这篇文章是转载的谈话基于知识共享许可协议。读了原文,2022年9月27日发表。
飓风伊恩加剧途中向佛罗里达海岸,飓风猎人在天空做一些几乎无法想象:穿越风暴的中心。每一次,科学家们在这些飞机进行测量,卫星不能和送他们在国家飓风中心预测。
Jason调查部门迈阿密大学的气象学家,导致国家海洋和大气管理局的2022年飓风领域项目。他描述了技术团队使用实时测量飓风行为和体验上P-3猎户座因为它通过飓风眼壁。
发生在飓风猎人当你飞到一个风暴?
基本上,我们考虑一个飞行实验室的核心飓风,一直到5级。当我们飞,我们处理数据,并将其发送给天气预报和气候建模者。
在P-3s,我们经常穿过中间的风暴,直接进入眼睛。图片一个X模式——我们一直穿过暴风雨期间多次任务。这些可能发展的风暴,也可能是5级。
我们通常在海拔约10000英尺,飞行约四分之一的海洋表面和顶部的风暴。我们要穿过暴风雨最艰难的一部分,因为我们试图衡量最强的风飓风中心。
这是强烈的。你能描述一下这些航班科学家正在经历什么?
我最强烈的飞行是在2019年多里安人的。巴哈马群岛附近的风暴一个非常强大的5级迅速加剧风暴,风速在每小时185英里。这感觉就像被一根羽毛在风中。
当我们穿过多里安人的眼壁,这是所有安全带。你可以在几秒钟失去几百英尺如果你有一个草案,或者你可以触及上升气流,在几秒钟内获得几百英尺。它很像一个过山车,只有你不知道什么时候下一个向上或向下的到来。
有一次,我们有除此之外的3到4 g。这就是宇航员的经验在火箭发射。我们也可以得到0 G几秒钟,任何不是绑在会浮起。
即使在风暴的粗糙部分,像我这样的科学家们正忙着在电脑上工作的数据。技术员在后面可能发起了一项从飞机的腹部下投式探空仪,我们检查的质量数据,并将其发送给建模中心和国家飓风中心。
你学习什么飓风从这些航班吗?
我们的目标之一是为了更好地理解为什么风暴迅速加剧。
快速强化当暴风雨增加速度35英里每小时在一天。这相当于从一级到三级风暴主要在很短的时间内。艾达(2021),多里安人(2019)和迈克尔(2018)只是几个最近的飓风,迅速加剧。当这种情况发生时附近的土地,它可以捕捉人们措手不及,让危险的快。
以来快速强化可以发生在一个很短的时间,我们必须有飓风猎人一起采取措施而暴风雨即将来临。
到目前为止,快速增强很难预测。我们可能会开始看到成分很快走到一起:海洋温暖是伟大的深度吗?气氛不错,多汁,大量的水分在暴风雨吗?风良好的吗?我们也看看核心:风暴的结构是什么样子的,它开始巩固吗?
卫星能提供预测一个基本的观点,但我们需要飓风猎人进入风暴本身真的选择飓风。
暴风雨是什么样子的时候迅速加剧?
飓风要站直了,想到一个旋转的陀螺。所以,我们寻找的是对齐。
暴风雨还没有完全在一起可能有低级循环,上面几公里的海洋,那不是排队的中层循环6或7公里。这不是一个非常健康的风暴。但几个小时后,我们可能会飞回到风暴,注意到两个中心排队。这是一个迹象表明,它可以迅速加剧。
我们也看一下边界层,面积略高于海洋。飓风呼吸:他们画在低水平空气,空气冲在眼壁,然后它喷口顶部的风暴和远离中心。这就是为什么我们把这些巨大的上升气流在眼壁。
我们可以看下投式探空仪或尾巴多普勒雷达数据的风是如何流动的边界层。真的是潮湿的空气涌入对风暴的中心?如果边界层深,暴风雨也可以更大的吸入。
我们也看看结构。很多时候风暴看起来健康的卫星,但我们会在雷达和结构是草率或者眼睛充满云,这告诉我们暴风雨不太准备迅速加强。但是,在飞行中,我们可能会开始看到结构变化很快。
空气,呼吸起来————是一个伟大的方式来诊断。如果呼吸看起来健康,它可以是一个好的迹象日益加剧的风暴。
你使用什么工具来衡量和预测飓风行为?
我们需要工具,不仅测量大气,而且海洋。风可以引导一场风暴或撕裂它,但海洋热量和湿气是燃料。
我们使用下投式探空仪测量温度、湿度、压力和风速,并发回数据每隔15英尺到海面。所有的数据去国家飓风中心和建模的中心,这样他们就可以更好地表示大气。
一个P-3激光——一个CRL、紧凑的转动拉曼激光雷达——可以测量温度、湿度和气溶胶从飞机到海洋表面。它可以给我们一个多汁的气氛如何,那么有利喂养一个风暴。CRL运作不断在整个飞行轨道,所以得到这个美丽的窗帘下飞机显示温度和湿度。
飞机也有尾巴多普勒雷达,测量空气中水分水滴吹来确定风的表现。给了我们一个三维风场,像x射线的风暴。你不能从卫星。
我们也发射探测器,叫AXBTs——海洋飞机排出的深海温度测量器——前的风暴。这些探针测量水温下降几百英尺。通常,表面温度26.5摄氏度(80华氏度),以上是有利的飓风,但热量的深度也很重要。
如果你有温暖的海水,也许85 F的表面,但是仅仅50英尺的水有点冷,飓风很快会加入冷水和削弱风暴。但深温水,就像我们在漩涡中找到在墨西哥湾,提供额外的能源,燃料风暴。
今年,我们也测试一项新技术——小型无人机,我们可以启动P-3的腹部。他们有大约7 - 9英尺的翼展,基本上是一个长着翅膀的气象站。
其中一个无人驾驶飞机下降的眼睛可以测量压力变化,表明风暴是否变强。如果我们能把无人机在眼壁和轨道,它可以测量最强的风在哪里——这是另一个预测的重要细节。我们也没有很多的边界层测量,因为这不是一个安全的地方飞一架飞机。
你也有针对性的首次非洲佛得角群岛。你在找什么?
佛得角群岛位于大西洋的飓风托儿所。飓风来了非洲的幼苗,我们试图确定这些干扰的临界点形成风暴。
超过一半的被命名的风暴在大西洋来自这个托儿所,包括大约80%的主要飓风,所以它是重要的,即使干扰可能7到10天之前,飓风形成。
在非洲,很多雷暴发展撒哈拉沙漠南部边境冷却器,所萨赫勒地区在夏天。温差会导致大气中的涟漪开发,我们称之为热带波。一些热带波是飓风的前兆。然而,撒哈拉沙漠的空气层——巨大的沙尘暴,滚动非洲每三到五天左右可以抑制飓风。这些风暴从6月到8月中旬达到高峰。之后,到达加勒比热带扰动有更好的机会。
在不远的将来,美国国家飓风中心要做七天的预测,而不是仅仅五天。我们如何提高早期预测。