龙卷风不像气象学家认为的那样形成
想象龙卷风形成。你脑海中的漏斗云是否像恶意的,细长的手指一样从天而降?
如果是这样,那心理图片可能都是错的。新的研究表明,龙卷风不是从云层中形成的,而是从头开始形成的。
在昨天(12月13日)在华盛顿哥伦比亚特区美国地球物理联盟年会上发表的一项新研究中,俄亥俄大学的气象学家Jana Houser认为,使用快速雷达技术观察了四次龙卷风的详细情况,而不是一次开始它在天空中的旋转。相反,豪泽和她的团队发现,龙卷风的旋转在地面附近迅速开始。[ Google地球上25个最奇怪的景点 ]
“龙卷风似乎不是来自传统的自上而下的机制,”豪瑟在新闻发布会上对记者说。
跟踪绕口令
气象学家知道,当强风暴中的风开始旋转时会形成龙卷风。准确预测何时发生这种情况,以及哪些风暴会产生强烈的龙卷风,更加困难。Houser说,二十多年前利用龙卷风形成的雷达进行的一项研究发现,67%的龙卷风是由云层中的旋转形成的,它们向地面延伸。但是那个雷达相对较慢:它每隔5分钟扫描一次地平线。Houser和她的团队使用快速扫描移动雷达装置,每30秒读取一次读数,发现龙卷风的形成速度远远超过30秒到90秒。
通过更精确的时间尺度,研究人员还可以更准确地检测旋转开始的位置 - 至少在少数龙卷风中。Houser说,收集有关龙卷风的良好数据非常困难,因为气象学家无法提前知道捻线机会在哪里发生。研究小组花了很多时间来监测从未产生龙卷风的风暴。
Houser说,将雷达测量结果靠近地面也很困难。房屋,树木和电线杆会中断雷达锥体,导致数据混乱,难以理解。
这就是为什么这项新研究仅针对四种龙卷风:2011年5月24日在俄克拉荷马州埃尔雷诺市外的一次重大龙卷风,在增强型藤田(EF)规模上登记了五分之五,其中龙卷风因损坏而排列; 2012年5月25日,在Galatia和堪萨斯州拉塞尔之外的两次小型EF1龙卷风; 最后,2013年5月31日在El Reno外面发射的EF3龙卷风,风速约为300英里/小时(483公里/小时)。
在萨尔瓦多里诺龙卷风最宽的有记录以来以2.6英里(4.2公里)宽。它杀死了8人,其中包括三名风暴追逐者,他们在车内无意中最终陷入了漩涡状态。对于Houser和她的团队来说,风暴是非同寻常的,因为该团队碰巧部署了他们的移动雷达略微上升,使他们能够清晰地记录低于地面50英尺(15米)的数据。
事实真相
所有四个龙卷风都是由超级单体风暴形成的。另外,他们的力量和影响力差异很大,Houser说。然而,没有一个是自上而下形成的。在El Reno龙卷风的情况下,风暴追逐者实际上在地面上几分钟之前拍摄了漏斗云的图片,然后移动雷达在地面上方50到100英尺(15到30米)处发现了龙卷风。
“龙卷风非常局限于最低层的大气层,”豪瑟说。
Houser说,气象学家已经开始讨论有关龙卷风形成的竞争理论,但这是他们第一次拥有足够好的数据来真正测试其中任何一个。
Houser承认,样本量很小,但如果龙卷风确实是从头开始形成的,预测者总是会在他们形成后通过查看云级别的雷达数据来捕捉它们。为了改善龙卷风警告,Houser说,改变气象学家进行龙卷风预报的方式可能会更好。
Houser说,一种可能的途径可能是使用复杂的天气模拟来模拟特定风暴的发展,基于风暴袭击前几小时的预测数据。气象学家可以运行特定风暴的虚拟版本,看它是否会产生龙卷风。然后,随着真实风暴的发展,他们可以将龙卷风形成模型与现实世界数据进行比较,搜索龙卷风可能出现的提示。
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