Всплеск влажности Калифорнийского залива - Gulf of California moisture surge

Концептуальная схема того, как тропическая система может вызвать волну залива

А Всплеск влажности в Калифорнийском заливе, или просто волна залива, это метеорологическое событие, при котором воздух с высокой влажностью поднимается вверх Калифорнийский залив. Скачки в заливе приносят влагу на юг Аризона в течение Североамериканский муссон. До 1970-х годов метеорологи сходились во мнении, что влажность, подпитывающая муссоны в центральной и южной Аризоне, была результатом движения дождя. Bermuda High в более южное и западное положение, что, в свою очередь, переносило водяной пар в регион из Мексиканский залив. Однако оперативные метеорологи в 1970-х годах описали эпизодические выбросы влаги, которые проникали в область, которая, как считалось, возникла в Калифорнийском заливе. Было отмечено, что эти эпизоды, вероятно, были связаны с конвективной системой около вершины Полуостров Баха например, тропический циклон или восточная волна.

Североамериканский муссон

Основная статья: Североамериканский муссон

Североамериканский муссон переживается как сезонное изменение преобладающих ветров, которое обычно сопровождается увеличением количества осадков. Начало обычно в начале июля, когда ветер начинает смещаться из-за интенсивного солнечного нагрева Юго-запад США и облака морского бриза во Флориде. В зимние месяцы погодные условия в Юго-запад США характеризуются полупостоянным система высокого давления с квазинедельным перемещением погодных систем в этом районе; по площади будет двигаться холодный фронт, за которым последует постепенное наращивание гребня. В сезон дождей субтропический хребет движется на север из-за развития тепловой низкий от интенсивной солнечной радиации. Минимум развивается над Мексиканское плато и постепенно движется на север к четыре угла область, край. Муссонные дожди обычно начинаются в мае или июне вдоль западного склона реки. Sierra Madre Occidental и двинуться на север, достигнув южной Аризоны где-то в июле. Североамериканский муссон не так силен и устойчив, как его индийский аналог, в основном потому, что Мексиканское плато не такое высокое и не такое большое, как Тибетское плато в Азии.

Динамика

Было предложено несколько механизмов для развития нагонов в заливе, включая: гравитационные токи, агеострофический потоки Волны Кельвина, или Россби волны.[1] Однако из-за отсутствия наблюдений в этом районе точная причина неизвестна. Наилучшие имеющиеся в настоящее время данные, указывающие на то, что влага поступает из залива, поступает из NEXRAD радар в Юма, Аризона. Этот инструмент может измерять скорость и направление ветра на нескольких высотах в атмосфере по так называемому вертикальному профилю ветра. Первым признаком нагона в заливе является изменение направления приземного ветра в Юме, штат Аризона, при смене ветров с западных на юго-восточные. Этот поток имеет тенденцию становиться шире и глубже по мере развития волны. Во время сезона дождей бывает давление разница между низкая температура это присутствует над юго-западом Соединенных Штатов и относительно высоким давлением над северной частью залива. Ветры будут дуть с юга из-за сила градиента давления. Обычно во время традиционного нагона большая мезомасштабная конвективная система расположена у южной оконечности полуострова Баха. Обтекать такой система низкого давления является циклонический, что соответствует против часовой стрелки. Некоторая часть этой циркуляции пойдет в залив и направится на север к юго-западу Соединенных Штатов, как волновод. Когда этот влажный воздух движется на север, он встречает уже существующие южные ветры и попадает в южную Аризону. Область высокого давления над северным заливом имеет тенденцию выталкивать поток влаги на восток, в сторону побережья. Tucson площадь.[2]

Скачки влажности в Калифорнийском заливе были впервые научно задокументированы в начале 1970-х годов. Джон Хейлз, ранее работавший в офисе Национальной метеорологической службы Финикса, написал в апрельском выпуске 1972 г. Ежемесячный обзор погоды эти нагоны в заливе связаны с большими областями облачных масс, которые переносятся на север вверх по Калифорнийскому заливу и разливаются в южную часть Аризоны. Он написал, что волна напоминает большой морской бриз.[3] Ира Бреннер продолжила изучение нагонов в заливе в 1974 году, и, как и Хейлз, обнаружила, что они напоминают большой морской бриз с теплым влажным воздухом, переносимым на север в самых нижних 10 000 футов (3,0 км) атмосферы. Бреннер был первым, кто предположил, что восточные волны может иметь важное значение в инициировании волны залива.[4]

В середине 1990-х годов возобновился интерес к североамериканской муссонной системе. Использование данных, собранных во время Болото – 90 полевой поход Майкл Дуглас обнаружил, что выброс влаги был связан с струя низкого уровня. Самая мощная струя была на высоте от 300 метров (980 футов) до 600 метров (2000 футов) над поверхностью. Он также показал дневной вариации, с путешествием по воздуху вниз по склону к Калифорнийскому заливу утром и вверх по склону по вечерам. Во время полевой кампании было обнаружено, что струя является постоянной особенностью в самых разных синоптических условиях; при этом он присутствовал в Юме 75% исследованных дней.[5] Далее запуск GOES 9 инструмент в 1995 г. позволил ученым определить количество водяной пар в столбе атмосферы. Глядя на эволюцию во времени осаждаемая вода контуры, ученые могут отследить распространение влаги вверх по заливу в Аризону. Проведенное в 1997 г. исследование моделирования предполагает, что возмущение на западе в средних широтах за несколько дней до тропического возмущения востока необходимо для развития сильного нагона в заливе. Западное возмущение увеличивает количество проседание что происходит над заливом, что уменьшает глубину планетарный пограничный слой. Отток от глубокая конвекция связанная с восточной волной, затем ограничивается неглубоким пограничным слоем. Они отмечают, что слабые нагоны могут возникать за пределами средних широт на западе, но для сильных скачков необходимы оба компонента.[6] В 2000 году Ежемесячный обзор погоды В статье Фуллера и Стенсруда показано, что в течение 14 лет исследований восточные волны постоянно вызывали нагоны в заливе в течение трех дней после прохождения через оконечность Нижней Калифорнии. Они подчеркивают, что корреляция не позволяет определить причинно-следственную связь, но что она согласуется с концептуальной моделью, предложенной Стенсрудом. и другие. в 1997 г.[7]

В Североамериканский муссонный эксперимент был полевым экспериментом, который добавил много наблюдений к типичной системе наблюдений в Калифорнийском заливе, такой как радиозонды, датчики дождя, и радар летом 2004 г. В этот период произошло несколько нагонов, связанных с прохождением тропического циклона у оконечности полуострова Баха. Во время этих событий были замечены многие характеристики скачков напряжения, такие как низкая температура над Четыре угла регионе Соединенных Штатов и увеличился восточный сток с Sierra Madre Occidental ведущий к конвективные нисходящие потоки.[8]

Эффекты

Поскольку одной из основных характеристик нагона является перенос воды, измерения осаждаемая вода и точка росы также может увеличиваться. Повышенный уровень водяного пара увеличивает количество доступной конвективной потенциальной энергии (CAPE), что может привести к топографически принудительной конвекции. Влажность в заливе обычно ограничивается центральной и южной частью Аризоны топографией Моголлон Рим. Умеренный рулевой поток от нагона отталкивает конвекцию с гор, которая приносит осадки в пустынные долины.

Осадки в результате нагона в заливе могут вызвать сильные дожди, что приведет к паводки. В августе 2003 г. такое событие произошло в г. Лас Вегас, Невада где в некоторых районах за полчаса выпало более 3 дюймов (7,6 см) дождя.[9]

Подводя итоги работы Хейлза[3] и Бреннер,[4] Фуллер и Стенсруд описывают эффекты, которые обычно связаны с нагонами в заливе. В начале нагона температура поверхности упадет, точка росы повысится и давление на уровне моря уменьшится. Ветры будут меняться с северо-западного на южный. Эти изменения приводят к снижению видимости и низкой облачности. Это приводит к усиленному низкоуровневому охлаждению, которое больше всего на поверхности и уменьшается с высотой. Когда волна достигает северной оконечности залива, волна распространяется в долину южной Аризоны, и охлаждение распространяется. Увеличение водяного пара приводит к увеличению количества гроз в Аризоне.[7]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Zehnder, J.A. (2004). «Динамические механизмы залива залива». J. Geophys. Res. 109 (D10): D10107. Bibcode:2004JGRD..10910107Z. Дои:10.1029 / 2004JD004616.
  2. ^ Эрин Джордан (23 июня 2008 г.). "Gulf Surge". KOLD Новости. Получено 17 октября 2010.
  3. ^ а б Хейлз, Джон Э. (1972). «Волны морского тропического воздуха на север над Калифорнийским заливом». Пн. Wea. Rev. 100 (4): 298–306. Bibcode:1972MWRv..100..298H. Дои:10.1175 / 1520-0493 (1972) 100 <0298: SOMTAN> 2.3.CO; 2.
  4. ^ а б Бреннер, И. (1974). «Прилив морского тропического воздуха - от Калифорнийского залива к юго-западу США» Пн. Wea. Rev. 102 (5): 375–389. Bibcode:1974MWRv..102..375B. Дои:10.1175 / 1520-0493 (1974) 102 <0375: ASOMTA> 2.0.CO; 2.
  5. ^ Дуглас, М.В. (1995). «Летний низкоуровневый реактивный самолет над Калифорнийским заливом». Пн. Wea. Rev. 123 (8): 2334–2347. Bibcode:1995MWRv..123.2334D. Дои:10.1175 / 1520-0493 (1995) 123 <2334: TSLLJO> 2.0.CO; 2.
  6. ^ Stensrud, D.J .; Gall, R.L .; Нордквист, М. (1997). "Нагоны над Калифорнийским заливом во время мексиканского муссона". Пн. Wea. Rev. 125 (4): 417–437. Bibcode:1997MWRv..125..417S. Дои:10.1175 / 1520-0493 (1997) 125 <0417: SOTGOC> 2.0.CO; 2.
  7. ^ а б Фуллер, Р.Д .; Стенсруд, Д.Дж. (2000). «Связь между тропическими восточными волнами и нагонами над Калифорнийским заливом во время североамериканского муссона» (PDF). Пн. Wea. Rev. 128 (8): 2983–2989. Bibcode:2000MWRv..128.2983F. Дои:10.1175 / 1520-0493 (2000) 128 <2983: TRBTEW> 2.0.CO; 2.
  8. ^ Higgins, R.W .; Ши, В. (2005). «Связь между скачками влажности в Калифорнийском заливе и тропическими циклонами в бассейне восточной части Тихого океана». J. Климат. 18 (22): 4601–4620. Bibcode:2005JCli ... 18.4601H. Дои:10.1175 / JCLI3551.1.
  9. ^ Барри Пирс (24 мая 2007 г.). «Оценка нагона в Персидском заливе: 19 августа 2003 г.». Национальная служба погоды, Лас-Вегас, Невада. Получено 15 октября 2010.