Кіріспе
Суперклеткалы дауылда торнадо айналымын көрсететін ауа райы радарының белгісі. Торнадолық ілмек эхосы – суперклеткалы дауылдардың кейбіреулерінде кездесетін, ілмек пішіндес ауа райы радарының белгісі. Ол дауылдың төменгі бөліктерінде ауа мен жауын-шашын мезоциклонға ағып кірген кезде пайда болады, нәтижесінде кері шағылыстың қисық ерекшелігі қалыптасады. Эхо жаңбыр, градус немесе тіпті суперклетканың айналасына оралған қирандылардан туындайды. Бұл торнадо тудыратын суперклеткалардың классикалық белгілерінің бірі. Ұлттық метеорологиялық қызмет торнадолық ілмек эхосының торнадолық тұтқа белгісімен сәйкес келуін торнадо туралы ескерту беруге жеткілікті деп есептеуі мүмкін.
A hook echo is a pendant or hook shaped weather radar signature as part of some supercell thunderstorms. It is found in the lower portions of a storm as air and precipitation flow into a mesocyclone, resulting in a curved feature of reflectivity. The echo is produced by rain, hail, or even debris being wrapped around the supercell. It is one of the classic hallmarks of tornado producing supercells. The National Weather Service may consider the presence of a hook echo coinciding with a tornado vortex signature as sufficient to justify issuing a tornado warning.
Тарих
Торнадоның болжаусыз және қауіпті болу мүмкіндігінен туындаған метеорологиялық қоғамдастықта метеорологиялық радардың алғашқы күндерінен бастап радар арқылы торнадоны анықтау мүмкіндігі талқыланды. Торнадо мен ілмек эхосы арасындағы алғашқы байланысты 1949 жылы Э.М. Брукс ашты. Брукс радиусы шамамен 8–16 км болатын айналымдарды радарда байқады. Бұл айналымдар суперклеткалық дауылдармен байланысты болды және Брукс оларды «торнадо циклондары» деп атады. Ілмек эхосы мен нақты торнадо арасындағы алғашқы құжатталған байланыс 1953 жылдың 9 сәуірінде Иллинойс штатының Урбана-Шампейн қаласының жанында тіркелді. Бұл оқиғаны Іллинойс штатының су зерттеу қызметінің инженер-электригі Дональд Стаггс кездейсоқ түрде анықтады. Стаггс жауын-шашынды өлшеуге арналған эксперименталды радарлық құрылмын жөндеу және сынау кезінде жақын жердегі дауылмен байланысты ерекше радарлық эхоны байқады. Бұл ерекше эхо алты санының пішіндес жауын-шашын аймағы болып көрінді – содан бері «ілмек эхосы» термині пайда болды. Стаггс эхоны метеорологтардың қосымша талдауы үшін жазды. Бұл ерекше эхо деректерін қарастырған метеорологтар Ф.А. Хафф, Х.В. Хайзер және С.Г. Биглер радардағы «алты пішіндес» эхоға сәйкес келетін географиялық орналасқан жерде құрылымдық торнадо болғанын анықтады. Белгілі дауыл зерттеушісі Тед Фуджита да 1953 жылдың 9 сәуірінде, Хафф және т.б. ашқан күні болған әртүрлі суперклеткалық дауылдармен ілмек эхоларын құжаттады. Ілмек эхоларының эволюциясын егжей-тегжейлі зерттегеннен кейін Фуджита кейбір күшті дауылдардың айналуға қабілетті болуы мүмкін деген гипотезаны жасады. J.R. Фулкс 1962 жылы ілмек эхоларының қалыптасуы туралы алғашқы гипотезаны ұсынды. Фулкс 1960 жылы Орталық Оклахомада орнатылған Доплер ауа райы радарларынан алынған желдің жылдамдығы туралы деректерді талдады. Доплер деректері дауыл кезіндегі желдің жылдамдығының қатты көлденең жел қиылысымен және мезоциклонмен байланысты екенін көрсетті, олар торнадо тудыруға қабілетті деп анықталды.
Байқаудың шектеулері
Қалқа эхосы әрқашан айқын байқалмайды. Атап айтқанда, АҚШ-тың оңтүстігінде найзағайлар мезоциклонды қоршаған көп жауын-шашын құрылымын қабылдайды, бұл жоғары жауын-шашынды (HP) супержасушаға алып келеді, ол қалқа пішінін жасырады. HP супержасушаларында көбінесе "бүйрек пішінді" сияқты жоғары шағылыстырмалы салғаны немесе алдыңғы жақтағы ойық (FFN) болады. Тағы бір шектеу фактор – радардың ажыратымдылығы. 2008 жылға дейін NEXRAD-тың қашықтық ажыратымдылығы 1000 метрді құрады, ал қалқа эхосын тудыратын процестер кіші масштабта жүреді.