Categoría: Artículos científicos (Resumen y PDF)

El Sistema de Asimilación de Datos del Conjunto de Huracanes del HWRF (HEDAS) para datos de alta resolución: El impacto de las observaciones por radar Doppler aerotransportado en un OSSE

Aksoy, A., S. Lorsolo, T. Vukicevic, K.J. Sellwood, S.D. Aberson, y F. Zhang, 2012: El Sistema de Asimilación de Datos del Conjunto de Huracanes del HWRF (HEDAS) para Datos de Alta Resolución: El Impacto de las Observaciones del Radar Doppler Aéreo en un OSSE. Lun. Wea. Rev., 140, 1843-1862, https://doi.org/10.1175/MWR-D-11-00212.1

Resumen:

En el marco del Organismo Nacional para el Estudio de los Océanos y la Atmósfera, la División de Investigación de Huracanes del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico ha desarrollado el Sistema de Asimilación de Datos del Conjunto de Investigación y Previsión Meteorológica de Huracanes (HWRF) para asimilar las observaciones del núcleo interno de los huracanes para la inicialización de los vórtices de alta resolución. HEDAS se basa en una implementación en serie del filtro Kalman de conjunto de raíces cuadradas. El HWRF está configurado con un espaciamiento de cuadrícula horizontal de 9/3 km en los dominios exterior e interior. En este estudio preliminar, se simulan las observaciones del viento radial del radar Doppler aerotransportado a partir de una versión de mayor resolución (4,5/1,5 km) del mismo modelo con otras modificaciones que dieron lugar a un apreciable error de modelo. Una simulación de 24 horas del huracán Paloma se inició a las 12.00 horas del 7 de noviembre de 2008 y produjo un vórtice de huracán realista de categoría 2. El impacto de la asimilación de las observaciones del viento Doppler se evalúa tanto en el espacio de observación como en el espacio del modelo. Se observa que, si bien la asimilación de las observaciones del viento Doppler da lugar a mejoras significativas en la estructura general del vórtice, persiste un sesgo general en las estadísticas de error promedio debido a la subestimación de la intensidad general. También es evidente una deficiencia general en la dispersión del conjunto. Si bien la inflación/relajación de covarianza y el adelgazamiento de la observación dan como resultado una mejor dispersión del conjunto, esto no se traduce en mejoras en las estadísticas de error general. Estos resultados sugieren claramente la necesidad de incluir en el conjunto una representación del crecimiento del error previsto de otras fuentes, como el error del modelo.

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Predicción de los efectos del cambio climático en el hábitat de desove del atún rojo (Thunnus thynnus) en el Golfo de México

Muhling, B. A., S.-K. Lee, J. T. Lamkin y Y. Liu, 2011. Predicción de los efectos del cambio climático en el hábitat de desove del atún rojo (Thunnus thynnus) en el Golfo de México. ICES Journal of Marine Science, doi:10.1093/icesjms/fsr008

Resumen:

El atún rojo del Atlántico (BFT) es una especie altamente migratoria que se alimenta en aguas frías del Atlántico Norte, pero migra a los mares tropicales para desovar. Las simulaciones de modelos climáticos mundiales forzadas por el futuro proyecto de calentamiento del efecto invernadero indican que las temperaturas de la parte superior del océano en la principal zona de desove del Atlántico occidental, el Golfo de México, aumentarán sustancialmente, lo que podría alterar la extensión temporal y espacial de la actividad de desove del atún de aleta azul. En este estudio, un conjunto de 20 simulaciones de modelos climáticos utilizados en el cuarto informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC-AR4) predijo los cambios de temperatura media...

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Distribución azimutal de la convección profunda, factores ambientales y la rápida intensificación de los ciclones tropicales: Una perspectiva del conjunto de pronósticos del HWRF sobre el huracán Edouard (2014)

Leighton, H., Gopalakrishnan, S., Zhang, J. A., Rogers, R. F., Zhang, Z., & Tallapragada, V. (2018). Distribución azimutal de la convección profunda, factores ambientales y la rápida intensificación de los ciclones tropicales: Una perspectiva de los pronósticos del conjunto del HWRF sobre el huracán Edouard (2014). Journal of the Atmospheric Sciences, 75(1), 275-295.

Resumen: Se analizan las previsiones del sistema de predicción de conjuntos basado en la Investigación y Previsión del Tiempo de Huracanes (HWRF) para el huracán Edouard (2014), con el fin de estudiar las diferencias en la estructura del núcleo interno del ciclón tropical y en el entorno a gran escala entre los miembros de los conjuntos de rápida intensificación (RI) y los que no lo son (NI). Un análisis de la estructura del núcleo interno revela que a medida que la convección profunda se envuelve desde el lado inferior de la tormenta hasta el cuadrante superior izquierdo para los miembros RI, la inclinación del vórtice y la asimetría se reducen rápidamente, y se produce una rápida intensificación...

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Reescribir la climatología de la atmósfera del Atlántico Norte Tropical y del Mar Caribe

Dunion, J.P., 2011: Reescribiendo la climatología de la atmósfera tropical del Atlántico Norte y el Mar Caribe. J. Climate, 24(3), 893-908, doi:10.1175/2010JCLI3496.1

Resumen: El sondeo tropical medio de Jordania ha proporcionado una referencia para representar la climatología de la atmósfera tropical del Atlántico Norte y del Mar Caribe durante más de 50 años. Sin embargo, observaciones y estudios recientes han sugerido que durante los meses de la temporada de huracanes del Atlántico Norte, esta región del mundo se ve afectada por múltiples masas de aire con características termodinámicas y cinemáticas muy distintas. Este estudio examinó ;6000 observaciones de rawinsonde de la región del Mar Caribe tomadas durante los meses centrales (julio-octubre) de las temporadas de huracanes 1995-2002. Se encontró que los sondeos de media simple creados a partir de este nuevo conjunto de datos eran muy similares al trabajo de sondeo de C. L. Jordan de 1958. Sin embargo, las imágenes satelitales multiespectrales recientemente desarrolladas que pueden rastrear masas de aire seco de nivel bajo a medio indicaron que el conjunto de datos de la temporada de huracanes 1995-2002 (y probablemente el conjunto de datos de Jordan también) estaba dominado por tres masas de aire distintas: tropical húmedo (MT), capa de aire sahariano (SAL), e intrusiones de aire seco de latitud media (MLDAI). Los resultados sugieren que cada sondeo está asociado con una termodinámica, cinemática, estabilidad y presión media al nivel del mar únicas...
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El impacto de la capa de aire del Sahara en la actividad ciclónica tropical del Atlántico

Dunion, J. P., & Velden, C. S. (2004). The impact of the Saharan air layer on Atlantic tropical cyclone activity. Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana, 85(3), 353-366.

Resumen: Una capa adiabática profunda y bien mezclada se forma sobre el desierto del Sahara y las regiones de esquisto del norte de África durante el final de la primavera, el verano y el principio del otoño. A medida que esta masa de aire avanza hacia el oeste y emerge de la costa noroccidental africana, es socavada por aire frío y húmedo de bajo nivel y se convierte en la capa de aire sahariano (SAL). La SAL contiene aire muy seco y mucho polvo mineral levantado de la superficie árida del desierto del norte de África, y suele estar asociada a un chorro de levante de nivel medio. En la base de la SAL se produce una inversión de temperatura en la que el aire sahariano, muy cálido, se superpone al aire relativamente más frío de la superficie del océano. Las imágenes infrarrojas multiespectrales del Satélite Ambiental Operacional Geoestacionario (GOES), recientemente desarrolladas, detectan el polvo arrastrado por el SAL y el aire seco a medida que se desplaza hacia el oeste sobre el Atlántico tropical. Estas imágenes revelan que cuando el SAL envuelve ondas tropicales, perturbaciones tropicales o ciclones tropicales (TC) preexistentes, su aire seco, la inversión de temperatura...
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Impacto de la asimilación de los datos de los planeadores submarinos en el huracán Gonzalo (2014) Pronóstico

Dong, J.,R. Domingues, G. Goni, G. Halliwell, H.-S. Kim, S.-K. Lee, M. Mehari, F. Bringas, J. Morell, y L. Pomales, 2017: Impacto de la asimilación de los datos de los planeadores submarinos en el pronóstico del huracán Gonzalo (2014). /Weather and Forecting/, 32(3):1143-1159*, *(doi:10.1175/WAF-D-16-0182.1).

Resumen: La inicialización de las condiciones oceánicas es esencial para los pronósticos de ciclones tropicales acoplados (TC). Este estudio investiga el impacto de la asimilación de las observaciones oceánicas, en particular de los datos de los planeadores submarinos, en las previsiones de TC acoplados de alta resolución. Utilizando el sistema acoplado de investigación y previsión meteorológica de huracanes (HWRF) - Modelo Híbrido de Coordenadas Oceánicas (HYCOM), se realizan experimentos numéricos asimilando las observaciones de los planeadores submarinos solos y con otras observaciones oceánicas estándar para la previsión del huracán Gonzalo (2014). Las observaciones con planeador pueden proporcionar información valiosa sobre la estructura térmica y salina del océano bajo la superficie, incluso con su limitada cobertura espacial a lo largo de la trayectoria de la tormenta y la cantidad relativamente pequeña de datos asimilados...

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PIRATA: Un Sistema de Observación Permanente para la Investigación y Predicción del Clima del Atlántico Tropical

Bourlès, B., Araujo, M.,McPhaden, M. J., Brandt, P., Foltz, G. R., Lumpkin, R., et al. (2019). PIRATA: Un sistema de observación sostenida para la investigación y el pronóstico del clima del Atlántico tropical. Ciencias de la Tierra y del Espacio, 6, 577-616. https:// doi.org/10.1029/2018EA000428

Resumen: Predicción e investigación El Conjunto de boyas fijas en el Atlántico Tropical (PIRATA) es un programa multinacional iniciado en 1997 en el Atlántico tropical para mejorar nuestra comprensión y capacidad de predecir la variabilidad océano-atmósfera. PIRATA consiste en una red de boyas amarradas que proporcionan datos meteorológicos y oceanográficos transmitidos en tiempo real para abordar cuestiones científicas fundamentales, así como las necesidades de la sociedad. La red se mantiene mediante cruceros anuales especializados, que permiten realizar amplias mediciones complementarias a bordo y proporcionan plataformas para el despliegue de otros componentes del Sistema de Observación del Atlántico Tropical. Este documento describe las mejoras de la red, los logros científicos y los éxitos obtenidos en los últimos 10 años...

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La relación entre las variaciones espaciales en la estructura de las explosiones convectivas y la intensificación de los ciclones tropicales determinada por el radar Doppler aéreo

Wadler, J.B., R.F. Rogers y P.D. Reasor. La relación entre las variaciones espaciales de la estructura de las ráfagas de convección y la intensificación de los ciclones tropicales utilizando un radar Doppler aéreo. Monthly Weather Review, 146(3):761-780, doi:10.1175/MWR-D-17-0213.1 2018

Resumen: La relación entre las variaciones radiales y azimutales de las características compuestas de las ráfagas de convección (CB), es decir, las regiones de movimiento ascendente más intenso en los ciclones tropicales (TC), y el cambio de intensidad de las TC se examina utilizando el radar Doppler de cola P-3 de la NOAA. Los pases de aeronaves recogidos durante un período de 13 años se examinan en un sistema de coordenadas girado en relación con el vector de cizallamiento vertical de los vientos de capa profunda y normalizado por el radio de bajo nivel de los vientos máximos (RMW). Se investigan las características de los CB para determinar cómo las variaciones radiales y azimutales de sus estructuras están relacionadas con el cambio de intensidad de los huracanes...

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Rendimiento de los pronósticos de la pista de ciclones tropicales a escala de cuenca del HWRF

Resumen:

El modelo de Investigación y Previsión del Tiempo de Huracanes (HWRF) es un modelo dinámico que ha mostrado mejoras anuales en sus previsiones de la pista de ciclones tropicales (TC) como resultado de varias modificaciones. Este estudio se centra en una versión experimental del HWRF, llamada HWRF "a escala de cuenca" (HWRF-B), configurada con: 1) un gran dominio exterior estático para cubrir múltiples cuencas de CT; y 2) múltiples conjuntos de nidos móviles de alta resolución para producir pronósticos para varias CT simultáneamente. Aunque la HWRF-B y la HWRF operacional produjeron errores de seguimiento medios comparables para las temporadas de huracanes del Atlántico de 2011-2014, se identifican los puntos fuertes de la HWRF-B y se vinculan a sus diferencias de configuración. Los pronósticos de la trayectoria de la HWRF-B fueron en general más exactos en comparación con la HWRF operacional cuando por lo menos una CT adicional estuvo activa simultáneamente en las cuencas del Atlántico o el Pacífico oriental y, en particular, cuando las CT adicionales estaban a más de 3500 km de distancia. Además, en los largos plazos, los errores de pista medios de la HWRF-B fueron inferiores a los de la HWRF operacional para las CT inicializadas al norte de 25°N o al oeste de 60°O, lo que pone de relieve la sensibilidad de los pronósticos de pista de las CT a la ubicación del dominio exterior de la HWRF operacional. Un estudio de caso, realizado sobre el huracán Michael, corroboró estos puntos fuertes de la HWRF-B. La HWRF-B muestra el potencial de servir como un puente efectivo entre los sistemas de modelación regionales y los esfuerzos globales de la próxima generación.

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La gestión eficaz de la pesca basada en la ciencia es buena para el "balance final" del Golfo de México, pero siguen existiendo desafíos en evolución

Karnauskas, M. , Allee, R. J., Craig, J. K., Jepson, M. , Kelble, C. R., Kilgour, M. , Methot, R. D. y Regan, S. D. (2019), Effective Science-Based Fishery Management is Good for Gulf of Mexico's "Bottom Line" - But Evolving Challenges Remain. Fisheries, 44: 239-242. doi:10.1002/fsh.10216

Introducción: El Golfo de México septentrional (GdM) es un sistema productivo ecológico y económico que sustenta algunas de las pesquerías de mayor volumen y valor de los Estados Unidos. El beneficio de estas pesquerías para la sociedad y para las comunidades del Golfo circundantes ha variado históricamente, en proporción a los tamaños de las poblaciones de peces y las actividades económicas que pueden sostener. Tras la reautorización de la Ley Magnuson-Stevens de conservación y ordenación pesquera, enmendada por la Ley de pesca sostenible en 1996, se establecieron requisitos estrictos para reconstruir las poblaciones de peces sobreexplotados, incluidos varios en el GdM. Ahora, dos decenios después, podemos evaluar los efectos de la ordenación pesquera, según las orientaciones de la Ley de ordenación pesquera sostenible y su aplicación por el Servicio de Pesquerías del Organismo Nacional del Océano y la Atmósfera (NOAA), el Consejo de Ordenación Pesquera del Golfo de México, la Comisión de Pesca Marina de los Estados del Golfo y otros organismos estatales e internacionales. El GdM septentrional ha experimentado aumentos en los niveles de biomasa de muchas poblaciones, lo que ha coincidido con un aumento de los desembarcos e ingresos comerciales, un incremento de la pesca recreativa y una economía oceánica regional en constante crecimiento durante el último decenio (Karnauskas et al. 2017). Sin embargo, es fundamental interpretar estas tendencias en el contexto de otros factores importantes que impulsan el ecosistema del Golfo, y asegurar que todos los usuarios de los recursos puedan cosechar los beneficios de un sistema de pesca bien gestionado en los años venideros.

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