Сигнатура обломков торнадо
Сигнатура торнадо обломков ( TDS ), часто в просторечии называемая шаром обломков . [1] Это область с высокой отражательной способностью метеорологического радара, вызванная обломками поднимающимися в воздух , обычно связанными с торнадо . [1] [2] TDS также может быть обозначен радарными продуктами с двойной поляризацией, обозначаемыми как поляриметрическая сигнатура обломков торнадо ( PTDS ). Поляриметрический радар может распознавать метеорологические и неметеорологические гидрометеоры , а совместное размещение PTDS с повышенной отражательной способностью шара обломков используется метеорологами в качестве подтверждения того, что происходит торнадо. [3]
Фон
[ редактировать ]
Шары обломков могут быть результатом антропогенного мусора или мусора из биомассы , и они с большей вероятностью возникнут, если торнадо пересекает «богатую цель» среду, такую как лес или населенный пункт. TDS, скорее всего, будет наблюдаться, когда торнадо находится ближе к радару, и чем дальше от радара наблюдается TDS, тем больше вероятность того, что торнадо сильнее. В результате сильных ветров, которые могут повредить конструкции и поднять обломки в воздух, шары обломков обычно являются результатом торнадо EF3 или более сильных по расширенной шкале Фудзиты . Более слабые торнадо также могут не вызывать образование шаров обломков из-за их, как правило, недолговечности, и поэтому любые обломки не могут быть отобраны радаром. [4] Однако не все торнадо, отвечающие таким требованиям к прочности, имеют шары обломков, в зависимости от их близости к источникам обломков и расстояния от радиолокационной станции. [1] Шар из мусора на радиолокационных изображениях может подтвердить торнадо в 70–80% случаев. [5]
Шары обломков видны на радиолокационных изображениях отражательной способности как небольшая округлая область с высокими значениями отражательной способности. Исследования, проведенные на шарах обломков, которые были отмечены во время супервспышки 2011 года, показали, что горизонтальная отражательная способность от шаров обломков во время этих вспышек колебалась от 51 до 72 дБЗ . Значения отражательной способности также уменьшались с увеличением высоты. [1] Из-за неравномерного и переменного размера, формы и диэлектрической проницаемости частиц мусора шары мусора обычно дают коэффициент корреляции ( ρ hv ) менее 0,80. Значения дифференциальной отражательной способности ( Z DR ), связанные с шарами обломков, обычно близки или ниже 0 дБ из-за случайного, кувыркающегося характера торнадо обломков. Шары обломков почти всегда связаны с сильной парой скоростей и соответствующим алгоритмом обнаружения, сигнатурой вихря торнадо (TVS) или алгоритмом обнаружения торнадо (TDA). [6]
Алгоритм под названием Polarimetric Tornado Debris Signature (PTDS) был разработан исследователями путем объединения поляриметрических данных с данными об отражательной способности и скорости, показывая области с вероятностью обнаружения более 80%. Он используется в выходных данных метеорологического радара Национальной метеорологической службы США . [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Банкерс, Мэтью Дж.; Бакстер, Мартин А. (23 августа 2011 г.). «Сигнатуры торнадических обломков на радаре 27 апреля 2011 г.» (PDF) . Национальная метеорологическая служба . Проверено 31 декабря 2012 г.
- ^ «Суровая погода и наводнение 3 марта 2012 г.; Торнадо EF3 компании Lowndes-Lanier» . Таллахасси, Флорида : Национальная метеорологическая служба . Проверено 31 декабря 2012 г.
- ^ «Сигнатура торнадических обломков с радара двойной поляризации» . NWS Бирмингем, Алабама. 3 октября 2012 года . Проверено 12 мая 2014 г.
- ^ Рыжков Александр В.; Шур, Терри Дж.; Берджесс, Дональд В.; Хайнзельман, Памела Л.; Джангранде, Скотт Э.; Зрнич, Душан С. (2005). «Совместный эксперимент по поляризации: поляриметрические измерения осадков и классификация гидрометеоров» (PDF) . Бык. Являюсь. Метеорол. Соц . 86 (6): 809–24 [821]. Бибкод : 2005BAMS...86..809R . дои : 10.1175/BAMS-86-6-809 . Проверено 31 декабря 2012 г.
- ^ Вайнберг, Марк (19 марта 2012 г.). «Знакомство с метеорологическим радаром… Шар из мусора» . WDRB.com . Проверено 31 декабря 2012 г.
- ^ Шлаттер, Пол. «Применение радаров Dual-Pol: признаки торнадических обломков» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Проверено 31 декабря 2012 г.
- ^ Джеффри С. Снайдер; Александр В. Рыжков (сентябрь 2015 г.). «Автоматическое обнаружение поляриметрических признаков торнадических обломков с использованием алгоритма классификации гидрометеоров» . Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 54 (9): 1861–1870. Бибкод : 2015JApMC..54.1861S . doi : 10.1175/JAMC-D-15-0138.1 . ISSN 1558-8424 . Проверено 26 февраля 2024 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Обучение работе с радаром с двойной поляризацией для партнеров NWS, включая модуль «Сигнатуры обломков торнадо» NWS от Отдела обучения принятию решений по предупреждению (WDTB)
- Ван Ден Брук, Мэтью С.; СТ Яуерник (2014). «Пространственные и временные характеристики поляриметрических следов торнадических обломков» . Дж. Прил. Метеорол. Климатол . 53 (10): 2217–31. Бибкод : 2014JApMC..53.2217V . doi : 10.1175/JAMC-D-14-0094.1 .
- Бодин, Дэвид Дж.; Р.Д. Палмер; Г. Чжан (2014). «Двухволновой поляриметрический радиолокационный анализ признаков торнадических обломков» . Дж. Прил. Метеорол. Климатол . 53 (2): 242–61. Бибкод : 2014JApMC..53..242B . doi : 10.1175/JAMC-D-13-0189.1 .