Derecho ( / ˈ dɛ rə tʃ oʊ / , от испанского: derecho [deˈɾetʃo] , «прямой») [ 1] — широко распространённый, продолжительный, прямолинейный штормовой ветер , связанный с быстро движущейся группой сильных гроз, известной как мезомасштабная конвективная система . [2]
Derechos вызывают ураганные ветры, сильные дожди и внезапные наводнения . Во многих случаях ветры, вызванные конвекцией, принимают форму эха-лука (обратная «С») линии шквала , часто формируясь под областью расходящихся верхних тропосферных ветров и в области как богатой влажности на низком уровне, так и адвекции теплого воздуха . Derechos быстро движутся в направлении движения связанных с ними штормов, подобно границе оттока (фронт порывов), за исключением того, что ветер остается устойчивым в течение большего периода времени (часто усиливаясь после начала) и может достигать ветров торнадо и ураганной силы. Конвективная система, создающая derecho, может оставаться активной в течение многих часов, а иногда и в течение нескольких дней.
Явление теплой погоды, деречо чаще всего случается летом, особенно в июне, июле и августе в Северном полушарии или в марте, апреле и мае в Южном полушарии, в областях умеренно сильной нестабильности и умеренно сильного вертикального сдвига ветра . Однако деречо может происходить в любое время года. Они одинаково вероятны как днем, так и ночью.
Различные исследования с 1980-х годов пролили свет на физические процессы, ответственные за создание широкомасштабных разрушительных ветров грозами. Кроме того, стало очевидно, что наиболее разрушительные дерехо связаны с определенными типами мезомасштабных конвективных систем, которые являются самоподдерживающимися (это означает, что конвективные системы не сильно зависят от крупномасштабных метеорологических процессов, таких как те, которые связаны с зимними штормами, вызывающими снежные бури , и сильными холодными фронтами). Кроме того, термин «дерехо» иногда неправильно применяется к конвективно генерируемым ветровым событиям, которые не являются особенно хорошо организованными или продолжительными. По этим причинам в метеорологическом сообществе было введено более точное, физически обоснованное определение «дерехо». [3] [4]
Derecho происходит от испанского прилагательного, означающего «прямой» (или «прямой»), в отличие от торнадо , который является «закрученным» ветром . [5] Слово было впервые использовано в Американском метеорологическом журнале в 1888 году Густавом Детлефом Хинриксом в статье, описывающей это явление и основанной на значительном событии derecho, которое пересекло Айову 31 июля 1877 года. [6]
Организованные области грозовой активности усиливают уже существующие фронтальные зоны и могут опережать холодные фронты . Результирующая мезомасштабная конвективная система (MCS) часто формируется в точке сильнейшего расхождения потока верхнего уровня, а новые грозовые ячейки развиваются в области с наибольшим притоком нижнего уровня. [7] [8] Конвекция имеет тенденцию двигаться на восток или к экватору , примерно параллельно линиям толщины нижнего уровня и обычно несколько правее среднего тропосферного потока. Когда конвекция строго линейна или слегка изогнута, MCS называется линией шквала , при этом самые сильные ветры обычно возникают сразу за передним краем значительного сдвига ветра и повышения давления. [9]
Классические дерехо происходят с линиями шквала, которые содержат дугообразные или копьевидные особенности, которые видны на метеорологическом радаре , которые известны как эхо-сигналы дуги или копьевидные эхо-сигналы . Линии шквала обычно «выгибаются» из-за образования мезомасштабной системы высокого давления , которая формируется в стратиформной области дождя за начальной конвективной линией. Эта область высокого давления формируется из-за сильных нисходящих воздушных потоков за линией шквала и может иметь форму нисходящего порыва . [10] Размер дуги может варьироваться, и штормы, связанные с дугой, могут исчезать и развиваться заново.
В прохладный сезон в Северном полушарии дерехо обычно развиваются в условиях юго-западных ветров средней тропосферы, в условиях слабой или умеренной атмосферной нестабильности (вызванной относительной теплотой и влажностью вблизи уровня земли и более прохладным воздухом наверху, что измеряется конвективной доступной потенциальной энергией ) и высокими значениями вертикального сдвига ветра (20 м/с или 40 узлов в пределах самых нижних 5 км или 16 000 футов атмосферы).
В теплое время года дерехо в Северном полушарии чаще всего формируются в западном и северо-западном потоке на средних уровнях тропосферы , с умеренными или высокими уровнями термодинамической нестабильности. Как уже упоминалось ранее, дерехо благоприятствуют средам с низкоуровневой теплой адвекцией и значительной низкоуровневой влажностью. [11]
Распространенное определение — это грозовой комплекс, который создает разрушительную ветровую полосу шириной не менее 390–640 километров (240–400 миль), [12] [4] [13] характеризующуюся концентрированной областью конвективно-индуцированных порывов ветра, превышающих 25 м/с (50 узлов). [2] Согласно критерию Национальной метеорологической службы (NWS), дерехо классифицируется как полоса штормов, в которых ветер имеет скорость не менее 25 м/с (50 узлов) вдоль всего пролета фронта шторма, поддерживаемого в течение периода времени не менее шести часов. Некоторые исследования добавляют требование, чтобы не более двух или трех часов разделяло любые два последовательных сообщения о ветре. [14] Более позднее, более физически обоснованное определение «дерехо» предлагает зарезервировать этот термин для использования с конвективными системами, которые не только содержат уникальные особенности, наблюдаемые с помощью радара, такие как лучевые эхо-сигналы и мезовихри , но также и для событий, которые создают полосы повреждений шириной не менее 100 км (60 миль) и длиной 650 км (400 миль). [3]
11 января 2022 года Национальное управление океанических и атмосферных исследований и Министерство окружающей среды и изменения климата Канады официально пересмотрели критерии классификации шторма как derecho. Ветряной шторм должен соответствовать следующим критериям: [4]
До 11 января 2022 года определение derecho было следующим: [12]
Обычно различают четыре типа дерехо:
Ветры в дерехо могут быть усилены нисходящими кластерами, встроенными в шторм. Эти прямолинейные ветры могут превышать 45 м/с (85 узлов), достигая 60 м/с (115 узлов) в прошлых событиях. [17] Торнадо иногда формируются в событиях дерехо, хотя такие события часто трудно подтвердить из-за дополнительного ущерба, вызванного прямолинейными ветрами в непосредственной близости. [18]
При среднем рейтинге торнадо в Соединенных Штатах и Канаде в нижнем конце классификации F/ EF 1 с пиковыми ветрами от 40 до 45 м/с (от 75 до 85 узлов), а в большинстве или во всем остальном мире даже ниже, дерехо, как правило, приносят подавляющее большинство экстремальных ветровых условий на большей части территории, на которой они возникают. [ необходима ссылка ] Наборы данных, собранные Национальной метеорологической службой США и другими организациями, показывают, что большая полоса северо-центральной части Соединенных Штатов и, предположительно, по крайней мере, прилегающие районы Канады и большая часть поверхности Великих озер, могут ожидать ветра от 40 до 55 м/с (от 75 до 105 узлов) на значительной площади по крайней мере один раз в любой 50-летний период, включая как конвективные явления, так и внетропические циклоны и другие события, получающие энергию от бароклинных источников. Только на 40–65 процентах или около того территории Соединенных Штатов, расположенных на побережье Атлантического бассейна, и в части Эверглейдс деречо в этом отношении уступают ураганам , обрушивающимся на сушу , которые в худшем случае могут иметь ветры такой же силы, как торнадо категории EF3 . [19]
Определенные ситуации дерехо являются наиболее распространенными примерами суровых погодных вспышек, которые могут стать менее благоприятными для образования торнадо по мере того, как они становятся более сильными; [ необходимо разъяснение ] высота 30–31 мая 1998 года верхний Средний Запад-Канада-штат Нью-Йорк дерехо и последние стадии значительных вспышек торнадо и суровых погодных явлений в 2003 и 2004 годах являются лишь тремя примерами этого. Некоторые измерения верхних слоев воздуха, используемые для прогнозирования суровых погодных явлений, могут отражать эту точку убывающей доходности для образования торнадо, и упомянутые три ситуации были примерами, во время которых редкие особо опасные ситуации суровые грозы разновидности суровых погодных наблюдений были выпущены Центром прогнозирования штормов Национального управления океанических и атмосферных исследований США . [ необходимо цитирование ]
Некоторые дерехо развивают радиолокационную сигнатуру, напоминающую сигнатуру урагана на низких уровнях. Они могут иметь центральный глаз без осадков, с минимальным центральным давлением и окружающими полосами сильной конвекции, но на самом деле связаны с MCS, развивающим множественные линии шквала, и не являются тропическими по своей природе. Эти штормы имеют теплое ядро, как и другие мезомасштабные конвективные системы. Один такой дерехо произошел на Среднем Западе США 21 июля 2003 года. Область конвекции образовалась на востоке Айовы около слабого стационарного/теплого фронта и в конечном итоге созрела, приняв форму волнистой линии шквала на западе Огайо и юге Индианы . Система снова усилилась после выхода из долины Огайо, начав формировать большой крюк, со случайными эхами крючка, появляющимися вдоль его восточной стороны. Образовался центр низкого давления на поверхности, который стал более впечатляющим позже в тот же день. [20] Другим примером является южное дерехо Среднего Запада в мае 2009 года .
Деречо в Северной Америке образуются преимущественно с апреля по август, достигая пика частоты с мая по июль. [17] В это время года деречо в основном встречаются на Среднем Западе США и во Внутренних нагорьях США, чаще всего в Оклахоме и по всей долине Огайо . [13] В середине лета, когда жаркая и душная воздушная масса покрывает северо-центральную часть США, они часто развиваются дальше на север в Манитобу или северо-запад Онтарио , иногда значительно севернее границы Канады и США.
Северная Дакота , Миннесота и верхний Мичиган также уязвимы для штормов дерехо, когда такие условия имеют место. Они часто происходят вдоль стационарных фронтов на северной периферии, где существует наиболее интенсивный пузырь тепла и влажности. Поздние годовые дерехо обычно ограничиваются Техасом и Глубоким Югом , хотя поздний летний дерехо ударил по верхним частям штата Нью-Йорк после полуночи 7 сентября 1998 года. Теплые сезонные дерехо имеют большую нестабильность, чем их холодные аналоги, в то время как прохладные сезонные дерехо имеют больший сдвиг, чем их теплые аналоги.
Хотя эти штормы чаще всего случаются в Северной Америке, деречо могут происходить и в других местах мира, в некоторых районах относительно часто. За пределами Северной Америки их иногда называют по-разному. Например, в Бангладеш и некоторых частях Восточной Индии тип шторма, известный как «Калбайсакхи» или « Норвестерс », может быть прогрессирующим деречо. [2] Одно из таких событий произошло 10 июля 2002 года в Германии: серийный деречо убил восемь человек и ранил 39 недалеко от Берлина. Деречо случаются на юго-востоке Южной Америки (особенно в Аргентине и на юге Бразилии) [21] и в Южной Африке, а также в более редких случаях вблизи или к северу от 60-й параллели в северной Канаде. Будучи в первую очередь явлением средних широт , деречо случаются в бассейне Амазонки в Бразилии. [22] 8 августа 2010 года деречо обрушился на Эстонию и сорвал башню церкви Вяйке-Маарья. [23] Деречо иногда можно увидеть в Китае. [24]
Поскольку derechos случаются в теплые месяцы и часто в местах с холодным зимним климатом, наибольшему риску подвергаются те, кто занимается активным отдыхом. Туристы, путешественники и автомобилисты подвергаются наибольшему риску из-за падающих деревьев, опрокинутых прямыми ветрами. Такие штормы повалили широкие полосы леса. Люди, живущие в передвижных домах, также подвергаются риску; передвижные дома, которые не закреплены на земле, могут быть опрокинуты сильным ветром. По всей территории Соединенных Штатов, Мичиган и Нью-Йорк понесли много смертельных случаев от derechos. До урагана Катрина число погибших от derechos и ураганов было сопоставимо в Соединенных Штатах. [13]
Derechos также может серьезно повредить систему распределения электроэнергии в городской зоне, особенно если эти услуги проложены над землей. Derecho, обрушившийся на Чикаго, штат Иллинойс, 11 июля 2011 года, оставил без электричества более 860 000 человек. [25] Североамериканский derecho в июне 2012 года отключил электроэнергию более чем 3,7 миллионам потребителей, начиная со Среднего Запада Соединенных Штатов, через центральные Аппалачи, в Среднеатлантические штаты во время сильной жары . [26]
В августе 2020 года в районе Сидар-Рапидс, штат Айова, максимальная измеренная скорость ветра составила 56 м/с (109 узлов), а предполагаемая скорость ущерба достигла 63 м/с (120 узлов). [27] Шторм был назван одним из крупнейших «наземных ураганов» в зарегистрированной истории, породив 17 подтвержденных торнадо по всему Висконсину, Иллинойсу и Индиане. Десять миллионов акров посевов были повреждены или уничтожены, что составляет примерно треть сельскохозяйственных угодий штата Айова. [28] Более миллиона домов по всему Среднему Западу остались без основных услуг, таких как вода и электричество. [29] Губернатор Айовы Рейнольдс запросил 4 миллиарда долларов федеральной помощи для оказания помощи в восстановительных работах. [30] Подтверждено, что ветры усилились в Колорадо и Небраске, а затем продолжили движение по территории 5 штатов, включая Айову, Миннесоту, Иллинойс, Индиану и Огайо, оставив после себя разрушения, оцениваемые в более чем 7,5 млрд долларов ущерба. [31]
21 мая 2022 года деречо в южном Онтарио и западном Квебеке пронесся вдоль самого густонаселенного региона Канады, достигнув максимальной скорости ветра 190 км/ч. [32] Деречо убил 10 человек и нанес ущерб имуществу на сумму 875 миллионов долларов, что стало шестым по величине «событием со страховым убытком» в истории Канады. [33] Разрушение опор линий электропередач на несколько недель лишило некоторые сельские общины телефонной связи и электроснабжения.
Derechos могут быть опасны для авиации из-за встроенных микропорывов, нисходящих порывов и кластеров нисходящих порывов. [2] Кроме того, мощные восходящие потоки и высокие вершины облаков могут стать причиной опасных условий. Их огромные размеры также делают их очень сложными для навигации.
Словарное определение термина derecho в ВикисловареПо определению, если полоса ущерба от ветра простирается более чем на 240 миль (около 400 километров) и включает порывы ветра со скоростью не менее 58 миль в час (93 км/ч) или выше на большей части ее длины, то событие может быть классифицировано как derecho.
