Взрывной циклогенез (также называемый погодной бомбой , [1] [2] [3] метеорологической бомбой , [4] взрывным развитием , [1] бомбовым циклоном , [5] [6] или бомбогенезом [7] [8] [9] ) — это быстрое углубление внетропической циклонической области низкого давления . Изменение давления, необходимое для классификации чего-либо как взрывного циклогенеза, зависит от широты . Например, на широте 60° взрывной циклогенез происходит, если центральное давление уменьшается на 24 миллибара (0,71 дюйма рт. ст.) или более за 24 часа. [10] [11] Это преимущественно морское зимнее событие, [10] [12], но также происходит в континентальных условиях. [13] [14] Этот процесс является внетропическим эквивалентом тропического быстрого углубления . Хотя их циклогенез полностью отличается от циклогенеза тропических циклонов, бомбовые циклоны могут создавать ветры со скоростью от 74 до 95 миль в час (от 120 до 155 км/ч), того же порядка, что и первые категории шкалы Саффира-Симпсона , и приносить сильные осадки. Хотя только меньшинство бомбовых циклонов становятся такими сильными, некоторые более слабые также могут нанести значительный ущерб.
В 1940-х и 1950-х годах метеорологи Бергенской школы метеорологии начали неофициально называть некоторые штормы, возникавшие над морем, «бомбами», поскольку они развивались с такой силой, которую редко можно увидеть над сушей.
К 1970-м годам термины «взрывной циклогенез» и даже «метеорологические бомбы» использовались профессором Массачусетского технологического института Фредом Сандерсом (основываясь на работе Тора Бержерона 1950-х годов ), который ввел этот термин в общее употребление в статье 1980 года в Monthly Weather Review . [5] [10] В 1980 году Сандерс и его коллега Джон Гайкум определили «бомбу» как внетропический циклон , который углубляется по крайней мере на (24 sin φ / sin 60°) мб за 24 часа, где φ представляет собой широту. Это основано на определении, стандартизированном Бержероном для взрывного развития циклона на 60° с. ш. как углубление на 24 мб за 24 часа. [15] Сандерс и Гайкум отметили, что эквивалентное усиление зависит от широты: на полюсах это будет падение давления на 28 мб/24 часа, тогда как на широте 25 градусов оно составит всего 12 мб/24 часа. Все эти показатели соответствуют тому, что Сандерс и Гайкум назвали «1 бергерон». [10] [13] Определение Сандерса и Гайкума 1980 года, которое используется в Глоссарии метеорологии Американского метеорологического общества , гласит, что «бомба» была «преимущественно» «морским, холодным сезонным событием». [10] [12]
В октябре 2010 года необычная погодная система , достигшая силы урагана категории 3 и охватившая 31 штат в Соединенных Штатах и шесть канадских провинций, подверглась бомбогенезу, согласно данным Environment Canada. [16] Предупреждения о суровых погодных условиях включали «торнадо, бурные метели, мощные штормовые ветры, ветровые дожди, сильные снегопады и грозы». [16] Шторм оказал наибольшее воздействие на канадскую провинцию Манитоба , а город Виннипег установил «абсолютный рекорд самого низкого барометрического давления». [16]
В начале 2014 года в Северной Атлантике четырнадцать из двадцати ветровых явлений, достигших ураганной силы, подверглись бомбогенезу — процессу, который создает бомбоциклон, согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). [17] NOAA заявило, что бомбогенез «происходит, когда среднеширотный циклон быстро усиливается, понижая давление не менее чем на 24 миллибара в течение 24 часов». [17]
Бароклинная неустойчивость упоминается как один из основных механизмов развития большинства взрывоопасных циклонов. [18] Однако относительная роль бароклинных и диабатических процессов в взрывном углублении внетропических циклонов долгое время была предметом дебатов (со ссылками на примеры). [19] Другие факторы включают относительное положение ложбины 500 гПа и модели толщины , глубокие тропосферные фронтогенетические процессы , которые происходят как выше, так и ниже по течению от поверхностного минимума, влияние взаимодействия воздуха и моря и выделение скрытого тепла . [20]
Четыре наиболее активных региона, где происходит внетропический взрывной циклогенез в мире, — это северо-западная часть Тихого океана , северная часть Атлантического океана, юго-западная часть Тихого океана и южная часть Атлантического океана. [21]
В Северном полушарии максимальная частота взрывоопасно углубляющихся циклонов наблюдается в пределах или к северу от атлантического Гольфстрима и течения Куросио в западной части Тихого океана [10] , а в Южном полушарии она наблюдается в областях низкого давления на восточном побережье Австралии над Восточно-Австралийским течением , что показывает важность взаимодействия воздуха и моря в возникновении и быстром развитии внетропических циклонов. [22]
Взрывоопасно углубляющиеся циклоны к югу от 50° ю.ш. часто демонстрируют движение к экватору, в отличие от движения к полюсу большинства бомб Северного полушария. [20] В течение года в среднем 45 циклонов в Северном полушарии и 26 в Южном полушарии развиваются взрывообразно, в основном в зимнее время соответствующего полушария . Меньше сезонности было отмечено в явлениях циклогенеза бомб в Южном полушарии. [20]
Термин «погодная бомба» широко используется в Новой Зеландии для описания драматических или разрушительных погодных явлений. Редко когда события являются фактическими примерами взрывного циклогенеза, поскольку быстрое углубление областей низкого давления редко встречается вокруг Новой Зеландии. [23] [24] Такое использование термина «бомба» может привести к путанице с более строго определенным метеорологическим термином. В Японии термин «бомбоциклон » (爆弾低気圧, bakudan teikiatsu ) используется как в академических целях, так и в повседневной жизни для обозначения внетропического циклона, который соответствует метеорологическим условиям «бомбы». [25] [26]
Термин «бомба» может быть несколько спорным. Когда европейские исследователи возразили, что это довольно воинственный термин, Фред Сандерс, соавтор статьи, в которой было введено метеорологическое использование, съязвил: «Так почему же вы используете термин «фронт»?» [27]
