Dinámica y Física
Comprender la estructura e intensidad de los ciclones tropicales
DESPLÁCESE PARA SABER MÁS
Quiénes somos
El potencial destructivo de un huracán se rige por su interacción con el medio ambiente y los procesos físicos internos de la tormenta. Los investigadores del AOML utilizan diversas herramientas para comprender mejor cómo interactúan los fenómenos desde la escala ambiental más amplia hasta la escala de las nubes y las turbulencias (interacciones multiescala) para producir esos cambios.
También colaboramos estrechamente con científicos de otras disciplinas para mejorar las herramientas disponibles y aplicar los nuevos conocimientos de manera que beneficien la predicción y mejoren las previsiones.
Objetivo
Nuestro objetivo es mejorar nuestra comprensión de la estructura de los ciclones tropicales y del cambio de intensidad mediante la aplicación de principios físicos fundamentales.
Leer más noticias
Componentes de la interacción multiescalar
Entorno de la tormenta
Un huracán se desarrolla en una atmósfera caracterizada por la evolución de distribuciones de humedad y viento a gran escala, y sobre un océano con una distribución de temperatura que evoluciona más lentamente. La atmósfera y el océano que rodean al huracán se denominan
el entorno de la tormenta. Dado que el entorno de la tormenta interactúa con el huracán, es importante caracterizarlo y comprenderlo.
Interacciones tormenta-ambiente
La interacción entre un ciclón tropical (ya sea un huracán, una tormenta tropical, una depresión tropical o una pre-depresión) y el entorno que encuentra desempeña un papel fundamental a la hora de determinar si la estructura y la intensidad de la tormenta cambiarán.
Procesos internos de la tormenta
Son procesos físicos que pueden operar independientemente del entorno de la tormenta, o "internamente". Entre otros impactos, suelen estar asociados a cambios drásticos a corto plazo en el tamaño y la intensidad de las tormentas, y son responsables de vientos intensos localizados.
Construir una nación preparada para la meteorología.
Comprender la formación de los huracanes.
Leer "Procesos de precipitación y alineación de vórtices durante la intensificación de un ciclón tropical débil en cizalladura vertical moderada".
Comprender la formación de un huracán es fundamental para preparar a las comunidades costeras antes de que el mal tiempo amenace nuestras costas. Nuestros científicos estudian esta cuestión observando cómo estos patrones meteorológicos cambian y maduran en su entorno desde la pequeña hasta la gran escala. Lea las últimas investigaciones a continuación.
Alineación de vórtices
Las tormentas luchan por intensificarse cuando sus circulaciones no están alineadas entre los niveles inferiores y superiores de la atmósfera, lo que suele ocurrir cuando se encuentran con cizalladura vertical del viento. Los científicos especializados en huracanes del AOML investigan cómo estas tormentas pueden alinearse e intensificarse, incluso en presencia de este entorno de viento hostil.
Procesos de precipitación
La estructura de la precipitación (lluvia) y cómo se distribuye alrededor de la tormenta puede desempeñar un papel importante a la hora de determinar si la tormenta se intensificará o no. Los científicos del AOML investigan cómo cambia la estructura y la distribución de la precipitación en relación con el entorno de la tormenta para permitir su intensificación.
Recuperación de la capa límite planetaria
Las precipitaciones pueden traer aire frío y seco a la capa límite, limitando de forma efectiva el desarrollo de fuertes tormentas en la circulación de la tormenta. Los científicos del AOML estudian cómo la capa límite puede recuperarse en presencia de la cizalladura vertical del viento para permitir un nuevo desarrollo de las tormentas y su intensificación.


Deslizamiento para ver el vórtice alineado frente al no alineado

Formación de la pared ocular secundaria
Los huracanes intensos suelen desarrollar las llamadas paredes oculares secundarias fuera de la pared ocular primaria inicial. Los científicos de huracanes del AOML investigan cómo se forman estas paredes oculares secundarias y su impacto en la intensidad del huracán.

Mezcla de paredes oculares
Una pared ocular que, por lo demás, es circular, puede transformarse en una mezcla dinámica de bandas en espiral y remolinos intensos localizados. Los científicos especializados en huracanes del AOML investigan cómo estas estructuras de menor escala afectan a la intensificación de los huracanes.

Dinámica de la capa límite planetaria
La capa del flujo del huracán más cercana a la superficie del océano se caracteriza por su movimiento turbulento. Los científicos del AOML estudian cómo pueden representarse los efectos de la turbulencia en los modelos que no pueden simular los movimientos turbulentos. También estudian cómo la turbulencia contribuye a la intensificación de los huracanes.
Programa de Campo de Huracanes
Impulsamos la ciencia innovadora.
Diseño experimental y el programa de campo de los huracanes.
Abordar cuestiones de investigación sobre la dinámica y la física de los ciclones tropicales es un factor importante en la forma de tomar las observaciones en vuelo. Como tenemos una línea directa con las observaciones del Programa de Campo de Huracanes, podemos capitalizar el uso de estos datos para la investigación de vanguardia sobre la génesis y la intensificación de los huracanes.
Lea los planes de diseño experimental del Programa de Campo de Huracanes para saber más.

Publicaciones y referencias
2020
Cione, J.J., G. Bryan, R. Dobosy, J. Zhang, G. de Boer, A.Aksoy, J. Wadler, E.Kalina, B. Dahl, K. Ryan, J. Neuhaus, E. Dumas, F. Marks, A. Farber, T. Hock y X. Chen 2020: El ojo de la tormenta: Observación de huracanes con un pequeño sistema de aviones no tripulados. Bull. Amer. Meteor. Soc. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-19-0169.1 Fischer, M. S., R. F. Rogers, y P. D. Reasor, 2020: Los ciclos de intensificación rápida y sustitución de la pared ocular del huracán Irma (2017). Mon. Wea. Rev., 148, 981–1004, https://doi.org/10.
1175/MWR-D-19-0185.1. Rogers, R. F., P. D. Reasor, J. A. Zawislak, y L. T. Nguyen, 2020: Precipitation Processes and Vortex Alignment during the Intensification of a Weak Tropical Cyclone in Moderate Vertical Shear. Mon. Wea. Rev., 148, 1899–1929, https://doi.org/10.1175/MWR-D-19-0315.1. 2019
Ahern, K., M.A. Bourassa, R.E. Hart, J.A. Zhang, y R.F. Rogers, 2019: Observed Kinematic and Thermodynamic Structure in the Hurricane Boundary Layer during Intensity Change. Mon. Wea. Rev., 147, 2765–2785, https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0380.1.Alvey III, G. R., E. Zipser, J. Zawislak, 2019: ¿Cómo evoluciona el huracán Edouard (2014) hacia la simetría antes de la intensificación? Un estudio de conjunto de alta resolución. J. Atmos. Sci., en prensa.
Chen, X., J. A. Zhang, y F. D. Marks, 2019: A thermodynamic pathway leading to rapid intensification of tropical cyclones in shear. Geophys. Res. Lett., 46, 9241-9251, https://doi.org/10.1029/2019GL083667
Chen X., J. A. Zhang, F. D. Marks, R. F. Rogers, y J. J. Cione, 2019: Precipitation Symmetrization and Rapid Intensification of Tropical Cyclones under Shear: J. Atmos. Sci., en revisión.
Dunion, J.P., C.D. Thorncroft, y D.S. Nolan. 2019: Señales del ciclo diurno de los ciclones tropicales en una corrida natural de huracanes. Mon. Wea. Rev., 147, 363-388, https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0130.1.
Guimond, S.R., P.D. Reasor, G.M. Heymsfield, y M. McLinden, 2019: The Dynamics of Vortex Rossby Waves and Secondary Eyewall Development in Hurricane Matthew (2016): New Insights from Radar Measurements. J. Atmos. Sci., en revisión.
Martínez, J., M.M. Bell, R.F. Rogers, y J.D. Doyle, 2019: Axisymmetric potential vorticity evolution of Hurricane Patricia (2015), J. Atmos. Sci., 76, 2043-2063, https://doi.org/10.1175/JAS-D-18-0373.1.
Molinari, J., J.A. Zhang, R.F. Rogers, y D. Vollaro, 2019: Repeated Eyewall Replacement Cycles in Hurricane Frances (2004). Mon. Wea. Rev., 0, https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0345.1.
Nguyen, L.T., R.F. Rogers, J. Zawislak, y J.A. Zhang, 2019: Assessing the Influence of Convective Downdrafts and Surface Enthalpy Fluxes on Tropical Cyclone Intensity Change in Moderate Vertical Wind Shear. Mon. Wea. Rev., 0, https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0461.1.
Wadler, J., R.F. Rogers, y P.D. Reasor, 2018a: The relationship between spatial variations in the structure of convective bursts and tropical cyclone intensification as determined by airborne Doppler radar. Mon. Wea. Rev., 146, 761-780. https://doi.org/10.1175/MWR-D-17-0213.1.
Zhang, J.A. y R.F. Rogers, 2019: Effects of parameterized boundary layer structure on hurricane rapid intensification in shear. Mon. Wea. Rev., 147, 853-871, https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0010.1.
2018
Bowers, G. S., Smith, D. M., Kelley, N. A., Martinez-McKinney, G. F., Cummer, S. A., Dwyer, J. R., et al. ( 2018). Un destello de rayos gamma terrestre dentro de la pared del ojo del huracán Patricia. Revista de Investigación Geofísica: Atmospheres, 123, 4977– 4987. https://doi.org/10.1029/2017JD027771Didlake, A.C., Paul D. Reasor, y R.F. Rogers, W.-C. Lee, 2018: Dinámica de la transición de las bandas de lluvia en espiral a un eyewall secundario en el huracán Earl (2010). J. Atmos. Sci., 75, 2909-2929, https://doi.org/10.1175/JAS-D-17-0348.1.
Dougherty, E.M., J. Molinari, R.F. Rogers, J.A. Zhang y J.P. Kossin, 2018: Huracán Bonnie (1998): El mantenimiento de la intensidad durante la alta cizalladura vertical del viento y un ciclo de reemplazo de la pared ocular. Mon. Wea. Rev., 146, 3383-3399, https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0030.1
Guimond, S. R. J. A. Zhang, J. Sapp, y S. J. Frasier, 2018: Turbulencia coherente en la capa límite del huracán Rita (2005) durante un ciclo de reemplazo del eyewall. J. Atmos. Sci. 75, 3071-3093.
Leighton, H., S. Gopalakrishnan, J.A. Zhang, R.F. Rogers, Z. Zhang, y V. Tallapragada, 2018: Distribución azimutal de la convección profunda, factores ambientales y la rápida intensificación de los ciclones tropicales: Una perspectiva de las previsiones del conjunto HWRF del huracán Edouard (2014). J. Atmos. Sci., 75, 275-295, https://doi.org/10.1175/JAS-D-17-0171.1
Wadler, J.B., J.A. Zhang, B. Jaimes, y L.K. Shay, 2018b: Downdrafts and the Evolution of Boundary Layer Thermodynamics in Hurricane Earl (2010) before and during Rapid Intensification. Mon. Wea. Rev., 146, 3545-3565.
2017
Didlake, A.C., G.M. Heymsfield, P.D. Reasor, y S.R. Guimond, 2017: Concentric Eyewall Asymmetries in Hurricane Gonzalo (2014) Observed by Airborne Radar. Mon. Wea. Rev., 145, 729–749, https://doi.org/10.1175/MWR-D-16-0175.1Hazelton, A.T., R.F. Rogers, y R.E. Hart, 2017: Análisis de las ráfagas convectivas simuladas en dos huracanes del Atlántico. Parte I: Formación y desarrollo de estallidos convectivos. Mon. Wea. Rev., 145(8), 3073-3094, doi: 10.1175/MWR-D-16-0267.1.
Hazelton, A.T., R.E. Hart, y R.F. Rogers, 2017: Analizando los estallidos convectivos simulados en dos huracanes del Atlántico. Parte II: Cambio de intensidad debido a los estallidos convectivos. Mon. Wea. Rev., 145(8), 3095-3117, doi: 10.1175/MWR-D-16-0268.1.
Kalina, E.A., S. Matrosov, J. Cione, F. Marks, J. Vivekanandan, R. Black, J. Hubbert, M. Bell, D. Kingsmill y A. White 2017: Las trayectorias del agua helada de las especies de hielo pequeñas y grandes en los huracanes Arthur (2014) e Irene (2011). J. Appl. Meteorol. DOI: http://dx.doi.org/10.1175/JAMC-D-16-0300.1
Martínez, J., M.M. Bell, J.L. Vigh, y R.F. Rogers, 2017: Examinando la estructura e intensificación de los ciclones tropicales con el conjunto de datos FLIGHT+ de 1999 a 2012. Mon. Wea. Rev., 145, 4401-4421, https://doi.org/10.1175/MWR-D-17-0011.1.
Nguyen, L.T., R.F. Rogers, y P.D. Reasor, 2017: Influencias termodinámicas y cinemáticas en la simetría de la precipitación en los ciclones tropicales cizallados: Bertha y Cristóbal (2014). Mon. Wea. Rev., 145, 4423-4446, https://doi.org/10.1175/MWR-D-17-0073.1.
Smith, R. K., J. A. Zhang y M. T. Montgomery, 2017: La dinámica de la intensificación en una simulación de previsión meteorológica e investigación del huracán Earl (2010). Q. J. R. Meteorol. Soc., 143, 297-308.
Zhang, J.A., R.F. Rogers, y V. Tallapragada, 2017: Impact of Parameterized Boundary Layer Structure on Tropical Cyclone Rapid Intensification Forecasts in HWRF. Mon. Wea. Rev., 145, 1413-1426, doi: 10.1175/MWR-D-16-0129.1.
2016
Abarca, S.F., M.T. Montgomery, S.A. Braun, y J.P. Dunion, 2016: Sobre la formación de la pared ocular secundaria del huracán Edouard (2016), Mon. Wea. Rev. 144, 3321-3331, https://doi.org/10.1175/MWR-D-15-0421.1.Guimond, S.R., G.M. Heymsfield, P.D. Reasor, y A.C. Didlake, 2016: La rápida intensificación del huracán Karl (2010): Nuevas observaciones por teledetección de estallidos convectivos desde la plataforma Global Hawk. J. Atmos. Sci., 73, 3617-3639, https://doi.org/10.1175/JAS-D-16-0026.1
Rogers, R.F., J.A. Zhang, J. Zawislak, H. Jiang, G.R. Alvey III, E.J. Zipser, y S.N. Stevenson, 2016: Observaciones de la estructura y evolución del huracán Edouard (2014) durante el cambio de intensidad. Parte II: Estructura cinemática y la distribución de la convección profunda. Mon. Wea. Rev., 144, 3355-3376.
Zawislak, J., H. Jiang, G.R. Alvey III, E.J. Zipser, R.F. Rogers, J.A. Zhang y S.N. Stevenson, 2016: Observaciones de la estructura y evolución del huracán Edouard (2014) durante el cambio de intensidad. Parte I: Relación entre la estructura termodinámica y la precipitación. Mon. Wea. Rev., 144, 3333-3354.
2015
Cione, J.J. 2015: El papel relativo del océano y la atmósfera según las observaciones aire-mar en los huracanes. Mon. Wea. Rev. doi: 10.1175/MWR-D-13-00380.1Hazelton, A., R.F. Rogers, y R.Hart, 2015: Shear-Relative Asymmetries in Tropical Cyclone Eyewall Slope. Mon. Wea. Rev., 143, 883-903.
Reasor, P.D. y M.T. Montgomery, 2015: Evaluation of a Heuristic Model for Tropical Cyclone Resilience. J. Atmos. Sci., 72, 1765-1782, https://doi.org/10.1175/JAS-D-14-0318.1
Rogers, R.F., P.D. Reasor, y J.A. Zhang, 2015: Estructura multiescala y evolución del huracán Earl (2010) durante su rápida intensificación. Mon. Wea. Rev., 143, 536-562.
Susca-Lopata, G., J. Zawislak, E.J. Zipser, y R.F. Rogers, 2015: El papel de las condiciones ambientales observadas y la evolución de las precipitaciones en la rápida intensificación del huracán Earl (2010). Mon. Wea. Rev., 143, 2207-2223.
Zhang, J. A., y F. D. Marks, 2015: Efectos de la difusión horizontal en el cambio de intensidad y estructura de los ciclones tropicales en simulaciones numéricas tridimensionales idealizadas, Mon. Wea. Rev., 143, 10: 3981-3995.
Zhang, J. A., D. S. Nolan, R. F. Rogers, y V. Tallapragada, 2015: Evaluando el impacto de las mejoras en la parametrización de la capa límite en las previsiones de intensidad y estructura de los huracanes en HWRF, Mon. Wea. Rev., 143, 3136-3155
2014
Dunion, J.P., C.D. Thorncroft, y C.S. Velden, 2014: El ciclo diurno del ciclón tropical de los huracanes maduros. Mon. Wea. Rev., 142, 3900-3919, https://doi.org/10.1175/MWR-D-13-00191.1.
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