Накопленная энергия циклона - Accumulated cyclone energy

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Накопленная энергия циклона»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Апрель 2019) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Накопленная энергия циклона (ACE) - это показатель, используемый различными агентствами для выражения энергии, используемой тропический циклон при жизни. При расчете учитывается тропический циклон. максимально устойчивые ветры каждые шесть часов и умножает его на себя для получения значений. Эти значения затем складываются вместе, и они становятся суммой для шторма и могут быть либо разделены на 10 000, чтобы сделать их более управляемыми, либо добавлены к другим суммам, чтобы вычислить общую сумму для конкретной группы штормов. Расчет был первоначально создан Уильям Грей и его соратники в Государственный университет Колорадо как индекс потенциала разрушения ураганов, который учитывает максимальные устойчивые ветры каждого урагана выше 65 узлов (120 км / ч; 75 миль в час) и умножает его на себя каждые шесть часов. Впоследствии этот индекс был изменен Соединенными Штатами. Национальное управление океанических и атмосферных исследований в 2000 году, чтобы включить все тропические циклоны с ветрами выше 35 узлов (65 км / ч; 40 миль в час) и переименовано в накопленную энергию циклонов. С тех пор этот индекс использовался различными агентствами для расчета накопленной во время шторма энергии циклонов, в том числе австралийской Бюро метеорологии так же хорошо как Метеорологический департамент Индии.

Наивысший ACE, рассчитанный для одиночного шторма, составляет 82, для Ураган / Тайфун Айок в 2006 году.^[1]

История

Индекс накопленной энергии циклона был первоначально создан Уильям Грей и его соратники в Государственный университет Колорадо, как индекс потенциала уничтожения ураганов (HDP).^[2] Они утверждали, что разрушение ураганов ветром и штормовым нагоном было лучше связано с квадратом максимальных ветров шторма (Vmax²) чем шторм максимальным ветрам.^[3] Индекс был рассчитан путем возведения в квадрат расчетной максимальной устойчивой скорости ветра отдельно для всех тропических циклонов со скоростью ветра выше 65 узлов (120 км / ч; 75 миль в час) каждые шесть часов в течение всего сезона.^[2][3] Впоследствии эта шкала была изменена Соединенными Штатами. Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA), чтобы включить все тропические циклоны с ветрами выше 35 узлов (65 км / ч; 40 миль в час), которые также переименовали его в индекс накопленной энергии циклонов.^[2] Поскольку шкала была изменена NOAA, итоги штормов использовались различными агентствами и исследователями, включая Австралийскую Бюро метеорологии и Метеорологический департамент Индии.^[4][5] Эти цели включают категоризацию того, насколько активным был сезон тропических циклонов, а также определение возможных долгосрочных тенденций в определенной области, такой как Малые Антилы.^[6]

Расчет

Накопленная энергия циклона за сезон рассчитывается путем суммирования квадратов расчетной максимальной устойчивой скорости каждого тропического циклона, который имеет скорость ветра 35 узлов (65 км / ч; 40 миль / ч) или выше, с шестичасовыми интервалами. Числа обычно делятся на 10 000, чтобы их было удобнее использовать. Одна единица ACE равна 10⁴ кн², и для использования в качестве индекса предполагается единица. Таким образом:

${ displaystyle { text {ACE}} = 10 ^ {- 4} sum v _ { max} ^ {2}}$

куда v_{Максимум} оценивается устойчивая скорость ветра в узлы.

Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, и путем сложения энергии за некоторый интервал времени получается накопленная энергия. По мере увеличения продолжительности шторма суммируется больше значений, и ACE также увеличивается, так что более продолжительные штормы могут накапливать больший ACE, чем более мощные штормы меньшей продолжительности. Хотя ACE - это значение, примерно пропорциональное определенный интеграл с течением времени кинетической энергии системы, это не прямой расчет энергии (масса движущегося воздуха и, следовательно, размер шторма будут отображаться в реальном расчете энергии).

Атлантический бассейн

Накопленная циклонная энергия ураганов в Северной Атлантике 1850-2019 гг.^[7]

В Атлантическом океане, США Национальное управление океанических и атмосферных исследований и другие, используют индекс сезона ACE для классификации сезона по одной из четырех категорий.^[6] Эти четыре категории являются чрезвычайно активными сезонами, выше, почти и ниже нормального среднего, и рассчитываются с использованием приблизительного терцильного разделения сезонов на основе индекса ACE, количества тропических штормов, ураганов и крупных ураганов за 30 лет между 1981 и 2010 гг.^[6] Среднее значение индекса ACE с 1981 по 2010 год составляет 105,6 x 10.⁴ kt², а среднее значение - 92,4 x 10⁴ kt².^[6]

Для того, чтобы сезон был определен как выше нормы, должны быть выполнены критерий индекса ACE и два или более других критерия, приведенных в таблице ниже. Для того, чтобы сезон был определен как ниже нормального, должен быть удовлетворен либо критерий индекса ACE, либо все три других критерия.^[6]

Чрезвычайно активный сезон просто определяется как сезон с индексом ACE выше 152,5 x 10.⁴ kt².^[6] Что сбивает с толку, это означает, что сезон может быть одновременно чрезвычайно активным и почти нормальным (или даже ниже нормы). В настоящее время это справедливо только для сезона 1906 года.

Отдельные штормы в Атлантике

Самый высокий из когда-либо оцененных ACE для одиночного шторма в Атлантике составляет 73,6 для Ураган Сан-Чириако в 1899, вероятно, потому, что это ураган категории 4, который длился 4 недели. У этого одиночного шторма ACE был выше, чем у многих целых сезонов атлантических штормов. Другие атлантические штормы с высокими значениями ACE включают: Ураган Иван в 2004, с ACE 70,4, Ураган Ирма в 2017, с ACE 64.9, Большой Чарльстонский ураган в 1893 году, с ACE 63,5, Ураган Изабель в 2003, с ACE 63,3, и 1932 Ураган на Кубе, с ACE 59,8.^[8]

С 1950 года самым высоким ACE тропического шторма был Тропический шторм Лаура в 1971, который получил ACE 8.6. Самый высокий ACE урагана 1 категории был Ураган Надин в 2012, который получил оценку ACE 26,3. Самым низким ACE тропического шторма были тропические штормы Крис (2000 ) и Филипп (2017 ), оба из которых были тропическими штормами в течение всего шести часов и имели ACE всего 0,1. Самый низкий ACE любого урагана был 2005 с Ураган Синди, который был ураганом всего шесть часов, и 2007 с Ураган Лоренцо, который длился двенадцать часов ураган; у обоих был ACE всего 1,5. Самый низкий ACE из крупного урагана (категория 3 или выше) был Ураган Герда в 1969, с ACE 5.3.^[9]В следующей таблице показаны те штормы в Атлантическом бассейне в 1950–2019 гг., Которые достигли более 50 баллов ACE.^[9]

Исторический ACE в зарегистрированной истории ураганов в Атлантике

До начала спутниковой эры (до середины 1960-х годов) тропические штормы, ураганы и крупные ураганы недооценивались из-за сложности определения штормов.

Критерии классификации

Восточная часть Тихого океана

В восточной части Тихого океана, США Национальное управление океанических и атмосферных исследований и другие, используют индекс сезона ACE для классификации сезона по одной из трех категорий.^[10] Эти три категории - выше нормы, близки к норме и ниже нормы и рассчитываются с использованием приблизительного терцильного разделения сезонов на основе индекса ACE, количества тропических штормов, ураганов и крупных ураганов за 30 лет между 1981 и 2010 годами.^[10]

Самый высокий из когда-либо оцененных ACE для одиночного шторма в восточной или центральной части Тихого океана, находясь к востоку от Международная линия перемены дат 62,8, для Ураган Фико из 1978. Другие штормы в восточной части Тихого океана с высокими значениями ACE включают: Ураган Джон в 1994, с ACE 54.0, Ураган Кевин в 1991, с ACE 52,1, и Ураган Гектор из 2018, с ACE 50,5.^[11]

В следующей таблице показаны те штормы в бассейнах Восточной и Центральной части Тихого океана с 1971 по 2018 год, которые достигли более 30 баллов ACE.^[12]

Буря	Год	Классификация пиков	ТУЗ	Продолжительность
Ураган Фико	1978	Ураган 4 категории	62.8	20 дней
Ураган Джон	1994	Ураган 5 категории	54.0	19 дней
Ураган Кевин	1991	Ураган 4 категории	52.1	17 дней
Ураган Гектор	2018	Ураган 4 категории	50.5	13 дней
Ураган Тина	1992	Ураган 4 категории	47.7	22 дня
Ураган Труди	1990	Ураган 4 категории	45.8	16 дней
Hurricane Lane	2018	Ураган 5 категории	44.2	13 дней
Ураган Дора	1999	Ураган 4 категории	41.4	13 дней
Ураган Химена	2015	Ураган 4 категории	40.0	15 дней
Ураган Гильермо	1997	Ураган 5 категории	40.0	16 дней
Ураган Норберт	1984	Ураган 4 категории	39.6	12 дней
Ураган Норман	2018	Ураган 4 категории	36.6	12 дней
Ураган Селеста	1972	Ураган 4 категории	36.3	16 дней
Ураган Серхио	2018	Ураган 4 категории	35.5	13 дней
Ураган Лестер	2016	Ураган 4 категории	35.4	14 дней
Ураган Олаф	2015	Ураган 4 категории	34.6	12 дней
Ураган Химена	1991	Ураган 4 категории	34.5	12 дней
Ураган Дорин	1973	Ураган 4 категории	34.3	16 дней
Ураган Айок	2006	Ураган 5 категории	34.2	7 дней
Ураган Мари	1990	Ураган 4 категории	33.1	14 дней
Ураган Орлин	1992	Ураган 4 категории	32.4	12 дней
Ураган Грег	1993	Ураган 4 категории	32.3	13 дней
Ураган Хилари	2011	Ураган 4 категории	31.2	9 дней

- Указывает, что шторм сформировался в восточной / центральной частях Тихого океана, но хотя бы один раз пересек 180 ° з.д., поэтому включены только ACE и количество дней, проведенных в EPAC / CPAC.

Сезоны ураганов в восточной части Тихого океана, 1971–2019 гг.

Накопленная энергия циклонов также используется в восточной и центральной частях Тихого океана. Данные по ACE считаются достоверными, начиная с 1971 сезон. Сезон с самым высоким ACE с 1971 г. Сезон 2018. В 1977 сезон имеет самый низкий ACE. Последний сезон выше обычного - это Сезон 2018, последний почти нормальный сезон - это Сезон 2019, а последний сезон ниже обычного - это Сезон 2020.^[13] Медиана за 35 лет с 1971 по 2005 год составляет 115 x 10.⁴ кн² (100 в зоне EPAC к востоку от 140 ° з.д., 13 в зоне CPAC); среднее - 130 (112 + 18).

Северная Индия

В северной части Индийского океана существуют различные агентства, которые отслеживают и прогнозируют тропические циклоны, включая Объединенный центр предупреждения о тайфунах США, а также Метеорологический департамент Бангладеш, Пакистана и Индии.^[4] В результате траектория и интенсивность тропических циклонов отличаются друг от друга, и, как следствие, накопленная энергия циклонов также варьируется по региону.^[4] Тем не менее, Метеорологический департамент Индии был назначен ВМО официальным региональным специализированным метеорологическим центром для региона и разработал ACE для всех циклонических систем со скоростью выше 17 узлов (31 км / ч; 20 миль в час) на основе анализа наилучшего пути. который восходит к 1982 году.^[4][14]

Смотрите также

• Атлантический ураган

Рекомендации

внешняя ссылка

• Международный архив лучших треков для управления климатом (IBTrACS)
• Статистика тропических циклонов в реальном времени Университета штата Колорадо
• Глобальная активность тропических циклонов Райана Мау