Превышение вершины
Пролетающая вершина (или проникающая вершина ) — куполообразный выступ, выстреливающий из вершины наковальни грозы в слои нижние стратосферы . [1] [2] Когда выступающая вершина сохраняется в течение 10 минут или дольше, это явный признак того, что шторм сильный . [3]
Формирование
[ редактировать ]
грозы Когда образуется гроза, облака вертикально проникают в атмосферу до тех пор, пока восходящий поток (теплый восходящий воздух) не достигнет уровня равновесия (EL) ; точка, в которой окружающий воздух имеет примерно такую же температуру или даже теплее. [4] Эта точка равновесия часто обозначается тропопаузой . Вместо того, чтобы продолжать подниматься в стратосферу, вертикальный рост облаков внезапно прекращается, и вместо этого облака распространяются горизонтально, образуя форму «наковальни» на вершине грозы. [3]
Выступающая вершина образуется, когда восходящий поток грозы из-за импульса от быстрого подъема и силы подъема через слой свободной конвекции (FCL) выходит за пределы равновесного уровня, образуя куполообразную структуру над наковальней. [5] Это может произойти с любым кучево-дождевым облаком при высокой нестабильности. В то время как наковальни формируются на равновесном уровне, выступающие вершины продолжают достигать максимального уровня участка (MPL) .
Перистый шлейф над наковальней
[ редактировать ]
Сильные восходящие потоки, очерченные выступающими вершинами, могут служить барьером для окружающего потока воздуха. Быстрые стратосферные ветры могут немного усиливаться при встрече с выступающими вершинами, охлаждаясь и создавая турбулентный след с более низкими температурами ниже по течению от восходящего потока. Это взаимодействие также выбрасывает лед и водяной пар из облака наковальни, образуя перистый шлейф, исходящий из области восходящего потока. [6] [7] хотя это наиболее очевидно в условиях средних широт, где тропопауза обычно ниже, а связанная с ней инверсия шире. [8] Эти перистые шлейфы могут быть теплее, чем нижележащее облако-наковальня, из-за смешивания воздуха из более теплой стратосферы . Появление таких объектов на спутниковых снимках, получивших название «перистые перистые облака над наковальней» (AACP), было связано с суровыми погодными явлениями. [6] [7] Исследование 2018 года, опубликованное в журнале Weather and Forecasting, показало, что 73 процента сообщений о значительных суровых погодных условиях в Соединенных Штатах были связаны со штормами, вызывающими AACP, и что AACP появлялись в среднем за 31 минуту до выпуска предупреждений о суровой погоде . [9] Моделирование показывает, что выступающие вершины ведут себя как гидравлические прыжки при наличии сильных ветров наверху, позволяя переносить более 7 т (7,7 тонн) водяного пара в нижнюю стратосферу в секунду. [10]
Суровая погода
[ редактировать ]
Многие грозы в какой-то момент своего жизненного цикла демонстрируют превышение вершины. [4] При более слабых грозах выступающая вершина недолговечна и часто принимает тонкий вид. [5] Если выступающая вершина поднимается и опускается циклически, причем каждое выступание сохраняется всего несколько минут, то это может указывать на то, что шторм пульсирующий и не такой сильный, как шторм с непрерывным выступающим вершиной. [11]
Превышение вершины, продолжающееся более 10 минут, является признаком сильного восходящего потока во время грозы, что указывает на высокую вероятность того, что шторм приведет к суровой погоде . [4] Если выступающая вершина непрерывна, это указывает на повышенную вероятность того, что шторм представляет собой суперячейку , то есть вращающийся шторм. [5] Во время сильного торнадо выступающая вершина может перевернуться или перевернуться, поскольку новая активность поднимается вверх по задней части, в то время как передняя часть выступающей вершины обрушивается в шторм. Во время длинного торнадо вся вершина шторма, включая выступающую за него вершину, может упасть на тысячи футов. [ нужна ссылка ]
Особенности шторма
[ редактировать ]Шторм, достаточно мощный, чтобы вызвать продолжительный выброс вершины, обычно приводит к следующему: [ нужна ссылка ] :
- Сильный дождь ; дождь . Из - за этого шторма за короткое время может пролиться
- Сильный прямой ветер с нисходящими порывами ; внутри грозовых облаков дуют мощные ветры. Эти ветры, вероятно, будут ощущаться на поверхности и представлять собой угрозу для авиации в воздухе.
- Иногда может образоваться торнадо ; наиболее сильные торнадо связаны с мезоциклонами, расположенными вблизи места смены вращающегося восходящего потока и заднего флангового нисходящего потока (RFD).
- Град ; Если восходящий поток достаточно силен, чтобы образовать вершину, он также может принести большой град .
- Шторм с выступающей вершиной является грозой и, следовательно, может вызвать молнию .
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шенк, МЫ (1974). «Изменчивость высоты вершины облаков сильных конвективных ячеек» . Журнал прикладной метеорологии . 13 (8): 918–922. Бибкод : 1974JApMe..13..917S . doi : 10.1175/1520-0450(1974)013<0917:cthvos>2.0.co;2 .
- ^ «Пролеты над вершинами – спутниковые методы обнаружения» . ЕВМЕТСАТ . 9 июня 2011 г. Архивировано из оригинала 10 мая 2019 г. . Проверено 10 мая 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Ченс Хейс, Национальная метеорологическая служба Уичито, Канзас. «Ярость шторма на равнинах». Обучение наблюдателей за штормами. Здание 4H, Салина, Канзас. 22 февраля 2010. Лекция.
- ^ Перейти обратно: а б с «Обнаружение грозы» . Национальная лаборатория сильных штормов (NSSL). Архивировано из оригинала 27 марта 2009 г. Проверено 28 февраля 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Превышение верхнего разрешения» . НССЛ. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. Проверено 28 февраля 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Сильные штормы демонстрируют свой возраст шлейфа » . НАСА. 15 августа 2018 г. Проверено 14 сентября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Филлипс, Джин (9 сентября 2021 г.). «Ученые лучше понимают ледяные шлейфы, связанные с сильными торнадо» . Мэдисон, Висконсин: Университет Висконсина-Мэдисона . Проверено 14 сентября 2023 г.
- ^ Мурильо, Элиза М.; Хомейер, Кэмерон Р. (декабрь 2022 г.). «Что определяет инфракрасную температуру шлейфа перистых облаков над наковальней?» . Журнал атмосферных наук . 79 (12): 3181–3194. Бибкод : 2022JAtS...79.3181M . doi : 10.1175/JAS-D-22-0080.1 .
- ^ Бедка, Кристофер; Мурильо, Элиза М.; Хомейер, Кэмерон Р.; Скарино, Бенджамин; Мерсиовский, Хайден (октябрь 2018 г.). «Шлейф перистых облаков над наковальней: важный индикатор суровой погоды на спутниковых изображениях в видимом и инфракрасном диапазоне» . Погода и прогнозирование . 33 (5): 1159–1181. Бибкод : 2018WtFor..33.1159B . дои : 10.1175/WAF-D-18-0040.1 .
- ^ О'Нил, Морган Э; Орф, Ли; Хеймсфилд, Джеральд М.; Халберт, Келтон (10 сентября 2021 г.). «Динамика гидравлического прыжка над грозой суперячейки» . Наука . 373 (6560): 1248–1251. Бибкод : 2021Sci...373.1248O . дои : 10.1126/science.abh3857 . ПМИД 34516791 . S2CID 237473018 .
- ^ «JetStream — Глоссарий» . Национальная метеорологическая служба . 29 августа 2007 года . Проверено 28 февраля 2008 г.