Dvorak tekniği - Dvorak technique

Tropikal siklon gelişimi sırasında görülen ortak gelişim kalıpları ve Dvorak tarafından atanan yoğunlukları

Dvorak tekniği (1969 ile 1984 arasında gelişen Vernon Dvorak ) tahmin etmek yaygın olarak kullanılan bir sistemdir tropikal siklon görünür ve yalnızca dayalı (tropikal depresyon, tropik fırtına ve kasırga / tayfun / yoğun tropikal siklon yoğunluklarını içerir) yoğunluğunu kızılötesi uydu görüntüleri . Tropikal siklonlar için Dvorak uydu gücü tahmininde , bir siklonun üst ve alt sınırlarını tanımlayan ve yoğunluğunun üstlenebileceği birkaç görsel model vardır. Kullanılan birincil desenler, kavisli bant deseni (T1.0-T4.5), kayma deseni (T1.5–T3.5), merkezi yoğun bulutlu (CDO) deseni (T2.5–T5.0), merkezi soğuk örtüdür. (CCC) deseni, şeritli göz modeli (T4.0–T4.5) ve göz modeli (T4.5–T8.0).

Hem merkezi yoğun bulutlu hem de gömülü göz modeli, CDO'nun boyutunu kullanır. CDO desen yoğunlukları, minimum tropik fırtına yoğunluğuna (40 mph, 65 km/s) eşdeğer olan T2.5'te başlar. Merkezi yoğun bulutlu havanın şekli de dikkate alınır. Göz kalıbı, çevreleyen fırtına kütlesi içindeki bulut tepelerinin soğukluğunu kullanır ve onu gözün içindeki sıcaklıkla karşılaştırır. Sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa, tropikal siklon o kadar güçlü olur. Bir model tanımlandıktan sonra, fırtına özellikleri (bantlama özelliklerinin uzunluğu ve eğriliği gibi) belirli bir T numarasına ulaşmak için daha fazla analiz edilir. CCC modeli, hızla gelişen özellikle ilişkili soğuk bulut tepelerine rağmen çok az gelişme olduğunu gösteriyor.

Çeşitli kuruluşlar da dahil olmak üzere, Dvorak yoğunluğu tropikal kasırgalar sayılarının ve bunların belirtilerini sorunu Ulusal Kasırga Merkezi 'nin Tropikal Analiz ve Tahmin Şubesi (TAFB), NOAA / NESDIS Uydu Analizi Şubesi (SAB) ve Ortak Typhoon Uyarı Merkezi de Deniz Meteoroloji ve Oşinografi Dairesi Komutanlığı içinde Pearl Harbor , Hawaii .

Yöntemin Evrimi

Dvorak tekniği, yalnızca tropikal siklonlar için geçerli olduğundan, Subtropikal Fırtına Andrea gibi fırtınalar için siklon yoğunluğunu doğru şekilde teşhis etmez.

Bu tekniğin ilk gelişimi 1969'da Vernon Dvorak tarafından kuzeybatı Pasifik Okyanusu'ndaki tropikal siklonların uydu resimlerini kullanarak gerçekleşti. Başlangıçta tasarlandığı şekliyle sistem, bulut özelliklerinin bir geliştirme ve bozulma modeliyle eşleştirilmesini içeriyordu. Teknik 1970'ler ve 1980'ler boyunca olgunlaştıkça, tropikal siklon yoğunluğunun ve tropikal siklonun düşük basınç alanının merkezi basıncının tanımlanmasında bulut özelliklerinin ölçümü baskın hale geldi . Kızılötesi uydu görüntülerinin kullanılması, göz duvarındaki bulut tepe sıcaklıklarını kullanarak ve bunları gözün içindeki sıcak sıcaklıklarla karşılaştırarak, gözlerle tropik siklonların gücünün daha objektif bir değerlendirmesine yol açtı . Kısa vadeli yoğunluk değişimi üzerindeki kısıtlamalar, 1970'lerde ve 1980'lerde olduğundan daha az sıklıkla kullanılmaktadır. Tropikal siklonlara atanan merkezi basınçlar, orijinal tahminler Atlantik'te 5-10 hPa (0,15-0,29 inHg) çok düşük ve kuzeybatı Pasifik'te 20 hPa (0,59 inHg) çok yüksek olduğundan değişiklik gerektirmiştir. Bu, 1975'te Atkinson ve Holliday tarafından tasarlanan ve daha sonra 1977'de değiştirilen kuzeybatı Pasifik için ayrı bir rüzgar basıncı ilişkisinin geliştirilmesine yol açtı.

Tekniği kullanan insan analistleri öznel önyargılara yol açtığından, daha yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ve daha güçlü bilgisayarlar tarafından desteklenen bilgisayar programlarını kullanarak daha nesnel tahminler yapmak için çaba gösterildi. Tropikal siklon uydu desenleri zamanla dalgalanabildiğinden, otomatik teknikler daha güvenilir yoğunluk tahminlerine yol açmak için altı saatlik bir ortalama periyodu kullanır. Objektif Dvorak tekniğinin geliştirilmesine 1998'de başlandı ve gözleri olan (kasırga veya tayfun gücündeki) tropikal siklonlarda en iyi performansı gösterdi. Yine de, süreç içinde bir miktar öznelliği koruyarak manuel bir merkez yerleşimi gerektiriyordu. 2004 yılına gelindiğinde, kasırga yoğunluğunun altındaki sistemler için bantlama özelliklerini kullanan ve tropikal siklonun merkezini objektif olarak belirleyen gelişmiş bir objektif Dvorak tekniği geliştirildi. 2004 yılında , nesnel teknik içinde merkezi basınç tahminlerinin iyileştirilmesine yardımcı olan enlemle değişen tropopozun eğimi ve bulut tepe sıcaklıklarıyla ilgili bir merkezi basınç yanlılığı ortaya çıkarıldı .

Yöntemin ayrıntıları

Dvorak T-Numarası ve Karşılık Gelen Yoğunluk
T-Numarası 1-dk Rüzgarlar Kategori ( SSHWS ) Min. Basınç (milibar)
( düğüm ) (mil/sa) (km/sa) Atlantik KB Pasifik
1.0 – 1.5 25 29 45 TD'nin altında ---- ----
2.0 30 35 55 TD 1009 1000
2.5 35 40 65 TS 1005 998
3.0 45 52 83 TS 1000 991
3.5 55 63 102 TS- Kat 1 994 984
4.0 65 75 120 1. kedi 987 976
4.5 77 89 143 Kat 1Kat 2 979 966
5.0 90 104 167 Kat 2Kat 3 970 954
5.5 102 117 189 3. kedi 960 941
6.0 115 132 213 4. kedi 948 927
6.5 127 146 235 4. kedi 935 915
7.0 140 161 260 kedi 5 921 898
7.5 155 178 287 kedi 5 906 879
8.0 170 196 315 kedi 5 890 858
8.5hançer 185 213 343 kedi 5 873 841
Not: Kuzeybatı Pasifik havzası için gösterilen basınçlar, tüm havzanın basıncı Atlantik havzasınınkinden nispeten daha düşük olduğundan daha düşüktür.
hançer8.1–8.5 değerleri yalnızca CIMSS ve NOAA otomatik gelişmiş Dvorak sistemleri tarafından atanır ve öznel analizlerde kullanılmaz.
Haiyan Tayfunu'nun T8.0'da Dvorak geliştirme görüntüleri

Gelişen bir siklonda, teknik, benzer yoğunluktaki siklonların belirli karakteristik özelliklere sahip olma eğiliminde olması ve güçlendikçe, görünüşlerinin öngörülebilir bir şekilde değişme eğiliminde olması gerçeğinden yararlanır . Tropikal siklonun yapısı ve organizasyonu, fırtınanın zayıflayıp zayıflamadığını, yoğunluğunu sürdürüp sürdürmediğini veya güçlenip güçlenmediğini belirlemek için 24 saat boyunca izlenir. Çeşitli merkezi bulut ve bantlama özellikleri, tipik fırtına modellerini ve bunlarla ilişkili yoğunluğunu gösteren şablonlarla karşılaştırılır. Görünür bir göz deseni olan bir siklon için kızılötesi uydu görüntüleri mevcutsa, teknik, yoğunluğu belirlemek için sıcak gözün sıcaklığı ile çevreleyen soğuk bulut tepeleri arasındaki farkı kullanır (daha soğuk bulut tepeleri genellikle daha yoğun bir fırtınayı gösterir). Her durumda, fırtınaya bir "T-numarası" (Tropikal Sayının kısaltması) ve bir Akım Yoğunluğu (CI) değeri atanır. Bu ölçümler 1 (minimum yoğunluk) ile 8 (maksimum yoğunluk) arasında değişmektedir. T-numarası ve CI değeri, zayıflayan fırtınalar dışında aynıdır, bu durumda CI daha yüksektir. Zayıflama sistemleri için, Ulusal Kasırga Merkezi'nden yapılan araştırmalar altı saatin daha makul olduğunu göstermesine rağmen, CI 12 saat boyunca tropikal siklon yoğunluğu olarak tutulur . Sağdaki tablo, belirli bir T numarasına karşılık gelen yaklaşık yüzey rüzgar hızını ve deniz seviyesi basıncını gösterir. Tropikal bir siklonun 24 saatlik periyotta güçte değişebileceği miktar, günde 2.5 T sayısı ile sınırlıdır.

Desen türleri

Tropikal siklonlar için Dvorak uydu gücü tahmininde, bir siklonun üst ve alt sınırlarını tanımlayan ve yoğunluğunun üstlenebileceği birkaç görsel model vardır. Kullanılan birincil desenler, kavisli bant deseni (T1.0-T4.5), kayma deseni (T1.5-T3.5), merkezi yoğun bulutlu (CDO) deseni (T2.5-T5.0), şeritli göz modelidir. (T4.0-T4.5), göz modeli (T4.5 – T8.0) ve merkezi soğuk örtü (CCC) modeli. Hem merkezi yoğun bulutlu hem de gömülü göz modeli, CDO'nun boyutunu kullanır. CDO desen yoğunlukları, minimum tropik fırtına yoğunluğuna (saatte 40 mil (64 km/sa)) eşdeğer olan T2.5'te başlar. Merkezi yoğun bulutlu havanın şekli de dikkate alınır. Merkez, CDO'ya ne kadar uzak tutulursa, o kadar güçlü olduğu kabul edilir. Saatte 65 mil (105 km/sa) ve saatte 100 mil (160 km/sa) arasında maksimum sürekli rüzgara sahip tropik siklonlar, görünür ve kızılötesi uydu görüntülerinde merkezi yoğun bulutlu bulutluluğun bulutluluğu nedeniyle dolaşım merkezlerine sahip olabilir. yoğunluklarının teşhisini zorlaştırır.

Kısa bir zaman dilimi içinde tropikal bir siklon merkezinin yakınındaki bir konveksiyon alanından yayılan büyük ve hızla gelişen kalın sirrus bulutları kütlesi ile CCC modeli, çok az gelişmeyi gösterir. Geliştiğinde, tropikal siklonun etrafındaki yağmur bantları ve bulut hatları zayıflar ve kalın bulut kalkanı dolaşım merkezini gizler. Bir CDO paternine benzese de nadiren görülür.

Göz kalıbı, çevreleyen fırtına kütlesi içindeki bulut tepelerinin soğukluğunu kullanır ve onu gözün içindeki sıcaklıkla karşılaştırır. Sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa, tropikal siklon o kadar güçlü olur. Tropikal siklonlardaki rüzgarlar , resimleri her yarım saatte bir değil, dakikalar arayla çekilen hızlı taramalı coğrafi uydu görüntüleri kullanılarak CDO içindeki izleme özellikleriyle tahmin edilebilir .

Bir model tanımlandıktan sonra, fırtına özellikleri (bantlama özelliklerinin uzunluğu ve eğriliği gibi) belirli bir T numarasına ulaşmak için daha fazla analiz edilir.

kullanım

Çeşitli ajanslar, tropikal siklonlar ve bunların öncülleri için Dvorak yoğunluk numaraları yayınlar. Bunlar arasında Ulusal Kasırga Merkezi'nin Tropikal Analiz ve Tahmin Şubesi (TAFB), Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi Uydu Analiz Şubesi (SAB) ve Hawaii, Pearl Harbor'daki Deniz Pasifik Meteoroloji ve Oşinografi Merkezi'ndeki Müşterek Tayfun Uyarı Merkezi yer alıyor.

Ulusal Kasırga Merkezi, tropikal siklon ürünlerinde genellikle Dvorak T-numaralarını alıntılayacaktır. Aşağıdaki örnek, 2005 Atlantik kasırga sezonunun Tropical Depression 24'ün (sonunda Hurricane Wilma ) 3 numaralı tartışmasından alınmıştır :

BOTH TAFB AND SAB CAME IN WITH A DVORAK SATELLITE INTENSITY ESTIMATE OF T2.5/35 KT. HOWEVER ...OFTENTIMES THE SURFACE WIND FIELD OF LARGE DEVELOPING LOW PRESSURE SYSTEMS LIKE THIS ONE WILL LAG ABOUT 12 HOURS BEHIND THE SATELLITE SIGNATURE. THEREFORE... THE INITIAL INTENSITY HAS ONLY BEEN INCREASED TO 30 KT.

Bu durumda Dvorak T-sayısı (bu durumda T2.5) sadece bir kılavuz olarak kullanıldı, ancak NHC'nin sistemin yoğunluğunu nasıl ayarlamaya karar verdiğini diğer faktörlerin belirlediğini unutmayın.

Meteoroloji Uydu Çalışmaları Kooperatif Enstitüsü de (CIMSS) Wisconsin-Madison Üniversitesi'nden Amaç Dvorak Tekniği (ODT) geliştirmiştir. Bu, bir CI numarasına ulaşmak için öznel insan yorumundan ziyade bilgisayar algoritmalarını kullanan Dvorak tekniğinin değiştirilmiş bir versiyonudur. Bu genellikle tropik çöküntüler veya zayıf tropik fırtınalar için uygulanmaz. Çin Meteoroloji Ajansı (CMA) yakın gelecekte Dvorak standart 1984 sürümünü kullanarak başlaması bekleniyor. Hint Meteoroloji Dairesi (IMD) nedeniyle konvektif maksimum sabah erken saatlerde kızılötesi görüntülerinden elde edilen tahminlerde bir algılanan yüksek önyargı için kızılötesi görüntünün üzerinde görünür uydu görüntülerini kullanarak tercih ediyor. Japonya Meteoroloji Ajansı (JMA) görünür görüntüleri sürümünün üzerine Dvorak kızılötesi sürümünü kullanır. Hong Kong Gözlemevi ve JMA, tropikal siklon düşüşünden sonra Dvorak'ı kullanmaya devam ediyor. Çeşitli merkezler, 6-12 saat boyunca maksimum akım yoğunluğunu korur, ancak bu kural, hızlı zayıflama açık olduğunda ihlal edilir.

Vatandaş bilim sitesi Cyclone Center , 1970 sonrası tropik havayı kategorize etmek için Dvorak tekniğinin değiştirilmiş bir versiyonunu kullanıyor.

Avantajlar ve dezavantajlar

Tekniğin kullanılmasının en önemli yararı, uçak keşfinin ne mümkün ne de rutin olarak mevcut olduğu alanlarda daha eksiksiz bir tropikal siklon yoğunluğu geçmişi sağlamasıdır. Maksimum sürekli rüzgarın yoğunluk tahminleri şu anda uçakların zamanın yarısını ölçebildiği saate göre 5 mil (8.0 km/s) dahilindedir, ancak orta dereceli tropikal fırtına kuvveti (60 mil/saat) arasındaki güçlülüklere sahip sistemlerin yoğunluğunun atanması. saat (97 km/s)) ve zayıf kasırga veya tayfun kuvveti (saatte 100 mil (160 km/s)) en az kesin olanıdır. Teknikteki iyileştirmeler, 1972 ile 1977 arasında saatte 20 mil (32 km/s)'ye varan yoğunluk değişikliklerine yol açtığından, genel kesinliği her zaman doğru olmamıştır. Yöntem, tropikal siklon yoğunluğundaki hızlı artışları veya azalmaları sınırlaması bakımından kendi içinde tutarlıdır. Bazı tropik siklonların gücü, kuralın izin verdiği günlük 2.5 T sayısından daha fazla dalgalanma gösterir, bu da tekniğin dezavantajına çalışabilir ve 1980'lerden bu yana kısıtlamaların ara sıra terk edilmesine yol açmıştır. Bir uydu görüntüsünün uzvuna veya kenarına yakın küçük gözlere sahip sistemler, kutup yörüngeli uydu görüntüleri kullanılarak çözülebilen teknik kullanılarak çok zayıf bir şekilde önyargılı olabilir . Subtropikal siklon yoğunluğu, 1975'te Hebert-Poteat tekniğinin geliştirilmesine yol açan Dvorak kullanılarak belirlenemez . Ekstratropikal geçiş geçiren, oraj etkinliklerini kaybeden siklonlar, yoğunluklarının Dvorak tekniği kullanılarak hafife alındığını görür. Bu, bu koşullar altında kullanılabilecek Miller ve Lander ekstratropikal geçiş tekniğinin geliştirilmesine yol açtı .

Ayrıca bakınız

Tropikal siklon yoğunluğunu belirlemek için kullanılan diğer araçlar:

Referanslar

Dış bağlantılar

Dvorak yoğunluk tahminleri yayınlayan ajanslar
Başka