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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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Procesos de precipitación y alineación de vórtices durante la intensificación de un débil ciclón tropical en una cizalla vertical moderada

Rogers, R. F., Reasor, P. D., Zawislak, J. A., & Nguyen, L. T. (2020). Precipitation Processes and Vortex Alignment during the Intensification of a Weak Tropical Cyclone in Moderate Vertical Shear. Monthly Weather Review, (2020).

Resumen:

Los mecanismos que subyacen al desarrollo de un vórtice profundo y alineado, y el papel de la convección y la cizalla vertical en este proceso, se exploran mediante el examen de las observaciones del radar Doppler aerotransportado y de la sonda de capa profunda de la intensificación del huracán Hermine (2016), una depresión tropical de larga duración que se intensificó hasta alcanzar la fuerza de un huracán en presencia de una moderada cizalla vertical del viento. Durante la intensificación de Hermine, la circulación de bajo nivel pareció desplazarse hacia lugares de convección profunda que se produjeron principalmente por la cizalla. Hermine comenzó a intensificarse de manera constante una vez que un vórtice compacto de bajo nivel se desarrolló dentro de una región de convección profunda en estrecha proximidad a una circulación de nivel medio, causando que la vorticidad se amplificara en la troposfera inferior principalmente a través del estiramiento y la inclinación de la convección profunda...

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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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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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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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