메소시클론

Mesocyclone
중세포가 빨간색으로 회전하는 슈퍼셀 다이어그램.
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메소시클론은 폭풍우 회전 지역(피질)으로, 일반적으로 직경 2~3.6mi(3.2~9.7km) 정도이며, 뇌우 내 레이더에서 가장 자주 눈에 띈다. 북반구에서는 특히 슈퍼셀의 오른쪽 뒷면, 또는 종종 폭우와 함께 폭풍의 동쪽, 또는 선두에서 발견된다. 메소시클론의 순환에 의해 중첩된 면적은 수 마일 넓이로, 그 안에서 발생할 수 있는 어떤 토네이도보다 훨씬 더 클 것이다.[1]

설명

메소시클론(mesocyclones)은 수직축을 중심으로 순환하는 상승 공기의 중간 규모의 소용돌이다. 그들은 종종 저기압의 국지적인 지역과 관련이 있다. 이들의 회전은 (보통) 주어진 반구의 저압계통과 같은 방향이다: 북반구는 시계 반대방향, 남반구는 시계 반대방향으로, 남반구는 시계방향으로, 남반구는 유일하게 가끔 예외적으로 가장 작은 크기의 메소시클론만 있다.

메소시클론은 대개 직접 관찰하기 어려운 현상이다. 회전하는 시각적 증거(예: 곡선 유입 대역)는 메소시클론의 존재를 암시할 수 있지만, 공기의 순환 실린더는 지상에서 볼 때 인식하기에 너무 크거나, 순환 공기 흐름을 분명하게 하기 위해 주변 보다 조용한 공기와 구별되는 구름을 운반하지 못할 수 있다. 메소시클론은 크기, 수직 깊이 및 지속시간에 대한 특정 기준을 충족하는 회전 시그니처로서 도플러 기상 레이더에서 가장 잘 검출된다. 미국 NEXRAD 레이더 디스플레이에서 그것들은 일반적으로 도플러 속도 디스플레이에 노란색 실선으로 강조 표시된다. 다른 기상 서비스 기관은 다른 규칙을 가질 수 있다.

뇌우 속에서

메소시클론은 종종 토네이도가 형성될 수 있는 슈퍼셀의 상승기류와 함께 발생하기 때문에 심한 뇌우 속에 포함될 때 가장 큰 관심을 갖는다.

메소시클론은 강한 뇌우 속에서 직경 약 2km(1.2mi)에서 10km(6.2mi)의 국지적이다.[2] 지속적인 메소시클론을 포함하는 뇌우는 슈퍼셀 뇌우다. 메소시클론은 수 킬로미터에서 수백 킬로미터까지 "메소스케일"에서 발생한다. 도플러 기상 레이더는 메소시클론 식별에 사용된다. 중피질은 스콜 라인과 유사하지만 일반적으로 작고 약한 회전 기능이다.

포메이션

메소시클론은 높이("윈드 쉬어")와 함께 풍속 및/또는 방향의 강한 변화로 인해 대기 하부의 일부가 눈에 보이지 않는 튜브 모양의 롤로 회전하면서 형성된다. 그 후 폭풍의 대류 상승기류는 회전하는 공기를 끌어 올려 롤의 방향을 위로 기울이며(평행에서 지면으로 수직으로) 상승기류 전체를 수직기둥으로 회전시킨다.[3]

업스트래프트가 회전하고 전방 플랭크 다운드래프트(FFD)로부터 차가운 모이스터 공기를 흡수함에 따라, 그것은 중간 레벨의 메소시클론 아래 주변 폭풍 구름 베이스에서 낮아진 회전 층인 벽 구름을 형성할 수 있다. 벽구름은 중세포 중심부에 더 가깝게 형성되는 경향이 있다. 그것이 내려갈 때, 깔때기 구름이 그것의 중심 근처에 형성될 수 있다. 이것은 토네이도의 첫 번째 눈에 보이는 발전 단계다.

아래 갤러리에는 2007년 5월 4일 캔자스주 그린스버그 상공에서 발생한 메소시클론 생성 토네이도의 레이더상에서의 폭풍 상대운동의 3단계가 나와 있다. 폭풍은 이미지 생성 당시 EF5 토네이도를 생성하는 중이었다.

  • 윈드 시어(빨간색)는 공기의 회전(녹색)을 설정한다.

  • 상승기류(파란색)는 회전하는 공기를 똑바로 '팁'한다.

  • 그리고 나서 업스트래프트가 회전하기 시작한다.

  • 중세포 복제의 레이더 보기. 이 이미지 당시 EF5 토네이도가 현재 지상에 존재한다는 점에 유의하십시오.

식별

메소시클론의 존재를 탐지하고 검증하는 가장 좋은 방법은 도플러 기상 레이더에 의한 것이다. 속도 데이터 내의 반대편 기호의 근처 높은 값이 탐지되는 방법이다.[4] 메소시클론(mesocyclones)은 슈퍼셀 뇌우 및 스콜 라인의 우측 후방 측면에서 가장 자주 식별되며, 기상 레이더 지도에 있는 후크 에코 회전 시그니처로 구별할 수 있다. 회전벽 구름이나 토네이도와 같은 시각적인 단서들은 또한 메소시클론의 존재를 암시할 수 있다. 이것이 이 용어가 심한 폭풍우에서 회전하는 특징과 관련하여 더 널리 쓰이게 된 이유다.

  • 메소시클론은 때때로 텍사스 상공의 뇌우처럼 회전하는 벽 구름에 의해 시각적으로 식별할 수 있다.

  • 1999년 7월 3일 미시간 북부 토네이디드 세포에 대한 메소시클론 검출 알고리즘 출력.

토네이도 형성

오클라호마 아나다코 인근 토네이도
참고 항목: 토네이도

토네이도 형성은 완전히 이해되지는 않지만, 종종 두 가지 방법 중 하나로 발생한다.[5][6]

첫 번째 방법에서는 다음 두 가지 조건을 충족해야 한다.

첫째, 지구의 표면에 수평 회전 효과가 형성되어야 한다. 이것은 보통 윈드 시어라고 알려진 바람 방향이나 속도의 급격한 변화에서 발생한다.[7]
둘째, 천둥 구름, 때로는 적운(적운)이 존재해야 한다.[7]

뇌우 때, 업스트래프트는 때때로 수평으로 회전하는 공기의 열을 위로 들어 올려 수직 공기 기둥으로 변하게 할 정도로 강력하다. 이 수직 공기 기둥이 토네이도의 기본 구조가 된다. 이런 식으로 형성된 토네이도는 종종 약하고 일반적으로 10분 이하로 지속된다.[7]

두 번째 방법은 슈퍼셀 뇌우 때 폭풍 내의 상승기류에서 발생한다. 바람이 거세지면 방출되는 힘이 상승기류를 회전시킬 수 있다. 이 회전하는 상승기류는 메소시클론이라고 알려져 있다.[8]

이런 식으로 토네이도가 형성되기 위해서는 뒤쪽에서 후미 평판 다운드래프트가 메소시클론의 중심부로 들어간다. 따뜻한 공기보다 밀도가 높은 차가운 공기는 상승기류를 통과할 수 있다. 상승기류와 하강기류의 조합은 토네이도의 개발을 완료한다. 이 방법으로 형성되는 토네이도는 종종 폭력적이며 한 시간 이상 지속될 수 있다.[7]

메소스케일 대류 소용돌이

주요 기사: 메소스케일 대류 소용돌이

는 추거나 패턴, 또는 소용돌이에 대류권의 중반 수준에서, 정상적으로 고기압성 유출을 높이 들었으며, 항공학적으로 troublesom한 지역과 관련된 바람을 끌어당깁니다는 mesoscale 대류 시스템(MCS)내의 mesoscale 대류 소용돌이(평균 혈구 용적), 또한 중간 규모의 소용돌이도 센터나 당나귀 eddy,[9]으로 알려져 있다 mesocyclone.we상층 공기와 하층 공기 사이의 인더 쉬어 코어는 폭이 30~60마일(48~97km)에 불과하고 깊이가 1~3마일(1.6~4.8km)인 표준 날씨 지도에서 흔히 MCV가 간과된다. MCV는 모체 중수대류 시스템이 소멸된 후 최대 이틀 동안 지속될 수 있다.[9]

고아가 된 MCV는 다음 번 뇌우 발병의 씨앗이 될 수 있다. 멕시코만과 같은 열대 해역으로 이동하는 MCV는 열대 폭풍이나 허리케인의 핵 역할을 할 수 있다. MCV는 매우 큰 폭풍을 일으킬 수 있다; 때때로 바람은 시간당 100마일(160km/시) 이상에 도달할 수 있다. 2009년 5월 중서부 데레초는 캔자스 남동부, 미주리 남부, 일리노이 남서부 지역을 강타한 극단적인 진행성 데레초와 메소스케일 대류 소용돌이의 사건이었다.

참조

  1. ^ "Mesocyclone". Glossary of Terms. U.S. National Weather Service. Archived from the original on 2019-09-03. Retrieved 2019-10-17.
  2. ^ "Mesocyclone". amsglossary.allenpress.com. Glossary of Meteorology. American Meteorological Society. June 2000. Archived from the original on 2006-07-09. Retrieved 2006-12-07.
  3. ^ "Vertical Wind Shear". Meteorology guides. University of Illinois. Archived from the original on 2006-11-08. Retrieved 2006-10-21.
  4. ^ "Mesocyclone signature". amsglossary.allenpress.com. Glossary of Meteorology. American Meteorological Society. June 2000. Archived from the original on 2011-05-14. Retrieved 2010-02-01.
  5. ^ "Severe Weather 101: Tornado Basics". NOAA National Severe Storms Laboratory. National Oceanic and Atmospheric Administration. Archived from the original on August 31, 2018. Retrieved October 2, 2018.
  6. ^ Edwards, Roger (19 April 2018). "The Online Tornado FAQ". NOAA Storm Prediction Center. National Oceanographic and Atmospheric Administration. Archived from the original on March 26, 2018. Retrieved October 2, 2018.
  7. ^ a b c d "tornadoes ... Nature's Most Violent Storms". Preparedness Guide. National Oceanic and Atmospheric Administration. September 1992. Archived from the original on 2008-06-24. Retrieved 2008-08-03.
  8. ^ "Tornado Formation". Thinkquest. Oracle Corporation. October 2003. Archived from the original on 2008-04-21. Retrieved 2009-08-03.
  9. ^ a b "08 July 1997 -- Mesoscale Convective Complex decays, revealing a Mesoscale Vorticity Center". Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies. University of Wisconsin-Madison. 2004-01-22. Archived from the original on 2010-06-09. Retrieved 2010-02-01.

외부 링크