什么是去重音?一位大气科学家解释了这些罕见但危险的风暴系统

2020年6月3日,美国东部发生地震,造成4人死亡,一百万人无电。 6月6日,科罗拉多州的derecho风速超过100 mph。欧洲,亚洲和南美也有退货。这里’科学家对它们的了解。

巨大的黑暗风暴云与宽阔的雨面纱在它下面,在平坦的黄色风景。

一个derecho于2005年7月3日在堪萨斯州中部移动。 吉姆·里德/科比斯/盖蒂图片社.

通过 拉斯·舒马赫, 科罗拉多州立大学

雷暴在整个北美地区都很普遍,尤其是在温暖的月份。其中约10% 变得严重,这意味着它们会产生直径1英寸(2.5厘米)或更大的冰雹,阵风超过50节(每小时57.5英里(超过90公里/小时)的阵风)或龙卷风。

美国最近经历了两次罕见的事件:组织有组织的雷暴行列,并伴有破坏性大风,称为去雷声。

Derecho主要发生在美国中部和东部,那里许多地方平均每年受影响一到两次。它们会严重破坏建筑物,有时甚至导致数百万棵树木的“倒塌”。宾夕法尼亚和新泽西 首当其冲 2020年6月3日发生的一次地震,造成4人死亡,整个大西洋中部地区失去了将近100万人的电力。

在西方,去雷声不常见,但在科罗拉多州-我担任州气候专家, 科罗拉多气候中心主任 –经历过 罕见而强大的derecho 6月6日,在某些地方产生的风速超过每小时100英里(160公里/小时)。 Derechos在世界许多其他地区也得到观察和分析,包括欧洲,亚洲和南美。

Derechos是气象学中一个重要而活跃的研究领域。我预计今年夏天在美国某处至少还会发生一两个人。这是我们对这些异常风暴的了解。

美国地图上显示的去回波频率以俄克拉荷马州和阿肯色州的边界为中心,并在整个美国东部逐渐减弱

每年在美国大部分地区相当经常发生去重音,最常见的是从四月到八月。图片通过 丹尼斯·凯恩/ NOAA.


2012年6月,在伊利诺伊州北部发生了大规模的退役,并到达大西洋中部海岸,造成22人死亡,造成40亿至50亿美元的损失。

风墙

长期以来,科学家已经认识到,有组织的雷暴可能会产生广泛的破坏性风。 古斯塔夫·辛里奇斯爱荷华大学的一位教授分析了1870年代和1880年代的强风,发现许多破坏性风暴是由直线风而不是龙卷风产生的,而龙卷风是在风中旋转的。由于起源于西班牙的“龙卷风”一词已经很普遍,因此辛里奇斯提出了“ derecho”(西班牙语为“直行”)的建议,以破坏与龙卷风无关的暴风雨。

1987年,气象学家定义了 有资格作为derecho。他们提出,要使风暴系统被分类为强回波,必须产生强风-57.5英里/小时(每秒26米)或更高-并且这些强风必须在至少250英里(400公里)的路径上延伸很长时间,将个别强风报告间隔不超过三个小时。

回波几乎总是由一种称为 鞠躬回声,在雷达图像上呈弓箭手的弓形。这些又是特定类型的 中尺度对流系统,一个描述 大型,有组织的风暴分组.

研究人员正在研究气候变化是否以及如何影响雷暴带来的天气危害。尽管中尺度对流系统的某些方面(例如它们产生的雨水量)很可能随着持续变暖而发生变化,但目前尚不清楚未来的气候变化如何影响回声的可能性或强度。

穿越风景

“ derecho”一词在2012年6月引起了公众的关注,当时美国历史上最具破坏性的derecho之一在中西部和南部形成。 在12小时内行驶了约700英里(1100公里),最终直接影响了华盛顿特区。该事件造成22人死亡,并造成数百万次停电。

两张地图,一幅是从美国中西部到东海岸的一排橙色的南北带,另一幅是在同一区域上的点。

上:从6月29日世界标准时间16:00到04:00每2小时进行一次雷达成像 世界标准时间 2012年6月30日,结合起来显示了产生回声的弓形回声在美国中部和东部的进展。下图:2012年6月29日至30日的强风报告,破风,以风速表示。图片来自舒马赫(Schumacher)和拉斯穆森(Rasmussen),2020年/ Guastini和Bosart 2016年/ 性质.

到2020年6月6日之前,在美国西部只有少数记录到的去雷声。那天,清晨,在犹他州东部和科罗拉多州西部出现了强烈的雷暴。这本身是不寻常的,因为该地区的风暴往往组织不善,并在当天晚些时候发生。

雷暴继续组织并在落基山脉向东北移动。这甚至更不寻常:产生雷洛声的风暴线是由靠近地面的一堆冷空气驱动的,通常这会被落基山脉那么高的山脉所干扰。在这种情况下,生产线保持井井有条。

随着风暴线出现在山脉东部,在丹佛都会区和科罗拉多州东北部造成了广泛的风灾。然后,它沿着怀俄明州东部,内布拉斯加州西部和达科他州的东北方向向北发展。

总共有近350次强风的报告,包括44英里每小时75英里(约每秒34米)或更大的风。据报道,最强的阵风是科罗拉多洛矶山脉温特帕克滑雪场的时速为110英里/小时(177公里/小时)。在这些报告中,有95个来自科罗拉多州–迄今为止,单个雷暴系统有史以来最严重的风力报告。

深绿色的背景,与彩色的补丁,移动通过它包围与黄线的间隔。

动画显示了2020年6月6日至7日,西部derecho的发展和演变。雷达反射率显示在颜色阴影中,国家气象局警告显示在颜色轮廓中(黄色多边形表示严重的雷暴警告)。图片来自爱荷华州环境Mesonet。

科罗拉多州习惯于大气候,包括山区和丘陵地带的强风。其中一些风是由流动产生的 下山坡,局部雷暴 微爆, 甚至 ”炸弹旋风。”西方的雷暴通常会产生冰雹和龙卷风,因此,拥有广泛的国家经验破坏从落基山脉以西一直延伸到达科他州的直线风是非常不寻常的。

相当于飓风的破坏

回声很难预测。在形成回声的日子里,通常不确定是否会形成风暴。但是,如果这样做的话,就有可能爆发强风。预报人员直到2012年6月才开始进行具有历史意义的降噪。

对于2020年6月6日的西部地震,前景显示,提前两到三天在内布拉斯加和达科他州发生严重风暴的可能性增加。但是,直到断轨形成的早晨,前景并未突出科罗拉多州更南端的破坏性风的可能性。

但是,一旦开始出现暴风雨,美国国家气象局就会在强风到来之前30至60分钟定期发布高度准确的强雷暴警告,提醒公众注意预防措施。

社区,第一响应者和公用事业可能只有几个小时来准备即将到来的derecho,因此了解这一点很重要 如何收到严重的雷暴警告,例如电视,广播和智能手机警报,并认真对待这些警告。龙卷风和龙卷风警告经常引起最多的关注,但是严重的雷暴天气也可能造成很大的冲击。

拉斯·舒马赫,大气科学副教授和科罗拉多州气候学家, 科罗拉多州立大学

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