаться в виде шквала. Восходящий поток перед линией также создает мезоминимум , в то время как нисходящий поток сразу за линией создает мезохай.

Сдвиг ветра

Сдвиг ветра является важным аспектом линии шквала. В средах с низким и средним сдвигом зрелые грозы будут вызывать умеренные нисходящие потоки, достаточные для того, чтобы помочь создать передний подъемный механизм – фронт порывов. В условиях сильного сдвига, создаваемого противодействием струйным ветрам на малых высотах и синоптическим ветрам, восходящие и последующие нисходящие потоки могут быть гораздо более интенсивными (обычно в мезоциклонах суперячейки ). холодного воздуха Отток оставляет заднюю часть линии шквала струе среднего уровня, что способствует процессам нисходящего потока.

Суровые погодные показатели

Линии сильных шквалов обычно прогибаются из-за образования более сильной мезомасштабной системы высокого давления ( мезовысокого давления ) внутри конвективной области из-за сильного нисходящего движения за линией шквала и могут проявляться в форме нисходящего порыва . ^[6] Разница давлений между мезомасштабным максимумом и более низким давлением перед линией шквала вызывает сильные ветры, которые сильнее всего там, где линия наиболее изогнута.

Еще одним признаком присутствия суровой погоды вдоль линии шквала является ее трансформация в линейную эхо-волновую структуру (LEWP). LEWP — особая конфигурация в линии конвективных штормов, указывающая на наличие области низкого давления и возможность разрушительных ветров, крупных градов и смерчей. На каждом изломе LEWP находится мезомасштабная область низкого давления, которая может содержать торнадо. В ответ на очень сильный отток к юго-западу от мезомасштабного минимума часть линии выпячивается наружу, образуя носовое эхо. За этой выпуклостью находится мезомасштабная область высокого давления. ^[7]

Изображение на картах

Линии шквала изображаются в Национальной метеорологической службы (NWS) анализах поверхности в виде чередующегося рисунка из двух красных точек и тире с надписью «SQLN» или «ЛИНИЯ ШКАЛА». ^[8]

Вариации

Верно

Шельфовое облако на переднем крае дерехо, фотография в Миннесоте.

Деречо ( от испанского : « деречо », что означает «прямой»). ^[9] Это широко распространенная и продолжительная, сильная прямолинейная ураган, вызванная конвекцией, которая связана с быстро движущейся полосой сильных гроз, обычно принимающих форму носового эха. Дерехо дуют в направлении движения связанных с ними штормов, подобно фронту порывов , за исключением того, что ветер устойчив и обычно усиливается за фронтом «порывов». Явление теплой погоды, дерехо, происходит в основном летом, с мая по август в северном полушарии . Они могут возникать в любое время года и возникать в ночное время так же часто, как и в светлое время суток. ^[10]

Традиционными критериями, которые отличают дерехо от сильной грозы, являются устойчивый ветер со скоростью 58 миль в час (93 км/ч) во время шторма в отличие от порывов ветра, высокая или быстро увеличивающаяся скорость движения и географическая протяженность (обычно 250 морских миль (500 км; 300 миль) в длину.) ^[10] Кроме того, они имеют характерный внешний вид на радарах (эхо носовой части); несколько уникальных особенностей, таких как задняя выемка для притока и вихрь-книжка, и обычно проявляются двумя или более нисходящими порывами. Хотя эти штормы чаще всего случаются в Северной Америке, дерехо случаются и в других частях мира. За пределами Северной Америки их могут называть по-разному. Например, в Бангладеш и прилегающих частях Индии тип шторма, известный как «Норвестер», может быть прогрессивным дерехо. ^[10]

См. также

Ссылки

^ Университет Оклахомы (2004 г.). «Модель норвежского циклона» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г. Проверено 21 мая 2017 г.
^ Управление федерального координатора по метеорологии (2008 г.). «Глава 2: Определения» (PDF) . НОАА . стр. 2–1. Архивировано из оригинала (PDF) 6 мая 2009 г. Проверено 3 мая 2009 г.
^ Климатический центр Западного региона (2002). H. Архивировано 21 мая 2017 г. в Научно-исследовательском институте пустыни Wayback Machine . Проверено 22 октября 2006 г.
^ Просыпайтесь низко . Американское метеорологическое общество . 2009. ISBN 978-1-878220-34-9 . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 26 сентября 2019 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
^ Тепловой взрыв . Американское метеорологическое общество . 2009. ISBN 978-1-878220-34-9 . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
^ Джонсон, Р.Х.; Пи Джей, Гамильтон (июль 1988 г.). «Взаимосвязь характеристик приземного давления с осадками и структурой воздушного потока в линии интенсивного шквала в средних широтах» . Пн. Веа. Откр. 116 (7): 1444–1472. Бибкод : 1988MWRv..116.1444J . doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<1444:TROSPF>2.0.CO;2 .
^ Линия эхо-волны . Американское метеорологическое общество . 2009. ISBN 978-1-878220-34-9 . Проверено 3 мая 2009 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
^ Центр прогнозов погоды . «Легенды о продуктах WPC» . Национальная метеорологическая служба . Проверено 3 сентября 2015 г.
^ Испанско-английский словарь Merriam-Webster (2009). Деречо. Мерриам-Вебстер, Инкорпорейтед. Проверено 3 мая 2009 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Ф. Корфиди; Джеффри С. Эванс; Роберт Х. Джонс (1 февраля 2015 г.). «О Дерехосе» . Центр прогнозирования штормов Национальной метеорологической службы . Проверено 5 марта 2015 г.

[OU-1] Университет Оклахомы (2004 г.). «Модель норвежского циклона» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г. Проверено 21 мая 2017 г.

[2] Управление федерального координатора по метеорологии (2008 г.). «Глава 2: Определения» (PDF) . НОАА . стр. 2–1. Архивировано из оригинала (PDF) 6 мая 2009 г. Проверено 3 мая 2009 г.

[3] Климатический центр Западного региона (2002). H. Архивировано 21 мая 2017 г. в Научно-исследовательском институте пустыни Wayback Machine . Проверено 22 октября 2006 г.

[4] Просыпайтесь низко . Американское метеорологическое общество . 2009. ISBN 978-1-878220-34-9 . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 26 сентября 2019 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )

[5] Тепловой взрыв . Американское метеорологическое общество . 2009. ISBN 978-1-878220-34-9 . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )

[Johnson-6] Джонсон, Р.Х.; Пи Джей, Гамильтон (июль 1988 г.). «Взаимосвязь характеристик приземного давления с осадками и структурой воздушного потока в линии интенсивного шквала в средних широтах» . Пн. Веа. Откр. 116 (7): 1444–1472. Бибкод : 1988MWRv..116.1444J . doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<1444:TROSPF>2.0.CO;2 .

[7] Линия эхо-волны . Американское метеорологическое общество . 2009. ISBN 978-1-878220-34-9 . Проверено 3 мая 2009 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )

[8] Центр прогнозов погоды . «Легенды о продуктах WPC» . Национальная метеорологическая служба . Проверено 3 сентября 2015 г.

[9] Испанско-английский словарь Merriam-Webster (2009). Деречо. Мерриам-Вебстер, Инкорпорейтед. Проверено 3 мая 2009 г.

[noaa-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Ф. Корфиди; Джеффри С. Эванс; Роберт Х. Джонс (1 февраля 2015 г.). «О Дерехосе» . Центр прогнозирования штормов Национальной метеорологической службы . Проверено 5 марта 2015 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]