Линия шквала , или, точнее , квазилинейная конвективная система ( QLCS ), представляет собой линию гроз , часто формирующуюся вдоль или впереди холодного фронта . В начале 20 века этот термин использовался как синоним холодного фронта (который часто сопровождается резкими и порывистыми сменами ветров). Линейные грозовые структуры часто содержат сильные осадки , град , частые молнии , сильные прямолинейные ветры , а иногда и торнадо или водяные смерчи . Особенно сильные прямолинейные ветры могут возникать там, где линейная структура принимает форму носового эха . Торнадо могут возникать вдоль волн в пределах линейно-эхо-волновой структуры (LEWP), где присутствуют мезомасштабные области низкого давления . Некоторые отголоски лука могут вырасти и превратиться в дерехо , поскольку они быстро перемещаются по большой площади. На заднем крае полосы дождя , связанной с зрелыми линиями шквалов, может присутствовать след , в очень редких случаях связанный с тепловым всплеском .
Теория полярного фронта была разработана Якобом Бьеркнесом на основе густой сети наблюдательных пунктов в Скандинавии во время Первой мировой войны. Эта теория предполагала, что основной приток в циклон был сосредоточен вдоль двух линий сближения: одна впереди минимума, а другая сзади. за низом. Висячую зону конвергенции называли линией шквала или холодным фронтом. Области облаков и осадков, по-видимому, были сосредоточены вдоль этой зоны конвергенции. Концепция фронтальных зон привела к концепции воздушных масс. Природа трехмерной структуры циклона была концептуализирована после разработки аэрационной сети в 1940-х годах. [1]
Организованные зоны грозовой активности усиливают уже существующие фронтальные зоны и могут опережать холодные фронты. Это обгон происходит в пределах западных ветров по схеме, когда струя верхнего уровня разделяется на два потока. Возникающая в результате мезомасштабная конвективная система (МКС) формируется в точке раскола верхнего уровня ветрового режима в области наилучшего притока на нижнем уровне.
Затем конвекция движется на восток и к экватору в теплый сектор, параллельно линиям толщины низкого уровня. Когда конвекция сильная, линейная или изогнутая, MCS называется линией шквала, причем эта особенность располагается на переднем крае значительного смещения ветра и повышения давления. [2] Эта особенность обычно проявляется в теплое время года по всей территории Соединенных Штатов при анализе поверхности, поскольку они лежат внутри острых впадин на поверхности.
Если линии шквалов образуются над засушливыми регионами, пыльная буря, известная как хабуб , может возникнуть в результате сильного ветра, поднимающего пыль с поверхности пустыни. [3] Значительно за зрелыми линиями шквалов на заднем крае дождевого щита может образоваться след, [4] который может привести к тепловому всплеску из-за нагревания нисходящей воздушной массы, которая больше не является дождем. охлажденный. [5]
Перед линией шквала можно обнаружить более мелкие кучевые или слоисто-кучевые облака, а также перистые , а иногда и высококучевые или перисто-кучевые облака . Эти облака являются результатом распада бывших кучево-дождевых облаков или области лишь незначительной нестабильности перед основной линией шквала.
Поскольку суперячейки и многоячеечные грозы рассеиваются из-за слабой поперечной силы или плохих подъемных механизмов (например, значительная местность или отсутствие дневного отопления), фронт порывов , связанных с ними, может опережать саму линию шквала, и область низкого давления синоптического масштаба может затем заполнение, приводящее к ослаблению холодного фронта; по сути, гроза исчерпала свои восходящие потоки, превратившись в систему, в которой доминируют нисходящие потоки. Областями рассеивания шквальных гроз могут быть регионы с низким CAPE , низкой влажностью , недостаточным сдвигом ветра или плохой синоптической динамикой (например, низкое заполнение верхних уровней), что приводит к фронтолизу .
Отсюда произойдет общее утончение линии шквала: ветер со временем затихнет, границы оттока существенно ослабят восходящие потоки, а облака потеряют свою толщину.
Передняя часть линии шквала состоит в основном из множества восходящих потоков или отдельных областей восходящего потока , поднимающихся от уровня земли до самых высоких участков тропосферы , конденсирующих воду и образующих темное, зловещее облако, которое превращается в облако с заметно выступающей верхушкой и наковальня (благодаря ветрам синоптического масштаба ). Из-за хаотического характера восходящих и нисходящих потоков важны возмущения давления. Осадки охлаждают воздух из нисходящих потоков обычно наружу, прямо над поверхностью, и поднимают воздух в восходящие потоки, если только они не хлынут слишком далеко и не перережут этот приток . Визуально этот процесс может принимать форму шельфового облака , часто имеющего турбулентный вид.
Обращают на себя внимание возмущения давления вокруг гроз. Благодаря быстрой плавучести на нижних и средних уровнях зрелой грозы восходящий и нисходящий потоки создают отчетливые мезоцентры давления. Поскольку грозы организованы в виде линий шквалов, северный конец линии шквалов обычно называют циклоническим концом, а южная сторона вращается антициклонически (в северном полушарии). Из-за силы Кориолиса северный конец может развиваться дальше, создавая низкий след в форме запятой, или может продолжаться в виде шквала. Восходящий поток перед линией также создает мезоминимум, в то время как нисходящий поток сразу за линией создает мезохай.
Сдвиг ветра является важным аспектом линии шквала. В средах с низким и средним сдвигом зрелые грозы будут вызывать умеренные нисходящие потоки, достаточные для того, чтобы помочь создать передний подъемный механизм – фронт порывов. В условиях сильного сдвига, создаваемого противодействием струйным ветрам на малых высотах и синоптическим ветрам, восходящие и последующие нисходящие потоки могут быть гораздо более интенсивными (обычно в мезоциклонах суперячейки ). Отток холодного воздуха оставляет заднюю часть линии шквала струе среднего уровня, что способствует процессам нисходящего потока.
Линии сильных шквалов обычно прогибаются из-за формирования более сильной мезомасштабной системы высокого давления ( мезовысокого давления ) внутри конвективной области из-за сильного нисходящего движения за линией шквала и могут проявляться в форме нисходящего порыва . [6] Разница давлений между мезомасштабным максимумом и более низким давлением перед линией шквала вызывает сильные ветры, которые сильнее всего там, где линия наиболее изогнута.
Еще одним признаком присутствия суровой погоды вдоль линии шквала является ее трансформация в линейную эхо-волновую структуру (LEWP). LEWP — особая конфигурация в линии конвективных штормов, указывающая на наличие области низкого давления и возможность разрушительных ветров, крупных градов и смерчей. На каждом изломе LEWP находится мезомасштабная область низкого давления, которая может содержать торнадо. В ответ на очень сильный отток к юго-западу от мезомасштабного минимума часть линии выпячивается наружу, образуя носовое эхо. За этой выпуклостью находится мезомасштабная область высокого давления. [7]
Линии шквала изображаются в анализах поверхности Национальной метеорологической службы (NWS) в виде чередующегося рисунка из двух красных точек и тире с надписью «SQLN» или «ЛИНИЯ ШКАЛА». [8]
Дерехо ( от испанского : «деречо», что означает «прямой») [9] — это широко распространенная и продолжительная сильная прямолинейная буря, вызванная конвекцией, которая связана с быстро движущейся полосой сильных гроз, обычно принимающих форму луковое эхо. Дерехо дуют в направлении движения связанных с ними штормов, подобно фронту порывов , за исключением того, что ветер устойчив и обычно усиливается за фронтом «порывов». Явление теплой погоды, дерехо, происходит в основном летом, с мая по август в северном полушарии . Они могут возникать в любое время года и возникать в ночное время так же часто, как и в светлое время суток. [10]
Традиционными критериями, которые отличают дерехо от сильной грозы, являются устойчивый ветер со скоростью 58 миль в час (93 км/ч) во время шторма в отличие от порывов, высокая или быстро увеличивающаяся скорость движения и географическая протяженность (обычно 250 морских миль (500 км; 300 миль) в длину.) [10] Кроме того, они имеют характерный внешний вид на радаре (носовое эхо); несколько уникальных особенностей, таких как задняя выемка для притока и вихрь-книжка, и обычно проявляются двумя или более нисходящими порывами. Хотя эти штормы чаще всего случаются в Северной Америке, дерехо случаются и в других частях мира. За пределами Северной Америки их могут называть по-разному. Например, в Бангладеш и прилегающих частях Индии тип шторма, известный как «Нор'вестер», может быть прогрессивным дерехо. [10]
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ){{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь ){{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )