Новое исследование, проведенное в Университете штата Северная Каролина, показало, что характер ветра в нижних 500 метрах атмосферы вблизи суперячейковых гроз может помочь предсказать, вызовет ли этот шторм торнадо. Работа может помочь лучше прогнозировать образование торнадо и уменьшить количество ложных срабатываний в сезон торнадо.
Суперячейки - это особый тип грозы. Они длятся намного дольше, чем обычные грозы, и вызывают подавляющее большинство торнадо и других суровых погодных условий. Семьдесят пять процентов гроз суперячеек не являются торнадо или не вызывают торнадо. Сложность прогнозирования того, какие штормы могут вызвать торнадо, привела к тому, что коэффициент ложной тревоги для предупреждений о торнадо также колеблется около 75 процентов. При использовании традиционных методов выборки данных о погоде нет четко наблюдаемых различий между торнадными и неторнадными суперячейками с точки зрения эхо-сигналов осадков, вращающихся восходящих потоков или циркуляции приземного воздуха..
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, исследователи, участвовавшие во втором эксперименте по проверке происхождения вращения в торнадо (VORTEX2), собрали данные в непосредственной близости от бурь суперячейки. Используя данные 12 штормов с наилучшей выборкой, семь из которых вызвали торнадо, Брайс Коффер, аспирант в области морских, земных и атмосферных наук в штате Северная Каролина и ведущий автор статьи, описывающей работу, провел моделирование штормов суперячейки, чтобы определить какие факторы сделали торнадогенез более вероятным.
«Мы заметили, что самая большая разница между торнадообразными и неторнадообразными штормами заключалась в ветре в самых нижних 500 метрах вблизи шторма», - говорит Коффер. «В частности, это была разница в том, как воздух вращался в шторм в восходящем потоке».
Все штормы имеют восходящий поток, при котором воздух втягивается вверх в шторм, питая его. В суперячейках поднимающийся воздух также вращается из-за сдвига ветра, то есть насколько ветер меняет скорость и направление, когда вы поднимаетесь выше в атмосфере. Моделирование Коффера показало, что если условия сдвига ветра находятся на высоте 500 метров, то воздух, поступающий в восходящий поток, закручивается по спирали, как мяч, брошенный идеально. Это приводит к суперячейке, которая сконфигурирована так, чтобы быть особенно благоприятной для создания торнадо, поскольку широкое вращение у земли растягивается подъемной силой восходящего потока, увеличивая скорость вращения и приводя к торнадо..
С другой стороны, если условия сдвига ветра в нижней части атмосферы неправильные, то воздух падает в шторм, как футбольный мяч, вращающийся из стороны в сторону после начального удара. Это приводит к неорганизованному шторму, который не вызывает торнадо из-за отсутствия растяжения у земли. Коффер надеется, что его результаты могут привести к меньшему количеству ложных тревог о торнадо.
«Эта работа указывает на необходимость более совершенных методов наблюдения за ветром на малых высотах, втягивающимся в восходящий поток шторма», - говорит Коффер. «Улучшение этого аспекта мониторинга штормов улучшит наши возможности прогнозирования торнадо».
Исследование опубликовано в Monthly Weather Review. Мэтью Паркер, профессор морских, земных и атмосферных наук в штате Северная Каролина, является соавтором.