مقیاس میانی و آب و هوای شدید
بین امواج سیارهای و چرخش یک ابر منفرد، مقیاس میانی قرار دارد؛ قلمرو توفانهای تندری، خطوط تندباد، پیچندها و توفندها، جایی که آب و هوا به خشنترین و پرپیامدترین شکل خود درمیآید.
Definition
هواشناسی مقیاس میانی و آب و هوای شدید شاخهای از هواشناسی است که به پدیدههای مقیاس میانی، بین سیستمهای سینوپتیک و ابرهای منفرد، از جمله توفانهای همرفتی شدید که آب و هوای خطرناک تولید میکنند، میپردازد.
Scope
این حوزه سیستمهای آب و هوایی در مقیاس میانی، از چند کیلومتر تا چند صد کیلومتر، شامل توفانهای تندری عادی و سازمانیافته، ابرسلولها و پیچندها، چرخندهای حارهای و سایر گردشهای مقیاس میانی مانند نسیمهای خشکی و دریا و بادهای کوه و دره را پوشش میدهد.
Sub-topics
Core questions
- چه چیزی پدیدههای مقیاس میانی را از سیستمهای سینوپتیک بزرگتر متمایز میکند؟
- توفانهای تندری چگونه به ساختارهای چندسلولی، خط تندباد و ابرسلولی سازماندهی میشوند؟
- چه شرایطی پیچندها و سایر پدیدههای آب و هوایی شدید را ایجاد میکند؟
- چرخندهای حارهای چگونه شکل میگیرند، تشدید میشوند و خسارت ایجاد میکنند؟
Key theories
- سازماندهی توفان توسط برش باد
- برش باد عمودی، جریان بالارونده توفان را از جریان پایینرونده خنکشده با باران جدا میکند و به جای سلولهای منفرد با عمر کوتاه، ساختارهای سازمانیافته و با عمر طولانی مانند خطوط تندباد و ابرسلولهای چرخنده را امکانپذیر میسازد.
- تبادل گرمای سطحی ناشی از باد در چرخندهای حارهای
- چرخندهای حارهای از طریق یک بازخورد تشدید میشوند که در آن بادهای سطحی قویتر، تبخیر از اقیانوس گرم را افزایش میدهند و به همرفتی دامن میزنند که بادهای قویتر را به حرکت درمیآورد، تا زمانی که توسط شرایط محیطی محدود شود.
Mechanisms
آب و هوای مقیاس میانی در جایی پدید میآید که ناپایداری، رطوبت و صعود هوا با هم ترکیب شده و همرفت را آغاز میکنند و در جایی که برش باد عمودی و نیروهای بزرگمقیاستر، آن همرفت را به سیستمهای با عمر طولانیتر سازماندهی میکنند. برش باد، جریانهای بالارونده را کج کرده و پایدار نگه میدارد و ابرسلولهای قادر به تولید پیچند و خطوط تندباد را که در مناطق مختلف حرکت میکنند، ایجاد میکند؛ بر فراز اقیانوسهای گرم حارهای، بازخوردهای هوا-دریا، همرفت را به گرداب گرمهستهای چرخنده یک چرخند حارهای سازماندهی میکنند. گردشهای مقیاس میانی مانند نسیمهای دریا نیز از تضادهای حرارتی محلی ناشی میشوند.
Clinical relevance
آب و هوای مقیاس میانی و شدید، بیشتر کشندهترین و پرهزینهترین خطرات جوی، از جمله پیچندها، سیلابهای ناگهانی، بادهای مخرب، تگرگ و توفندها را تولید میکنند، بنابراین درک آنها زیربنای هشدارهای آب و هوای شدید، برنامهریزی اضطراری و حفاظت از جان و مال است.
History
هواشناسی مقیاس میانی به عنوان یک رشته متمایز در اواسط قرن بیستم با شبکههای مشاهدهای متراکم و ظهور رادار هواشناسی پدیدار شد؛ مطالعات فوجیتا در مورد پیچندها و فروبارشها، مطالعات مبتنی بر رادار ساختار توفان و نظریههای تشدید چرخندهای حارهای، درک مدرن از آب و هوای شدید را پایهگذاری کردند.
Key figures
- Tetsuya Theodore Fujita
- Robert Houze
- Kerry Emanuel
Related topics
Seminal works
- markowski2010
- houze2014
Frequently asked questions
- مقیاس میانی به چه معناست؟
- مقیاس میانی به ویژگیهای آب و هوایی با ابعاد تقریبی چند تا چند صد کیلومتر و با مدت زمان چند ساعت، مانند توفانهای تندری و نسیمهای دریا، اشاره دارد که از نظر اندازه بین سیستمهای سینوپتیک بزرگ مانند چرخندها و مقیاس کوچک ابرهای منفرد قرار میگیرد.
- چرا برخی توفانهای تندری بسیار شدیدتر از بقیه هستند؟
- توفانهای شدید زمانی توسعه مییابند که ناپایداری قوی انرژی را فراهم کند و برش باد عمودی توفان را سازماندهی کند، جریان بالارونده را از جریان پایینرونده جدا کند تا بتواند پایدار بماند و گاهی بچرخد و تگرگ بزرگ، بادهای مخرب یا پیچندها را تولید کند.