Hook echo
Ett krok-eko är ett hängande eller krokformad väderradarsignatur som en del av vissa supercell- åskväder . Det finns i de lägre delarna av en storm när luft och nederbörd flödar in i en mesocyklon , vilket resulterar i en krökt egenskap av reflektivitet . Ekot produceras av regn, hagel eller till och med skräp som lindas runt supercellen. Det är ett av de klassiska kännetecknen för tornadoproducerande superceller. National Weather Service kan anse närvaron av ett krok-eko som sammanfaller med en tornadovirvelsignatur som tillräckligt för att motivera utfärdandet av en tornadovarning .
Historia
På grund av tornados oförutsägbara och potentiellt katastrofala natur diskuterades möjligheten att upptäcka tornados via radar i det meteorologiska samhället under de tidigaste dagarna av meteorologisk radar. Det första sambandet mellan tornados och krokekot upptäcktes av EM Brooks 1949. Brooks noterade cirkulationer med radier på cirka 8–16 km på radar. Dessa cirkulationer associerades med supercell-åskväder och kallades "tornadocykloner" av Brooks.
Det första dokumenterade sambandet mellan ett krokeko och en bekräftad tromb inträffade nära Urbana-Champaign, Illinois den 9 april 1953. Denna händelse upptäcktes oavsiktligt av Illinois State Water Survey elektriker Donald Staggs. Staggs reparerade och testade en experimentell radarenhet för nederbördsmätning när han märkte ett ovanligt radareko som var associerat med ett närliggande åskväder . Det ovanliga ekot verkade vara ett nederbördsområde i form av siffran sex - därav den moderna termen "krokako". Staggs valde att spela in ekot för vidare analys av meteorologer . Efter granskning av ovanliga ekodata fastställde meteorologerna FA Huff, HW Heiser och SG Bigler att en destruktiv tornado hade inträffat på den geografiska plats som motsvarade det "sexformade" ekot som sågs på radar.
Den framstående forskaren vid svåra stormar Ted Fujita dokumenterade också krokekon med olika supercell-åskväder som inträffade den 9 april 1953 - samma dag som Huff et al. upptäckt. Efter detaljerade studier av utvecklingen av krokekon, antog Fujita att vissa starka åskväder kan vara kapabla att rotera.
JR Fulks utvecklade den första hypotesen om bildandet av krokekon 1962. Fulks analyserade vindhastighetsdata från dopplerväderradarenheter som installerades i centrala Oklahoma 1960. Dopplerdata om vindhastighet under åskväder visade ett samband mellan stark horisontell vindskjuvning och mesocykloner, som identifierades ha potential att producera tornados .
Tolkning
Krokekon är en återspegling av luftens rörelse inuti och runt ett supercell-åskväder. Inför stormens bas sugs inflödet från omgivningen in av luftmassans instabilitet. När den rör sig uppåt kyls den långsammare än molnmiljön, eftersom den blandas väldigt lite med den, vilket skapar ett ekofritt rör som slutar på högre nivåer för att bilda en avgränsad svag ekoregion eller BWER. Samtidigt kommer ett medelhögt flöde av sval och torrare luft in i åskmolnet. Eftersom det är torrare än omgivningen, är det mindre tätt och sjunker ner bakom molnet och bildar den bakre flankens neddrag , vilket torkar mitten av den bakre delen av molnet. De två strömmarna bildar en vertikal vindskjuvning, som sedan utvecklar rotation och kan ytterligare interagera för att bilda en mesocyklon. Att dra åt rotationen nära ytan kan skapa en tornado.
Nära interaktionszonen vid ytan kommer det att finnas en torr slits som orsakas av uppgången på ena sidan och det molniga området under den bakre flankens neddrag på andra sidan. Detta är källan till krokekot som ses på radar nära ytan. Krokekon är alltså en relativt tillförlitlig indikator på tornadisk aktivitet; emellertid indikerar de bara närvaron av en större mesocyklonstruktur i den tornadiska stormen snarare än att direkt upptäcka en tornado. Under vissa destruktiva tornados kan skräp som lyfts upp från ytan upptäckas som en " skräpkula " i änden av krokstrukturen. Inte alla åskväder som uppvisar krokekon producerar tornados, och inte alla tornadoproducerande superceller innehåller krokekon.
Användningen av Doppler-väderradarsystem, såsom NEXRAD , möjliggör detektering av starka, låga mesocykloner som producerar tornados även när krok-ekot inte är närvarande och ger också större säkerhet när ett krok-eko är närvarande. Genom att detektera hydrometeorer som rör sig mot och bort från radarplatsen avslöjas de relativa hastigheterna för luft som strömmar inom olika delar av en storm. Dessa områden med snäv rotation som kallas "hastighetskopletter" är nu den primära utlösaren för utfärdandet av en tornadovarning. Tornadovirvelsignaturen är en algoritmbaserad detektering av detta .
Observationsbegränsning
Krokekon är inte alltid uppenbara. Särskilt i södra USA tenderar åskväder att anta en struktur med mer nederbörd som omger en mesocyklon, vilket leder till supercellen med hög nederbörd (HP) variation som skymmer krokformen. HP-superceller har istället ofta ett hängande med hög reflektivitet eller främre flankskåra (FFN), som ser ut som en "kidneyböna"-form. En annan begränsande faktor är radarupplösningen. Före 2008 hade NEXRAD en räckviddsupplösning på 1 000 meter, medan de processer som leder till ett krok-eko sker i mindre skala.
Se även
externa länkar
- Bildnings- och styrmekanismer för tornadocykloner och tillhörande krokeko
- Mesoanalys av tornadoerna i Illinois den 9 april 1953
- Tornados "krok-eko" upptäcktes här för 60 år sedan
- 10 juli 2000 Severe Weather (NWS) – inkluderar diskussion om tornadic radarsignaturer
- NWS - Analys av 3 maj 1999 Oklahoma City Tornado Signature