Klesající poryv

Downburst je Windstream intenzivní dolů pod bouře , drcení povrch, který produkuje vine násilné, divergentní a turbulentní . Je tvořen sestupem srážek a chladnějším a sušším vzduchem, který infiltruje kumulonimbus, který při dosažení země způsobí chladnou kapku šířící se ve ventilátoru pod mrakem. Klesající poryvy mohou nastat za jednotlivých bouřek nebo s konkrétními buňkami v linii bouřky. Poškození se proto rozšíří na více či méně široké chodby, mluvíme tedy o mikro a makro výbuchech . Určité obzvláště prudké klesající poryvy by byly zodpovědné za meteorologický jev, který je tak obávaný mnoha navigátory a nazývá se „ bílé zrno “.

Původ

Vzduchová struktura v bouřlivém prostředí je horká a vlhká na nízké úrovni, ale suchá a studená na vysoké úrovni. Když se balík vzduchu na dané úrovni ohřeje více než toto prostředí, posune se nahoru. Kondenzace tvoří mrak cumulonimbus, ve kterém se vyvíjejí srážky .

Nakonec se dešťové jádro stane příliš těžkým na to, aby ho podporoval updraft, který vytváří mrak. Poté začne sestupovat. Na obrázku je vidět životní cyklus bouřky a šipky ukazují směr pohybu vzduchu. Při běžné bouřce to dává víceméně silnou poryvovou frontu. Avšak při bouřce, kde jsou srážky velmi intenzivní a nestabilita ( potenciální dostupná konvekční energie ) je vysoká, se poryv dolů stává extrémním.

Jedná se o druh náhlého kolapsu horních vrstvách atmosféry , opravdová lavina ze vzduchu způsobuje prudké atmosférické turbulence, sílu silného hurikánu , a trvající od několika sekund do několika sekund. Desítkách minut. Je to tento extrémně prudký downwash, kterému říkáme sestupný poryv.

Experimentální vzorec byl vyvinut S. Stewartem z Národní meteorologické služby pro odhad rychlosti poryvu (ke kterému lze přidat rychlost translace bouřky) pomocí hmotnosti srážkového sloupce (VIL v mm) a výšky horní části mrak (v metrech):

{\ displaystyle Rafale = \ left [\ left (20,628571 \ ms ^ {- 2} \ right) * VIL- \ left (3,125 * 10 ^ {- 6} \ s ^ {- 2} \ right) * summit ^ {2} \ vpravo] ^ {0,5} \ qquad \ vlevo (v \ m / s \ vpravo)}

Typy

Existují dva typy násilných poryvů klasifikovaných podle prostředí bouřky:

K vlhkému klesajícímu poryvu dochází, když je vzduch vlhký v celé vrstvě, mezi zemí a průměrnou úrovní atmosféry, kde dochází k sestupu. Kromě toho je vzduch na vysoké úrovni, který může vstoupit do bouře, chladnější než tento. Je tedy v záporné rovnováze ( Archimédův tah ) a bude také klesat. Foukaný vítr je pak doprovázen deštěm.
Suchý sestupný poryv se vyskytuje ve velmi suchém prostředí v nízkých úrovních pod bouřkou. Klesající srážení se poté odpaří, než dosáhne země. Balíček vzduchu, který obsahoval tyto srážky, je poté chladnější než okolní prostředí díky ztrátě tepla v důsledku odpařování a zrychluje směrem dolů. Existuje tedy poryv bez deště. V některých extrémních případech může tento suchý výbuch způsobit úpal .

Rozměry

Jádro srážek a studeného vzduchu, které sestupuje z kumulonimbu, může mít větší nebo menší boční rozměr. Jakmile bude vzduch na zemi, bude vzduch rozptýlen ve větráku na více či méně širokou oblast. Proto také klasifikujeme sestupné výbuchy do:

makro poryvy, když je koridor poškození širší než 4 km;
mikropraskliny, pokud jsou menší než 4 km.

Makro záblesky trvají 5 až 30 minut, zatímco záblesky trvají méně než 5 minut. V Evropě se někdy používají pojmy sestupné vzduchové mikro a makrochasy.

Poškození

Sestupné poryvy větru jsou často zaměňovány s tornády kvůli rozsahu škod, které způsobují. Oba mohou navíc toto poškození šířit po chodbě. Vlastnosti sestupného poryvu se však liší od tornáda:

Tornádo je tvořeno rotujícím a stoupajícím vzduchem . Takže v oblasti poškození budou známky rotace jako křivé stromy. Trosky budou také nalezeny v různých směrech v chodbě a podél ní, v závislosti na straně víru, který ji sekal. Stromy nebo stavby budou často poškozeny několik metrů nad zemí v chodbě poškození;

Poryv dolů je charakterizován skutečností, že vzduch, který se neotáčí, spěchá k povrchu Země rychlostí až více než 200 kilometrů za hodinu. Větry, které tento jev doprovázejí, ovlivňují omezenou oblast a trvají jen několik minut. Objekty budou proto všechny vyfukovány stejným směrem, tedy směrem, kterým závan míří. Když fouká vítr rychlostí 70 až 90 km / h, jsou poškozené střešní krytiny a větve. S poryvy nad 90 km / h vidíme vyvrácené stromy, převrácené malé čluny a malá letadla, řidiči ztrácejí kontrolu nad svými vozidly na otevřených silnicích a stavby jsou značně poškozeny. V případě mikroburstů mohou být dostatečně silné, aby způsobily poškození struktury.

Letecká nebezpečí

Sestupné poryvy jsou pro letadla velmi nebezpečné , zejména při vzletech a přistáních . Náhlá změna síly větru na krátké vzdálenosti skutečně výrazně změní vztlak letadla. To platí zejména pro mikrotrhliny, které se vyskytují na velmi malých plochách a způsobují více rozdrcení.

V tomto typu situace letí letadlo blízko země, rychlostí blízkou rychlosti stání a v obtížně měnitelném postoji . Například během přistání pilot přizpůsobí svou rychlost klesání rychlosti větru okolního prostředí, ale nárazově čelí poryvu rovině, která poté načte rychlost a nezkušený pilot sníží plyn, aby znovu získal sklon svahu. Jakmile však letadlo přejde na druhou stranu poryvu, vítr zcela změní směr. Letoun náhle viděl, jak se jeho vzestup prudce zmenšil, a havaroval, než bylo možné provést nápravu. Naopak zkušený pilot zvýší při příjezdu do poryvu svou rychlost, aby se při změně směru větru mohl dostatečně zvednout.

Ve Spojených státech amerických byla provedena řada případových studií nehod , závěrem bylo rozmístit na letištích několik radarů specializujících se na jemné zaznamenávání větrných podmínek v dolní atmosféře, profilovače větru , k identifikaci přítomnosti mikroskopických výbuchy kolem letiště a vybavení komerčních letadel Dopplerovými radary . Řídící letového provozu také konzultují meteorologické radary ke sledování potenciálně prudkých bouří a dokonce i konkrétní typ byl vyvinut v 90. letech ve Spojených státech, radar počasí na letišti , jemnější rozlišení identifikuje záblesky delšího dosahu. To umožňuje zabránit přistání a vzletům v nebezpečných oblastech nebo varovat piloty, kteří se jim nemohou vyhnout.

Bibliografie

(in) Fujita, TT ( 1981 ). „Tornáda a výbuchy v kontextu zobecněných planetárních měřítek“. Journal of the Atmospheric Sciences , 38 (8).
(en) Fujita, TT ( 1985 ). "Downburst, microburst a macroburst". SMRP Research Paper 210, 122 stran
(en) Wilson, James W. a Roger M. Wakimoto ( 2001 ). „Objev downburstu - příspěvek společnosti TT Fujita“. Bulletin of the American Meteorological Society , 82 (1).

Poznámky a odkazy

„ Sestupný poryv “ , Porozumění meteorologii , Météo-France ,31. prosince 2002(k dispozici na 1. st září 2013 )
Bureau meteorologie , „ významné jevy pro letectví: Storms a hluboké konvekce (strany 27-33) “ [PDF] , Světová meteorologická organizace (k dispozici na 1. st září 2013 )
(in) S. Stewart , „ Predikce poryvů poryvů bouřky pomocí vertikálně integrovaného obsahu kapalné vody a mechanismu penetračního downdraftu “ , NOAA Tech. Memo. , NWS, sv. SR-136,1991, str. 20 ( číst online [PDF] ).
Meteorologická služba Kanady , „ Jaro a léto rizika , “ Environment Canada (zobrazena 19. července 2018 ) .
Meteorologická služba Kanady , METAVI: Atmosféra, počasí a letecká navigace , Environment Canada ,ledna 2011, 260 s. ( číst online [PDF] ) , kap. 13 („Bouřky a tornáda“), s. 13 119-133.
(en) Letecká základna Langley, „ Zvyšování bezpečnosti oblohy před střihem větru “ , NASA ,Červen 1992(k dispozici na 1. st září 2013 )
(in) " Terminal Doppler meteorologického radaru informace " , národní meteorologická služba (k dispozici na 1. st září 2013 )
(in) " Terminal Doppler meteorologického radaru (TDWR) " , MIT Lincoln Laboratories (k dispozici na 1. st září 2013 )