The Geographical Crucible: Defining Tornado Alley

Tornado Alley הוא לא אזור ממופה באופן רשמי עם גבולות סטטיים.במקום, זה אזור מוגדר באופן רופף במרכז ארצות הברית שבו תנאים אטמוספריים מתאימים לייצר מספר גבוה באופן לא פרופורציונלי של קרונדוס אלים. בעוד הגבולות המדויקים מדי שנה בהתאם לדפוסי בצורת, לחות אדמה, ומסילות מזג אוויר דומיננטיות, הליבה בדרך כלל משתרעת מצפון טקסס ואוקלהומה דרך קנזס, נברסקה, מזרחהרדורדורדורדורדורד ומערב, אפילו את דרום דקוטה, אפילו, מינסוטה, אפילו, מינסוטה, מינסוטה, מינסוטה, מרחיבה, אפילו את קוויאר.

המכנה המשותף בכל רחבי הארץ הזאת הוא FLT:0 (המישורים הגדולים מספקים זירה בלתי מאובחנת המשתרעת על פני מאות קילומטרים. גיאוגרפיה שטוחה, חסרת תכונה זו היא תנאי מוקדם להתנגשות המטאורולוגית הספציפית המגדירה את האזור.בניגוד לשטח הררי או מושרש שיכול לשבש שדות רוח נמוכים, המישורים מאפשרים לכוחות אטמוספריים לתקשר עם זוועה בלתי מוגבלת.

העמדה הגיאוגרפית הקריטית של טורנדו אלי יושבת בצומת של שלושה כבישים אטמוספיריים עיקריים. מדרום שוכן מפרץ מקסיקו, מאגר עצום של אוויר חם ולח. ממערב, הרי הרוקי והמישורים המדבריים הגבוהים של דרום-מערב מייצרים אוויר חם, יבש. לצפון, הפרברים הקנדיים ואזורי אספקה הארקטיים, מקהלות אוויריות יציבות.

מקור: The Triple Point Collision

המכניקה מאחורי סופות טורנדו אלי מושרשת בהתנגשות ההמונים האוויריים עם טמפרטורות שונות באופן דרסטי, רמות לחות ודנות שונות. במונחים מטאורולוגיים, זה נקרא לעתים קרובות "נקודת המשולש" או הצומת של קווי יבש, חזיתות קרות וחזית חמה.הבנת ההמונים האוויר הספציפיים האלה הוא מפתח לתפוס מדוע סערות כאן הן כה חמורות.

מפרץ מקסיקו: דלק Reservoir

אוויר חם ולח הוא הדלק עבור סופות רעמים.מפרץ מקסיקו מספק אספקה כמעט ללא הגבלת של דלק זה.כפי שמש מחמם את המים במפרץ באביב, עלייה בשיעורי הפינוי. מטוס חזק יותר נמוך יחסית תחבורה זה לחות צפונה לתוך טורנדו אל תוך טונדו אלי.זה לא רק לחות אנחנו מרגישים על העור שלנו; זה מאוחר אנרגיה.

שכבת התערובת אלבומה: The Capping Inversion

באופן בולט, אחד המרכיבים החשובים ביותר להתפרצות קרונדו גבוהה הוא "cap" כאשר אוויר חם, יבש מדרום מערב המדבר זורם מזרחה מעל הרי הרוקי, הוא מהווה שכבת אוויר חם המכונה שכבת מעורב אלברד (EML) שכבה זו פועלת כמכסה או מרתיעה.

במקום שחרור יציב של אנרגיה, הכובע מלוכד את החום והלחות, ומאפשר חוסר יציבות לבנות לאורך היום.האווירה הופכת למכונת לחץ.הבירה ארוכה יותר, כך עלולה להיות הנפץ בסופו של דבר הסערה, כאשר מערכת מזג אוויר חזקה (חזית קרה או קו יבש) סוף סוף סוף מפרה את הכובע, האנרגיה של העט-up משוחררת ברדמת פתאומית, אלימה, מה שמכניסת מטענים שיכולים להגיע ל-170 ימים קשים.

The מייבש: The Trigger

קו יבש הוא גבול ייחודי למישורים הגדולים בארצות הברית וכמה מיקומים אחרים ברחבי העולם.זה מפריד את האוויר החם והלח מהמפרץ מהאוויר החם והיבש של דרום-מערב המדבר, לאורך קו זה, ההבדל בדחיסות האוויר יוצר ⁇ חדה.האוויר היבש הוא צפוף יותר ומאלץ את האוויר החם והיבש מעליו, פועל כמנגנון הרים אופקי.

כמו הירכיים יורדות מזרחה במהלך אחר הצהריים, זה פועל כמו דלי, שטוף את האוויר לחות למעלה.מעלית הזאת, בשילוב עם הרוח החזקה שהיא מופיעה באביב, היא הזרז העיקרי לפיתוח סופות הרעמים המתרקבות הידועות בשם supercells.התייבשה היא כנראה "חזית" המסוכן ביותר בצפון אמריקה, האחראית על הרוב המכריע של סופות קרועים משמעותיות של הנהר המיסיסיפי.

Aאטמוספירה Dynamics: The Role of the Jet Stream

בעוד גבולות פני השטח מספקים את המעלית, זרם סילון מספק את הארגון ואת האנרגיה הסיבובית.ללא רוחות גבוהות ברמה העליונה, סופות רעמים פשוט דופקות ולמטה, זורקות את הרד והגשם, אך לעתים רחוקות מארגנים לתוך זמן רב, רוטט מינוקלונים המייצרים קרונדוס.

Polar Jet Stream הגירה

בחורף, זרם סילון הקוטבי יושב היטב דרומה, שמירה על אוויר קר על הרבה היבשת.כפי שהתקדמות האביב, זרם סילון מתחיל את ההגירה עונתית שלו צפונה, עם זאת, הוא לא זז בצורה חלקה.

התפרצויות קרורדו החזקות מתרחשות כאשר זרם סילון הקוטב ממוקם ישירות או רק מצפון מערב של Tornado Alley. מיקום זה מעמיד את האזור "אזור הכניסה הנכון" או "אזור היציאה השמאלי" של הסנטור, שבו התפצלות ברמה העליונה היא חזקה יותר. פיזור רחב יותר כמו שואב אבק, מושך אוויר הרחק מן פני השטח.

רוח רדיאלית Shear

מעבר לאספקת המעלית, זרם המטוסים יוצר את FLT:0 רוחות רפאים ריתות מקרקעית 1 - שינוי במהירות הרוח וכיוון עם גובה. in Tornado Alley במהלך האביב, רוחות פני השטח בדרך כלל מדרום או מדרום או מדרום-מזרח, מביא את האוויר המפרץ לחות.כפי שאתה עולה, רוחות משמרות והופכים להיות סטריסטריאו-מערבי, ולהגדיל באופן דרמטי את המהירות הזו יוצרת אפקט אופקי באטמוספירה (אומית).

כאשר סופת רעמים חזקה מעלה את הטור המתגלגל הזה של האוויר, הוא נוטה את הסיבוב אנכי, יצירת ספין-אטרקטיבי הידוע בשם mesocyclone.זהו מבשר ישיר לקרועדו.החזק יותר את הרוח Shear, תהליך הטיה יעיל יותר זה הופך, המוביל להסתברות גבוהה יותר של מסלול ארוך, קרורדוס.

ללמד את Supercell Ingredients

לא כל סופות הרעמים מייצרות טורנדוס. Tornado Alley מפורסם כי זה לעתים קרובות מייצר סופרלים, הסוג המאורגן והמסוכן ביותר של סופת רעמים. Supercells דורש שילוב מסוים של מרכיבים שהאזור הזה מספק בשפע.

CAPE: אנרגיה פוטנציאלית זמינה

CAPE הוא מדד של חוסר יציבות אטמוספירית.זה מייצג את כמות האנרגיה הזמין לאפיסת אוויר עולה. בטורנדו האלי, ערכי CAPE לעתים קרובות עולה על 3,000-5,000 J/kg במהלך עונת מזג האוויר החמורה.סביבה " CAPE גבוהה" זו אומרת שברגע שהכובע נשבר, האוויר יזרז במהירויות מדהימות.

מקורו של CAPE גבוה זה הוא זרם סילון ברמה נמוכה שואב אוויר חם ולח ישירות ממפרץ מקסיקו. CAPE גבוה תומך ביפוצים חזקים שיכולים למשוך אוויר חם יותר, יצירת מנוע סערה מעצימה עצמית. הכוח הנשגב הוא קריטי כי זה מונע את החתלתול של הסערה מחיתוך של אוויר חם לפני זמן, ומאפשר את הסערה לחיות במשך מאות שעות נסיעה.

הרמת מכניזם והמדיום

בעוד זרם סילון וקווי יבש מספקים מעלית בקנה מידה גדול, לפעמים תכונה קטנה יותר, mesoscale היא הקש הסופי הגורם גבולות קרורדו. Outflow מסערות מתפוררות, גבולות חזיתיים ישנים, או אפילו הבדלים בשטח יכולים ליצור אזורים מקומיים של מעלית מוגברת.

בטורנדו האלי, זה נפוץ לראות סערות "אימוניות" לאורך הגבולות האלה, עם הטורנדוס החזק ביותר לעתים קרובות להרכיב ליד הצומת של קו יבש, החזית החמה, ונקודת זרימה זו על סולם גיאוגרפי קטן יותר מרכזת את המעלית והסיבוב לתוך אזור קטן, באופן דרמטי מגביר את האיום קרורדו.

תזמון העונה: למה האביב הוא הפסגה

ההיערכות של גורמים אלה היא עונתית מאוד.עונת Tornado בליבי של Tornado aley בדרך כלל רץ מאפריל עד יוני, עם שיא באמצע-to-late מאי.

המעבר האביב

בתקופה זו, מפרץ מקסיקו חם מספיק כדי לספק לחות משמעותית, אבל זרם סילון הקוטב עדיין חזק מספיק כדי לדעוך לתוך מרכז ארה"ב, מתן את הרוח הנדרשת Shear. זה יוצר "חפיפה מקסימלית" של CAPE גבוה ו Shear גבוה. בקיץ, את זרמי סילון לתוך קנדה. בעוד CAPE נשאר גבוה, Shear טיפות, המוביל "מעגל" ו "מיקרוסקופים גבוהים", במקום למנוע סערות גבוהות, אבל למנוע את זה הוא אסון גבוה, אבל למנוע את זה הוא אסון החורף, אבל הוא לא מאורגן, אבל הוא לא יציב, אבל הוא לא יציב, אבל הוא לא יציב, אבל הוא לא יציב, אבל הוא לא יציב.

מעגל דיווראלי

השעה של היום היא גם קריטית.היווצרות של פסגות טורנדו בטורינו אלי היא שקועה מאוד לקראת אחר הצהריים המאוחרות ושעות הערב המוקדמות (4:00 עד 9:00) זה עולה בקנה אחד עם חימום פני השטח המקסימלי.כפי שמש מחמם את הקרקע, שכבת הגבול הופכת לבלתי יציבה, מחלישה את הכניעה והמקסימה את CAPE.ה המעבר בטורנדו Alley הוא לעתים קרובות אלים: חם, רגוע, חם, מוביל בדיוק מעבודה קשה או ממרחק של זמן ממרחק של זמן קצר לאחר הצהריים.

אתגרים בתחזיות ובמרכזים מרחיבים

הבנת הסיבות מאחורי הסערה הזו היא קריטית לחיזוי המרכז לחיזוי הסערה (SPC) בנורמני, אוקלהומה, הוא המנהיג העולמי בהנפקת שעונים מזג אוויר חמורים.

כמו אזורי מטרופוליטן כמו דאלאס-פורט וורת', אוקלהומה סיטי, קנזס סיטי, ונצרוויל התרחבו, הגיאוגרפיה האנושית התהתנגשה עם הגיאוגרפיה המטאורולוגית. "הצלחת הסובבנית" לתוך המישורים פירושה שיותר אנשים חיים בבתים ניידים או מבנים שלא נבנו לעמוד מול EF-3+ רוחות.זה מעלה את הסיכון באופן משמעותי.

יתר על כן, ההסתמכות של האזור על הסירנות וההתראות החזותית עוברת להסתמכות על מכ"ם ברזולוציה גבוהה ואזהרות מבוססות פוליגון.המרכיבים האטמוספריים עשויים להיות זהים, אך ההשפעה החברתית מתפתחת במהירות כאשר יותר תשתיות בנויות ב"אזור התקיפות"אזור" של מסלולי סערה ממוצעים.

טורנדו אלי: האיום הדרומי

כדי להבין באמת מה הופך את טורנדו אלי ייחודי, זה עוזר בניגוד לאזור קרורדו שארה"ב: Dixie Alley (דרום מזרח) בעוד סערות טורנדו אלי קלאסיות ופוטגניות, סערות דרום מזרח הן לעתים קרובות קטלניות יותר.

בטורנדו האלי, הסערה מודלקת על ידי קו יבש ותכונה גבוהה CAPE ו Shear חזק.המטוס ברמה נמוכה חזק, אבל הסערות בדרך כלל גבוהות או סופר סלולריות עם מבנים גלויים. Storms בדרום מזרח לעתים קרובות מודלקים על ידי לחות מן המפרץ והאטלנטי, עם Shear מסופק על ידי חזיתות החוף או מערכות טרופיות.

הפיזיקה האטמוספרית הבסיסית (CAPE, Shear, המעלית) זהה, אבל ההקשר הגיאוגרפי משנה את פרופיל הסיכון. בטורנדו האלי, אתה יכול לראות את הסערה המתקרבת קילומטרים מדרום מזרח, הקרע לעתים קרובות על גבי עצמך לפני שאתה יכול לאמת אותו באופן חזותי.

שינויי אקלים והחלפת תבניות

שאלה משמעותית במטאורולוגיה המודרנית היא האם הסיבות מאחורי סופות טורנדו האלי משתנות, האם המרכז הגיאוגרפי של פעילות קרונדו משתנה?

מחקר שנערך לאחרונה מאוניברסיטת צפון אילינוי ו- NOAA מצביע על מגמה סטטיסטית.תדירות קרונדוס בלב המסורתי של Tornado Alley (Oklahoma, קנזס, קנזס, נברסקה) נראית מעט יורדת, בעוד תדירות בדרום-מזרח ארה"ב והדרום גדל.בנוסף, יש ראיות לאפקט "מקבץ רעב": פחות ימים עם טורנדו הכולל, אבל יותר ימים קרועים על ימים הם מתרחשים.

מדענים משערים כי זה קשור לשינויים בזרם סילון וזמינות של לחות עקב טמפרטורות פני הים ההתחממות במפרץ מקסיקו.מפרץ חם יותר מזרם יותר לחות לתוך האווירה, פוטנציאל להגדיל CAPE. עם זאת, Shear צפוי לרדת מעט.התוצאה נטו אולי לא להיות "יותר" קרונדוס, אבל שינוי ב"כאשר והיכן הסיכון הסטטיסטי הוא נע מעט מזרחה, ונהר אוהיו לכיוון הנהר.

אין זה אומר Tornado Alley הוא "בטוח" האזור עדיין מחזיק את ההסתברות הקלימטולוגית הגבוהה ביותר של קרורדו משמעותי לקילומטר רבוע.עם זאת, הוא מציע כי "אללי" הוא אזור דינמי, משמר במקום ישות גיאוגרפית קבועה.

מסקנה: המתכון לאלימות

הסערות של Tornado Alley הן תוצר של מתכון אטמוספירי מושלם, חוזר על עצמו דורש השטח שטוח של המישורים הגדולים לפעול כמו קערה ערבוב.זה דורש התנגשות של אוויר חם, יבש ממערב עם אוויר חם ולח מן המפרץ, מכוסה על ידי מכסה של אוויר יבש.זה דורש את המעלית החזקה של זרם סילון ספציפי ומהירות של רוחות עם גובה זה יוצר סיבובים.

ההיערכות הנדירה של הגיאוגרפיה והמטאורולוגיה מעניקה לארצות הברית את הקרע האלים ביותר על פני כדור הארץ.הבנת הסיבות הללו אינה רק פעילות אקדמית.זהו הבסיס של תשתיות האזהרה הכוללות מיליוני אנשים לחיות באזור תנודתי זה.על ידי לימוד הדינמיקה של ההתנגשות, התחזיות יכולות להצביע על הזמן הספציפי ולמקם את הלחץ ישחרר את האנרגיה שלו, להציל את החיים בתהליך.