stringtranslate.com

Сигнатура обломков торнадо

Изображение, показывающее два радиолокационных изображения. Слева — базовое радиолокационное изображение отражательной способности, которое отображает осадки. Справа — радиолокационное изображение относительной скорости шторма, которое отображает направление и интенсивность скорости ветра.
Слева типичный шаровой мусор, показанный как область высокой отражательной способности на конце эхо-сигнала родительской суперячейки торнадо Джоплина 2011 года, совмещенный с парой скоростей справа.

Сигнатура обломков торнадо ( TDS ), часто в разговорной речи называемая шаром обломков , [1] представляет собой область высокой отражательной способности на метеорологическом радаре, вызванную обломками, поднимающимися в воздух, обычно связанными с торнадо . [1] [2] TDS также может быть обнаружена продуктами двухполяризационного радара , обозначенными как поляриметрическая сигнатура обломков торнадо ( PTDS ). Поляриметрический радар может различать метеорологические и неметеорологические гидрометеоры , а совместное расположение PTDS с повышенной отражательной способностью шара обломков используется метеорологами в качестве подтверждения того, что происходит торнадо. [3]

Фон

Сравнение четырех радиолокационных продуктов: отражательная способность, Z, вверху слева; скорость, SRM, вверху справа; и поляриметрические продукты, дифференциальная отражательная способность, Z DR , внизу слева; коэффициент корреляции, CC, внизу справа, используемый для определения TDS

Шары мусора могут быть результатом антропогенного или биомассового мусора и более вероятно возникают, если торнадо пересекает среду, «богатую целями», такую ​​как лес или населенная местность. TDS, скорее всего, будет наблюдаться, когда торнадо находится ближе к месту расположения радара, и чем дальше от радара наблюдается TDS, тем больше вероятность, что торнадо сильнее. В результате сильных ветров, необходимых для повреждения конструкций и подъема мусора в воздух, шары мусора обычно являются результатом EF3 или более сильных торнадо по расширенной шкале Фудзиты . Более слабые торнадо также могут не вызывать шаров мусора из-за их в основном недолговечной природы, и, таким образом, любой мусор может не быть обнаружен радаром. [4] Однако не все торнадо, отвечающие таким требованиям прочности, демонстрируют шары мусора, в зависимости от их близости к источникам мусора и расстояния от места расположения радара. [1] Шар мусора на изображениях радара может подтвердить торнадо в 70–80% случаев. [5]

Шарики мусора видны на радиолокационных изображениях отражательной способности как небольшая округлая область с высокими значениями отражательной способности. Исследования, проведенные на шарах мусора, которые были отмечены во время супервспышки 2011 года, показали, что горизонтальная отражательная способность от шаров мусора варьировалась от 51 до 72 dBZ во время этих вспышек. Значения отражательной способности также уменьшались с увеличением высоты. [1] Из-за нерегулярных и изменчивых размеров, форм и диэлектрических постоянных частиц мусора шары мусора обычно дают коэффициент корреляции ( ρ hv ) менее 0,80. Значения дифференциальной отражательной способности ( Z DR ), связанные с шарами мусора, обычно близки или ниже 0 дБ из-за случайной, кувыркающейся природы мусора торнадо. Шарики мусора почти всегда связаны с сильным скоростным паритетом и соответствующим алгоритмом обнаружения, сигнатурой вихря торнадо (TVS) или алгоритмом обнаружения торнадо (TDA). [6]

Алгоритм, называемый 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 метеорологических радаров Национальной метеорологической службы США . [7]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Банкерс, Мэтью Дж.; Бакстер, Мартин А. (23 августа 2011 г.). "Сигнатуры радиолокационного торнадообразного мусора 27 апреля 2011 г." (PDF) . Национальная метеорологическая служба . Получено 31 декабря 2012 г. .
  2. ^ "Суровая погода и наводнение 3 марта 2012 г.; торнадо EF3 в округе Лаундес-Ланье". Таллахасси, Флорида : Национальная метеорологическая служба . Получено 31 декабря 2012 г.
  3. ^ "Сигнатура торнадообразного мусора с радара с двойной поляризацией". NWS Birmingham, AL. 3 октября 2012 г. Получено 12 мая 2014 г.
  4. ^ Рыжков, Александр В.; Шур, Терри Дж.; Берджесс, Дональд В.; Хайнсельман, Памела Л.; Джангранде, Скотт Э.; Зрнич, Душан С. (2005). "Совместный эксперимент по поляризации: поляриметрические измерения осадков и классификация гидрометеоров" (PDF) . Bull. Am. Meteorol. Soc . 86 (6): 809–24 [821]. Bibcode :2005BAMS...86..809R. doi :10.1175/BAMS-86-6-809 . Получено 31 декабря 2012 г. .
  5. ^ Вайнберг, Марк (19 марта 2012 г.). «Изучение метеорологического радара... The Debris Ball». WDRB.com . Получено 31 декабря 2012 г.
  6. ^ Шлаттер, Пол. «Применение радаров с двойной поляризацией: сигнатуры торнадообразных обломков». Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Получено 31 декабря 2012 г.
  7. ^ Джеффри К. Снайдер; Александр В. Рыжков (сентябрь 2015 г.). «Автоматизированное обнаружение сигнатур поляризованного торнадоподобного мусора с использованием алгоритма классификации гидрометеоров». Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 54 (9): 1861–1870. Bibcode : 2015JApMC..54.1861S. doi : 10.1175/JAMC-D-15-0138.1 . ISSN  1558-8424 . Получено 26 февраля 2024 г.

Внешние ссылки