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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Proyectos destacados

Hurricane Field Program Plan

Experimentos, planes de vuelo y

Operational Maps for 2025

Datos del Programa de Campo de Huracanes

Missions, Flight Tracks, and

Observational data for 2025

Models & Visualizations

Capacidad y experiencia de investigación

Sistemas de observación aerotransportados Teledetección, Radar y Material fungible

Radar:

Each WP-3D aircraft has three radars: lower fuselage, tail, and nose. The lower fuselage and tail radars are recorded and used for operational and research purposes. The nose radar is used strictly for flight safety and is not recorded for research purposes.

The G-IV aircraft has a nose and a tail radar too.

Expendables:

  • Dropwindsondes are deployed from the aircraft and drift down on a parachute measuring vertical profiles of pressure, temperature, humidity and wind as they fall. They are released from the both the WP-3D and G-IV aircraft over data-sparse oceanic regions.
  • 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.
    • Airborne eXpendable BathyThermographs (AXBT)
    • Airborne eXpendable Current Profilers (AXCP)
    • Airborne eXpendable Conductivity Temperature and Depth probes (AXCTD)
    • Drifting buoys

Remote Sensing:

Among the suite of airborne remote sensing instruments available on the WP-3D aircraft are the Stepped Frequency Microwave Radiometer (SFMR) and the C-band scatterometer (C-SCAT).

The SFMR receives passive infrared radiation from the ocean surface which can produce an estimated surface wind speed.

The C-SCAT conically scans the ocean surface obtaining back-scatter measurements from 20° to 50° off nadir.  This produces measurements of wave height and orientation.

Drones:

New uncrewed drone aircraft, launched from the WP-3D aircraft, are being tested in the tropical cyclone environment.  Valuable data from the critical, but turbulent, sub-cloud atmosphere have been gathered and analyzed to improve understanding of energy transfer in hurricanes.

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Asimilación de datos Análisis de la observación

Data assimilation is a technique by which numerical model data and observations are combined to obtain an analysis that best represents the state of the atmosphere. AOML’s main goal in data assimilation is to optimize the impact of observations, especially those collected during NOAA’s Hurricane Field Program, to improve numerical model forecasts. 

Research includes the development and application of a state-of-the-art ensemble-based data assimilation system within the Hurricane Analysis and Forecast System (HAFS). In parallel, Observing System Simulation Experiments (OSSE) are conducted for the systematic evaluation of proposed observational platforms geared toward better sampling of tropical weather systems.

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Modelado Investigación y previsión del tiempo de los huracanes

HRD leads the research and development of the Hurricane Analysis and Forecast System (HAFS)—NOAA’s state-of-the-art, high-resolution, coupled modeling system for tropical cyclones. HRD, along with NOAA’s Environmental Modeling Center, develops, tests, and evaluates new model components including the storm-following nest, observation-based physics, and an ocean-atmosphere coupler before making these upgrades operational.

Annual participation in Hurricane Forecast Improvement Plan (HFIP) real-time experiments on NOAA High-Performance Computing systems, supported by the National Weather Service, demonstrates cutting-edge advancements in a near-operational environment to create a clear pathway for continuous upgrades from research to operations.

HRD scientists also led efforts to create and improve the predecessor to HAFS, the Hurricane Weather Research and Forecasting model. These two models together have improved prediction of tropical cyclone track and intensity by about 50% since 2007, when HFIP began.

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Noticias y eventos

Ocean Month: Identifying the ocean’s role in fueling hurricanes
Ocean Month: Identifying the ocean’s role in fueling hurricanes

Join us as we celebrate and learn about our world ocean throughout National Ocean Month. June 1st not only marks the start of National Ocean Month, it also is the first day of hurricane season. To kick off this year’s Ocean Month, we are looking at the major role the ocean plays in the formation […]

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

Huracanes de alta definición: Mejora de las previsiones con nidos de seguimiento de tormentas: Imagen del artículo científico

Alaka Jr, G. J., Zhang, X., & Gopalakrishnan, S. G. (2022). High-definition hurricanes: improving forecasts with storm-following nests. Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana, 103(3), E680-E703.

Resumen: Para predecir con fidelidad los cambios de intensidad y estructura de los ciclones tropicales (CT), los modelos numéricos de predicción meteorológica deben ser de "alta definición", es decir, con un espaciado de malla horizontal ≤ 3 km, de modo que permitan nubes y convección y resuelvan gradientes nítidos de momento y humedad en la pared ocular y las bandas de lluvia. Los nidos de seguimiento de tormentas son eficientes computacionalmente a resoluciones finas, proporcionando un enfoque práctico para mejorar las previsiones de intensidad de los CT. En el marco del Proyecto de Mejora de la Predicción de Huracanes, el sistema operativo de Investigación y Predicción Meteorológica de Huracanes (HWRF) se desarrolló para incluir nidos telescópicos de seguimiento de tormentas para un único CT por integración de modelo.

Descargar el documento completo

Huracanes de alta definición: Mejora de las previsiones con nidos de seguimiento de tormentas

Alaka Jr, G. J., Zhang, X., & Gopalakrishnan, S. G. (2022). High-definition hurricanes: improving forecasts with storm-following nests. Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana, 103(3), E680-E703.

Resumen: Para predecir con fidelidad los cambios de intensidad y estructura de los ciclones tropicales (CT), los modelos numéricos de predicción meteorológica deben ser de "alta definición", es decir, con un espaciado de malla horizontal ≤ 3 km, de modo que permitan nubes y convección y resuelvan gradientes nítidos de momento y humedad en la pared ocular y las bandas de lluvia. Los nidos de seguimiento de tormentas son eficientes computacionalmente a resoluciones finas, proporcionando un enfoque práctico para mejorar las previsiones de intensidad de los CT. En el marco del Proyecto de Mejora de la Predicción de Huracanes, el sistema operativo de Investigación y Predicción Meteorológica de Huracanes (HWRF) se desarrolló para incluir nidos telescópicos de seguimiento de tormentas para un único CT por integración de modelo.

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Huracanes de alta definición: Mejora de las previsiones con nidos de seguimiento de tormentas: Imagen del artículo científico

¿Buscando literatura científica? Visite nuestra base de datos de publicaciones.

Dropsondes

Las sondas miden importantes condiciones atmosféricas

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.

Imagen de la animación de la sonda del P-3. Crédito de la foto: NOAA.

Preguntas frecuentes sobre los huracanes

¿Por qué las armas nucleares no destruyen los huracanes?

The amount of energy that a storm produces far outweighs the energy produced by one nuclear weapon. Additionally, radioactive fallout from such an operation would far outweigh the benefits while not altering the storm.

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¿Cuánta energía se libera de un huracán?

The energy released from a hurricane can be explained in two ways: the total amount of energy released by the condensation of water droplets (latent heat), or the amount of kinetic energy generated to maintain the strong, swirling winds of a hurricane. The vast majority of the latent heat released is used to drive the convection of a storm, but the total energy released from condensation is 200 times the world-wide electrical generating capacity, or 6.0 x 1014 watts per day. If you measure the total kinetic energy instead, it comes out to about 1.5 x 1012 watts per day, or ½ of the world-wide electrical generating capacity. While the latent release of heat feeds a hurricane’s momentum, only a small fraction goes into wind energy.  Much more is fed back into the ocean surface as wave energy.

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¿Qué causa los ciclones tropicales?

Throughout the tropical atmosphere there is abundant energy that forces convection.  However, tropical cyclone formation requires other favorable conditions such as low shear, instability, and mid-level moisture. These variables don’t often coincide, which is why cyclogenesis is fairly rare.

These factors vary with the seasons.  In the Atlantic, it is usually in mid-August to mid-October when the subtropical ridge moves northward enough to allow the deep tropical flow to push disturbances off Africa over the warm seas. These African Easterly Waves are pressure fluctuations in the lower troposphere (ocean surface to 3 miles above) that travel from Africa at speeds of about 3mph westward as a result of the African Easterly Jet.  About 85% of intense hurricanes and about 60% of smaller storms have their origin in these African Easterly Waves.  The rest of them form from old frontal zones over warm water or from subtropical disturbances from the mid-latitudes.

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¿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.

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¿Cómo se nombran los huracanes?

Prior to the late 19th century, hurricane were named after the fact, usually after saints’ feast days or unusual circumstances. In 1896, Clement Wragge, chief of the Queensland Weather Bureau, began using women’s names for tropical cyclones near Australia.  While the practice lapsed for several decades, it was revived by Army Air Force meteorologists during World War II.  The US Weather Bureau adopted woman’s name lists officially in 1953 for Atlantic hurricanes. In 1979, the lists were modified, alternating men and women’s names.

Today, name lists are maintained by the United Nations World Meteorological Organization for multiple oceanic basins. Most lists rotate every few years.  In the Atlantic, it rotates every six years.

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Reddit AMA

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

Contacte con

⨕  Dr. Ghassan “Gus” Alaka  ⨕

Director de la División de Investigación de Huracanes

⨕  Shirley Murillo  ⨕

Director Adjunto de la División de Investigaciones sobre Huracanes

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