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Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas / Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica
Estudio de Huracanes de abordar el misterio de larga data
IMAGEN: La ubicación de la PREDECIR Centro de Operaciones en St. Croix y los límites aproximados del área PREDECIR estudio se muestran en este mapa, preparado utilizando el software Google Earth.
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BOULDER - Los científicos están poniendo en marcha un importante proyecto de campo el próximo mes en el Océano Atlántico tropical para resolver un misterio central de huracanes: ¿por qué ciertos grupos de tormentas tropicales se convierten en las tormentas a menudo mortales, mientras que muchos otros se disipan? Los resultados con el tiempo deberían ayudar a los meteorólogos proporcionan más aviso previo a los de peligro.
"Uno de los grandes misterios de larga data acerca de los huracanes es cómo se forman", dice Christopher Davis, un científico del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y un investigador principal en el proyecto. "Hay grupos de tormentas cada día en los trópicos, pero no sabemos por qué algunos de ellos desarrollan hasta convertirse en huracanes, mientras que otros no lo hacen. Tenemos que anticipar la formación de huracanes para prepararse para los peligros que podrían desarrollarse varios días más tarde. "
Predecir la Investigación Pre-Depresión de los Sistemas de nubes en los trópicos, se desarrollará del 15 de agosto al 30 de septiembre la altura de la temporada de huracanes. El proyecto está financiado principalmente por la Fundación Nacional de Ciencia (NSF), patrocinador de NCAR.
Además de NCAR, colaboradores incluyen a la Escuela Naval de Postgrado, Universidad de Albany-SUNY, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Universidad de Miami, Noroeste de Investigación Asociados-Redmond, WA, New Mexico Tech, la Universidad de Purdue y la Universidad de Wisconsin- Madison.
Con base en St. Croix en las Islas Vírgenes de EE.UU., PREDECIR desplegará la aeronave de investigación de la NSF / NCAR Gulfstream V. El chorro GV, también conocido como HIAPER, tiene un alcance de hasta 7.000 kilómetros y llegará a una altitud de unos 43.000 pies, permitiendo a los científicos tomar observaciones cerca de la parte superior de las tormentas que se forman miles de millas de la costa.
Gracias a una mejor comprensión de la formación de las tormentas tropicales que pueden convertirse en huracanes, los científicos pueden ayudar al Centro Nacional de Huracanes de alcanzar la meta de los pronósticos de huracanes de siete días, en lugar del límite actual de cinco días. Las predicciones a largo plazo son necesarios para los expedidores, operadores de petróleo en alta mar, los administradores de emergencias y otras personas involucradas en la seguridad pública para prepararse mejor para tormentas entrantes.
En la actualidad, muchas tormentas se desarrollan demasiado rápido para que la sociedad haga los preparativos adecuados. En 2007, por ejemplo, tormentas eléctricas aisladas en el Océano Atlántico, organizados en un sistema de tormentas a gran escala que se convirtió rápidamente en el huracán Félix, una tormenta de categoría 5 que causó grandes pérdidas de vidas y destrucción en Nicaragua y Honduras.
Tres proyectos con un propósito común
Los vuelos predicen serán coordinadas cada día con los vuelos de otros dos estudios de huracanes que tienen lugar este verano. NASA está liderando un proyecto conocido como GRIP (Genesis y rápida intensificación Procesos), mientras que la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) está llevando IFEX (Intensidad Experimento Forecasting).
Aunque los tres proyectos son independientes, sus observaciones tienen el potencial para captar la evolución completa de uno o más huracanes de formación hasta tocar tierra, así como de captura de las tormentas no en vías de desarrollo que son igualmente importantes para la comprensión de por qué algunos trastornos se desarrollan más allá de la fase de la onda mientras muchos otros no lo hacen.
"Esperamos que la información que recopilamos de este verano va a desbloquear algunos de los secretos de cómo se forman los huracanes y evolucionar", dice Davis. "Esta es la información clave que todos necesitamos para proteger mejor las vidas y la propiedad de las grandes tormentas."
Rotación de corrientes ascendentes y bolsas marsupiales
Uno de los objetivos centrales de PREDECIR es establecer claramente las diferencias entre un grupo de tormenta tropical que es capaz de crecer en el poder y que es probable que se debilite.
Los científicos teorizan que parte del secreto puede estar en los movimientos en 3-D de aire dentro de un sistema mayor, como una onda del este tropical o subtropical, una perturbación que pueden servir como un refugio seguro para tormentas en rotación. A medida que estas tormentas toman aire giratoria de sus lados, pueden desarrollar cada vez más potentes, circulaciones bien la herida, de forma análoga a la figura patinadores que giran más rápido y más rápido dibujando sus brazos hacia el interior. Por el contrario, las corrientes descendentes fuertes que llegan a la superficie y se extienden pueden ralentizar la rotación de la tormenta. Cuando un grupo tormenta está rodeado por una capa profunda de aire húmedo, la probabilidad de corrientes descendentes se reduce significativamente.
Pero el problema de la formación de huracanes no es tan simple como la formación de uno o varios thunderstoms giratorios, que persisten típicamente por un par de horas como máximo. Para desbloquear el misterio hay que mirar también el medio ambiente a gran escala, incluyendo la estructura y composición de los disturbios a gran escala y las ondas del este tropicales que abarcan grupos de tormentas eléctricas.
PREDECIR se centrará en las regiones en las ondas del este tropical y complejos de tormentas embebidas tienen más probabilidades de formar tormentas tropicales. El proyecto reunirá a los datos a través de áreas tan grandes como 500 por 500 millas, el uso de instrumentos de teledetección en los aviones de NOAA y la NASA para investigar los detalles de esas regiones preferidas de desarrollo.
Algunos científicos han avanzado un concepto, conocido como la "bolsa marsupial", que ellos creen que es clave para el desarrollo de los ciclones tropicales. De acuerdo con esta hipótesis, si un clúster de tormenta se mueve a una velocidad similar a la del flujo que rodea en la parte inferior a la troposfera media y no se deforma de manera adversa por cizalladura horizontal del viento, entonces está protegido en gran medida de ser desgarrado. Este entorno de protección, conocida informalmente como la "bolsa marsupial", también puede ayudar a aislar las tormentas de polvo y el aire seco que podría obstaculizar su crecimiento. Dentro de una bolsa protectora de este tipo, el sistema podría extraer energía de las aguas cálidas del océano, el desarrollo de una circulación cerrada de los vientos, y formar una depresión tropical, tal vez llegue a convertirse en una tormenta tropical o huracán.
"Creemos que la bolsa marsupial proporciona un punto focal o 'punto dulce' donde las condiciones favorables podrían persistir durante varios días y donde es más probable a agregarse en una tormenta de mayor escala tormentas eléctricas rotativas", dice Michael Montgomery, un PREDECIR investigador principal y un profesor de la Escuela Naval de Postgrado. "Esto aumentaría drásticamente las posibilidades de una depresión tropical o tormenta más grande de formación."
Los hallazgos de PREDECIR serán particularmente útiles para las previsiones en el Atlántico Norte. Sin embargo, los resultados también ayudarán a los meteorólogos en partes de Asia y Australia, donde las costas son vulnerables a los tifones y ciclones (huracanes son conocidos allí). Los hallazgos también podrían ayudar a proporcionar pistas importantes sobre la igualmente difícil cuestión de si el cambio climático aumentará significativamente la frecuencia o la intensidad de estas poderosas tormentas.
"Si podemos entender mejor los procesos que dan lugar a los huracanes, podemos aplicar ese conocimiento a nuestro cambiante clima y cómo puede influir en futuras tormentas tropicales y huracanes", dice Davis.
Las mediciones en un entorno remoto
Parte de la razón de que la formación de huracanes ha sido un misterio como es que los científicos tienen relativamente poca información en general acerca de las tormentas que se desarrollan sobre el océano. Las observaciones de los buques y aeronaves son pocos y distantes entre sí, mientras que los satélites tienen dificultades para proporcionar información sobre el viento y la temperatura por debajo de cimas de las nubes en una tormenta.
El equipo de investigación PREDECIR volará complejos de tormenta cerca de la sonda y el medio ambiente que rodea una o dos veces por día, cuando los sistemas tropicales de interés entran en cerca de 1.500 kilómetros de St. Croix. Usando dropsondes (paquetes de instrumentos paracaídas transmitidas) y una variedad de otros instrumentos, tomarán medidas de la temperatura, humedad, velocidad y dirección del viento, y el vapor de agua. También se reunirán datos a escala fina de nubes, incluyendo las partículas de hielo y gotas de agua. Uno de los objetivos principales es tomar mediciones de polvo del Sahara en el aire y el aire seco asociado que puede interferir con la formación de huracanes.
"Estaremos analizando exhaustivamente el desarrollo de tormentas en muchas escalas, desde lo invisible a la enorme", dice Lanza Bosart, profesor en la Universidad de Albany-SUNY.
Las observaciones aéreas se compararán con los datos recogidos por los satélites, así como de los radares en tierra en el Caribe.
La Corporación Universitaria de Investigaciones Atmosféricas administra el Centro Nacional para la Investigación Atmosférica bajo el patrocinio de la Fundación Nacional de Ciencia. Las opiniones, resultados y conclusiones o recomendaciones expresadas en esta publicación son las del autor (s) y no reflejan necesariamente las opiniones de la National Science Foundation.
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