میان‌تاوه

میان‌تاوه‌های قابل‌مشاهده در چشم توفان توفند امیلیا در سال ۱۹۹۴

میان‌تاوه (انگلیسی: Mesovortex) یک پدیده چرخشیِ کوچک‌مقیاس است که در یک توفان همرفتی، مانند یک سامانهٔ همرفتی شبه‌خطی (QLCS، یعنی خط تندوزه)، یک طوفان اَبَرسلولی، یا چشم‌دیوارهٔ یک چرخند حاره‌ای یافت می‌شود.[۱][۲] اندازهٔ قطر میان‌تاوه‌ها از ده‌ها مایل تا یک مایل یا کمتر متغیر است[۳] و می‌توانند به‌شدت قوی باشند.

میان‌تاوهٔ چشم‌دیواره‌ای

میان‌تاوهٔ چشم‌دیواره‌ای یک پدیده چرخشیِ کوچک‌مقیاس است که در چشم توفانِ یک چرخند حاره‌ایِ شدید یافت می‌شود. میان‌تاوه‌های چشم‌دیواره‌ای، از نظر اصولی، مشابه «تاوه‌های مکشیِ» کوچکی هستند که غالباً در پیچندهای چندتاوه‌ای دیده می‌شوند. در این تاوه‌ها، سرعت باد می‌تواند تا ۱۰ درصد بیشتر از باقی بخش‌های چشم توفان باشد. میان‌تاوه‌های چشم‌دیواره‌ای بیشتر در دوره‌های شدت‌گیریِ چرخندهای حاره‌ای رخ می‌دهند.

میان‌تاوه‌های چشم‌دیواره‌ای اغلب در چرخندهای حاره‌ای رفتاری غیرمعمول از خود نشان می‌دهند. آن‌ها معمولاً به‌دور مرکز کم‌فشار می‌چرخند، اما گاهی ثابت باقی می‌مانند. حتی مستندسازی شده که میان‌تاوه‌های چشم‌دیواره‌ای از چشم یک توفان عبور کرده‌اند. این پدیده‌ها هم به‌صورت رصدی،[۲] هم به‌صورت آزمایشگاهی،[۴] و هم به‌صورت نظری[۵] مستندسازی شده‌اند.

میان‌تاوه‌های چشم‌دیواره‌ای عاملی مهم در شکل‌گیری پیچندها پس از فرود چرخند حاره‌ای به خشکی هستند. میان‌تاوه‌ها می‌توانند در توفان‌های تندری منفرد، چرخش ایجاد کنند (یک میان‌چرخند)، که به فعالیت پیچندی می‌انجامد. هنگام فرود به خشکی، اصطکاک میان گردش چرخند حاره‌ای و زمین ایجاد می‌شود. این امر می‌تواند به میان‌تاوه‌ها اجازه دهد تا به سطح زمین فرود آیند و موجب فوران‌های بزرگ پیچند شوند.

در ۱۵ سپتامبر ۱۹۸۹، در جریان دیدبانی‌های توفند هوگو، هواپیمای Hunter NOAA42 به‌طور تصادفی از میان یک میان‌تاوهٔ چشم‌دیواره با سرعت ۳۲۰ کیلومتر بر ساعت (۲۰۰ مایل بر ساعت) عبور کرد و نیروهای G شدیدی معادل ۵٫۸+ جی و ۳٫۷− جی را تجربه کرد. این بادها روکش یخ‌زدای ملخ هواپیما را کند و پرواز را تا ارتفاع خطرناک ۱٬۰۰۰ فوت (۳۰۰ متر) بالای سطح دریا پایین برد. هواپیمای مقاوم‌سازی‌شدهٔ لاکهید WP-3D اوریون تنها برای حداکثر ۳٫۵+ جی و ۱− جی طراحی شده بود.

میان‌چرخند

میان‌چرخند پیچند گرینزبورگ، کانزاس که در دوپلر رادار هواشناسی نشان داده شده است.

یک میان‌چرخند نوعی میان‌تاوه است که قطری در حدود ۱ تا ۱۰ کیلومتر (۰٫۶ تا ۶ مایل) دارد (در هواشناسی میان‌مقیاس)، و در یک توفانِ همرفتی یافت می‌شود.[۶] میان‌چرخندها هوایی هستند که بالا می‌رود و به‌دور یک محور قائم می‌چرخد، معمولاً هم‌جهت با سامانه‌های کم‌فشار در نیم‌کرهٔ موردنظر. آن‌ها بیش از همه با یک ناحیهٔ کم‌فشار محلی درون یک توفان تندری شدید همراهی می‌شوند. باور بر این است که میان‌چرخندها زمانی شکل می‌گیرند که تغییرات شدید سرعت و/یا جهت باد با ارتفاع («چینش باد») بخش‌هایی از لایهٔ زیرین جو را به‌صورت غلتک‌های لوله‌مانند و نامرئی به چرخش وامی‌دارد. سپس تصور می‌شود جریان بالارونده همرفتیِ یک توفان تندری این هوای چرخان را به بالا می‌کشد، محور چرخش هوا را به‌سمت بالا کج می‌کند (از حالت موازی با زمین به حالت عمود بر آن) و باعث می‌شود کل جریان بالارونده به‌صورت یک ستون قائم بچرخد. میان‌چرخندها معمولاً نسبتاً محلی هستند: اندازهٔ آن‌ها بین مقیاس سینوپتیک (صدها کیلومتر) و مقیاس کوچک (صدها متر) قرار دارد. برای شناسایی این ویژگی‌ها از تصاویر رادار استفاده می‌شود.

تاوهٔ همرفتی میان‌مقیاس

حلقه راداری از KDVN در بعد از ظهر ۱۶ ژوئن ۲۰۲۴، یک تاوه همرفتی میان‌مقیاس قوی با چشم توفان شفاف را نشان می‌دهد.

یک تاوهٔ همرفتی میان‌مقیاس (MCV) یک مرکز کم‌فشار (میان‌کم‌فشار) درون یک سامانه همرفتی میان‌مقیاس (MCS) است که بادها را به یک الگوی گردشی، یا تاوه، وارد می‌کند. با هسته‌ای که تنها ۳۰ تا ۶۰ مایل (۴۸ تا ۹۷ کیلومتر) پهنا و ۱ تا ۳ مایل (۱٫۶ تا ۴٫۸ کیلومتر) عمق دارد، یک MCV اغلب در دیدبانی‌های سطحیِ استاندارد نادیده گرفته می‌شود.[۷] این تاوه‌ها بیشتر با رادار و ماهواره شناسایی شده‌اند، به‌ویژه با تفکیک‌پذیری و حساسیت بالاترِ WSR-88D، اما با ظهور میان‌شبکه‌ها، این ویژگی‌های میان‌مقیاس را می‌توان در تحلیل هوای سطحی نیز شناسایی کرد.

یک تاوهٔ همرفتی میان‌مقیاس می‌تواند بیش از ۱۲ ساعت پس از فروپاشیِ سامانه همرفتی میان‌مقیاس والد خود دوام بیاورد. این تاوهٔ همرفتی میان‌مقیاس رهاشده گاهی سپس به هستهٔ فوران بعدیِ توفان تندری تبدیل می‌شود. بازماندهٔ آن اغلب به یک «ناحیهٔ برانگیخته» از فعالیت افزایش‌یافتهٔ کومولوسی می‌انجامد که سرانجام می‌تواند به ناحیه‌ای برای شکل‌گیری توفان تندری بدل شود. مرزهای سطح پایینِ همراه با آن که برجای می‌مانند، خود می‌توانند همگرایی و تاوایی ایجاد کنند که می‌تواند سطح سازمان‌یافتگی و شدت هر توفانی را که شکل می‌گیرد افزایش دهد.

یک تاوهٔ همرفتی میان‌مقیاس که به آب‌های حاره‌ای، مانند خلیج مکزیک، وارد شود، می‌تواند به‌عنوان هستهٔ یک چرخند حاره‌ای عمل کند (مانند مورد توفند باری در سال ۲۰۱۹، برای نمونه). تاوه‌های همرفتی میان‌مقیاس، همانند میان‌تاوه‌ها، اغلب موجب تشدید بادهای فروپکشی همرفتی می‌شوند و می‌توانند به پیچندزایی بینجامند.[۷] یکی از صورت‌های MCV، «سر ویرگول» ِ یک الگوی موج پژواک خطی (LEWP) است.

در روز جمعه، ۸ مه ۲۰۰۹، یک MCV بزرگ که رسانه‌های محلی با جنجال آن را «توفند درون‌سرزمینی» نامیدند، از میان جنوب میزوری، جنوب ایلینوی، غرب کنتاکی، و جنوب‌غربی ایندیانا عبور کرد و دست‌کم شش نفر را کشت و ده‌ها نفر دیگر را زخمی کرد. برآورد خسارات به صدها میلیون دلار رسید. در کاربوندیل، ایلینوی، سرعت‌هایی تا ۱۰۶ مایل بر ساعت (۱۷۱ کیلومتر بر ساعت) گزارش شد.[۸][۹][۱۰][۱۱]

جستارهای وابسته

منابع

  1. ↑ Weisman, M. L. ; Trapp, R. J. (نوامبر 2003). "Low-Level Mesovortices within Squall Lines and Bow Echoes. Part I: Overview and Dependence on Environmental Shear". Monthly Weather Review. 131 (11): 2779–2803. Bibcode: 2003MWRv..131.2779W. doi: 10.1175/1520-0493(2003)131<2779:LMWSLA>2.0.CO;2.
  2. 1 2 Kossin, J. P. ; McNoldy, B. D. ; Schubert, W. H. (دسامبر 2002). "Vortical Swirls in Hurricane Eye Clouds". Monthly Weather Review. 130 (12): 3144–3149. Bibcode: 2002MWRv..130.3144K. doi: 10.1175/1520-0493(2002)130<3144:VSIHEC>2.0.CO;2.
  3. ↑ "Facts About Derechos". اداره ملی اقیانوسی و جوی. بازبینی‌شده در 12 ژوئن 2013.
  4. ↑ Montgomery, M. T. , V. A. Vladimirov, and P. V. Denissenko (2002). "An experimental study on hurricane mesovortices". Journal of Fluid Mechanics. 471 (1): 1–32. Bibcode: 2002JFM...471....1M. doi: 10.1017/S0022112002001647. S2CID 6744823.
  5. ↑ Kossin, J. P. ; Schubert, W. H. (اوت 2001). "Mesovortices, Polygonal Flow Patterns, and Rapid Pressure Falls in Hurricane-Like Vortices". Journal of the Atmospheric Sciences. 58 (15): 2196–2209. Bibcode: 2001JAtS...58.2196K. doi: 10.1175/1520-0469(2001)058<2196:MPFPAR>2.0.CO;2. بازبینی‌شده در 1 ژوئیه 2024.
  6. ↑ "American Meteorological Society Glossary - Mesocyclone". Allen Press. 2000. Archived from the original on 2006-07-09. Retrieved 2006-12-07.
  7. 1 2 WFO Paducah, KY. "Thunderstorm Types". Severe Weather 101. خدمات هواشناسی ملی. بازبینی‌شده در 2 مه 2016.
  8. ↑ NSSL. "Updated: What was it that caused the May 8 windstorm?". خدمات هواشناسی ملی. بازبینی‌شده در 2 مه 2016.
  9. ↑ CIMSS. "Radar loop". دانشگاه ویسکانسین. بازبینی‌شده در 2 مه 2016.
  10. ↑ Eric Berger (10 مه 2009). "Midwest experiences an inland hurricane". Chron. بازبینی‌شده در 2 مه 2016.
  11. ↑ "Storms Cut Through Midwest, Killing 5". The New York Times. 10 مه 2009.
This page is issued from ویکی‌پدیا. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.