Шквал — это внезапное резкое увеличение скорости ветра, продолжающееся несколько минут, в отличие от порыва ветра , который длится всего несколько секунд. [1] Обычно они связаны с активной погодой, например, с ливнями, грозами или сильным снегопадом. [2] Шквалы – это усиление устойчивого ветра в течение этого интервала времени, поскольку во время шквала могут быть более сильные порывы ветра. [3] Обычно они возникают в области сильного опускания воздуха или охлаждения в средней атмосфере. Они вызывают сильные локализованные движения вверх на переднем крае области охлаждения, которые затем усиливают локальные движения вниз сразу после себя.
Существуют разные версии происхождения слова:
Термин «шквал» используется для обозначения внезапного увеличения скорости ветра, продолжающегося несколько минут. В 1962 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО) определила, что для того, чтобы классифицироваться как «шквал», ветер должен усиливаться не менее 8 м/с и достигать максимальной скорости не менее 11 м/с и продолжаться не менее одной минуты. продолжительность. [1] [7] В Австралии шквал длится несколько минут, прежде чем ветер вернется к среднему долгосрочному значению. [3] В любом случае считается, что шквал длится примерно вдвое дольше, чем определение устойчивого ветра в соответствующей стране. Обычно этот внезапный сильный ветер сопровождается кратковременными сильными осадками в виде шквалов . [1]
Известные на местном уровне как памперо , они характеризуются сильными нисходящими ветрами, которые движутся через пампасы и в конечном итоге достигают Атлантического океана. [8] [ нужна проверка ]
В юго-восточной Австралии разговорное название шквала — южный бустер , который представляет собой резкую смену южного ветра в южных регионах Нового Южного Уэльса и Виктории , Австралия , который приближается с юго-востока, преимущественно в жаркий день, принося прохладу , обычно суровая погода и резкое падение температуры, что в конечном итоге заменяет и смягчает предшествующие жаркие условия. [9]
У берегов Центральной Америки овражный шквал характеризуется сильным усилением ветра, проходящего через острые горные долины на тихоокеанской стороне перешейка.
Баямо — шквал, исходящий от тропической грозы вблизи бухты Баямо . [10]
В Ост-Индии брубу — это название шквала [11]
На северо-западе Тихого океана шквал — это короткий, но яростный ливень с сильным ветром, часто небольшой по площади и движущийся с высокой скоростью, особенно как морской термин. Сильный стоковый отток, происходящий во фьордах и заливах, моряки называют сквомишом .
Шквал «Бычий глаз» — это термин, используемый у берегов Южной Африки для обозначения шквала, формирующегося в хорошую погоду. Он назван в честь появления небольшого изолированного облака, обозначающего вершину шквала. [12]
На большей части территории страны шквалы называются субаско и характеризуются проливными дождями, вызванными порывистым ветром. Местные рыбаки в море часто высматривают признаки надвигающегося шквала на открытой воде и при первых его признаках спешат к берегу.
«Барат» — это термин, обозначающий северо-западный шквал в заливе Манадо на Сулавеси . [12]
« Суматранский шквал » — термин, используемый в Сингапуре и на полуострове Малайзия для обозначения линий шквалов , которые формируются над островом Суматра и движутся на восток через Малаккский пролив . Порывы ветра могут достигать 28 м/с (100 км/ч). [13]
Линия шквала — это организованная линия грозы . Его классифицируют как многоячеечный кластер, то есть грозовой комплекс, включающий множество отдельных восходящих потоков. Их еще называют многоклеточными линиями. Шквалы иногда связаны с ураганами или другими циклонами , но могут возникать и самостоятельно. Чаще всего независимые шквалы возникают вдоль линии фронта и могут сопровождаться сильными осадками , градом , частыми молниями , опасными прямыми ветрами и, возможно, воронкообразными облаками , торнадо и водяными смерчами . [14] Линии шквалов требуют значительного низкого уровня тепла и влажности, близлежащей фронтальной зоны и вертикального сдвига ветра под углом за фронтальной границей. [15] Сильные ветры у поверхности обычно являются отражением сухого воздуха, вторгающегося в линию штормов, который при насыщении быстро падает до уровня земли из-за его гораздо более высокой плотности, прежде чем он распространяется по ветру. [16] Сильные линии шквала с множественными эхо-сигналами известны как дерехо . [17]
Существует несколько форм мезомасштабной метеорологии , включая упрощенные изолированные грозы, не связанные с наступающими холодными фронтами, более сложную дневную / ночную мезомасштабную конвективную систему (MCS) и мезомасштабный конвективный комплекс (MCC), а также шквальные грозы.
Основная движущая сила создания линии шквала объясняется процессом заполнения нескольких гроз и / или одной области гроз, расширяющейся наружу в ведущем пространстве наступающего холодного фронта .
Обращают на себя внимание возмущения давления на протяжении грозы. Учитывая высокую плавучесть на нижних и средних уровнях зрелой грозы, можно было бы предположить, что в мезомасштабной среде преобладает низкое давление. Однако, это не так. Поскольку нисходящие потоки приносят более холодный воздух с средних уровней, достигают земли и распространяются во всех направлениях, высокое давление можно обнаружить широко на поверхностных уровнях, что обычно указывает на сильные (потенциально разрушительные) ветры.
Сдвиг ветра является важным аспектом измерения потенциальной силы и продолжительности линии шквала. В средах с низким и средним сдвигом зрелые грозы будут вызывать умеренные нисходящие потоки, достаточные для поворота, что поможет 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.
Ведущая область 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.
Когда грозы выстраиваются в четкую линию, сильные восходящие потоки воздуха, иногда видимые наземному наблюдателю в виде шельфового облака , могут выглядеть как зловещий признак потенциально суровой погоды.
Помимо сильных ветров из-за восходящих и нисходящих потоков, еще одним признаком линии шквала является сильный дождь (и град ). Зимой, хотя и реже, могут возникать шквалы – приносящие сильный снегопад и/или гром и молнии – обычно над внутренними озерами (т.е. в районе Великих озер ).
После первоначального прохождения линии шквала также часто выпадают слоистые осадки от легких до умеренных. Головное эхо часто можно увидеть на северных и самых южных участках шквальных гроз (по спутниковым снимкам). Здесь северный и южный концы загибаются назад к средней части линии шквала , образуя форму «лука». Эхо-сигналы от лука часто встречаются в мезомасштабных системах суперячеек .
Конец линии шквала, обращенный к полюсу, обычно называют концом циклона, при этом сторона, обращенная к экватору, вращается антициклонически. Из-за силы Кориолиса полярный конец может развиваться дальше, создавая мезолу в форме «запятой», или может продолжаться по образцу шквала.
Следный минимум — это еще один вид мезомасштабной области низкого давления позади линии шквала, недалеко от заднего края стратообразной области дождя. [18] Из-за опускания теплого воздуха, связанного с формированием системы, прояснение неба связано с низким следом. Суровая погода в виде сильных ветров может быть вызвана следом, когда разница давлений между предшествующим ему мезовысоким и минимумом следа достаточно интенсивна. [19] Когда линия шквала находится в процессе затухания, вблизи минимума следа могут возникать тепловые всплески . Как только новая грозовая активность вдоль линии шквала завершается, связанный с ней след ослабевает.
Поскольку суперячейки и многоячеечные грозы рассеиваются из-за слабой поперечной силы или плохих подъемных механизмов (например, значительная местность или отсутствие дневного отопления), линия шквала или фронт порыва, связанный с ними, могут опережать саму линию шквала и область синоптического масштаба низкое давление может тогда заполниться, что приведет 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.
Шельфовые облака и рулонные облака обычно наблюдаются над передним краем шквала, также известного как фронт грозового порыва . [20] С момента появления на небе этих низких облаков можно ожидать внезапного усиления ветра менее чем через 15 минут.
Тропические циклоны обычно имеют шквалы, совпадающие со спиральными полосами большей кривизны, чем во многих системах средних широт, из-за их меньшего размера. Эти шквалы могут стать местом обитания водяных смерчей и торнадо из-за значительного вертикального сдвига ветра , который существует вблизи внешних полос тропического циклона.
Снежные шквалы могут быть вызваны вторжением холодного воздуха над относительно теплым приземным слоем. Снег с эффектом озера может иметь форму снежного шквала.
