[Εξώφυλλο]

Συνοπτική μελέτη τροπικ'ων κυκλώνων κατά την μετάβαση τους μεταξ'υ του τροπικούθ ατλαντικού και ειρηνικού ωκεανού = Synoptic study of tropical cyclones during their transition between the tropical atlantic and pacific ocean.

Βασίλειος Παύλος Μπαλάσης

Περίληψη


Σε αυτή την εργασία μελετάται η διαδικασία γέννησης και δράσης των τροπικών κυκλώνων ή τυφώνων στην ατμόσφαιρα της γης. Αναλύονται οι συνθήκες αστάθειας που επιδρούν στη δημιουργία του συστήματος και καθορίζουν την εξέλιξή του σε τροπικό κυκλώνα. Ταυτόχρονα περιγράφονται οι καιρικές συνθήκες που συνοδεύουν ένα τέτοιο σύστημα, η ανατομία του, η περίοδος δημιουργίας, καθώς επίσης και η γεωγραφική τοποθέτηση και κίνηση αυτού. Λαμβάνοντας υπόψιν τα στοιχεία που μας παρέχονται από τα μετεωρολογικά δεδομένα των δορυφόρων και τα ιστορικά στοιχεία, μπορούμε να συνθέσουμε το παζλ αυτού του ακραίου καιρικού φαινομένου και να το μελετήσουμε καθ’ όλη τη διάρκεια της δράσης του. Έτσι, η μελέτη της εργασίας επικεντρώνεται κυρίως σε αυτούς τους τυφώνες που κινήθηκαν στον Ατλαντικό ωκεανό και έφτασαν ως τα παράλια της ανατολικής ακτής της κεντρικής Αμερικής. Σε εκείνο το σημείο και συγκεκριμένα πάνω από τον θερμό κόλπο του Μεξικού, εντοπίζουμε σε ορισμένες περιπτώσεις μία λεγόμενη ανατροφοδότηση του συστήματος. Καθώς λοιπόν ο τυφώνας φαινόταν να εξασθενεί, κάποιες ιδιαίτερες συνθήκες αστάθειας, τον ώθησαν να μετατραπεί σε τροπική καταιγίδα. Αυτές οι τροπικές καταιγίδες συνέχιζαν την πορεία τους εξασθενώντας τελικά στον Ειρηνικό ωκεανό. Τρεις τέτοιες περιπτώσεις διέλευσης αναλύονται σε αυτή την εργασία. Πρόκειται για τους τυφώνες Cesar, Iris και Barbara. Ο Cesar εκδηλώθηκε στα τέλη του Ιουλίου του 1996 και το βαρομετρικό χαμηλό του παρουσίασε ελάχιστη πίεση 942mb. Αργότερα μετονομάστηκε από τον Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό σε Douglas και τα τελευταία του απομεινάρια βρέθηκαν στον Ειρηνικό ωκεανό. Σύμφωνα με τα δεδομένα που καταγράφηκαν από δορυφόρους, μελετάται η πορεία και η δράση του συγκεκριμένου συστήματος, οι ατμοσφαιρικές συνθήκες κατά τις μέρες και ώρες δράσης του, αλλά και ο καιρός που παρατηρήθηκε στις πληγείσες περιοχές. Ακόμη παρουσιάζονται οι επιπτώσεις στην οικονομία των περιοχών, η κοστολόγηση των ζημιών αλλά και οι απώλειες σε ανθρώπινες ζωές. Στη συνέχεια μελετάται ο τυφώνας Iris που εμφανίστηκε τις πρώτες μέρες του Οκτωβρίου του 2001. Σε αυτόν τον καταστροφικό τυφώνα η ελάχιστη πίεση της ατμόσφαιρας καταγράφηκε στα 948mb. Και σε αυτή την περίπτωση η εργασία επικεντρώνεται σε εκείνα τα στοιχεία που αναδεικνύουν το πώς συμπεριφέρθηκε ο τυφώνας και ποια είναι τα μετεωρολογικά του χαρακτηριστικά. Ο Iris μετατράπηκε στην τροπική καταιγίδα Manuel που διήρκησε ακόμα για δέκα μέρες δυτικά της ηπείρου της Αμερικής εντός του Ειρηνικού ωκενού. Τέλος, παρουσιάζεται ο τυφώνας Barbara με το μετεωρολογικό του ιστορικό και τα χαρακτηριστικά στοιχεία που τον συνοδεύουν, όπως η ελάχιστη πίεση στα 983mb. Εμφανίστηκε στα τέλη Μαΐου του 2013 και μεταπήδησε σε τροπική καταιγίδα με το όνομα Andrea λίγες μέρες αργότερα. Αναλύεται και σε αυτή την περίπτωση η πορεία της τροπικής ύφεσης διαμέσω των δύο ωκεανών και οι συνολικές επιπτώσεις στην επιφάνεια της γης.

This project studies the process of birth and action of tropical cyclones or hurricanes in the Earth's atmosphere. The instability conditions that affect the creation of the system are analyzed and its evolution into a tropical cyclone, too. At the same time, the project describes the weather conditions, its anatomy, the period of creation, as well as its geographical location and movement that accompany such a system. Taking into account the elements that are provided by satellite meteorological data and historical data, we can compose the puzzle of this extreme weather phenomenon and study it throughout its operation. Thus, the study of the work focuses mainly on these hurricanes that moved in the Atlantic Ocean and reached the coast of the east America. At this point, and specifically above the warm Gulf of Mexico, we find in some cases a so-called feedback system. Therefore, as the hurricane appears to be weakening, some conditions of instability boosted it to turn into a tropical storm. These tropical storms continued their course, eventually weakening in the Pacific Ocean. Three of such cases are analyzed in this article. These are hurricanes Cesar, Iris and Barbara. The Cesar appeared at the end of July 1996 and the barometric low showed a minimum pressure of 942mb. Douglas was later renamed by the World Meteorological Organization and his last bodies were found in the Pacific Ocean. According to the data recorded by satellites, we can study the course and the action of the specific system, the atmospheric conditions during the days and hours of its operation and also the weather that is observed in the affected areas. The effects on the economies of the regions, the cost of damage and the loss of human lives are also presented. Then we meet hurricane Iris, which appeared in the first days of October 2001. In this destructive hurricane, the minimum atmospheric pressure was recorded at 948 mb. In this case, the project focuses on those elements that show how the hurricane behaves and what its meteorological characteristics are. Iris transformed to the tropical storm Manuel that lasted another ten days west of the American continent in the Pacific Ocean. Finally, hurricane Barbara is introduced. We analyze its meteorological history and the features that accompany it, such as the minimum pressure at 983mb. It appeared in late May 2013 and changed into a tropical storm called Andrea a few days later. In this case, too, it is analyzed the route of the tropical depression in the two oceans and the overall impact on the earth's surface.

Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές


Ahrens, C.D., Henson, R., 2016. Essentials of Meteorology: An Invitation to the Atmosphere. 8th edition, 319-349.

Associated Press, 1996. "Hurricane Cesar Kills 28 in Central America".

Avila, A.L., 2001. National Hurricane Center, Tropical Cyclone Report, Hurricane Iris. https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/AL112001_Iris.pdf.

Avila, A.L., Pasch, R.J., Beven, L.J., Franklin, J.L., Lawrence, M.B., Stewart, S.R., Jiing J.G., 2003. Eastern North Pacific Hurricane Season of 2001. Mon. Wea. Rev, 131, 249-262.

Avila, Α.L., 1996. National Hurricane Center. "Hurricane Cesar Preliminary Report". https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/AL031996_Cesar.pdf.

Bengtsson, L., Bottger, H. and Kanamitsu, M., 1982. Simulation of hurricane-type vortices in a general circulation model. Tellus. 34, issue 5, 440– 457.

Beven, L.J., 2013. National Hurricane Center, Tropical Cyclone Report, Tropical Storm Andrea, https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/AL012013_Andrea.pdf.

Beven, L.J., Stewart, S.R., Lawrence, M.B, Avila A.L., Franklin, J.L., Pasch, R.J., 2003. ANNUAL SUMMARY: Atlantic Hurricane Season of 2001. Mon. Wea. Rev, 131, 1454-1484.

Bischoff, T., Schneider, T., 2016. The Equatorial Energy Balance, ITCZ Position, and Double-ITCZ Bifurcations. Journal of Climate, 29, 2997-3013.

Blake, S.E., 2014. National Hurricane Center Annual Summary. The 2013 Atlantic Hurricane Season, https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/summary_atlc_2013.pdf.

Boutle, I.A., Belcher, S.E., Plant, R.S, 2014. Friction in mid‐latitude cyclones: An Ekman‐PV mechanism, Atmospheric Science Letters. 16, issue 2, 103-109.

Braun, A.S., Newman, P.A., Heymsfield, G.M., 2016. NASA’s Hurricane and Severe Storm Sentinel (HS3) Investigation, Bull. Amer. Meteor. Soc. 97, 2085-2102.

Brown, P.D., 2013. National Hurricane Center, Tropical Cyclone Report, Hurricane Barbara, https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/EP022013_Barbara.pdf.

Chereskin, T.K., Roemmich, D., 1991: A Comparison of Measured and Wind-derived Ekman Transport at 11°N in the Atlantic Ocean, J. Phys. Oceanogr. 21, 869-878.

Coffman, M., Noy, I., 2011. Hurricane Iniki: Measuring the long-term economic impact of a natural disaster using synthetic control, Environment and Development Economics. 17, 187-205.

Corbosiero, L.K., Molinari, J., 2003: The Relationship between Storm Motion, Vertical Wind Shear, and Convective Asymmetries in Tropical Cyclones, J. Atmos. Sci, 60, 366-376.

Corbosiero, L.K., Molinari, J., Black, M.L., 2005: The Structure and Evolution of Hurricane Elena (1985). Part I: Symmetric Intensification, Mon. Wea. Rev. 133, 2905-2921.

Cotton, W.R., Bryan, G., Heever, S.C., 2011. International Geophysics Series, Storm and Cloud Dynamics. 99, 455-526.

Dacre, H.F., Gray, S.L., 2009. The Spatial Distribution and Evolution Characteristics of North Atlantic Cyclones, Mon. Wea. Rev. 137, 99-115.

Dunion, J.P., Velden C.S., 2004. The Impact of the Saharan Air Layer on Atlantic Tropical Cyclone Activity, Bull. Amer. Meteor. Soc. 85, 353-366.

Emanuel, K.A., 2003. Tropical Cyclones, Program in Atmospheres, Oceans, and Climate, Massachusetts Institute of Technology, Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 31, 75–104.

Emanuel, K.A., 2007. Environmental Factors Affecting Tropical Cyclone Power Dissipation, J. Climate. 20, 5497-5509.

Fett, R.W., 1996. Upper Level Structure of the Formative Tropical Cyclone, Mon. Wea. Rev. 94, 9-18.

Flokas, A., 1997. Meteorology and Climatology Courses. Publishing Ziti, Thessaloniki 1997.

Frank, W.M., Roundy, P.E., 2006. The Role of Tropical Waves in Tropical Cyclogenesis, Mon. Wea. Rev. 134, 2397-2417.

Franklin, J.L., 2001. National Hurricane Center, Tropical Cyclone Report, Tropical Storm Manuel, https://www.nhc.noaa.gov/data/tcr/EP152001_Manuel.pdf.

Gnanadesikan, A., Weller, R.A., 1995. Structure and Instability of the Ekman Spiral in the Presence of Surface Gravity Waves, J. Phys. Oceanogr. 25, 3148-3171.

Goldenberg, S.B., Landsea, C.W., Mestas-Nuñez A.M., Gray, W.M., 2001. The Recent Increase in Atlantic Hurricane Activity: Causes and Implications, Scince. 293, Issue 5529, 474-479.

Haurwitz, B., 1935. The height of tropical cyclones and of the ‘eye’ of the storm. Mon. Wea. Rev. 63, 45-49.

Kimberlain, T.B., 2014. The 2013 Eastern North Pacific Hurricane Season: Mexico Takes the Brunt, Weatherwise. 67, issue 3, 35-42.

Kossin, J.P., 2008. Is the North Atlantic hurricane season getting longer? Geophysical Research Letters. 35, issue 23, 1-3.

Kossin, J.P., Vimont, D.J., 2007. A More General Framework for Understanding Atlantic Hurricane Variability and Trends, Bull. Amer. Meteor. Soc. 88, 1767–1782.

Laing, A., 2015. Encyclopedia of Atmospheric Science, Mesoscale Meteorology, Mesoscale Convective Systems, 2nd edition, 339-354.

Lawrence, M.B., Rappaport, E.N., 1994. Eastern North Pacific Hurricane Season of 1992. Mon. Wea. Rev. 122, 549-558.

Leipper, F.D., Volgenau, D., 1972. Hurricane Heat Potential of the Gulf of Mexico, J. Phys. Oceanogr. 2, 218-224.

LeMone, A.M., Zipser, E.J., 1980. Cumulonimbus Vertical Velocity Events in GATE. Part 1: Diameter, Intensity, and Mass Flux, Natioanl Center for Atmospheric Research. 37, Issue 11, 2444-2457.

Liu, M., Smith, J.A., 2016. Extreme Rainfall from Landfalling Tropical Cyclones in the Eastern United States: Hurricane Irene (2011): J. Hydrometeor. 17, 2883-2904.

Mahendran, M., 1998. Cyclone Intensity Categories, Wea. Forecasting. 13, 878-883.

Maher, N., England, M.H., Gupta, A.S., Spence, P., 2017. Role of Pacific trade winds in driving ocean temperatures during the recent slowdown and projections under a

wind trend, Climate Dynamics. 51, 321-336.

Malkus, J.S., 1958. On the Structure and Maintenance of the Mature Hurricane Eye, Woods Hole Oceanographic Institution, J. Meteor. 15, 337-349.

McTaggart, R., Bosart, L.F., Davis, C.A., Atallah, E.H., Gyakum, J.R., Emanuel, K.A, 2006. Analysis of Hurricane Catarina (2004), Mon. Wea. Rev. 134, 3029-3053.

Montgomery, M.T., Farrell, B.F., 1993. Tropical Cyclone Formation. J. Atmos. Sci. 50, 285-310.

Ooyama, K., 1969. Numerical Simulation of the Life Cycle of Tropical Cyclones, J. Atmos. Sci. 26, 3-40.

Palmen E., 1948. On the Formation and Structure of Tropical Cyclones, Geophysica. 3, 26-38.

Pasch, R.J., Avila, A.L., 1999: Atlantic Hurricane Season of 1996, Mon. Wea. Rev. 127, 581-610.

Piddington, H., 1848. The Sailor's Horn-book for the Law of Storms: Being a Practical Exposition of the Theory of the Law of Storms, and Its Uses to Mariners of All

Classes in All Parts of the World, Shewn by Transparent Storm Cards and Useful Lessons.

Rappin, D.E., Morgan C.M., Tripoli, J.C., 2011. The Impact of Outflow Environment on Tropical Cyclone Intensification and Structure, Rosenstiel School of Marine and

Atmospheric Sciences, J. Atmos. Sci. 68, 177-194.

Reuters Foundation, 1996. "Hurricane Douglas leaves at least 35 dead as it crosses from Caribbean to Pacific".

Schott T., Landsea, C., Hafele, G., Lorens, J., Taylor, A., Thurm, H., Ward, B., Willis, M., Zaleski, W., 2019. The Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale. https://www.nhc.noaa.gov/pdf/sshws.pdf.

Senn, H.V., Hisser, H.W., 1959. On The Origin of Hurricane Spiral Rain Bands, Journal of Atmospheric Sciences. 16, issue 4, 419-426.

Shapiro, J.L., Goldenberg, S.B., 1998. Atlantic Sea Surface Temperatures and Tropical Cyclone Formation, J. Climate. 11, 578-590.

Shay, K.L., Brewster, K.J., 2010. Oceanic Heat Content Variability in the Eastern Pacific Ocean for Hurricane Intensity Forecasting: Mon. Wea. Rev, 138, 2110-2131.

Shenk, E.W., Thomas Vonder Haar H.T., Smith, L.W., 1987. An Evaluation of Observations from Satellites for the Study and Prediction of Mesoscale Events and Cyclone

Events, Bull. Amer, Meteor, Soc. 68, 21-35.

Smith, R.K., 1980. Tropical Cyclone Eye Dynamics, Journal of the Atmospheric Sciences. 47, Issue 6, 1227-1232.

Souza, P., Fonseca I., 2009. Atmospheric centres of action associated with the Atlantic ITCZ position, International Journal of Climatology, 29, Issue 14, 2091-2105.

Thorncroft, C., Pytharoulis, I., 2001. A Dynamical Approach to Seasonal Prediction of Atlantic Tropical Cyclone Activity, Wea. Forecasting. 16, 725-734.

Villarini, G., Vecchi A.G., 2012. North Atlantic Power Dissipation Index (PDI) and Accumulated Cyclone Energy (ACE): Statistical Modeling and Sensitivity to Sea Surface

Temperature Changes, J. Climate. 25, 625-637.

Wallace, M.J., and Kousky, V.E., 1968. Observational Evidence of Kelvin Waves in the Tropical Stratosphere, J. Atmos. Sci. 25, 900-907.

Wang Z., 2015. Encyclopedia of Atmospheric Science, Tropical Cyclones and Hurricanes, Tropical Cyclogenesis. 2nd edition, 57-64.

Weissmann, M., Harnisch, F., Wu, C., Lin, P.H., Ohta, Y., Yamashita, K., Kim, Y.H., Jeon, E.H., Nakazawa, T., Aberson, S., 2011. The Influence of Assimilating Dropsonde

Data on Typhoon Track and Midlatitude Forecasts, Mon. Wea. Rev. 139, 908-920.

Willoughby, H.E., 1998. Tropical Cyclone Eye Thermodynamics. Mon. Wea. Rev. 126, 3053-3067.

Zhang C., 2005. Madden‐Julian Oscillation, Reviews of Geophysics, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, 43, 1-36.

Διαδίκτυo

https://www.metric-conversions.org/

https://w2.weather.gov/jetstream/tc_names

https://scholar.google.com/

https://commons.wikimedia.org/wiki/Main_Page

https://www.nhc.noaa.gov/

https://psl.noaa.gov/data/gridded/data.ncep.reanalysis.pressure.html

https://www.coast.noaa.gov/hurricanes/#map=4/32/-80

https://earthobservatory.nasa.gov/


Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.