Klimatologia deszczowa z cyklonem tropikalnym - Tropical cyclone rainfall climatology

Tropikalny cyklon opady klimatologia został opracowany w celu określenia charakterystyki opadów ostatnich cyklonów tropikalnych. Klimatologia opadów cyklonów tropikalnych może być wykorzystana do prognozowania bieżących lub nadchodzących skutków cyklonów tropikalnych. Stopień wpływu opadów cyklonu tropikalnego zależy od prędkości ruchu, wielkości burzy i stopnia pionowego uskoku wiatru. Jednym z najważniejszych zagrożeń ze strony cyklonów tropikalnych są obfite opady deszczu. Duże, wolno poruszające się i nie ścinane cyklony tropikalne wytwarzają najcięższe deszcze. Intensywność cyklonu tropikalnego wydaje się mieć niewielki wpływ na jego potencjał opadów nad lądem, ale pomiary satelitarne z ostatnich kilku lat pokazują, że bardziej intensywne cyklony tropikalne powodują zauważalnie więcej opadów nad wodą. Powodzie wywołane cyklonami tropikalnymi pozostają istotną przyczyną ofiar śmiertelnych, zwłaszcza na obszarach nisko położonych.

Przewidywanie powodzi

Chociaż powodzie śródlądowe są powszechne w cyklonach tropikalnych, istnieją czynniki, które prowadzą do nadmiernych opadów deszczu z cyklonów tropikalnych. Powolny ruch, jaki zaobserwowano podczas huraganu Danny (1997) i huraganu Wilma , może prowadzić do dużych ilości opadów. Obecność gór/wzgórz w pobliżu wybrzeża, tak jak w większości Meksyku , Haiti , Dominikany , Ameryki Środkowej , Madagaskaru , Reunion , Chin i Japonii , zwiększa potencjał opadów spowodowany wymuszonym przepływem w górę w górę. Silne wymuszanie górnego poziomu z koryta poruszającego się przez Westerlies i związany z nim zimny front , jak miało to miejsce podczas huraganu Floyd , może prowadzić do dużych ilości nawet z systemów poruszających się w średnim ruchu do przodu. Większe cyklony tropikalne zrzucają więcej opadów, ponieważ wytrącają się w jednym miejscu przez dłuższy czas niż przeciętne lub małe cyklony tropikalne. Kombinacja dwóch z tych czynników może być szczególnie paraliżująca, jak zaobserwowano podczas huraganu Mitch w Ameryce Środkowej . W sezonie 2005 powodzie związane z szerokim krążeniem wolno poruszającego się huraganu Stan doprowadziły do ​​1662-2000 zgonów.

Ogólna dystrybucja w cyklonie tropikalnym

Ilość opadów na dzień w promieniu centrum (Riehl)
Promień (mi) Promień (km) Kwota (w) Kwota (mm)
35 56 33,98 863
70 112 13.27 337
140 224 4.25 108
280 448 1,18 30

Isaac Cline jako pierwszy zbadał rozkład opadów wokół cyklonów tropikalnych na początku XX wieku. Odkrył, że większa część opadów deszczu spada przed środkiem (lub okiem) niż po przejściu środka, przy czym najwyższy odsetek przypada na prawy przedni kwadrant. Ojciec Viñes z Kuby odkrył, że niektóre cyklony tropikalne mają najwyższe wskaźniki opadów w tylnym kwadrancie w ćwiczącym (nieruchomym) paśmie napływu. Zwykle, gdy nasila się cyklon tropikalny, intensywniejsze opady deszczu koncentrują się bardziej wokół jego środka. Stwierdzono, że opady deszczu są najcięższe w wewnętrznym jądrze cyklonu tropikalnego, niezależnie od tego, czy jest to ściana oczna, czy gęste zachmurzenie centralne , w obrębie jednego stopnia szerokości geograficznej od centrum, z mniejszymi ilościami dalej od centrum. Większość opadów w cyklonach tropikalnych koncentruje się w promieniu wiatru wichury (34 węzłów/39 mph/63 km/h). Opady deszczu są częstsze w nocy w pobliżu centrum cyklonów tropikalnych. Nad lądem pasma zewnętrzne są bardziej aktywne podczas ogrzewania w ciągu dnia, co może ograniczać dopływ do środka cyklonu. Ostatnie badania wykazały, że połowa opadów w tropikalnym cyklonie ma charakter warstwowy. Mapa po prawej została opracowana przez Riehla w 1954 roku przy użyciu równań meteorologicznych, które zakładają promień sztormu około 140 mil (230 km), dość symetryczny cyklon i nie uwzględnia efektów topograficznych ani pionowego uskoku wiatru. Kwoty lokalne mogą przekroczyć ten wykres dwukrotnie ze względu na topografię. Uskok wiatru ma tendencję do zmniejszania wartości poniżej tego, co pokazano w tabeli.

Stosunek do rozmiaru burzy

Względne rozmiary Typhoon Tip , Cyclone Tracy i Stany Zjednoczone.

Większe cyklony tropikalne mają większe osłony przeciwdeszczowe, co może prowadzić do większych ilości opadów dalej od centrum cyklonu. Wynika to zazwyczaj z dłuższego czasu opadów deszczu w dowolnym miejscu w większym systemie w porównaniu z mniejszym systemem. Pewną różnicą obserwowaną w przypadku opadów między większymi i małymi burzami może być zwiększone pobieranie próbek opadów deszczu w większym cyklonie tropikalnym w porównaniu z cyklonem kompaktowym; innymi słowy, różnica może być wynikiem problemu statystycznego.

Powolny/zapętlony ruch w zależności od wielkości opadów

Burze, które poruszają się powoli lub zapętlają się w ciągu kolejnych dni, prowadzą do największych opadów deszczu w kilku krajach. Riehl obliczył, że 33,97 cala (863 mm) opadów dziennie można spodziewać się w odległości pół stopnia lub 35 mil (56 km) od centrum dojrzałego cyklonu tropikalnego. Wiele cyklonów tropikalnych porusza się do przodu z prędkością 10 węzłów, co ograniczyłoby czas trwania tych nadmiernych opadów do około jednej czwartej dnia, co dałoby około 8,50 cala (216 mm) opadów. Byłoby to prawdziwe nad wodą, w promieniu 160 km od linii brzegowej i poza elementami topograficznymi. W miarę jak cyklon przemieszcza się dalej w głąb lądu i zostaje odcięty od źródła ciepła i wilgoci (oceanu), ilość opadów z cyklonów tropikalnych i ich pozostałości szybko się zmniejszają.

Wpływ pionowego uskoku wiatru na osłonę przeciwdeszczową

Pionowe uskoki wiatru wymuszają, aby wzór opadów wokół cyklonu tropikalnego stał się wysoce asymetryczny, przy czym większość opadów spada w lewo i z wiatrem wektora uskoku lub w lewo. Innymi słowy, ścinanie południowo-zachodnie wymusza większość opadów na północny-wschód od centrum. Jeśli uskok wiatru jest wystarczająco silny, większość opadów odsunie się od środka, prowadząc do tak zwanego odsłoniętego środka cyrkulacji. Kiedy to nastąpi, potencjalna wielkość opadów z cyklonem tropikalnym zostanie znacznie zmniejszona.

Efekt interakcji z przednimi granicami/dołkami górnego poziomu

Ponieważ cyklon tropikalny oddziałuje z rynną górnego poziomu i powiązanym frontem powierzchni , widoczny jest wyraźny północny obszar opadów wzdłuż frontu przed osią rynny górnego poziomu. Ten rodzaj interakcji może prowadzić do pojawienia się najcięższych opadów deszczu spadających wzdłuż i na lewo od toru cyklonu tropikalnego, z opadami opadającymi setki mil lub kilometrów z wiatrem od cyklonu tropikalnego. Im silniejsze jest górne koryto chwytające cyklon tropikalny, tym bardziej znaczące jest przesunięcie w lewo w rozkładzie opadów.

Góry

Wilgotne powietrze wypychane na zbocza przybrzeżnych wzgórz i łańcuchów górskich może prowadzić do znacznie większych opadów niż na równinie przybrzeżnej. Te obfite opady deszczu mogą prowadzić do osuwisk, które nadal powodują znaczną utratę życia, jak to miało miejsce podczas huraganu Mitch w Ameryce Środkowej .

Globalna dystrybucja

Globalne opady cyklonu tropikalnego w 2005 r.

Na całym świecie deszcze cyklonów tropikalnych występują częściej na półkuli północnej niż na półkuli południowej. Wynika to głównie z normalnego rocznego rozkładu cyklonów tropikalnych, ponieważ od połowy do dwóch trzecich wszystkich cyklonów tropikalnych tworzy się na północ od równika. Opady deszczu są skoncentrowane w pobliżu 15. równoleżnika na obu półkulach, z mniej stromym spadkiem widocznym na szerokości geograficznej na półkuli północnej, ze względu na silniejsze prądy ciepłej wody widoczne na tej półkuli, które pozwalają tropikalnym cyklonom zachować tropikalny charakter na wyższych szerokościach geograficznych niż na południe od równik. Na półkuli południowej opady deszczu będą najczęściej występować w okresie od stycznia do marca, podczas gdy na północ od równika opady cyklonów tropikalnych będą częściej występować w okresie od czerwca do listopada. Japonia otrzymuje ponad połowę opadów z tajfunów.

Statystyki opadów cyklonu tropikalnego w Stanach Zjednoczonych

Akumulacja opadów deszczu cyklonu tropikalnego w USA w przedziale czasowym

W latach 1970-2004 powodzie śródlądowe spowodowały większość ofiar śmiertelnych związanych z cyklonami tropikalnymi w Stanach Zjednoczonych . Ta statystyka zmieniła się w 2005 roku, kiedy sam huragan Katrina przesunął najbardziej śmiertelny aspekt cyklonów tropikalnych z powrotem do fali sztormowej , która historycznie była najbardziej śmiercionośnym aspektem silnych cyklonów tropikalnych. Średnio pięć cyklonów tropikalnych o sile co najmniej tropikalnej depresji prowadzi do opadów deszczu w przyległych Stanach Zjednoczonych rocznie, przyczyniając się do około jednej czwartej rocznych opadów w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych. Podczas gdy wiele z tych burz powstaje w basenie atlantyckim, niektóre systemy lub ich pozostałości przemieszczają się przez Meksyk z basenu wschodniego Pacyfiku. Średnia suma opadów burzy dla cyklonu tropikalnego, który ma wpływ na dolną 48 z basenu atlantyckiego, wynosi około 16 cali (406 mm), przy czym 70-75% całkowitej burzy przypada na okres 24 godzin. Najwyższą sumę punktów zaobserwowano podczas huraganu Harvey w 2017 roku , kiedy 60,58 cala (1538,7 mm) spadło w południowo-wschodnim Teksasie .

Zobacz też

Media drukowane

  1. Ivan Ray Tannehill. Huragan. Princeton University Press: Princeton, 1942.
  2. Herberta Riehla. Meteorologia tropikalna. McGraw-Hill Book Company, Inc.: Nowy Jork, 1954.
  3. Terry'ego Tuckera. Strzeż się huraganu! Hamilton Press: Bermudy, 1966.

Bibliografia

Powiązane linki zewnętrzne