Fakty o Mikroburstach
Mikrobury, zwane również downburstami, są potężnymi, zlokalizowanymi kolumnami wiatru, które występują, gdy ochłodzone powietrze spada z podstawy burzy z niewiarygodną prędkością — do 60 mph — a następnie uderza w ziemię, rozprzestrzeniając się we wszystkich kierunkach.
gdy ta kolumna powietrza dotrze do ziemi (lub części wody) i wentylatorów Na Zewnątrz, wytwarza proste wiatry, które mogą osiągnąć do 100 mph, co odpowiada prędkości tornada EF1 w ulepszonej skali Fujita, zgodnie z National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)., Silne mikroruchy są w stanie wywołać spustoszenie na kilometry, powalając drzewa, linie energetyczne i ogrodzenia oraz powodując ekstremalne szkody w budynkach. Mikroruchy mogą występować w całych Stanach Zjednoczonych, ale są bardziej powszechne na wschód od Gór Skalistych, po prostu dlatego, że po tej stronie jest więcej burz.
co jest w nazwie?
termin „microburst”został wymyślony przez Teda Fujitę, badacza ciężkich burz, który opracował skalę intensywności tornada Fujita. W 2007 roku został zmodernizowany do rozszerzonej skali Fujita i waha się od EF0 do EF5., Tornado EF0 może uszkodzić drzewa, ale nie budynki, z wiatrem z prędkością do 85 mph (137 km/h). Tornado EF5 jest niszczycielskie; wiatr przekracza 200 mph (322 km/h), a budynki mogą zostać unicestwione.
jak sama nazwa wskazuje, microburst jest stosunkowo małym wydarzeniem pogodowym, trwającym od kilku sekund do kilku minut i wpływającym na 2,5 mil lub mniej. W odniesieniu do fal spadkowych wpływających na obszary większe niż 2.5 mil, Fujita użył terminu ” macroburst.”
jak powstają Mikrobusy?,
najczęstszym zjawiskiem pogodowym prowadzącym do rozwoju mikroruchów jest wciąganie suchego powietrza, zjawisko, które występuje, gdy suche powietrze miesza się z opadami w chmurze burzowej. Suche powietrze powoduje odparowanie kropelek, powodując szybki spadek temperatury powietrza. Ten skrawek schłodzonego powietrza zaczyna tonąć, nabiera rozpędu, gdy spada i zasadniczo zamienia się w pędzącą kolumnę powietrza.,
William Gallus, profesor Meteorologii i numerycznej prognozy pogody na Wydziale Nauk Geologicznych i atmosferycznych Iowa State University, wyjaśnia to zjawisko: „chłodne powietrze jest cięższe niż ciepłe powietrze, więc ta plama zimnego powietrza może zanurzyć się w kierunku ziemi, i rozprzestrzenia się szybko, gdy uderza w ziemię, coś w rodzaju jak woda eksploduje na boki, gdy balon z wodą jest upuszczony i uderza w ziemię”, powiedział żywej nauce.,
gdy to chłodne, suche powietrze jest dalej ściągane przez ciężar opadów atmosferycznych, nazywa się to ładowaniem wody, a to powoduje, że powietrze spada jeszcze szybciej.
mikrobury mokre i suche
Mikrobury dzielą się na dwa podstawowe typy: mokre i suche. W zależności od tego, gdzie jesteś w kraju określi, który typ jesteś bardziej prawdopodobne, aby spotkać. Mokre mikropęknięcia są bardziej powszechne w wilgotnym klimacie, gdzie jest wiele burz, takich jak Południowo-wschodnie Stany Zjednoczone. Te mikropryski są zwykle napędzane zarówno przez wciąganie suchego powietrza, jak i ładowanie wody.,
suche mikrobury zwykle zaczynają się od wciągania suchego powietrza z powodu wilgoci w górnych poziomach, ale ostatecznie przekształcają się w zdarzenia napędzane wiatrem Bez opadów powierzchniowych. „W przypadku suchych mikrobrusów wiemy, że są one bardziej prawdopodobne, gdy wilgotność względna kilka tysięcy stóp na niebie jest dość wysoka, ale jest znacznie niższa (suszarka) poniżej tego poziomu, zwłaszcza w pobliżu Ziemi. Taka sytuacja zdarza się stosunkowo często w takich miejscach jak Denver-powiedział Gallus., „Kiedy tak się dzieje, z wilgoci w górę może powstać burza, ale gdy tworzy deszcz, deszcz wpada do bardzo suchego powietrza w pobliżu Ziemi i odparowuje, co chłodzi powietrze.”Opady, które odparowują przed uderzeniem w ziemię, nazywane są virga.
niektóre mikropryski, znane jako hybrydy, mają cechy zarówno mokrych, jak i suchych typów i są napędzane przez kilka czynników, takich jak wciąganie suchego powietrza, Ładowanie opadów, chłodzenie pod podstawą chmur i / lub sublimacja (kryształy lodu zamieniające się bezpośrednio w parę), zgodnie z NOAA.,
Microburst czy tornado?
choć mniej znane niż tornada, mikrobury są znacznie bardziej powszechne. Według National Weather Service, na każde tornado przypada około 10 mikroruchów, ale te liczby są tylko szacunkami.,
„nie przeprowadzono szczegółowych badań, aby przyjrzeć się, ile średnio zdarza się każdego roku w różnych obszarach, ale uważa się, że wiele szkód wiatrowych dzieje się podczas burz jest prawdopodobnie spowodowane mikrostrukturami, więc nasza klimatologia szkód wiatrowych od burz może dać nam dobry pomysł,” Gallus powiedział.
w rzeczywistości mikropęknięcia mogą spowodować tak wiele szkód, że mieszkańcy często uważają, że zostali uderzeni przez tornado. Najpewniejszym sposobem dowiedzenia się, czy to było tornado, czy mikropalenie, jest jednak zbadanie wzoru uszkodzeń., Kiedy tornado uderza, pozostawia za sobą bardziej kolisty lub meandrujący wzór zniszczenia i odłamków, podczas gdy wiatry mikropalcowe powodują obrażenia w linii prostej promieniujące od środkowego punktu uderzenia.
katastrofy na niebie
badanie mikroprzepływów jest stosunkowo nowe w dziedzinie nauk o atmosferze. Przed wprowadzeniem radaru dopplerowskiego na lotniskach jeszcze kilka dekad temu, Mikrosilniki były odpowiedzialne za aż 20 poważnych wypadków lotniczych, w wyniku których zginęło ponad 500 osób – podaje National Science Foundation (NSF)., Wiele z nich zostało omyłkowo obwinionych o błąd pilota.
Mikropryski nadal stanowią niesamowite zagrożenie dla samolotów, szczególnie podczas startu lub lądowania. Z wiatrem do 100 mph, próba manewrowania przez silny mikroburst jest tak trudne, jak latanie przez tornado. I tak jak tornada, rozwój mikropali może być trudny do wykrycia na radarze i wydaje się pojawiać znikąd.,
jedna straszna katastrofa — Katastrofa lotu Delta Airlines 191 — jest uważana za przyspieszenie badań mikroburstowych, a także wprowadzenie silniejszych środków bezpieczeństwa dla wszystkich statków powietrznych. Katastrofa wydarzyła się w sierpniu 1985 roku. Nad międzynarodowym lotniskiem w Dallas/Fort Worth zawisła burza z piorunami, gdy piloci lotu 191 przygotowywali się do lądowania., Gdy samolot zszedł w kierunku pasa startowego, wybuchowy spadek wiatru powalił samolot pełen pasażerów na ziemię, wysyłając samolot careening na autostradę, gdzie uderzył i zabił kierowcę samochodu i wpadł do dwóch dużych zbiorników na wodę, gdzie stanął w płomieniach. Tylko 27 osób przeżyło to przerażające wydarzenie, a 137 osób straciło życie.
podczas gdy większość pilotów w tym czasie była wysoko wyszkolona w zakresie ścinania wiatru — szybkich zmian prędkości lub kierunku wiatru — zaskakująco niewiele wiadomo o specyficznych zagrożeniach związanych z mikroprzepływami., Katastrofa Delta 191 była punktem zwrotnym, wymagającym dalszych badań naukowych nad tymi małymi, ale potencjalnie śmiertelnymi zjawiskami pogodowymi. Wkrótce potem konieczne było wyposażenie wszystkich samolotów w urządzenia do wykrywania ścinania wiatru.
dzięki lepszym badaniom i postępom technologicznym, w tym wprowadzeniu radaru dopplerowskiego w 1988 roku, linie lotnicze są dziś znacznie bezpieczniejsze. Ostatnią amerykańską komercyjną linią lotniczą, która rozbiła się z mikrobusu, był lot USAir 1016 w 1994 roku.
Prognozowanie mikroprzepływów
nawet przy dzisiejszej zaawansowanej technologii wykrywanie mikroprzepływów jest wciąż trudnym zadaniem., Są one nie tylko stosunkowo niewielkim zjawiskiem, ale również szybko się formują.
„Możemy przewidzieć, że środowisko jest w pewnym stopniu korzystne dla mikroprzepływów, ale nie możemy z góry stwierdzić, które dokładne miejsca zostaną uderzone przez jeden, a nie wszystkie burze będą produkować jeden nawet w dniu, w którym mówimy, że warunki są korzystne. Jest to więc bardzo podobne do prognozowania tornad, z tą różnicą, że warunki, które wspierają mikrobury, zdarzają się częściej niż te, które wspierają tornada.,”
gdy prognostowie szukają dojrzałych warunków, radar jest najbardziej pomocnym narzędziem. Szukają kilku czynników, w tym niestabilności powietrza, wysokiej PW lub wytrącającej się wody (przewidywanie poziomów opadów na podstawie wilgotności w atmosferze), suchego powietrza na średnim poziomie i silnych wiatrów w warstwie suchego powietrza, zgodnie z NOAA. Idealne warunki występują zwykle w gorących i wilgotnych miesiącach letnich, zwłaszcza w południowo-wschodnich Stanach.
rzeczywisty mikroruchu w pracach daje konkretne wskazówki do prognostów., „Radar może pokazywać zderzenie powietrza kilka tysięcy stóp nad ziemią, co normalnie oznaczałoby, że część powietrza jest wymuszona w dół” – powiedział Gallus na żywo. „Radar może również pokazywać rozbieżność lub rozprzestrzenianie się powietrza w najniższej części atmosfery, w pobliżu Ziemi, co ponownie jest oznaką, że następuje mikropalenie.”
Radar ma jednak pewne ograniczenia, jeśli chodzi o mikroprzepływy. Na przykład, jeśli na obrzeżach zasięgu radaru formuje się mikroburst, może on wyglądać na tak mały, że meteorolog nie może go zobaczyć, powiedział Gallus., Ponadto, ponieważ tworzą się tak szybko, można uderzyć w ziemię, zanim prognosta ma czas, aby wydać ostrzeżenie.
innym pomocnym narzędziem do wykrywania mikroprzepływów jest Dcape (Downdraft Convective Available Potential Energy), obliczenia używane do szacowania siły potencjalnej Downdraft w burzach. „DCAPE daje nam wyobrażenie o tym, ile może wydarzyć się ujemna Wyporność, co oznacza, o ile chłodniej może uzyskać plama powietrza z powodu chłodzenia parowego niż temperatura tła” – powiedział Gallus.