Проекты VORTEX - VORTEX projects

NSSL мобильного mesonet транспортных средства первого VORTEX проекта, оснащенные измерительная поверхность оборудования .

V erification из O rigins из R otation в T ornadoes Ex periment (или VORTEX ) являются полевыми опытами , которые изучают торнадо . VORTEX1 был первым случаем, когда ученые полностью исследовали всю эволюцию торнадо с помощью набора инструментов , что позволило лучше понять процессы, связанные с торнадогенезом . Сильный торнадо возле Юнион-Сити, штат Оклахома, был полностью задокументирован охотниками Проекта по перехвату торнадо (TIP) в 1973 году. Их визуальные наблюдения позволили продвинуться в понимании структуры торнадо и его жизненных циклов.

VORTEX2 использовала усовершенствованную технологию, которая позволила ученым улучшить возможности прогнозирования и сократить время заблаговременных предупреждений для жителей. VORTEX2 стремился показать, как образуются торнадо, как долго они длятся и почему длятся так долго, а также что заставляет их рассеиваться.

VORTEX1 и VORTEX2 были основаны на использовании большого парка транспортных средств с инструментами, которые работали на суше, а также самолетов и мобильных радаров. Важная работа по разработке и координации мобильных мезонетов была проведена в результате этих полевых проектов. Анализ данных, собранных в последующие годы, привел к значительному прогрессу в понимании морфологии и динамики суперячейки и торнадо. Фаза полевых исследований проекта VORTEX2 завершилась 6 июля 2010 г.

ВИХРЬ1

ВИХРЬ1
Диммит Торнадо1 - NOAA.jpg
Проект Вихрь. Dimmitt торнадо. Национальная лаборатория сильных штормов (NSSL)
Дата 1994 и 1995
Место нахождения Аллея торнадо
Также известный как В erification из O rigins из R otation в T ornadoes Ex periment 1
Исход Задокументировано целое торнадо, что в сочетании с развертыванием системы NEXRAD помогло Национальной метеорологической службе ( NWS ) предоставить предупреждения о суровой погоде с заблаговременностью тринадцать минут и снизить количество ложных тревог на десять процентов.
Веб-сайт http://vortex2.org/
ВИХРЬ2
Дата 10 мая 2009 г. - 13 июня 2009 г. и 1 мая 2010 г. - 15 июня 2010 г.
Место нахождения Аллея торнадо
Также известный как В erification из O rigins из R otation в T ornadoes Ex periment 2
Веб-сайт http://vortex2.org/
Полевая командирская машина VORTEX2 с торнадо в поле зрения. Вайоминг, Лагранж. 2009 г.

Проект VORTEX1 был направлен на то, чтобы понять, как возникает торнадо, путем размещения экспертов по торнадо примерно на 18 транспортных средствах, которые были оснащены настраиваемыми приборами, используемыми для измерения и анализа погоды вокруг торнадо. Как уже отмечалось, для таких измерений были задействованы самолеты и радары. Директоров проекта также интересовало, почему одни суперячейки или мезоциклоны в таких штормах производят торнадо, а другие - нет. Он также стремился определить, почему некоторые суперячейки образуют сильные торнадо, а не слабые торнадо.

Первоначальный проект проводился в 1994 и 1995 годах. Несколько небольших исследований, таких как SUB-VORTEX и VORTEX-99, были проведены с 1996 по 2008 год. VORTEX1 задокументировал весь жизненный цикл торнадо, впервые измерив его с помощью значительных приборов. на все мероприятие. . Предупреждения о суровых погодных условиях улучшились после исследований, собранных с VORTEX1, и многие считают, что VORTEX1 способствовал этому улучшению.

«Важным открытием оригинального эксперимента VORTEX было то, что факторы, вызывающие торнадо, происходят в меньших временных и пространственных масштабах, чем думали ученые. Новые достижения позволят получить более подробные образцы штормового ветра , температуры и влажности окружающей среды и приведут к лучшему пониманию того, почему образуются торнадо - и как их можно более точно предсказать », - сказал Стефан Нельсон, программный директор NSF для физическая и динамическая метеорология.

VORTEX имел возможность запускать доплеровский метеорологический радар над торнадо примерно каждые пять минут.

Исследования VORTEX помогли Национальной метеорологической службе (NWS) предоставить жителям предупреждения о торнадо с заблаговременностью 13 минут. Федеральный научно - исследовательский метеоролог , Дон Бёрджесс , оценивает , что «ложные тревоги» , относящиеся к суровой погоде Национальной метеорологической службы сократились на 10 процентов.

Фильм « Твистер» хотя бы частично был вдохновлен проектом VORTEX.

ВИХРЬ2

VORTEX2 был расширенным вторым проектом VORTEX с полевыми фазами с 10 мая по 13 июня 2009 года и с 1 мая по 15 июня 2010 года. Целью VORTEX2 было изучение того, почему одни грозы вызывают торнадо, а другие нет, и изучение структуры торнадо, чтобы более точные прогнозы и предупреждения о торнадо с более длительным сроком выполнения. VORTEX2 был, безусловно, самым масштабным и амбициозным исследованием торнадо за всю историю, в котором приняли участие более 100 ученых из разных университетов и исследовательских лабораторий.

«Мы до сих пор не до конца понимаем процессы, которые приводят к формированию торнадо и определяют его развитие. Мы надеемся, что VORTEX2 предоставит данные, необходимые нам, чтобы узнать больше о развитии торнадо, и вовремя поможет прогнозистам заблаговременно предупреждать людей перед торнадо. наносит удары ", - сказал Роджер Вакимото , директор Лаборатории наблюдений за Землей (EOL) в Национальном центре атмосферных исследований (NCAR) и главный исследователь VORTEX2.

«Тогда вы сможете лучше подготовить службы быстрого реагирования - полицию, пожарную охрану, медицинский персонал, даже энергетические компании. Теперь это даже отдаленно невозможно», - сказал Стефан П. Нельсон, программный директор отдела атмосферных наук Национальной науки. Фонд (NSF).

Джошуа Вурман , президент Центра исследований суровой погоды (CSWR) в Боулдере, штат Колорадо, предлагает: «Если мы сможем увеличить время выполнения заказа с 13 минут до получаса, то средний человек дома мог бы сделать что-то другое. Может быть, они смогут искать общественное убежище вместо того, чтобы просто идти в ванну. Может быть, они смогут обеспечить большую безопасность своей семье, если мы сможем дать им более продолжительное и более точное предупреждение ».

VORTEX2 развернул 50 транспортных средств, настроенных с помощью мобильных радаров , в том числе радары Doppler On Wheels (DOW), радары SMART, радар NOXP, парк транспортных средств с измерительными приборами, беспилотные летательные аппараты (БПЛА), развертываемые группы приборов, называемые Sticknet и Podnet, и мобильную метеорологию. оборудование для запуска аэростатов . Более 100 ученых и команда исследовали торнадо и суперячейки грозы в районе « Аллеи торнадо » на Великих равнинах Соединенных Штатов между Техасом и Миннесотой . В проекте стоимостью 11,9 млн долларов США участвовал ряд учреждений и стран , в том числе Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и его Национальная служба погоды и Центр прогнозирования штормов (SPC), Австралийское бюро метеорологии (BOM). ), Финляндии , Италии, Нидерландов, Соединенного Королевства, Министерства охраны окружающей среды Канады , а также университетов США и других стран.

Проект включал DOW3, DOW6, DOW7, Rapid-Scan DOW, SMART-RADAR, NOXP, UMASS-X, UMASS-W и CIRPAS для их мобильного радиолокационного контингента. Допплер на колесах был предоставлен Центром исследований суровой погоды, а SMART-радары - из Университета Оклахомы (OU). Национальный Severe Storms Laboratory (NSSL) поставила NOXP РЛС, а также несколько других радиолокационных подразделений из Университета штата Массачусетс Амхерст , в Управление военно - морских исследований (ОНР) и Техасского университета (ТТУ). NSSL и CSWR предоставили флот мобильных мезонетов . Ракеты-носители для мобильных радиозондов были предоставлены NSSL, NCAR и Государственным университетом Нью-Йорка в Освего (SUNY Oswego). Было довольно много других развертываемых современных инструментов, таких как Sticknets от TTU, Tornado PODS от CSWR и четыре дисдрометра от Университета Колорадо CU и Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (UIUC).

Технология VORTEX2 позволяла размещать грузовики с радаром во время ураганов и вблизи них и позволяла непрерывно наблюдать за их активностью. Говард Блюстейн , профессор метеорологии в Университете Оклахомы, сказал: «Мы сможем различать дождь, град, пыль, мусор и летающих коров».

Кроме того, группы фотограмметрии, группы обследования повреждений, беспилотные летательные аппараты и фургоны для запуска метеозондок помогали окружать торнадо и грозы. Накопленное оборудование позволило собирать трехмерные наборы данных о штормах с помощью радаров и других инструментов каждые 75 секунд (чаще для некоторых отдельных инструментов), а разрешение ячеек торнадо и смерчей урагана составляло всего 200 футов (61 м). .

Ученые встретились 10 мая и провели класс, чтобы научить экипажей запускать капсулы торнадо, которые должны были быть выпущены в течение 45 секунд после уведомления. VORTEX2 был оснащен 12 системами торнадо PODS, инструментами, установленными на 1-метровых башнях, которые измеряют скорость ветра (то есть скорость и направление ). Цель заключалась в том, чтобы некоторые измерения были сделаны в центре торнадо. После развертывания модулей команды повторяют процесс в следующем месте, пока, наконец, не вернутся на юг от торнадо, чтобы забрать модули с записанными данными. Процесс повторяется. Это происходит в пределах 3,2 км или 4 минут от самого торнадо.

У команды было 24 портативных сети Sticknets высотой 2 метра (6,6 фута), которые можно установить в различных местах вокруг ячеек смерча для измерения полей ветра, получения показаний атмосферы и акустической записи града и осадков .

Ученые все еще стремятся уточнить понимание того, какие грозовые суперячейки, образующие мезоциклоны, в конечном итоге вызовут торнадо, и посредством каких процессов, взаимодействия в масштабе шторма и в какой атмосферной среде.

Петля радара "Доплер на колесах", перехваченная смерчем 5 июня.

Обновления о ходе реализации проекта были размещены на домашней странице VORTEX2. Ученые также завели блог прямых репортажей.

«Несмотря на то, что эта полевая фаза кажется наиболее зрелищной и кажется, что это большая работа, на сегодняшний день большая часть того, что мы делаем, - это когда мы возвращаемся в наши лаборатории, когда мы работаем друг с другом, когда мы работаем с нашими учениками, чтобы попытаться выяснить, что именно мы собрали », - сказал Вурман. «Потребуются годы, чтобы переварить эти данные и по-настоящему извлечь из этого пользу».

Осенью в Университете Пенсильвании были опубликованы первые научные результаты.

Синоптики определяли максимальную вероятность обнаружения торнадо. Когда грузовики ехали в Клинтон, штат Оклахома, из Чилдресса, штат Техас , они обнаружили гигантские облака и молнию на закате 13 мая 2009 года.

Проект столкнулся со своим первым торнадо во второй половине дня 5 июня, когда они успешно перехватили торнадо в южном округе Гошен, штат Вайоминг , которое длилось примерно 25 минут. Одна из их машин, Probe 1, во время перехвата пострадала от града. Позже тем же вечером репортер встроенного канала Weather Channel (TWC) Майк Беттс сообщил, что элементы VORTEX2 перехватили второй торнадо в Небраске. Размещение армады для этого торнадо было почти идеальным. Он был окружен на протяжении всего жизненного цикла, что сделало его самым тщательно наблюдаемым торнадо в истории.

Неполный список ученых и экипажа

Главные следователи VORTEX2 планируют следующий шаг от полевой командирской машины (FCV). Слева направо: Крис Вайс ( TTU ), Джошуа Вурман ( CSWR ), Иветт Ричардсон ( PSU ), Дэвид Доуэлл ( NCAR ), Говард Блюстейн ( OU ) и Лу Викер ( NSSL ).

Полная команда состоит из около 50 ученых и студентов. Полный список главных исследователей (ИП) находится на http://vortex2.org/ . Частичный алфавитный список ученых и команды VORTEX2:

Меньшие проекты

Другие более мелкие полевые проекты включают ранее упомянутые SUB-VORTEX (1997–98) и VORTEX-99 (1999) и VORTEX-Юго-восток (VORTEX-SE) (2016-2019).

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки