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.
Noticias principales
12 días de investigación en el AOML
20 de diciembre de 2023
¡Felices fiestas a todos! A medida que nos acercamos al final de 2023, ¡acompáñenos a repasar algunos de los aspectos más destacados de nuestra investigación este año! Desde la respuesta a las olas de calor hasta el establecimiento de récords y el lanzamiento de nuevas tecnologías, nuestro dedicado equipo sigue superando los límites en un esfuerzo por apoyar la misión de la NOAA de construir una [...]
Leer más noticias
Presentación del rayo
Rob Rogers explica cómo las observaciones aéreas pueden mejorar las previsiones de intensidad al mejorar nuestra comprensión del entorno de la tormenta.
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.
DesRosiers, A. J., Bell, M. M., Klotzbach, P. J., Fischer, M. S., & Reasor, P. D. (2023). Observed relationships between tropical cyclone vortex height, intensity, and intensification rate. Geophysical Research Letters, 50(8), e2022GL101877.
Resumen: A medida que un ciclón tropical (CT) se intensifica, el campo de viento tangencial se expande verticalmente y aumenta en magnitud. Las observaciones y los modelos apoyan la altura del vórtice como una característica estructural importante del CT. El conjunto de datos del Archivo de Radar de Ciclones Tropicales de Análisis Doppler con Recentrado proporciona análisis cinemáticos para el cálculo de la altura del vórtice (HOV) en tormentas observadas. Los análisis se promedian azimutalmente con valores de viento tangencial tomados a lo largo del radio de vientos máximos. Para determinar la HOV se utiliza una técnica basada en umbrales. Un umbral fijo HOV se correlaciona fuertemente con la intensidad actual. Una métrica HOV dinámica cuantifica el decaimiento vertical del viento tangencial con una dependencia reducida de la intensidad. Existen diferencias estadísticamente significativas entre los valores dinámicos del HOV en grupos de casos estacionarios, de intensificación y de rápida intensificación clasificados por los cambios posteriores de presión.
Relaciones observadas entre la altura del vórtice del ciclón tropical, la intensidad y la tasa de intensificación
DesRosiers, A. J., Bell, M. M., Klotzbach, P. J., Fischer, M. S., & Reasor, P. D. (2023). Observed relationships between tropical cyclone vortex height, intensity, and intensification rate. Geophysical Research Letters, 50(8), e2022GL101877.
Resumen: A medida que un ciclón tropical (CT) se intensifica, el campo de viento tangencial se expande verticalmente y aumenta en magnitud. Las observaciones y los modelos apoyan la altura del vórtice como una característica estructural importante del CT. El conjunto de datos del Archivo de Radar de Ciclones Tropicales de Análisis Doppler con Recentrado proporciona análisis cinemáticos para el cálculo de la altura del vórtice (HOV) en tormentas observadas. Los análisis se promedian azimutalmente con valores de viento tangencial tomados a lo largo del radio de vientos máximos. Para determinar la HOV se utiliza una técnica basada en umbrales. Un umbral fijo HOV se correlaciona fuertemente con la intensidad actual. Una métrica HOV dinámica cuantifica el decaimiento vertical del viento tangencial con una dependencia reducida de la intensidad. Existen diferencias estadísticamente significativas entre los valores dinámicos del HOV en grupos de casos estacionarios, de intensificación y de rápida intensificación clasificados por los cambios posteriores de presión.
Publicaciones y referencias
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