División de Investigación de Huracanes

Investigación de huracanes

La División de Investigación de Huracanes mejora las previsiones y ayuda a la NOAA a crear una nación preparada para el clima mediante la recopilación de observaciones, la asimilación de datos y la racionalización de las ciencias de modelización y predicción. Las observaciones que recogemos durante nuestro Programa de Campo de Huracanes anual son utilizadas por las oficinas de previsión de todo el mundo para comprender mejor cómo caracterizar y predecir el ciclo de vida de una tormenta. Creamos modelos numéricos de próxima generación, optimizamos las observaciones actuales para mejorar la orientación de las previsiones y estudiamos la estructura y los impactos de los ciclones tropicales. Haga clic en nuestros temas de investigación para saber más sobre el trabajo que realizamos.

Dinámica y Física

Esta investigación tiene como objetivo mejorar nuestra comprensión de los ciclones tropicales mediante la aplicación de los principios físicos fundamentales del movimiento del aire, la termodinámica húmeda y la radiación.

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Técnicas de observación

Implica diseñar, probar y automatizar la recolección óptima de datos. También implica el control de calidad, el análisis y la transmisión de datos para mejorar la inicialización y la validación de los modelos de ciclones tropicales operacionales y de investigación, y para fomentar la comprensión básica.

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Modelado y predicción

Esta investigación tiene por objeto desarrollar y mejorar los modelos numéricos y estadístico-dinámicos de múltiples capas para su utilización en la predicción de la intensidad y el seguimiento de los ciclones tropicales (TC) en tiempo real.

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Asimilación de datos

La asimilación de datos utiliza las observaciones de las tormentas tropicales y sus entornos para mejorar los modelos de huracanes y analizar la física de las tormentas. Nuestro objetivo es mejorar las técnicas de asimilación de datos, simplificando los conjuntos de datos para su uso en la investigación, y para probar la eficacia de las observaciones experimentales y planificadas.

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Impacto de los huracanes

La naturaleza multifacética de los peligros de los huracanes (vientos, mareas de tempestad, olas, fuertes lluvias, inundaciones, aludes de lodo, etc.) sigue dando lugar a desastres naturales con pérdida de vidas y bienes. Los científicos del AOML participan en investigaciones para avanzar en la comprensión de estos impactos.

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Proyectos destacados

Programa de Campo de Huracanes

Experimentos, planes de vuelo y

Mapas operativos e información para 2021

Datos de los huracanes

Capacidad y experiencia de investigación

Sistemas de observación aerotransportados Teledetección, Radar y Material fungible

Radar

Cada avión WP-3D tiene tres radares: nariz, fuselaje inferior y cola. El radar de morro (un radar de estado sólido en banda C con un haz circular de 5°) se utiliza estrictamente para la seguridad del vuelo y no se registra con fines de investigación. Los radares del fuselaje inferior y de la cola se utilizan con fines operacionales y de investigación. La aeronave G-IV también tiene un radar de nariz y uno de cola.

Bienes fungibles
Los "dropwindsondes" se despliegan desde la aeronave y bajan en paracaídas midiendo los perfiles verticales de presión, temperatura, humedad y viento a medida que caen. Son liberadas desde los aviones WP-3D y G-IV sobre regiones oceánicas con pocos datos.
Batitermógrafos Aéreos Expandibles (AXBT)
Perfiles de Corriente Expandible Aérea (AXCP)
Sondas de temperatura y profundidad de conductividad expandible en el aire (AXCTD)
Boyas a la deriva

Los instrumentos oceanográficos pueden desplegarse desde la aeronave WP-3D, ya sea desde rampas externas que utilizan cadáveres explosivos o desde una rampa de caída interna. Se activan al golpear la superficie del océano y transmiten por radio la temperatura del mar, la salinidad y la información de las corrientes a las computadoras a bordo de la aeronave.

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Detección Remota

Entre el conjunto de instrumentos de teleobservación aerotransportados disponibles en el avión WP-3D para medir los vientos de superficie en los ciclones tropicales y sus alrededores se encuentran el radiómetro de microondas de frecuencia escalonada y el dispersómetro de banda C (C-SCAT). El C-SCAT explora cónicamente la superficie del océano obteniendo mediciones de retrodispersión desde 20° a 50° del nadir

Dispersómetro de banda C (C-SCAT) La antena del C-SCAT es un conjunto de microstrips en fase cuyo lóbulo principal puede apuntarse a 20°, 30°, 40° y 50° del nadir. La antena se gira en azimut a 30 rpm. Así, los escaneos cónicos de la superficie del océano se repiten cada 2 s (0,25 km a una velocidad de 125 m/s).

Asimilación de datos Análisis de la observación

La asimilación de datos es una técnica por la cual se combinan datos de modelos numéricos y observaciones para obtener un análisis que represente de la mejor manera posible el estado de los fenómenos atmosféricos de interés. En HRD, la atención se centra en la utilización de una amplia gama de observaciones para el análisis del estado de los sistemas tropicales y sus entornos cercanos para estudiar su estructura y los procesos físicos/dinámicos, y para mejorar las previsiones numéricas. La investigación incluye el desarrollo y la aplicación de un sistema de asimilación de datos de última generación basado en un conjunto (el Sistema de Asimilación de Datos de Conjuntos de Huracanes - HEDAS) con el modelo operacional de Investigación y Pronóstico del Tiempo de Huracanes, utilizando observaciones aerotransportadas, satelitales y otras. Paralelamente, se llevan a cabo experimentos de simulación de sistemas de observación para la evaluación sistemática de las plataformas de observación propuestas, con el fin de mejorar el muestreo de los sistemas meteorológicos tropicales.

Programa de Evaluación de Sistemas de Observación Cuantitativa (QOSAP) Análisis del sistema de observación

El Programa de Evaluación del Sistema de Observación Cuantitativa de la NOAA coordina la evaluación del impacto de las observaciones actuales y nuevas en las diferentes oficinas de línea de la NOAA. El programa utiliza los experimentos de sistemas de observación, el impacto de la observación de sensibilidad de pronóstico y los experimentos de simulación de sistemas de observación como técnicas efectivas para evaluar el impacto de los diferentes tipos de observación. Estos estudios ayudan a la dirección de la NOAA a priorizar los diseños de las misiones de forma rentable, analizando los equilibrios en el diseño de los sistemas de observación propuestos.

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Modelado Investigación y previsión del tiempo de los huracanes

El AOML desarrolló el modelo de alta resolución del HWRF, el primer modelo regional de 3 km de resolución que será adoptado oficialmente y puesto en funcionamiento por el Centro Nacional de Huracanes al comienzo de la temporada de huracanes de 2012. Esta investigación de vanguardia incluyó los siguientes elementos clave:

Desarrollos de modelos numéricos de alta resolución;
Avances en la parametrización física de los modelos de huracanes basados en observaciones;
Y sobre todo, avances en la comprensión básica de los procesos de los huracanes.

En colaboración con el Centro de Modelado Ambiental del NCEP, y con el vital apoyo del Proyecto de Mejora de la Previsión de Huracanes (HFIP) de la NOAA, estamos totalmente comprometidos durante los próximos años con el desarrollo y el avance del sistema de modelado del HWRF de la NOAA. Una versión de venta de la cuenca del modelo HWRF está ahora en transición a las operaciones. Visite la página de Modelado y Predicción de Huracanes para obtener más información.

Noticias y eventos

Notas clave de abril a junio de 2021

El nuevo número del boletín de noticias de AOML ya está disponible. Esta edición ofrece una investigación en profundidad sobre la nueva tecnología para la temporada de huracanes 2021, el papel del océano en el impulso de los huracanes, los nuevos usos de los datos de los buques de oportunidad, la nueva investigación sobre los corales tolerantes al calor, el eDNA y su conexión con las redes alimentarias marinas, las nuevas herramientas de seguimiento del sargazo, las publicaciones recientes, y mucho más.

Descargue el número completo.

Mejoras en la previsión, el tiempo, las inundaciones y los huracanes

Proporcionar investigación para mejorar las previsiones

Este informe general incluye el trabajo sobre el Sistema de Análisis y Previsión de Huracanes (HAFS), un conjunto de nidos móviles de alta resolución alrededor de los ciclones tropicales en el modelo meteorológico global, y el Visor del Modelo de Huracanes del AOML.

Créditos de la hoja de ruta: El Equipo del Programa Suplementario está gestionado por las Oficinas de Línea de la NOAA de: Investigación Oceánica y Atmosférica / Oficina del Programa Meteorológico (OAR/WPO), Servicio Meteorológico Nacional / Oficina de Integración de la Ciencia y la Tecnología (NWS/STI), y Servicios Nacionales de Satélites, Datos e Información Ambiental / Centro de Aplicaciones e Investigación por Satélite (NESDIS/STAR).

Publicación destacada

Cione, J. J., Bryan, G. H., Dobosy, R., Zhang, J. A., de Boer, G., Aksoy, A., ... & Chen, X. (2020). Eye of the storm: observando huracanes con un pequeño sistema de avión no tripulado. Bulletin of the American Meteorological Society, 101(2), E186-E205.

Resumen: Se recogieron datos únicos de siete vuelos del sistema de aeronaves pequeñas no tripuladas (sUAS) Coyote en los huracanes María (2017) y Michael (2018). Utilizando el avión de reconocimiento P-3 de la NOAA como vehículo de despliegue, el sUAS recogió mediciones de alta frecuencia (>1 Hz) en la capa límite turbulenta de las paredes oculares de los huracanes, incluyendo mediciones de la velocidad del viento, la dirección del viento, la presión, la temperatura, la humedad y la temperatura de la superficie del mar, que son valiosas para avanzar en el conocimiento de la estructura del huracán y el proceso de intensificación del huracán. Este estudio presenta una visión general del sistema sUAS y los análisis preliminares que permitieron estos datos únicos. Entre los resultados más notables están las mediciones de la energía cinética de la turbulencia y el flujo de momento por primera vez a niveles bajos (

Leer el artículo completo.

El ojo de la tormenta: Observación de huracanes con un pequeño sistema de aviones no tripulados

Cione, J. J., Bryan, G. H., Dobosy, R., Zhang, J. A., de Boer, G., Aksoy, A., ... & Chen, X. (2020). Eye of the storm: observando huracanes con un pequeño sistema de avión no tripulado. Bulletin of the American Meteorological Society, 101(2), E186-E205.

Resumen: Se recogieron datos únicos de siete vuelos del sistema de aeronaves pequeñas no tripuladas (sUAS) Coyote en los huracanes María (2017) y Michael (2018). Utilizando el avión de reconocimiento P-3 de la NOAA como vehículo de despliegue, el sUAS recogió mediciones de alta frecuencia (>1 Hz) en la capa límite turbulenta de las paredes oculares de los huracanes, incluyendo mediciones de la velocidad del viento, la dirección del viento, la presión, la temperatura, la humedad y la temperatura de la superficie del mar, que son valiosas para avanzar en el conocimiento de la estructura del huracán y el proceso de intensificación del huracán. Este estudio presenta una visión general del sistema sUAS y los análisis preliminares que permitieron estos datos únicos. Entre los resultados más notables están las mediciones de la energía cinética de la turbulencia y el flujo de momento por primera vez a niveles bajos (

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ojo de la tormenta pub destacado

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Las sondas miden importantes condiciones atmosféricas

Radar aerotransportado

A medida que nuestros científicos cazadores de huracanes pasan a través de la tormenta, liberan pequeños paquetes de sensores en paracaídas llamados "dropsondes". Estos instrumentos proporcionan medidas de temperatura, presión, humedad y viento a medida que descienden a través de la tormenta. Vea más de nuestros videos en YouTube.

Preguntas frecuentes sobre los huracanes

¿Por qué las armas nucleares no destruyen los huracanes?

La lluvia radioactiva de tal operación superaría con creces los beneficios y podría no alterar la tormenta. Además, la cantidad de energía que produce una tormenta supera con creces la energía producida por un arma nuclear.

¿Cuánta energía se libera de un huracán?

La energía liberada por un huracán puede explicarse de dos maneras: la cantidad total de energía liberada por la condensación de las gotas de agua (calor latente), o la cantidad de energía cinética generada para mantener los fuertes vientos arremolinados de un huracán. La gran mayoría del calor latente liberado se utiliza para impulsar la convección de una tormenta, pero la energía total liberada por la condensación es 200 veces la capacidad de generación de electricidad en todo el mundo, o 6,0 x 1014 vatios por día. Si se mide la energía cinética total en su lugar, se obtiene alrededor de 1,5 x 1012 vatios por día, o ½ de la capacidad de generación eléctrica mundial. Parecería que aunque la energía eólica parece ser el proceso energético más obvio, es en realidad la liberación latente de calor lo que alimenta el impulso de un huracán.

¿Qué causa los ciclones tropicales?

Además de las condiciones favorables a los huracanes, como la temperatura y la humedad, muchos fenómenos atmosféricos que se repiten contribuyen a causar e intensificar los ciclones tropicales. Por ejemplo, las Ondas Orientales Africanas son vientos en la baja troposfera (superficie del océano hasta 3 millas por encima) que viajan desde África a velocidades de alrededor de 3 mph hacia el oeste como resultado del Chorro Oriental Africano. Estos vientos se ven desde abril hasta noviembre. Alrededor del 85% de los huracanes intensos y alrededor del 60% de las tormentas más pequeñas tienen su origen en las olas del este africano.

La Capa de Aire Sahariana es otro fenómeno importante de siembra de las tormentas tropicales. Es una masa de aire seco, rica en minerales y polvorienta que se forma sobre el Sahara desde finales de la primavera hasta principios del otoño y se mueve sobre el Atlántico Norte tropical cada 3-5 días a velocidades de 22-55 mph (10-25 metros por segundo). La masa de aire tiene una profundidad de 1 a 2 millas, existe en la baja troposfera, y puede ser tan amplia como los EE.UU. continentales. Estas masas de aire tienen impactos moderados significativos en la intensidad y formación de los ciclones tropicales porque el aire seco e intenso puede privar a la tormenta de humedad e interferir con su convección aumentando la cizalla del viento.

Muchos ciclones tropicales se forman debido a estos factores atmosféricos de mayor escala. Los huracanes que se forman bastante cerca de nuestra cuenca se llaman huracanes de Cabo Verde, llamados así por el lugar donde se forman. Los huracanes de origen caboverdiano pueden ser hasta cinco por año, con un promedio de alrededor de dos.

¿Por qué los ciclones tropicales son siempre peores en el lado derecho?

Si un huracán se mueve hacia el oeste, el lado derecho estaría al norte de la tormenta, si se dirige al norte, entonces el lado derecho estaría al este de la tormenta. El movimiento de un huracán puede dividirse en dos partes: el movimiento en espiral y su movimiento hacia adelante. Si el huracán se está moviendo hacia adelante, el lado de la espiral con vientos paralelos y orientados hacia adelante en la dirección del movimiento irá más rápido, porque estás sumando dos velocidades. El lado de la espiral paralelo al movimiento, pero que va en dirección opuesta será más lento, porque debes restar la velocidad que se aleja (hacia atrás) de la velocidad de avance.

Por ejemplo, un huracán con vientos de 90 mph que se mueven a 10 mph tendría una velocidad de viento de 100 mph en el lado derecho (movimiento hacia adelante) y 80 mph en el lado con el movimiento hacia atrás.

¿Cómo se nombran los huracanes?

Durante el siglo XIX, los nombres de los huracanes se inspiraban en todo, desde santos y esposas hasta políticos impopulares. En 1978, se acordó que el Centro Nacional de Huracanes utilizaría los nombres de hombres y mujeres alternadamente, siguiendo la práctica adoptada por la Oficina Australiana de Meteorología tres años antes, en 1975.

Hoy en día, la Organización Meteorológica Mundial de las Naciones Unidas publica una lista de posibles nombres para la cuenca del Atlántico. Estos nombres se extienden hasta 2023, y la lista se repite cada siete años. Si se produce una tormenta particularmente dañina, el nombre de esa tormenta se retira. Las tormentas retiradas en 2017 incluyen a Harvey, Irma, María y Nate. Si hay más tormentas que nombres en la lista en una temporada determinada, el Centro Nacional de Huracanes las nombrará usando el alfabeto griego. Por último, si una tormenta se mueve a través de las cuencas, mantiene el nombre original. La única vez que se renombra si se disipa en un disturbio tropical y se reforma.

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Con los cazadores de huracanes Dr. Frank Marks y el comandante Justin Kibbey

Contacte con

| Frank Marks, Sc.D.

Director de la División de Investigación de Huracanes

| Shirley Murillo...

Director Adjunto de la División de Investigaciones sobre Huracanes

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