Введение

Облачная и осадочная структура

Дождевая полоса – это облачная и осадочная структура, связанная с областью осадков, которая значительно вытянута. Дождевые полосы могут быть слоистыми или кучево-конвективными и формируются из-за разницы температур. Когда это вытягивание осадков отмечается на изображениях с метеорологических радаров, оно называется полосной структурой. Дождевые полосы в тропических циклонах имеют изогнутую форму. Дождевые полосы тропических циклонов содержат ливни и грозы, которые вместе с глазной стеной и глазом составляют ураган или тропический шторм. Степень распространения дождевых полос вокруг тропического циклона может помочь определить его интенсивность. Дождевые полосы, образующиеся вблизи и впереди холодных фронтов, могут быть сквальными линиями, способными вызывать торнадо. Дождевые полосы, связанные с холодными фронтами, могут деформироваться горными преградами, перпендикулярными направлению фронта, из-за формирования струи низкого уровня, создаваемой барьером. Полосы гроз могут формироваться на границах между морским и сухим бризом, при наличии достаточного количества влаги. Если дождевые полосы, связанные с морским бризом, становятся достаточно активными непосредственно перед холодным фронтом, они могут затруднить определение местоположения самого холодного фронта. Полосы в структуре осадков в виде запятой экстратропического циклона могут приносить значительное количество дождя или снега. За экстратропическими циклонами дождевые полосы могут формироваться под воздействием ветра от относительно теплых водоемов, таких как Великие озера. Если атмосфера достаточно холодная, эти дождевые полосы могут вызывать сильный снегопад.

Экстратропические циклоны

Дождевые полосы, расположенные впереди теплых окклюдированных фронтов и теплых фронтов, связаны со слабыми восходящими движениями воздуха и, как правило, имеют широкую стратиформную структуру. В атмосфере с большим содержанием влаги в приземном слое и вертикальным сдвигом ветра формируются узкие конвективные дождевые полосы, известные как линии шквала, которые обычно располагаются в теплом секторе циклона, впереди мощных холодных фронтов, связанных с внетропическими циклонами. Более широкие дождевые полосы могут возникать за холодными фронтами, которые, как правило, характеризуются более стратиформными и менее конвективными осадками. В холодном секторе, к северу и северо-западу от центра циклона, в более холодных циклонах, могут формироваться полосы интенсивного снегопада небольшого или мезомасштабного размера, входящие в состав структуры осадков в виде "хвоста" циклона, шириной от 32 до 80 км. Эти полосы в "хвосте" связаны с областями фронтогенеза, или зонами усиления градиента температуры. К юго-западу от внетропических циклонов изогнутые потоки холодного воздуха, проходящие над относительно теплыми Великими озерами, могут приводить к образованию узких снежных полос, вызывающих значительные локальные снегопады.

Узкий холодный фронтальный дождевой пояс

Узкая холодная фронтальная дождевая полоса (NCFR) – характерная особенность особенно резких холодных фронтов. Обычно их легко увидеть на спутниковых изображениях. NCFR обычно сопровождаются сильными порывистыми ветрами и кратковременными, но интенсивными осадками. Конвекция может возникать или не возникать в зависимости от устойчивости воздушной массы, поднимаемой фронтом. Такие фронты обычно также характеризуются резким изменением направления ветра и понижением температуры.

Тропические циклоны

Дождевые полосы существуют на периферии тропических циклонов и направлены к центру низкого давления. Для формирования дождевых полос в тропических циклонах требуется достаточное количество влаги и наличие слоя более холодного воздуха в нижних слоях атмосферы. Полосы, расположенные ближе к центру циклона, мигрируют наружу. Они способны вызывать сильные дожди, порывистый ветер и даже торнадо, особенно в правом переднем квадранте циклона. Некоторые дождевые полосы приближаются к центру, формируя вторичную, или внешнюю, стенку глаза урагана, особенно при высокой интенсивности. Спиральные дождевые полосы являются настолько фундаментальной структурой тропического циклона, что в большинстве бассейнов тропических циклонов основным методом определения максимальной устойчивой скорости ветра является спутниковая техника Дворжака. В рамках этого метода степень спиральной структуры и разница температур между глазом и стенкой глаза используются для оценки максимальной устойчивой скорости ветра и центрального давления. Значения центрального давления, полученные с помощью этой методики, являются приблизительными. Различные исследовательские программы изучают эти дождевые полосы, в том числе эксперимент по изучению дождевых полос и изменению интенсивности ураганов (Hurricane Rainband and Intensity Change Experiment).

Принужденная географией

Конвективные дождевые полосы могут формироваться параллельно рельефу с наветренной стороны из-за подветренных волн, вызванных холмами непосредственно перед областью образования облаков. Обычно расстояние между ними составляет от нескольких до десятков километров. Когда полосы осадков вблизи фронтальных зон приближаются к крутому рельефу, формируется низкоуровневый барьерный струйный поток, параллельный и непосредственно перед горным хребтом, который замедляет фронтальную дождевую полосу непосредственно перед горным барьером. При достаточном содержании влаги фронты морского и сухопутного бризов могут формировать конвективные дождевые полосы. Линии гроз, связанные с морским бризом, могут становиться достаточно интенсивными, чтобы к вечеру маскировать местоположение приближающегося холодного фронта. Края океанических течений могут приводить к развитию грозовых полос из-за разницы температур на границе этих течений. С подветренной стороны островов могут развиваться полосы ливней и гроз из-за конвергенции ветра на нижних уровнях атмосферы по краям островов. У побережья Калифорнии это явление наблюдалось в отроге холодных фронтов.