Kelly Ryan (Co-I) y Heather Holbach (Co-I)

Sim Aberson, Joe Cione, Jun Zhang

El objetivo de este módulo es observar la temperatura, la humedad y la estructura de pequeñas características en las paredes oculares de ciclones tropicales muy intensos que podrían aumentar la cantidad de energía disponible para la intensificación del huracán o causar vientos superficiales dañinos al tocar tierra o características de turbulencia intensa que afecten a las operaciones de vuelo. Las estructuras de estas características, especialmente las de temperatura y humedad, nunca se han documentado.

Jun Zhang (IP) y David Nolan (co IP, UM)

La convección de los ciclones tropicales (CT) produce ondas de gravedad que se propagan tanto hacia arriba como hacia afuera. Los datos de observación recogidos en este módulo se analizarán para cuantificar las características de las ondas gravitacionales en los huracanes en fase de madurez y su relación con la intensidad de la tormenta y el cambio de intensidad. Estos datos también proporcionarán información valiosa para la evaluación de modelos y la mejora de la física.

Paul Chang (IP), Zorana Jelenak, Joe Sapp (NOAA/NESDIS/STAR): Ricky Roy (Tomorrow.io), Sim Aberson (NOAA/AOML/HRD)

Joseph Cione (Co-PI), Josh Wadler (Co-PI, ERAU), Jun Zhang (Co-PI), Mikal Montgomery (Co-PI), Lev Looney (NOAA/U Miami), Guo Lin, Ron Dobosy (NOAA/ARL-ret), Altug Aksoy, Sim Aberson, Frank Marks, Kelly Ryan, Brittany Dahl, Johna Rudzin-Schwing (MS State), Xiaomin Chen (UAH), George Bryan (NCAR), Josh Alland (NCAR), Rosimar Rios- Berrios (NCAR), Don Lenschow (NCAR), Chris Rozoff (NCAR), Eric Hendricks (NCAR), Falko Judt (NCAR), Jonathan Vigh (NCAR)

Este experimento aprovechará los aviones P-3 de la NOAA para desplegar recursos sin tripulación en regiones del entorno de los CT que no son seguras para las operaciones con tripulación. Los objetivos experimentales son mejorar la comprensión física, el conocimiento de la situación y, en última instancia, las previsiones operativas de la trayectoria y la intensidad de los CT. Se cree que las observaciones de estas plataformas únicas mejorarán la comprensión básica y mejorarán la conciencia situacional de los pronosticadores. Los análisis detallados de los datos recogidos por estos pequeños drones también pueden mejorar la física de los modelos informáticos que predicen los cambios en la intensidad de las tormentas.

Paul Reasor y John Gamache

Este módulo proporciona análisis tridimensionales de viento derivados de dos aviones P-3 equipados con radar Doppler de cola (TDR) y volando simultáneamente, transectos perpendiculares a través de la pared ocular del huracán son comparados en una evaluación del método de análisis de viento Doppler-radar. A través de esta evaluación, buscamos obtener una mejor comprensión de cómo relacionar la velocidad máxima del viento derivada del radar y otros aspectos de la estructura del viento del huracán con estimaciones similares utilizando observaciones convencionales.

Brian Tang (UAlbany), Jun Zhang, Kristen Corbosiero (UAlbany), Rosimar Rios-Berrios (NCAR)

La ventilación se produce cuando aire ambiental más seco y/o frío penetra en un ciclón tropical (CT) verticalmente cizallado e inclinado. Las vías de ventilación incluyen la intrusión lateral (ventilación radial) y la intrusión descendente (ventilación descendente) de aire seco y/o frío. Ambas vías pueden inhibir la intensificación. El objetivo de este módulo es recopilar datos de observación para estudiar las vías de ventilación, validar simulaciones de modelos de ventilación en los CT y evaluar la relación entre la ventilación y los cambios de intensidad.

Heather Holbach, John Kaplan, Jun Zhang, Ghassan Alaka, Frank Marks, Lew Gramer, Lev Looney, George Alvey, Forrest Masters (Universidad de Florida), Michael Biggerstaff (Universidad de Oklahoma), David Nolan (Universidad de Miami), Xiaomin Chen (Universidad de Alabama Huntsville), Johna Rudzin (Universidad Estatal de Mississippi), John Schroeder (Universidad Tecnológica de Texas).

Los ciclones tropicales (CT) que tocan tierra producen a menudo una variedad de fenómenos meteorológicos de alto impacto en tierra, incluyendo tornados y vientos dañinos (en particular ráfagas) para los que existe una guía de previsión objetiva limitada. Por lo tanto, nuestro experimento pretende utilizar aviones P-3, instrumentación de equipos de investigación móviles con base en tierra y vehículos de superficie sin tripulación con base en el océano para recopilar datos en TC que tocan tierra con el fin de mejorar tanto nuestra comprensión como nuestra capacidad para predecir los peligrosos fenómenos asociados a menudo con estos sistemas que tocan tierra.

Los ciclones tropicales pueden decaer (girar hacia abajo) o transformarse en potentes ciclones extratropicales cuando se encuentran con agua fría por debajo o con una elevada cizalladura del viento en la atmósfera. Los mecanismos por los que los ciclones tropicales se transforman en extratropicales no son bien previstos por los modelos numéricos, lo que da lugar a grandes errores, especialmente en los impactos aguas abajo del ciclón en transición. Este experimento pretende mejorar las previsiones de estos sistemas.

CHAOS se centra en la coordinación de un conjunto diverso de plataformas de observación innovadoras (es decir, autónomas, no tripuladas, prescindibles) y convencionales (por ejemplo, aeronaves) para prestar apoyo:

-Observaciones coordinadas dirigidas de la zona de transición aire-mar para mejorar la comprensión de las interacciones aire-mar, incluyendo la respuesta y recuperación del océano al forzamiento de los ciclones tropicales (TC), y para mejorar la predicción y modelización de los cambios de intensificación de los TC.

-Observaciones atmosféricas y oceánicas coordinadas con un seguimiento continuado de las principales características oceánicas del Golfo de México, el Atlántico tropical y/o el Mar Caribe (por ejemplo, la corriente en bucle, la corriente del Golfo, los remolinos y anillos, y las capas de barrera de agua dulce de las plumas de los ríos Mississippi y Amazonas-Orinoco).

Jun Zhang (PI), Nick Shay (co-PI, UM), Sue Chen (co-PI, NRL), Benjamin Jaimes (UM), Elizabeth Sanabia (USNA), Joseph Cione, Joshua Wadler (ERAU), Rick Lumpkin (AOML), Gregory Foltz (AOML), Lev Looney (AOML/UM), Guo Lin (CIMAS), Cheyenne Stienbarger (GOMO), James Doyle (NRL), James Cummings (NRL), Luca Centurioni (Scripps), Theresa Paluszkiewicz (OOC, LLC), Martha Schonau (Scripps), Steven Jayne (WHOI), Michael Bell (CSU), David Richter (UND), Johna Rudzin (MSU), Brian Tang (SUNY Albany)

La representación física de cómo interactúan la atmósfera y el océano en los modelos numéricos de previsión de ciclones tropicales (CT) no se ha evaluado plenamente con respecto a las observaciones. Las mediciones casi simultáneas del océano y la atmósfera justo por encima de la superficie del océano, los intercambios de energía que se producen entre ellos, y cómo cambian con el tiempo han sido menos comprendidos debido a la falta de una estrecha coordinación sustancial a través de una amplia gama de plataformas de observación del océano y la atmósfera. Este experimento brindará una oportunidad única para evaluar hasta qué punto los modelos de previsión acoplados representan estas regiones más bajas de las tormentas. El nuevo tipo de observaciones que se recojan debería ayudar a mejorar la inicialización del modelo e informar sobre cómo los modelos de previsión acoplados representan las interacciones entre el océano y la atmósfera en los huracanes.

Jun Zhang (PI), Jason Dunion (co-PI), Joseph Cione, Joshua Wadler (ERAU), Robert Rogers, Frank Marks, Andrew Hazelton, Jonathan Zawislak, Guo Lin, Kwun Yip Fung, George Alvey, Gregory Foltz, Cheyenne Stienbarger (GOMO), Daniel Stern (NRL), James Doyle (NRL), Sue Chen (NRL), Yi Jin (NRL), Nick Shay (UM), Benjamin Jaimes (UM), Elizabeth Sanabia (USNA), Ping Zhu (FIU), Xiaomin Chen (UAH), Brian Tang (SUNY Albany), Robert Fovell (SUNY Albany), Zhien Wang (SBU), Michael Bell (CSU), Ralph Foster (UW), George Bryan (NCAR), David Richter (UND)

La capa límite atmosférica es una región crucial de un ciclón tropical (CT), porque es el área de la tormenta en contacto directo con la humedad del océano y las fuentes de calor que impulsan la tormenta. Este módulo tiene como objetivo recopilar datos de observación para mejorar nuestra comprensión de los procesos físicos en la capa límite que controlan el cambio de intensidad del CT. Estos datos pueden utilizarse para evaluar y mejorar el rendimiento de los modelos de previsión de CT, como el Sistema de Análisis y Previsión de Huracanes (HAFS).

Philippe Papin, Lisa Bucci, Eric Blake, Brad Reinhart (NHC/NWS/NOAA), Jason Dunion (HRD/NOAA), Jim Doyle (NRL), Victoria Pizzini (Universidad de Miami)

Este experimento pretende utilizar las observaciones aéreas para validar mejor las mediciones de alta resolución de la velocidad del viento en superficie cada vez más frecuentemente disponibles con los pases en órbita polar del Radar de Apertura Sintética (SAR). Esto se logrará mediante la coordinación de vuelos NOAA P-3 para que ocurran simultáneamente con un pase en órbita SAR cerca de un TC u otros entornos oceánicos considerados relevantes para la investigación para muestrear la interfaz de viento y oleaje cerca de la superficie.

Brittany Dahl (co-PI), Jason Dunion (co-PI), Rob Rogers (co-PI), Trey Alvey, William Blackwell (MIT, Lincoln Laboratory), Patrick Duran (NASA MSFC SPoRT)

Este experimento está diseñado para calibrar y validar las medidas de temperatura, humedad y precipitación obtenidas desde los nuevos satélites TROPICS. Estos perfiles se compararán con las observaciones de los aviones NOAA P-3 y NOAA G-IV, cuyas pautas de vuelo se coordinarán en el espacio y el tiempo con los sobrevuelos del satélite.