Кольцевой тропический циклон
Кольцевой тропический циклон — это тропический циклон от нормального до большого, , который имеет симметричный глаз окруженный толстым и однородным кольцом интенсивной конвекции , часто имеющий относительное отсутствие отдельных дождевых полос и имеющий симметричный в целом вид. В результате внешний вид кольцевого тропического циклона можно назвать сродни шине или бублику . [1] Кольцевые характеристики могут быть достигнуты по мере усиления тропических циклонов; однако вне процессов, обуславливающих переход от асимметричных систем к кольцевым, и аномальной устойчивости к негативным факторам окружающей среды, обнаруживаемой у штормов с кольцевыми особенностями, кольцевые тропические циклоны ведут себя аналогично асимметричным штормам. Большинство исследований, связанных с кольцевыми тропическими циклонами, ограничиваются спутниковыми изображениями и авиационной разведкой, поскольку условия, которые, как считается, приводят к появлению кольцевых характеристик, обычно возникают над открытой водой, вдали от суши, где возможны наземные наблюдения.
Характеристики и идентификация
[ редактировать ]Кольцевой ураган был впервые определен как подмножество тропических циклонов Джоном Кнаффом из Университета штата Колорадо и Джеймсом Коссином из Университета Висконсин-Мэдисон в 2002 году с использованием инфракрасных спутниковых изображений, которые служат визуальным средством определения кольцевых характеристик в тропических районах. циклон. среднего или большего размера, Кнафф и Коссин определили кольцевой тропический циклон как тропический циклон, у которого имеется глаз окруженный глубокой конвекцией, содержащей внутреннее ядро шторма, и отсутствие конвекции за пределами центральной плотной облачности в течение как минимум трех часов. В результате у кольцевых штормов отсутствуют полосы дождя, характерные для типичного тропического циклона. Эти особенности придают шторму осесимметричный вид, характерный для кольцевых тропических циклонов. Однако это определение применимо только до тех пор, пока шторм сохраняет эти характеристики — когда и пока шторм не имеет кольцевых характеристик, тропический циклон считается асимметричным . Помимо основных определяющих характеристик, суточная пульсация полога перистых облаков , связанная с оттоком, стихает, когда штормы становятся кольцевыми. [1] Некоторые кольцевые тропические циклоны могут также иметь «глаз вертушки» - особенность, при которой в условиях шторма его глаз принимает вид колеса со спицами . [2] Алгоритм идентификации кольцевых тропических циклонов в режиме реального времени по объективным критериям - Кольцевой индекс ураганов - был разработан и демонстрирует некоторую мощность, но по состоянию на 2008 год еще не работал. [3] Однако позже Национальный центр ураганов (NHC) начал использовать кольцевой индекс ураганов для оценки кольцевых тропических циклонов. Индекс учитывает высоту облаков грозы, радиусы глаз и другие подобные факторы с использованием спутниковых изображений, а затем выдает число с максимальным значением по шкале, равным 100. Любой шторм со значением ноль и ниже не являются кольцевыми, а бури с положительными индексами считаются кольцевыми. Тропические циклоны с более высокими индексами имеют более кольцевые характеристики, чем циклоны с более низкими индексами. [3] [4] [5]
Хотя тропические циклоны могут достигать кольцевых характеристик в широком диапазоне интенсивности, кольцевые штормы обычно представляют собой сильные тропические циклоны со средней максимальной устойчивой скоростью ветра 108 узлов (124 миль в час; 200 км/ч). Кроме того, штормы, приобретающие кольцевые характеристики, менее склонны к ослаблению под воздействием негативных факторов окружающей среды . Кольцевые циклоны могут сохранять свою пиковую интенсивность в течение продолжительных периодов времени, в отличие от своих асимметричных аналогов. После пиковой интенсивности такие системы будут иметь тенденцию постепенно снижаться. Эта необычная устойчивость интенсивности затрудняет прогнозирование их будущей интенсивности и часто приводит к большим ошибкам прогноза. При анализе ураганов в восточной части Тихого океана и Северной Атлантике в период с 1995 по 1999 год Кнафф и Коссин заметили, что Национальный центр ураганов недооценил интенсивность кольцевых ураганов за 72 часа до 18,9 узлов (35,0 км/ч, 21,7 миль в час). [1]
Исследование тихоокеанских тайфунов в период с 1990 по 2009 год выявило только 12 тайфунов с кольцевыми характеристиками, что соответствует частоте возникновения 4 процентов. [6]
Переход от асимметричных циклонов и необходимые условия
[ редактировать ]
Тропические циклоны могут стать кольцевыми в результате мезовихрей на стенках глаза, смешивающих сильные ветры, возникающие в стенках глаз штормов, со слабыми ветрами глаза , что помогает расширить глаз. Кроме того, этот процесс помогает создать эквивалентную потенциальную температуру (часто называемую тета-е или ) внутри глаза относительно однородный. Этот переход занимает примерно 24 часа и может рассматриваться как своего рода цикл замены глазной стенки . Также было обнаружено, что ветры уменьшаются ступенчато в пределах радиуса максимального ветра , что может указывать на то, что по мере усиления циклонов между глазом и стенкой глаза смешивается больше ветра, что помогает объяснить, почему кольцевые характеристики обычно характерны только для штормов с более высокой силой. интенсивности. [1]
Интенсивность кольцевых систем обычно превышает 83,5% от максимальной потенциальной интенсивности , что позволяет предположить, что условия, в которых штормы приобретают кольцевые характеристики, обычно способствуют сохранению и усилению тропических циклонов. Кольцевые тропические циклоны также требуют слабого сдвига ветра , а все штормы в восточной части Тихого океана и Северной Атлантике, изученные Кнаффом и Коссином, демонстрировали восточные ветры и холодный воздух в верхней тропосфере . Помимо сильного оттока , это позволяет предположить, что условия, вызывающие возникновение кольцевых тропических циклонов, наиболее оптимальны ближе к экваториальной стороне субтропического хребта и внутри тропиков . Однако более высокие температуры поверхности моря (ТПМ) не требуются для кольцевых тропических циклонов, при этом кольцевые характеристики развиваются только в узком диапазоне умеренных ТПО, в пределах 25,4–28,5 ° C (77,7–83,3 ° F). [1]
Условия, благоприятные для развития кольцевых тайфунов в западной части северной части Тихого океана, локализуются в двух областях внутри зонального пояса между 20° и 30° с.ш.; одна из этих областей лежит над центральной частью бассейна, а другая расположена к востоку от Тайваня . [6] В восточной части северной части Тихого океана такие условия наблюдались только в 3 процентах случаев в период с 1998 по 1999 год. За тот же период времени в Североатлантическом бассейне были благоприятные условия для развития кольцевого пространства только в 0,8 процентах случаев. [1]
См. также
[ редактировать ]
- Тропический циклогенез
- Прогнозирование тропических циклонов
- В центре плотная облачность
- сила Кориолиса
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Кнафф, Джон А.; Коссин, Джеймс П. (апрель 2003 г.). «Кольцевые ураганы» . Погода и прогнозирование . 18 (2): 204–223. Бибкод : 2003WtFor..18..204K . doi : 10.1175/1520-0434(2003)018<0204:AH>2.0.CO;2 .
- ^ Монтгомери, Майкл Т. (2014). Достижения в исследованиях тропических циклонов: Глава 21: Введение в динамику ураганов: интенсификация тропических циклонов (PDF) . Военно-морская аспирантура . Проверено 18 мая 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кнафф, Джон А.; Крам, штат Калифорния; Шумахер, АБ; Коссин, JP; ДеМария, М. (февраль 2008 г.). «Объективная идентификация кольцевых ураганов» . Погода и прогнозирование . 23 (1). Американское метеорологическое общество : 17–28. Бибкод : 2008WtFor..23...17K . CiteSeerX 10.1.1.533.5293 . дои : 10.1175/2007WAF2007031.1 .
- ^ Луи Куибб (15 апреля 2015 г.). «Кольцевые тропические циклоны» . Блогспот . Проверено 4 марта 2021 г.
- ^ Ликсион А. Авила (7 сентября 2018 г.). «Обсуждение урагана Оливия номер 26» . www.nhc.noaa.gov . Майами, Флорида: Национальный центр ураганов . Проверено 4 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чу, Кекуан; Тан, Же-Мин (апрель 2014 г.). «Кольцевые тайфуны в западной части северной части Тихого океана» . Погода и прогнозирование . 29 (2). Бостон, Массачусетс: Американское метеорологическое общество: 241–251. Бибкод : 2014WtFor..29..241C . дои : 10.1175/WAF-D-13-00060.1 .
