Кольцевой тропический циклон — это тропический циклон , который имеет нормальный или большой симметричный глаз , окруженный толстым и однородным кольцом интенсивной конвекции , часто имеющий относительное отсутствие дискретных дождевых полос и имеющий симметричный вид в целом. В результате внешний вид кольцевого тропического циклона можно сравнить с шиной или пончиком . [1] Кольцевые характеристики могут быть достигнуты по мере усиления тропических циклонов; однако, за пределами процессов, которые управляют переходом от асимметричных систем к кольцевым системам, и аномальной устойчивости к негативным факторам окружающей среды, обнаруженным в штормах с кольцевыми особенностями, кольцевые тропические циклоны ведут себя аналогично асимметричным штормам. Большинство исследований, связанных с кольцевыми тропическими циклонами, ограничиваются спутниковыми снимками и разведкой с воздуха, поскольку условия, которые, как считается, приводят к кольцевым характеристикам, обычно возникают над открытой водой, на значительном удалении от суши , где возможны поверхностные наблюдения.
Кольцевой ураган был впервые определен как подмножество тропических циклонов Джоном Кнаффом из Университета штата Колорадо и Джеймсом Коссином из Университета Висконсин-Мэдисон в 2002 году с помощью инфракрасных спутниковых снимков, которые служат визуальным средством определения кольцевых характеристик внутри тропического циклона. Кнафф и Коссин определили кольцевой тропический циклон как тропический циклон, который поддерживает либо средний, либо больший, чем средний, глаз, окруженный глубокой конвекцией, содержащей внутреннее ядро шторма, и отсутствие конвекции, происходящее за пределами центральной плотной облачности в течение как минимум трех часов. В результате кольцевые штормы не имеют дождевых полос, характерных для типичного тропического циклона. Эти особенности придают шторму осесимметричный вид, общий для кольцевых тропических циклонов. Однако это определение применимо только до тех пор, пока шторм сохраняет эти характеристики — когда и пока шторм не имеет кольцевых характеристик, тропический циклон считается асимметричным . В дополнение к основным определяющим характеристикам, суточная пульсация полога перистых облаков , связанная с оттоком, ослабевает, как только штормы становятся кольцевыми. [1] Некоторые кольцевые тропические циклоны могут также демонстрировать «глаз вертушки», особенность, при которой условия в шторме заставляют его глаз принимать вид колеса со спицами . [2] Был разработан алгоритм для идентификации кольцевых тропических циклонов в режиме реального времени по объективным критериям — Индекс кольцевых ураганов — и он показывает некоторую силу, но еще не был введен в эксплуатацию по состоянию на 2008 год. [3] Однако Национальный центр по ураганам (NHC) позже начал использовать Индекс кольцевых ураганов для оценки кольцевых тропических циклонов. Индекс учитывает высоту облаков шторма, радиусы глаза и другие подобные факторы, используя спутниковые снимки, а затем выдает число, при этом максимальное значение по шкале составляет 100. Любой шторм со значением от нуля или ниже не является кольцевым, в то время как штормы с положительными индексами считаются кольцевыми. Тропические циклоны с более высокими индексами имеют более кольцевые характеристики, чем те, у которых индексы ниже. [3] [4] [5]
Хотя тропические циклоны могут достигать кольцевых характеристик в широком спектре интенсивности, кольцевые штормы, как правило, являются сильными тропическими циклонами со средней максимальной устойчивой скоростью ветра 108 узлов (124 миль/ч; 200 км/ч). Кроме того, штормы, достигающие кольцевых характеристик, менее склонны к ослаблению в результате негативных факторов окружающей среды . Кольцевые циклоны могут сохранять свою соответствующую пиковую интенсивность в течение длительных периодов времени в отличие от их асимметричных аналогов. После пиковой интенсивности такие системы будут иметь тенденцию постепенно снижаться. Эта необычная устойчивость интенсивности затрудняет прогнозирование их будущей интенсивности и часто приводит к большим ошибкам прогнозирования. При анализе ураганов в восточной части Тихого океана и Северной Атлантике в период с 1995 по 1999 год Кнафф и Коссин отметили, что Национальный центр ураганов недооценил интенсивность кольцевых ураганов за 72 часа на 18,9 узлов (35,0 км/ч, 21,7 миль/ч). [1]
Исследование тихоокеанских тайфунов в период с 1990 по 2009 год выявило только 12 из них с кольцевыми характеристиками, что составляет частоту возникновения 4 процента. [6]
Тропические циклоны могут стать кольцевыми в результате смешивания мезовихрей стены глаза сильных ветров, обнаруженных в стенах глаза штормов, со слабыми ветрами глаза , что помогает расширить глаз. Кроме того, этот процесс помогает сделать эквивалентную потенциальную температуру (часто называемую тета-е или ) внутри глаза относительно однородной. Этот переход занимает около 24 часов и может считаться типом цикла замены стены глаза . Также было обнаружено, что ветры уменьшаются ступенчато в радиусе максимального ветра , что может указывать на то, что больше ветра смешивается между глазом и стеной глаза по мере усиления циклонов, что помогает объяснить, почему кольцевые характеристики, как правило, присущи штормам более высокой интенсивности. [1]
Интенсивность кольцевых систем обычно превышает 83,5% от максимальной потенциальной интенсивности , что говорит о том, что условия, в которых штормы приобретают кольцевые характеристики, как правило, благоприятны для сохранения и усиления тропических циклонов. Кольцевые тропические циклоны также требуют низкого сдвига ветра , и из штормов в восточной части Тихого океана и Северной Атлантике, изученных Кнаффом и Коссином, все демонстрировали восточные ветры и холодный воздух в верхней тропосфере . В дополнение к сильному оттоку , что говорит о том, что условия, которые приводят к кольцевым тропическим циклонам, наиболее оптимальны по направлению к экваториальной стороне субтропического хребта и в пределах тропиков . Однако для кольцевых тропических циклонов не требуются более высокие температуры поверхности моря (ТПМ), при этом кольцевые характеристики развиваются только в узком диапазоне умеренных ТПМ, варьирующихся от 25,4 до 28,5 °C (77,7–83,3 °F). [1]
Условия, благоприятные для развития кольцевых тайфунов в западной части Северной части Тихого океана, локализуются в двух областях внутри зонального пояса между 20° с. ш. и 30° с. ш.; одна из этих областей лежит над центральной частью бассейна, а другая расположена к востоку от Тайваня . [6] В восточной части Северной части Тихого океана такие условия присутствовали только 3 процента времени между 1998 и 1999 годами. В тот же период времени в Североатлантическом бассейне благоприятные условия для развития кольцевых тайфунов наблюдались только 0,8 процента времени. [1]
