Кенеттен температураның өсуі: "Жылу шабуылы" – сирек метеорологиялық құбылыс, түнде болады, құрғақ ауамен және күшті желмен байланысты. Төмен температураның кенеттен көтерілуі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Атмосфера температурасының кенеттен өсуі
Sudden increase in atmospheric temperature
Метеорологияда жылулық серпіліс – Жер бетіне жақын ауа температурасының кенеттен, локальді түрде өсуімен сипатталатын сирек атмосфералық құбылыс. Жылулық серпілістер әдетте түнгі уақытта болады және ыдырап бара жатқан дауылдармен байланысты. Олар өте құрғақ ауамен де сипатталады және кейде өте күшті, тіпті зиян келтіретін желдермен қатар жүреді. Бұл құбылыс толыққанды түсіндірілмегенімен, оқиға атмосфераның жоғары қабаттарындағы суық, құрғақ ауа массасына жаңбырдың булануы (вирга) нәтижесінде ауаның айналасындағыдан тығыз болуынан туындайды деп саналады. Ауа массасы жылдам төмен түсіп, қысылудан қызады, тепе-теңдік деңгейінен асып, төмен қарайтын жарылыс сияқты жер бетіне жетеді. Жылулық серпіліс кезінде тіркелген температуралар одан да жоғарылаған, кейде бірнеше минут ішінде немесе одан да көп көтерілген жағдайлар болған.
In meteorology, a heat burst is a rare atmospheric phenomenon characterized by a sudden, localized increase in air temperature near the Earth's surface. Heat bursts typically occur during night time and are associated with decaying thunderstorms. They are also characterized by extremely dry air and are sometimes associated with very strong, even damaging, winds. Although the phenomenon is not fully understood, the event is thought to occur when rain evaporates (virga) into a parcel of cold, dry air high in the atmosphere, making the air denser than its surroundings. The parcel descends rapidly, warming due to compression, overshoots its equilibrium level, and reaches the surface, similar to a downburst. Recorded temperatures during heat bursts have reached well above , sometimes rising by or more within only a few minutes.
Сипаттамалары
Жалпы, жылу шапшаңдары көктемнің соңы мен жаз айларында болады. Осы кезеңде күндізгі жылудың нәтижесінде ауа массасы дауылдары пайда болып, кешкі уақытта күшін жоғалтады. Потенциалды температураның артуына байланысты жылу шапшаңдары көбінесе түнде орын алады, бірақ күндіз де тіркелген жағдайлар бар. Жылу шапшаңдарының ұзақтығы бірнеше минуттан бірнеше сағатқа дейін өзгеруі мүмкін. Бұл құбылыс әдетте күшті соққылы желдермен, температураның күрт өзгеруімен және ылғалдылықтың күрт төмендеуімен бірге жүреді. Олар әлсіреп бара жатқан дауылдық топтың соңында пайда болуы мүмкін. Дауыл кезінде құрғақ ауа және төменгі қабатта температура инверсиясы да болуы мүмкін.
In general, heat bursts occur during the late spring and summer seasons. During these times, air mass thunderstorms tend to generate due to daytime heating and lose their main energy during the evening hours. Due to the potential temperature increase, heat bursts normally occur at night, though they have also been recorded during the daytime. Heat bursts can vary widely in duration, from a couple of minutes to several hours. The phenomenon is usually accompanied by strong gusty winds, extreme temperature changes, and an extreme decrease in humidity. They may occur near the end of a weakening thunderstorm cluster. Dry air and a low level temperature inversion may also be present during the storm.
Себептер
Жылудың жарылуы төменгі жарылыс сияқты механизм арқылы туындайды деп саналады. Күн күркіреген дауыл әлсіреген кезде, бұлт қабаттары көтеріле бастайды. Бұлттар көтерілгеннен кейін, жаңбыр салқындатқан қабат қалды. Бұл шоғыр қанықпаған ауаның күшті ағынын жер бетіне жібереді. Осы процесте жүйе өрлеуге байланысты барлық энергиясын жоғалтады. Жаңбыр тамшылары құрғақ ауада буланып, жылу жарылысының әсерін күшейтеді (булану ауаны салқындатып, тығыздығын арттырады). Қанықпаған ауа атмосфераның төменгі қабаттарына түскенде ауа қысымы артады. Төмен түскен ауа массасы құрғақ адиабатикалық градиент бойынша шамамен 10°C әр 1000 метрге (5.5°F әр 1000 футқа) жылынады. Бұл шоғырдан келген жылы ауа жердегі салқын ауаны ығыстырады. Бұл эффектті су тобырға үрлегенге теңетуге болады. 1990 жылдың 4 наурызында Канзас штатының Гудленд қаласындағы Ұлттық ауа райы қызметі әлсіреген, аздап жаңбыр мен қар жауған жүйені анықтады. Одан кейін күшті жел соғып, температура көтерілді. Бұл деректер жылу жарылысының жаз және қыс айларында да болуы мүмкін екенін, сондай-ақ жылу жарылысының пайда болуы үшін күн күркіреген дауылдың әлсіреуі міндетті емес екенін көрсетті.
Heat bursts are thought to be caused by a mechanism similar to that of downbursts. As the thunderstorm starts to dissipate, the layer of clouds starts to rise. After the clouds have risen, a rain cooled layer remains. The cluster shoots a burst of unsaturated air down towards the ground. In doing so, the system loses all of its updraft related fuel. The raindrops begin to evaporate into dry air, which reinforces the effects of the heat burst (evaporation cools the air, increasing its density). As the unsaturated air descends into lower levels of the atmosphere, the air pressure increases. The descending air parcel warms at the dry adiabatic lapse rate of approximately 10 °C per 1000 meters (5.5 °F per 1000 feet) of descent. The warm air from the cluster replaces the cool air on the ground. The effect is similar to someone blowing down on a puddle of water. On 4 March 1990, the National Weather Service in Goodland, Kansas, detected a system that had weakened, containing light rain showers and snow showers. It was followed by gusty winds and a temperature increase. The detection proved that heat bursts can occur in both summer months and winter months, and also that a weakening thunderstorm was not necessary for the development of a heat burst.
Болжамдау
Жылу шашуды болжау және оған дайындық жасаудың алғашқы қадамы – оған дейін болатын құбылыстарды анықтау. Биік конвекциялық бұлттан түскен жаңбыр бұлт деңгейінен төменде буланып, ауаны салқындатады. Қоршаған ортадан салқын ауа массалары төмен қарай иеленеді. Соңында, температураның өзгеруі және төмен қарайтын ауа ағыны жерге жеткенше жалғасады. Осы кезде ауа массалары қоршаған ортадан жылырақ болады. Макферсон, Лейн, Кроуфорд және Макферсон-младший Оклахома университеті мен Оклахома мемлекеттік университетіне тиесілі Оклахома мезонетінде жылу шашу жүйесін зерттеді. Олардың зерттеу мақсаты – жылу шашуды анықтаудағы технологиялық артықшылықтар мен қиындықтарды анықтау, жылу шашудың ең көп кездесетін уақыты мен мерзімін және Оклахомада жылу шашуға бейімді жерлердің топографиясын зерттеу болды. Ғалымдар мен метеорологтар 15 жылдық кезеңде 390 потенциалды жылу шашу күнін тіркеген деректерді қолмен зерттеу үшін архивтік деректерді пайдаланады. Архивтік деректерді зерттеу барысында, олар потенциалды күндердің 58%-ында құрғақ фронт, фронталдық өту немесе таңғы сағаттарда күн радиациясының артуынан немесе күндізгі жауын-шашын жүйесінен температураның өзгергенін байқады. Архивтік деректерді зерттеу арқылы ғалымдар жылу шашудың басталуын, ең жоғарғы нүктесін және аяқталуын анықтай алады. Жылу шашудың ең жоғарғы нүктесі – тіркелген ең жоғарғы температура. Жылу шашудың басталуы – ауа температурасының ең жоғарғы нүктеден кейін төмендемейтіндей жоғарылауы; ал жылу шашудың аяқталуы – жүйе аймақтың температурасы мен нөлдік нүктесіне әсер етуін тоқтатумен байланысты. Жылу шашудың өмірлік циклын және сипаттамаларын зерттеуден бөлек, ғалымдар тобы Оклахоманың топографиясы солтүстік-батыс және оңтүстік-шығыс Оклахома арасындағы атмосфералық ылғалдың өзгеруімен сәйкес келеді деген қорытындыға келді. Конвекцияның күшеюі әдетте АҚШ-тың Жоғарғы жазықтарында көктемнің соңы мен жаз айларында болады. Сондай-ақ, олар орта тропосфералық көтеру механизмі жоғары ылғалды қабатпен өзара әрекеттессе, конвекция күшеюі мүмкін деген қорытындыға келді.
The first step in forecasting and preparing for heat bursts is recognizing the events that precede them. Rain from a high convection cloud falls below cloud level and evaporates, cooling the air. Air parcels that are cooler than the surrounding environment descend in altitude. Lastly, temperature conversion mixed with a downdraft momentum continues downward until the air reaches the ground. The air parcels then become warmer than their environment. McPherson, Lane, Crawford, and McPherson Jr. researched the heat burst system at the Oklahoma Mesonet, which is owned by both the University of Oklahoma and Oklahoma State University. The purpose of their research was to discover any technological benefits and challenges in detecting heat bursts, to document the time of day and year at which heat bursts are most likely to occur, and to research the topography of where heat bursts are most likely to occur in Oklahoma. Scientists and meteorologists use archived data to manually study data that detected 390 potential heat burst days during a fifteen year period. In studying the archived data, they observed that 58% of the potential days had dry line passages, frontal passages, or a temperature change due to an increase in solar radiation in the hours of the morning or a daytime precipitation weather system. By studying the archived data, scientists have the ability to determine the beginning, peak, and end of heat burst conditions. The peak of heat burst conditions is the maximum observed temperature. The beginning of a heat burst is the time during which the air temperature increases without decreasing until after the peak; the end of a heat burst is when the system ceases to affect the temperature and dew point of the area. In addition to researching the life cycle and characteristics of heat bursts, a group of scientists concluded that the topography of Oklahoma coincided with the change in atmospheric moisture between northwest and southeast Oklahoma. An increase in convection normally occurs over the High Plains of the United States during the late spring and summer. They also concluded that a higher increase in convection develops if a mid tropospheric lifting mechanism interacts with an elevated moist layer.
Құжатталған жағдайлар
Күні Орны Температура °F/°C (Бастапқы) Температура °F/°C (Соңғы) Айырмашылық (Макс) Сілтеме(лер)9 қыркүйек 2023Шерц, Техас73 °F (23 °C)93 °F (34 °C)20 °F24 шілде 2023 Өлім сарқысы, Калифорния 16 °F17 шілде 2023 Чероки, Оклахома 13 °F 17 маусым 2022 Джорджтаун, Техас 17°F 11 қазан 2022 Дурбан, Оңтүстік Африка 12°F 14 маусым 2022 Трейси, Миннесота 13°F 21 мамыр 2022 Бежа, Португалия 18.9°F 20 мамыр 2022 Гринвилл, Солтүстік Каролина 13°F 22 маусым 2021 Литлтон, Колорадо 16°F 13 маусым 2021 Фриона, Техас 18°F 18 мамыр 2021Сан-Антонио, Техас79 °F (26 °C)91 °F (33 °C)12°F 4 маусым 2020 Эдмонд, Оклахома 25 шілде 2019 Донна Нук, Линкольншир, Англия 18°F 16 шілде 2017 Чикаго, Иллинойс 7°F 16 шілде 2017 Чикаго, Иллинойс 8°F Шілде 2016 Хобарт, Оклахома 25.2°F 29 шілде 2014 Калгари, Альберта 7°F Қаңтар 2014 Мельбурн, Виктория 16.2°F 14.9°F 12.6°F 5°F 11 маусым 2013 Гранд-Айленд, Небраска 19.5°F 15 мамыр 2013 Дейн округі, Висконсин 10°F 14 мамыр 2013 Оңтүстік Дакота 21°F 1 шілде 2012 Джорджтаун, Оңтүстік Каролина 11°F 3 мамыр 2012 Бассей, Айова 11°F 29 сәуір 2012 Торси, Сен-э-Марн, Франция 18.9°F 23 тамыз 2011 Атлантик, Айова 14°F 3 шілде 2011 Индианаполис, Индиана 15°F 9 маусым 2011 Уичита, Канзас 17°F 29 қазан 2009 Буэнос-Айрес, Аргентина 6.4°F 26 сәуір 2009 Делмарва түбегі 19°F 18 тамыз 2008 Эдмонтон, Альберта 16°F 3 тамыз 2008 Су-Фолс, Оңтүстік Дакота 31°F 26 маусым 2008 Козад, Небраска 20°F 16 маусым 2008 Мидленд, Техас 26°F 25 мамыр 2008 Эмпория, Канзас 20°F 16 шілде 2006 Канби, Миннесота 20 маусым 2006 Хастингс, Небраска 19°F 12 маусым 2004 Уичита-Фолс, Техас 11°F Мамыр 1996 Чикаша, Оклахома 14.3°F Мамыр 1996 Ниннеках, Оклахома 13.5°F 28 шілде 1995 Феникс, Аризона 8°F 2 шілде 1994 Барселона, Испания 23°F Тамыз 1993 Барселона, Испания 23 °F 15 маусым 1960 Копперл, Техас 25 °FМүмкін, температура одан да жоғары көтерілген, бірақ температураны дейін анықтайтын термометрлер бұзылды.
Date Location Temperature °F/°C (Initial) Temperature °F/°C (Final) Difference (Max) Reference(s)9 September 2023Schertz, TX73 °F (23 °C)93 °F (34 °C)20 °F24 July 2023 Death Valley, California 16 °F17 July 2023 Cherokee, Oklahoma 13 °F 17 June 2022 Georgetown, Texas 17°F 11 October 2022 Durban, South Africa 12°F 14 June 2022 Tracy, Minnesota 13°F 21 May 2022 Beja, Portugal 18.9°F 20 May 2022 Greenville, North Carolina 13°F 22 June 2021 Littleton, Colorado 16°F 13 June 2021 Friona, Texas 18°F 18 May 2021San Antonio, Texas79 °F (26 °C)91 °F (33 °C)12°F 4 June 2020 Edmond, Oklahoma 25 July 2019 Donna Nook, Lincolnshire, England 18°F 16 July 2017 Chicago, Illinois 7°F 16 July 2017 Chicago, Illinois 8°F July 2016 Hobart, Oklahoma 25.2°F 29 July 2014 Calgary, Alberta 7°F January 2014 Melbourne, Victoria 16.2°F 14.9°F 12.6°F 5°F 11 June 2013 Grand Island, Nebraska 19.5°F 15 May 2013 Dane County, Wisconsin 10°F 14 May 2013 South Dakota 21°F 1 July 2012 Georgetown, South Carolina 11°F 3 May 2012 Bussey, Iowa 11°F 29 April 2012 Torcy, Seine et Marne, France 18.9°F 23 August 2011 Atlantic, Iowa 14°F 3 July 2011 Indianapolis, Indiana 15°F 9 June 2011 Wichita, Kansas 17°F 29 October 2009 Buenos Aires, Argentina 6.4°F 26 April 2009 Delmarva Peninsula 19°F 18 August 2008 Edmonton, Alberta 16°F 3 August 2008 Sioux Falls, South Dakota 31°F 26 June 2008 Cozad, Nebraska 20°F 16 June 2008 Midland, Texas 26°F 25 May 2008 Emporia, Kansas 20°F 16 July 2006 Canby, Minnesota 20 June 2006 Hastings, Nebraska 19°F 12 June 2004 Wichita Falls, Texas 11°F May 1996 Chickasha, Oklahoma 14.3°F May 1996 Ninnekah, Oklahoma 13.5°F 28 July 1995 Phoenix, Arizona 8°F 2 July 1994 Barcelona, Spain 23°F August 1993 Barcelona, Spain 23 °F 15 June 1960 Kopperl, Texas 25 °FPossible that temps rose above , however thermometers designed to detect temperatures up to broke.