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열대저기압강우예측

Tropical cyclone rainfall forecasting
허리케인 QPF

열대성 사이클론 강우 예측은 허리케인이나 태풍과 같은 열대성 사이클론에서 예상되는 강수량을 예측하기 위해 과학적인 모델과 다른 도구를 사용하는 것을 포함한다.열대 사이클론 강우 기후학에 대한 지식은 열대 사이클론 강우 예측을 결정하는 데 도움이 된다.사이클론 중심부보다 더 많은 강우량이 사전에 내린다.가장 많은 강우량은 중심부의 짙은 구름과 안벽 에 든다.허리케인 대니허리케인 윌마처럼 느리게 움직이는 열대성 사이클론은 특정 지역에 대한 장기간의 폭우로 인해 가장 많은 양의 비가 내릴 수 있다.그러나, 수직 윈드 시어는 강우량이 강우량 감소로 이어진다. 강우량은 강우량 감소로 이어진다. 강우량은 강우량에서 약간 벗어나고 강우량은 강우량 감소로 이어진다.멕시코, 아이티, 도미니카 공화국, 중앙 아메리카, 마다가스카르, 레유니온, 중국, 일본의 많은 지역이 그렇듯이 해안 근처에 언덕이나 산이 존재한다는 것은 산에 폭우를 유발하는 강제적인 상승으로 인해 바람 부는 쪽에 있는 양을 확대시키는 작용을 한다.한랭전선과 같은 중위도 지역을 통과하는 강한 시스템은 열대계로부터 많은 양을 이끌어낼 수 있으며, 그 중심점보다 훨씬 앞서서 발생할 수 있다.열대성 사이클론이 시원한 물 위로 이동하면 강수량도 제한될 것이다.요인의 조합은 중앙 아메리카의 허리케인 미치 때 보았던 것과 같이 예외적으로 높은 강우량을 초래할 수 있다.[1]

예측 모델을 사용하면 예상되는 강우의 규모와 패턴을 결정하는 데 도움이 될 수 있다.r-CLIPER와 같은 기후학 및 지속성 모델은 열대성 사이클론 강우 예측 기술을 위한 기준을 만들 수 있다.크래프트 기법과 8인치와 16인치 규칙과 같은 단순화된 예측 모델은 빠르고 단순한 강우 예보를 만들 수 있지만, 평균 전방 움직임, 평균 폭풍 크기, 열대성 사이클론이 이동 중인 강우 관측 네트워크에 대한 지식 등 사실이 아닐 수 있는 다양한 가정을 가지고 있다.TRP의 예측 방법은 현재 열대성 저기압의 강우 구조가 앞으로 24시간 동안 거의 변하지 않는다고 가정한다.미국에서 열대성 사이클론 관련 강우량을 예측하는 데 가장 뛰어난 기술을 보여주는 글로벌 예측 모델은 ECMWF IFS(통합예보시스템)[2][3]이다.

열대성 사이클론 주위의 강우량 분포

태풍 팁, 사이클론 트레이시, 미국의 상대적 크기.

중앙 통과 후보다 중앙(또는 눈)에 앞서 강우량의 비율이 더 크며, 우측 전면 사분면에 가장 높은 비율이 내린다.열대 저기압의 가장 높은 강우량은 훈련(움직이지 않는) 유입 대역 내에서 우측 후방 사분면에 존재할 수 있다.[4]강우량은 중심에서 위도 범위 내에서 내부 중심부에서 가장 강하며 중심에서 더 멀리 떨어져 있는 양이 적은 것으로 확인된다.허리케인의 강우량의 대부분은 강풍에 의한 바람의 반경 내에 집중되어 있다.[5]더 큰 열대성 사이클론은 더 큰 비 차폐막을 가지고 있고, 이것은 사이클론 중심에서 더 먼 양의 강우량을 초래할 수 있다.[5]천천히, 혹은 반복적으로 움직인 폭풍은 가장 높은 강우량으로 이어진다.리엘은 성숙한 열대 저기압의 중심에서 1일 33.97인치(863mm)의 강우량을 0.5도 또는 35마일(56km) 이내로 예상할 수 있다고 계산했다.[6]많은 열대성 사이클론들은 10노트의 전진 운동으로 진행되는데, 이것은 하루에 약 4분의 1로 이 과도한 강우 기간을 제한하고, 이것은 약 8.50인치(216mm)의 강우량을 산출할 것이다.이것은 물, 해안선으로부터 100마일(160km) 이내,[7] 그리고 지형학적 특징 바깥에서도 사실일 것이다.사이클론이 내륙 더 먼 곳으로 이동하면서 온기와 수분 공급(바다)이 끊기면서 열대성 사이클론에서 나오는 강우량과 잔해량이 빠르게 줄어든다.[8]

수직풍전단

플로이드의 동쪽을 중심으로 순환하면서 앞쪽과 뒤쪽에서 북동쪽으로 강우량 발생

수직 윈드 시어는 열대 사이클론 주위의 강우 패턴을 매우 비대칭적으로 만들도록 강요하고, 강우량의 대부분은 전단 벡터, 즉 하단의 좌/하풍으로 떨어진다.즉, 남향 전단지는 강우량의 대부분을 중앙의 북북동쪽으로 밀어낸다.[9]윈드 시어가 충분히 강하면 강우량의 대부분이 중심에서 멀어져 노출된 순환 센터로 알려져 있다.이렇게 되면 열대성 저기압과 함께 강우량의 잠재적 규모가 현저히 줄어들게 된다.

전면 경계 및 상부 레벨 수조와의 상호 작용

열대성 저기압이 상층 수조 및 관련 표면 전선과 상호작용함에 따라, 상층 수조 축의 앞쪽 전방을 따라 뚜렷한 북부 강수 지역이 보인다.급수량이 1.46인치(37 mm) 이상인 표면 전선과 상부 수조 동쪽에 있는 상부 수위 간극은 상당한 강우로 이어질 수 있다.[10]이러한 형태의 상호작용은 열대 사이클론 트랙의 왼쪽으로 가장 많은 비가 내리는 것으로 이어질 수 있으며, 강수량은 열대 사이클론으로부터 수백 마일 또는 킬로미터의 강우량을 아래로 흘려보낸다.[11]

산들

습한 공기가 해안 언덕과 산줄기의 비탈을 밀어올리면 해안 평야보다 훨씬 더 많은 비가 내릴 수 있다.[12]이 폭우는 산사태로 이어질 수 있으며, 이것은 수천 명이 사망한 중앙 아메리카허리케인 미치 때 보았던 것과 같은 상당한 인명 손실을 여전히 야기한다.[13]

예측을 준비하는 데 사용되는 도구

Isabel용 r-CLIPER(2003)

기후학 및 지속성

대서양 해양 기상 연구소의 허리케인 연구 부서는 열대성 사이클론 강우와 관련된 모든 검증의 기준 역할을 하기 위해 r-CLIPER(강수 기후학 및 지속성) 모델을 만들었다.세계 예측 모델이 기후학에 근거한 예측을 이길 수 없다면, 그 사용에는 기술이 없다는 이론이다.전 세계적으로 열대성 저기압의 예보 트랙으로 단기간 내에 120시간/5일이 소진될 수 있기 때문에 r-CLIPER와 함께 예측 트랙을 사용하는 것은 확실한 장점이 있다.[14]지속성을 사용하는 단거리 변화는 열대우전위성(TRAP) 기법이다. 이 기법은 마이크로파 영상 위성으로부터 위성에서 도출된 강우량을 사용하고 현재 강우 구성을 현재 예측 트랙을 따라 24시간 동안 앞으로 추론한다.[15]이 기법은 시간이 지날수록 구조적인 변화가 거의 없는 안정적인 상태의 열대성 사이클론을 상정하고 있어 앞으로 24시간만 전진하는 것이 주요 결점이다.[16]

이사벨용 GFS(2003)

수치기상예측

컴퓨터 모델은 열대성 사이클론 강우의 크기를 진단하는 데 사용될 수 있다.예측 모델은 그들의 정보를 그리드에 출력하기 때문에, 그들은 보통에서 폭우까지의 면적 범위에 대한 일반적인 생각만을 제공한다.열대성 사이클론 내에서 측정한 절대 최대치를 검출할 수 있을 만큼 충분히 작은 그리드 척도(1km 이하)로 작동하는 전류 예측 모델은 없다.미국의 예측 모델 중 열대성 사이클론 강우 예측을 위한 최고의 성능 모델은 GFS(Global Prediction System) 또는 글로벌 예측 시스템([17]Global Prediction System)로 알려져 있다.GFDL 모델은 열대성 사이클론 내에서 더 무거운 노심 강우의 규모와 관련하여 높은 편향성을 보이는 것으로 나타났다.[18]2007년부터, NCEP 허리케인-WRF는 열대성 사이클론으로부터의 강우량을 예측하는 것을 돕기 위해 이용 가능하게 되었다.[19]최근 검증 결과 유럽 ECMWF 예측 모델과 북미 메소스케일 모델(NAM) 모두 열대성 사이클론 내 강우량이 많아 편향이 낮은 것으로 나타났다.[20]

크래프트 규칙

1950년대 후반에 R에 의해 개발된 이 엄지손가락의 법칙이 생겨났다.H. 크래프트.[21]미국 최초의 주문 강우 네트워크가 보고한 강우량(제국 단위의 강우량)에서 폭풍 총 강우량은 100을 노트의 운동 속도로 나눈 단순한 방정식에 들어맞는다.[22]이 규칙은 열대성 사이클론이 움직이는 한 다른 나라에서도 효과가 있으며 폭풍 총계를 도출하기 위해 첫 번째 순서 또는 시냅스 스테이션 네트워크(관측 간격 약 97km)만 사용된다.캐나다는 결과를 2배수로 나눈 Kraft 규칙의 수정 버전을 사용하며, 이는 캐나다 대서양 주변에서 볼 수 있는 낮은 해수면 온도와 그들의 북위도에서 수직 바람 전단 과정을 거치는 시스템의 유행을 고려한다.[20]이 규칙의 주요 문제는 강우 관측망이 시놉틱 보고망이나 제1주문소망보다 밀도가 높기 때문에 절대 최대치가 과소평가될 가능성이 높다는 것이다.열대성 사이클론이나 지형의 크기를 고려하지 않은 것도 문제다.

참고 항목

참조

  1. ^ 연방재난관리청준비되셨나요?2006-04-05년에 회수된 웨이백 머신보관된 2006-06-29.
  2. ^ "Tropical Cyclone Guidance".
  3. ^ "US forecast models have been pretty terrible during Hurricane Irma". 8 September 2017.
  4. ^ 이반 레이 태너힐.허리케인.프린스턴 대학 출판부: 프린스턴, 1942.70-76페이지.
  5. ^ a b 코렌 J. 마타야스.열대성 사이클론 강우 패턴과 폭풍우 규모에 관한 연구2007-02-14년에 검색됨.
  6. ^ 허버트 리엘열대성 기상학.맥그로힐 북컴퍼니:1954년 뉴욕293-297페이지.
  7. ^ 러셀 포스트열대성 사이클론 정량적 강수량 예측.2007-02-25일에 검색됨.
  8. ^ Roth, David M; Weather Prediction Center (January 7, 2013). "Maximum Rainfall caused by Tropical Cyclones and their Remnants Per State (1950–2012)". Tropical Cyclone Point Maxima. United States National Oceanic and Atmospheric Administration's National Weather Service. Retrieved March 15, 2013.
  9. ^ 슈이 S.Chen, John A. Knaff, 그리고 Frank D.Marks, Jr. TRMM에서 추론된 열대성 사이클론 강우 비대칭에 대한 수직풍전단 폭풍운동의 영향 2007-03-28에 대한 연구
  10. ^ 노먼 W. 융커.오리지널 매독스 외 MCS 원형은 플래시 홍수와 관련이 있다.2007-06-24에 검색됨.
  11. ^ 노먼 W. 융커.허리케인과 극심한 강우량.2006-02-13년에 검색됨.
  12. ^ 유랑린, S.챠오, J. A.Thurman, D. B. Ensley, J. J. Charney.대농도 강우량의 공통요소와 예측의 잠재적 적용요소에 관한 연구2007-04-26에 검색됨.
  13. ^ 존 L. 기니와 마일스 B.로렌스허리케인 미치.2007-04-26에 검색됨.
  14. ^ 프랭크 마크스.GPM과 트로피컬 사이클론.2007-03-15년에 검색된 웨이백 머신에 2006-10-06 보관.
  15. ^ 엘리자베스 에버트, 쉘든 쿠셀슨, 그리고 마이클 터크.오스트레일리아 열대성 사이클론의 열대우 잠재력(TRAP) 예측 검증.2007-03-28에 검색됨.
  16. ^ 스탠리 Q. 키더, 셸던 J. 쿠셀슨, 존 A. 크나프, 로버트 J. 쿨리고프스키.실험용 열대우 잠재력(TRAP) 기법의 개선2007-03-15년에 검색된 웨이백 머신보관된 2007-08-17.
  17. ^ 티모시 P.Marchok, Robert F.로저스, 그리고 로버트 E.툴랴.열대성 사이클론 강우량 검증 및 예측 개선2007-03-15년에 회수된 웨이백 머신에 2006-10-10년 보관.
  18. ^ 로버트 E.툴랴, 마크 드마리아, 로버트 J. 쿨리고스키.미국 육지폭풍의 GFDL 및 단순 통계모형 강우예측 평가
  19. ^ WRF 프로그램 코디네이터.WRF 프로그램 코디네이터의 월간 보고서.2007-04-10에 검색된 웨이백 머신보관된 2007-10-11.
  20. ^ a b 데이비드 M.열대성 사이클론 강우(2007년 7월 발표)2009-05-07년에 검색됨.
  21. ^ 프랭크 마크스.허리케인 대니(1997)의 WSR-88D 유도 강우 분포.2007-04-13년에 검색됨.
  22. ^ 노먼 W. 융커.허리케인과 극한 강우.2007-03-15년에 검색됨.

외부 링크