Низкий уровень холодного ядра

редактировать

Изображение циклонического вихря в верхних слоях тропосферы в западная часть северной части Тихого океана, нижняя часть холодного ядра

A нижняя часть холодного ядра, также известная как верхний нижний уровень или циклон холодного ядра, составляет циклон наверху, с которым связан холодный резервуар воздуха, находящийся на большой высоте в пределах тропосферы Земли, без лобовой структуры. Это система низкого давления, которая усиливается с высотой в соответствии с соотношением термический ветер. Если слабая поверхностная циркуляция формируется в ответ на такую ​​особенность в субтропических широтах восточного севера Тихого океана или севера Индийского океана, это называется субтропическим циклоном. Облачный покров и осадки в основном происходят в этих системах в течение дня. Суровая погода, такая как торнадо, может возникать около центра минимумов холодного ядра. Низкие температуры могут способствовать возникновению циклонов со значительными погодными воздействиями, такими как полярные депрессии и вихри Кармана. Низкие холода могут привести непосредственно к развитию тропических циклонов из-за связанных с ними холодных воздушных потоков наверху или выступая в качестве дополнительных каналов оттока, способствующих дальнейшему развитию.

Циклонический вихрь в верхней тропосфере в западной части северной части Тихого океана, демонстрирующий втягивание верхних слоев облаков.
Содержание
  • 1 Характеристики
  • 2 Значение для циклонов в субтропиках и средних широтах
  • 3 Важность для тропических циклонов
  • 4 Ссылки
Характеристики
Вертикальное изменение геострофического ветра в баротропной атмосфере (a) и в бароклинной атмосфера (б). Синяя часть поверхности обозначает холодный регион, а оранжевая часть обозначает теплый регион.

Холодные циклоны сильнее на высоте, чем на поверхности Земли, или сильнее в областях тропосферы с более низким давлением, в соответствии с взаимосвязью теплового ветра и гипсометрическое уравнение. Гипсометрическое уравнение указывает, что в более холодной атмосфере меньше места между поверхностями давления, что соответствует концепции меньшей толщины атмосферы, а соотношение теплового ветра указывает, что в этой ситуации ветер усиливается с высотой. Это также означает, что с этой особенностью связан изолированный бассейн с холодным воздухом наверху. Из-за его холодного центра центр показывает область с минимумом толщины. Поскольку температура на любом заданном радиусе аналогична и параллельна ориентации градиента давления и, следовательно, ветру, она является баротропной по своей природе. Движение циклонов с холодным ядром может быть неустойчивым, так как они отделены от основного пояса Вестерлис, который в противном случае направил бы их постепенно на восток.

Большинство облаков покров и осадки в связи с низкими температурами происходят в дневное время, когда солнечный свет нагревает поверхность Земли, дестабилизируя атмосферу и вызывая вертикальное движение вверх. Развитие суровых погодных условий, в частности торнадо, может происходить вблизи центра этих систем над сушей в любое время года. Зимой, когда минимумы холодного ядра с температурами на средних уровнях тропосферы достигают -45 ° C (-49 ° F), перемещаются над открытыми водами, формируется глубокая конвекция, которая позволяет развитию полярного минимума стать возможно.

Значение для циклонов в субтропиках и средних широтах
4 ноября 1995 г. Кона-Лоу

Кона-лоу, большинство внетропических циклонов и тропические циклоны в верхних слоях тропосферы - это низины с холодным ядром. В восточной половине северной части Тихого океана и северной части Индийского океана образование слабой циркуляции под средне- и верхне-тропосферным минимумом, отрезавшееся от основного пояса западных ветров в холодное время года ( зима ) называется субтропическим циклоном. В случае северной части Индийского океана образование этого типа вихря приводит к началу муссонных дождей во время сезона дождей.

Восточно-береговые минимумы образуются вблизи и к востоку от мест, где холод Core Low взаимодействует с градиентом температуры поверхности моря (SST) вдоль восточного побережья континентов, таких как Азия, Северная Америка, южная Африка и Австралия в пределах ранее существовавшей области высокого давления. Те, кто находится у берегов восточного побережья США, которые обычно образуются в период с октября по апрель, называются нор'астерами. Первоначально не связанные с погодными фронтами, они формируются в тандеме с блокировкой антициклонами на более высоких широтах, что приводит к медленному движению к полюсу вверх по градиенту ТПО. Минимумы на восточном побережье могут сохраняться до недели. Некоторые депрессии на восточном побережье развиваются быстро, становясь метеорологическими бомбами. В формировании минимумов на восточном побережье около Австралии существует 4,5-летний цикл в годы перехода между теплыми (Эль-Ниньо) и холодными (Ла-Нинья) ЭНСО годами. В этих системах может наблюдаться сильный ветер, проливные дожди, волны высотой более 10 метров (33 фута) и особенности глаза на изображениях метеорологических спутников.

Важность для тропиков циклоны
Пики активности во всем мире

Летний тропический прогиб в верхних слоях тропосферы в Южном полушарии лежит над регионом пассата в восточно-центральной части Тихого океана и может вызывать тропический циклогенез у берегов Центральной Америки. В западной части Тихого океана тропические спады в верхних слоях тропосферы являются основной причиной нескольких тропических циклонов, которые развиваются к северу от 20-й параллели северной широты и к востоку от 160-го меридиана востока во время событий Ла-Нинья.

Задние верхние циклоны и верхние впадины могут вызвать дополнительные каналы оттока и способствовать процессу интенсификации тропических циклонов. Развитие тропических возмущений может помочь создать или углубить верхние впадины или верхние впадины в их следе из-за оттока струйного потока, исходящего от развивающегося тропического возмущения / циклона. В западной части северной части Тихого океана существуют тесные взаимные отношения между зонами формирующихся тропических циклонов и зонами нижних тропосферных муссонных впадин и тропических верхних тропосферных впадин. На движение тропических циклонов также могут влиять ячейки TUTT в пределах 1700 километров (1100 миль) от их местоположения, что может привести к неклиматологическим следам, таким как движение на восток в тропиках или движение на запад в области, где западные течения обычно преобладают.

Обычно температура океана 26,5 ° C (79,7 ° F) на глубине не менее 50 метров (160 футов) является одним из шести требований, необходимых для поддержания специального мезоциклон, то есть тропический циклон. Более низкие температуры воздуха на большей высоте (например, на уровне 500 гПа или 5,9 км) могут привести к тропическому циклогенезу при более низких температурах воды, чем обычно, так как определенный градиент равен требуется, чтобы атмосфера была нестабильной, достаточной для конвекции. Во влажной атмосфере этот градиент составляет 6,5 ° C / км (19 ° F / миль), в то время как в атмосфере с относительной влажностью менее 100% требуемая скорость градиента составляет 9,8 ° C / км. (29 ° F / миль). Недавним примером тропического циклона, который сохранялся над более прохладными водами, был Alex из сезона ураганов в Атлантике 2016, который превратился в ураган над водой при температуре всего 20 °. C (68 ° F).

На уровне 500 гПа средняя температура воздуха в тропиках составляет -7 ° C (18 ° F), но воздух в тропиках обычно сухой на этом уровне, что дает проветривайте помещение до по влажному термометру или охладите по мере увлажнения до более благоприятной температуры, которая может поддерживать конвекцию. Температура влажной камеры на уровне 500 гПа в тропической атмосфере --13,2 ° C (8,2 ° F) требуется для инициирования конвекции, если температура воды составляет 26,5 ° C (79,7 ° F), и это требование температуры увеличивается или уменьшается пропорционально на 1 °. C изменения температуры поверхности моря на каждый 1 ° C при 500 гПа. В условиях холодного циклона температура 500 гПа может упасть до -30 ° C (-22 ° F), что может вызвать конвекцию даже в самой сухой атмосфере. Это также объясняет, почему влажность на средних уровнях тропосферы, примерно на уровне 500 гПа, обычно является требованием для развития. Однако, когда сухой воздух находится на той же высоте, температура на уровне 500 гПа должна быть еще более низкой, поскольку в сухой атмосфере требуется больший градиент нестабильности, чем во влажной атмосфере. На высотах около тропопаузы средняя температура за 30 лет (измеренная в период с 1961 по 1990 гг.) Составляла -77 ° C (-132 ° F).

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-15 14:15:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте