Тропиктік дауылдардың негізгі қозғаушы күші – ыстық мұнаралар. Бұл құбылыс атмосферадағы ылғалдың конденсациясынан пайда болады, айналмалы көтерілуге әкеліп, дауылдарды күшейтеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ыстық мұнара – атмосфераның ең төменгі қабаты, тропосферадан стратосфераға дейін жететін тропикалық кумулонимбус бұлты. Бұл құрылымдар су буы сұйықтыққа конденсацияланып, бұлттың ішінде мұзға айналғанда бөлінетін үлкен мөлшердегі жасырын жылуға байланысты "ыстық" деп аталады. Жеткілікті вихрь аймақтарындағы ыстық мұнаралар айналатын көтерілгіш ағындарға ие болады; олар вихрьті ыстық мұнаралар деп аталады. Кейбір жағдайларда ыстық мұнаралар супержәндіктердің сипаттамаларын дамытады, көтерілгіш ағында терең және тұрақты айналу болады. Ыстық мұнаралардың тропикалық ауа райындағы рөлін алғаш рет 1958 жылы Джоан Симпсон анықтады. 1960 жылдары ыстық мұнаралар тропикалық метеорологиядағы талқылаулардың басты тақырыбы болды және қазір тропикалық циклон ішіндегі ауаның көтерілуіне ықпал ететін негізгі күш және Хэдли айналымының маңызды бөлігі деп есептеледі. Ғылыми әдебиеттерде ыстық мұнаралар туралы мәліметтер 1970 жылдары азайғанмен, ыстық мұнаралар зерттеудің белсенді саласы болып қала береді. Тропикалық циклон ішіндегі ыстық мұнаралардың болуы тропикалық циклонның қарқындылығының артуымен байланысты.
A hot tower is a tropical cumulonimbus cloud that reaches out of the lowest layer of the atmosphere, the troposphere, and into the stratosphere. These formations are called "hot" because of the large amount of latent heat released as water vapor condenses into liquid and freezes into ice within the cloud. Hot towers in regions of sufficient vorticity may acquire rotating updrafts; these are known as vortical hot towers In some instances, hot towers appear to develop characteristics of a supercell, with deep and persistent rotation present in the updraft. The role of hot towers in tropical weather was first formulated by Joanne Simpson in 1958. Hot towers dominated discussions in tropical meteorology in the 1960s and are now considered the main drivers of rising air within tropical cyclones and a major component of the Hadley circulation. Although the prevalence of hot towers in scientific literature decreased in the 1970s, hot towers remain an active area of research. The presence of hot towers in tropical cyclones is correlated with an increase in the tropical cyclones' intensities.
Байқау
Ыстық мұнаралар алғаш рет 1950 жылдары радармен байқалды.
Hot towers were first detected by radar in the 1950s.
Құрылымы
Ыстық мұнара термині тез жоғары көтерілетін ауа массаларына да, олармен бірге жүретін биік кумулонимбус бұлттарына да қолданылады. 1958 жылы ыстық мұнаралардың ролін сипаттаған алғашқы мақаласында Риль мен Симпсон бұл бұлттарды «тар жылы мұнаралар» деп сипаттады, бірақ 1960 жылға қарай бұл идеяны «ыстық мұнара гипотезасы» деп атауға кірісті. Келесі екі онжылдық бойы ыстық мұнаралар кумулялық бұлттар мен олардың кең ауқымды тропикалық ортасы арасындағы өзара әрекеттесу туралы ғылыми талқылаудың басты тақырыбы болды. 1958 жылы «Дейзи» дауылына жасалған әуеден бақылаулар тропикалық циклон ішіндегі конвекцияның кумулонимбус бұлттарының бірнеше аймақтарымен ғана шектелгенін көрсетті, бұл ауаның циклонның бүкіл қабығы бойынша тараған деген ойды жоққа шығарды және ыстық мұнара гипотезасын қолдады. «Дейзи» дауылы кезінде конвекциялық кумулонимбус бұлттары дауылмен байланысты жауын-шашынның жалпы аймағының шамамен төрт пайызын құрады. 1961 жылы Риль мен Симпсон «Дейзи» дауылының NHRP деректерін пайдалана отырып жасаған талдауында ыстық мұнаралардың тропикалық циклонның жоғары тропосфераға жылы ауаны жеткізудің басты механизмі екені анықталды. Тропикалық циклонның маңыздылығы артып келе жатқан ыстық мұнаралар бастапқы ауа райы модельдерінде параметрлеуді – шағын масштабтағы құбылыстар мен өзара әрекеттесулерді, яғни жеке кумулялық бұлттарды бейнелеуді дамытуға түрткі болды. Ыстық мұнара гипотезасы екінші түрдегі конвективті тұрақсыздық (CISK) дамуына да әсер етті: бұл тұжырымдамалық модель жеке кумулилерден бөлінетін жасырын жылу мен тропикалық циклонмен байланысты конвергенция арасындағы кері байланысқа баса назар аударды. 1970 жылдарға қарай ыстық мұнара гипотезасымен ұсынылған көптеген идеялар мен болжамдар эмпирикалық байқаулар арқылы расталды. Ыстық мұнара гипотезасын сынағандар кумулонимбус бұлтының сүйрелуден толығымен бос болуы мүмкін емес деп мәлімдеді. Ыстық мұнаралар циклон күшейе бастағанда, мүмкін, жылдам пайда болуы мүмкін. 1998 жылдың тамызында «Бонни» дауылы Солтүстік Каролинаға соққы беру алдында күшейген кезде, оның үстінен ерекше биік ыстық мұнара көтерілді.
The term hot tower has been applied to both rapidly rising parcels of air and the tall cumulonimbus clouds that accompany them. In their original 1958 paper outlining the role of hot towers, Riehl and Simpson described these clouds as "narrow warm towers", but began terming the idea as the "hot tower hypothesis" by 1960. For the next two decades, hot towers dominated scientific discussion concerning the interaction between cumulus clouds and their larger scale tropical environments. Aerial observations of Hurricane Daisy in 1958 suggested that convection within tropical cyclones was limited to a few areas of cumulonimbus clouds, dispelling the idea that rising air was distributed throughout the entire cyclone's envelope and lending support for the hot tower hypothesis. In the case of Hurricane Daisy, the convecting cumulonimbus clouds represented only about four percent of the total region of precipitation associated with the hurricane. A 1961 analysis by Riehl and Simpson using the NHRP data from Hurricane Daisy concluded that hot towers were the principal mechanism by which tropical cyclones move warm air into the upper troposphere. The newfound importance of hot towers in tropical cyclones motivated the development of parametrization—the representation of small scale phenomena and interactions, i. e. individual cumulus clouds—in early weather models. The hot tower hypothesis also inspired the development of convective instability of the second kind (CISK): a conceptual model that emphasized the feedbacks between the latent heat released by individual cumuli and the convergence associated with tropical cyclones. By the 1970s, many of the ideas and predictions put forth by the hot tower hypothesis had been validated by empirical observations. Critics of the hot tower hypothesis contended it was implausible that a cumulonimbus cloud could be free of entrainment. Hot towers may appear when a cyclone is about to intensify, possibly rapidly. A particularly tall hot tower rose above Hurricane Bonnie in August 1998, as the storm intensified before striking North Carolina.