Мезомасштабная метеорология
Мезомасштабная метеорология - это изучение погодных систем и процессов в масштабах меньших, чем системы синоптического масштаба , но больше, чем микромасштаб и штормовой масштаб. Горизонтальные размеры обычно варьируются от 5 километров (3 миль) до нескольких сотен километров. Примерами мезомасштабных погодных систем являются морские бризы , линии шквалов и мезомасштабные конвективные комплексы .
Вертикальная скорость часто равна или превышает горизонтальную скорость в мезомасштабных метеорологических системах из-за негидростатических процессов, таких как плавучее ускорение восходящего потока или ускорение через узкий горный перевал.
Классификация
[ редактировать ]
Самые ранние сети метеорологических наблюдений в конце 1800-х и начале 1900-х годов могли обнаруживать движение и эволюцию более крупных синоптического масштаба систем , таких как области высокого и низкого давления . Однако более мелкие и потенциально опасные метеорологические явления не были должным образом зафиксированы разреженными сетями наблюдения. Появление метеорологических радаров в середине 1900-х годов и лучшее понимание поведения гроз привело к растущему признанию необходимости изучения явлений между масштабами, изучаемыми в существующих дисциплинах микро- и синоптической метеорологии. [1] Термин «мезомасштаб» возник у М.Г.Х. Лигды из Массачусетского технологического института , который предположил необходимость изучения явлений в таких масштабах в 1951 году: [1] [2]
Ожидается, что радар предоставит полезную информацию о структуре и поведении той части атмосферы, которая не охвачена ни микро-, ни синоптически-метеорологическими исследованиями. Мы уже наблюдали с помощью радара, что составы осадков, которые, несомненно, имеют важное значение, происходят в масштабе, слишком большом, чтобы его можно было наблюдать с одной станции, и в то же время слишком маленьком, чтобы появиться даже на секционных синоптических картах. Явления такого масштаба вполне можно было бы назвать мезометеорологическими.
- MGH Ligda, «Радиолокационное наблюдение за штормами», Сборник метеорологии (1951). [3]
Подклассы
[ редактировать ]Мезомасштабная метеорология в широком смысле касается метеорологических явлений размером более нескольких километров в поперечнике, но меньшими, чем могли быть разрешены сетями наблюдения, использовавшимися в самых ранних стандартизированных картах погоды . [4] Мезомасштабный режим часто делят на эти подклассы в зависимости от размера связанных с ним погодных систем: [5]
- Мезо-альфа (мезо-α) — такие явления, как фронты , линии шквалов , мезомасштабные конвективные системы (MCS), тропические циклоны на меньшем крае синоптического масштаба в масштабе 200–2000 км . [5]
- Мезо-бета (мезо-β) — явления в масштабе 20–200 км, такие как мезоциклоны , морские бризы и снежные бури с эффектом озера . [5] Мезокале часто относится конкретно к мезо-β-шкале. [6]
- Мезо-гамма (мезо-γ) - явления в масштабе 2–20 км, такие как грозовая конвекция , сложные рельефные потоки (на границе микромасштаба , также известного как штормовой масштаб )
Следует отметить, что тропические и субтропические циклоны классифицируются Национальным центром ураганов как синоптические, а не мезомасштабные. [7]
Динамика
[ редактировать ]
Мезомасштабные процессы характеризуются относительно большим числом Россби по сравнению с процессами синоптического масштаба . Таким образом, на более коротких расстояниях, что связано с явлениями мезомасштаба, важность геострофического баланса и вращения Земли в формировании атмосферных процессов невелика по сравнению с явлениями синоптического масштаба. [8] Это особенно справедливо в отношении нижнего конца мезомасштабного диапазона. [9] : 8 Поскольку кривизна Земли на мезомасштабе мала, физические модели, используемые для диагностики мезомасштабных явлений, часто предполагают постоянную частоту Кориолиса . [8] Тем не менее, сила Кориолиса не пренебрежимо мала и сравнима с влиянием плавучести атмосферы . [6]
Крупномасштабная турбулентность и вихри также играют большую роль в мезомасштабной метеорологии. [8] Вертикальное движение воздуха (часто выражаемое как омега ) больше в мезомасштабе, чем в синоптическом масштабе, а на распределение давления воздуха имеет тенденцию влиять поведение ветров в мезомасштабе (в отличие от обратного в синоптических масштабах). [6] Для многих мезомасштабных явлений вертикальное ускорение воздуха достаточно велико, поэтому расчеты не могут предполагать гидростатический баланс . Это часто справедливо для явлений, вертикальные размеры которых примерно равны их горизонтальным размерам. [9] : 9
Мезомасштабные границы
[ редактировать ]Как и в синоптическом фронтальном анализе , в мезомасштабном анализе для описания явлений используются холодные, теплые и закрытые фронты на мезомасштабе. На картах погоды мезомасштабные фронты изображаются меньшими по размерам и с вдвое большим количеством выступов или шипов, чем синоптическая разновидность. В Соединенных Штатах противодействие использованию мезомасштабных версий фронтов при анализе погоды привело к использованию всеобъемлющего символа (символа впадины) с обозначением границы оттока в качестве фронтального обозначения. [10]
См. также
[ редактировать ]- Микромасштабная метеорология
- Мисомасштабная метеорология
- ПОЛИГОН эксперимент
- Анализ приземной погоды
- Метеорология синоптического масштаба
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Трапп, Роберт Дж. (2013). Мезомасштабно-конвективные процессы в атмосфере . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-88942-1 .
- ^ Фудзита 1986 , с. 23.
- ^ Лигда, Мирон Г.Х. (1951). «Радарное наблюдение за штормом». Сборник метеорологии : 1265–1282. дои : 10.1007/978-1-940033-70-9_103 . ISBN 978-1-940033-70-9 .
- ^ Марковски, Пол; Ричардсон, Иветт (2010). Мезомасштабная метеорология в средних широтах . Чичестер: Уайли-Блэквелл. ISBN 978-0-470-74213-6 .
- ^ Jump up to: а б с Орлански, И. (1975). «Рациональное разделение масштабов атмосферных процессов» (PDF) . Бюллетень Американского метеорологического общества . 56 (5): 527–530.
- ^ Jump up to: а б с Шу, Шаовэн; Шоу, Исюань; Введение в мезомасштабную метеорологию . Сингапур: Springer Nature doi : 10.1007/ . 978-981-19-8606-2 978-981-19-8605-5 . S2CID 257624656 .
- ^ «Глоссарий терминов NHC» .
- ^ Jump up to: а б с Паркер, диджей (2015). «Мезомасштабная метеорология | Обзор». Энциклопедия атмосферных наук : 316–322. дои : 10.1016/B978-0-12-382225-3.00478-3 . ISBN 978-0-12-382225-3 .
- ^ Jump up to: а б Марковски, Пол; Ричардсон, Иветт (2010). Мезомасштабная метеорология в средних широтах . Чичестер: Уайли-Блэквелл. ISBN 978-0-470-74213-6 .
- ^ Рот, Дэвид. «Руководство по унифицированному анализу поверхностей» (PDF) . Центр гидрометеорологических прогнозов . Проверено 24 октября 2006 г.
- Фудзита, Т.Т. (1986). «Мезомасштабные классификации: их история и применение к прогнозированию». В Рэе, PS (ред.). Мезомасштабная метеорология и прогнозирование . Бостон: Американское метеорологическое общество. стр. 18–35.
 | Эта метеорологии статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |