Введение
Мезомасштабная конвективная система в форме лука
Эхо лука – это характерный радиолокационный сигнал от мезомасштабной конвективной системы, имеющей форму лука. Эти системы могут вызывать сильные прямолинейные ветры и иногда торнадо, приводя к значительным разрушениям. Они также могут перерастать в derechos или формировать линейный эховолновой паттерн (LEWP).
Исследования
Термин "эхо лука" впервые был использован Теодором Фуджитой в его статье "Руководство по идентификации нисходящих потоков для проекта NIMROD" в мае 1978 года. В 2004 году были проведены исследования для более точного прогнозирования формирования эхо лука, в частности, формирования эхо лука из слабоорганизованных линий шквала и суперячеек. Исследователи установили, что эхо лука наиболее вероятно формируется в слабоорганизованных ячейках. В 2007 году был проведен семинар по эхо лука в Среднем Западе, на котором метеорологи собрались для обмена результатами исследований с целью лучшего понимания этого явления.
Формирование
Эхо лука связано с линиями шквала или полосами конвективных гроз. Эти эхо могут варьироваться в размерах от 20 до 200 км и существовать от 3 до 6 часов. Эхо лука обычно формируется при умеренном или сильном сдвиге ветра в нижних 2–3 км атмосферы. Хотя они похожи на линии шквала, эхо лука имеют меньший масштаб и перемещаются ветром внутри себя. Они имеют тенденцию расширяться наружу и со временем ослабевать. Эхо лука также уменьшает вероятность образования торнадо непосредственно в грозе. "Форма лука" эхо является результатом фокусировки мощного потока воздуха в задней части системы. Особенно сильные эхо лука, вызывающие разрушительные повреждения по всей ширине шторма, часто называют деречо.
Задний приток струи
Для формирования дугового эхо требуется сильный поднятый задний приток струи на средних уровнях. Интенсивность холодного фронта и мезомаксимума у поверхности, а также более высокие температуры в верхних слоях атмосферы, вызванные конвекцией, способствуют образованию мезолоу на средних уровнях, что усиливает эту струю. Достигнув границы конвективной зоны, струя опускается и распространяется вдоль поверхности, генерируя прямолинейные ветры. Благодаря небольшому размеру дугового эхо, вихри усиливают поток воздуха на среднем уровне между ними, что, в свою очередь, укрепляет задний приток струи. Поверхностные ветры усиливаются за счет опускающейся струи. Дуговые эхо способны создавать прямолинейные ветры, по силе сопоставимые со многими торнадо. Фактически, мощное дуговое эхо может вызвать более обширные и интенсивные разрушения, чем большинство торнадо. Кроме того, дуговые эхо в форме волнового линейного эхо создают благоприятные условия для формирования торнадо. Полузасушливый климат и пересеченный рельеф внутренних районов западных Соединенных Штатов не способствуют развитию дуговых эхо. Однако 21 апреля 2011 года над Большим Соленым озером (GSL) в штате Юта сформировалось дуговое эхо, связанное с быстро движущимся возмущением в средней тропосфере, которое вызвало разрушительные ветры вдоль своего пути.
Заметные бури с дужной эхо
В 1674 году город Утрехт в Нидерландах был разрушен штормом, который, как полагают, представлял собой штормовой комплекс в форме дуги (bow echo). Часть разрушений в городе видна до сих пор, а интенсивная штормовая активность была зафиксирована и в других регионах Европы. Во время штормов в Европе в выходные дни Пятидесятницы 2014 года мощный штормовой комплекс в форме дуги прошел над Рейнско-Рурским мегаполисом, вызвав гибель 6 человек и ущерб на сумму около 650 миллионов евро.