science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers bestuderen atmosferische golven die uit orkanen komen

De rode curve toont de voorrand van een pakket zwaartekrachtgolven dat naar buiten uitstraalt op de top van Typhoon Meranti op 12 september, 2016. Credit:zichtbaar beeld van de Himawari-satelliet, onderhouden door het Japan Meteorological Agency, en verwerkt door Brian McNoldy, University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science

Onderzoekers geloven dat ze een nieuwe manier hebben gevonden om de intensiteit en locatie van orkanen op honderden kilometers afstand te volgen door atmosferische golven te detecteren die uitstralen vanuit de centra van deze krachtige stormen.

In een nieuwe studie, wetenschappers van de University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science en de Hurricane Research Division van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) presenteerden directe observaties van de golven, verkregen door NOAA-vliegtuigen die in orkanen vliegen en door een onderzoeksboei in de Stille Oceaan. De golven, bekend als atmosferische zwaartekrachtgolven, worden geproduceerd door sterke onweersbuien in de buurt van het oog en stralen naar buiten uit in uitzettende spiralen.

"Deze zeer subtiele golven zijn soms te zien op satellietbeelden, " zei David Nolan, hoogleraar bij de vakgroep Atmosferische Wetenschappen, en hoofdauteur van de studie. "We hebben ze kunnen meten in vliegtuiggegevens en oppervlakte-instrumenten."

In aanvulling, zegt Nolan, computersimulaties uitgevoerd in het UM Center for Computational Science kunnen de golven reproduceren, waaruit blijkt dat de golfsterktes gerelateerd kunnen worden aan de maximale windsnelheid in de kern van de storm. Deze bevindingen suggereren dat orkanen en tyfoons op honderden kilometers afstand kunnen worden gevolgd met relatief goedkope instrumenten. zoals barometers en anemometers, net zoals aardbevingen van over de hele wereld worden gevolgd door seismometers.

Animatie van zichtbare beelden van Typhoon Meranti werd genomen vanaf de Himawari-satelliet, elke 2 1/2 minuut gedurende drie uur. Krediet:David Nolan en Brian McNoldy, University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science

De onderzoekers analyseerden gegevens die waren verkregen van 25 verschillende penetraties door NOAA P3-vliegtuigen in vijf orkanen in 2003 en 2004, evenals gegevens van de Extreme Air-Sea Interaction (EASI)-boei die in 2010 door wetenschappers van de UM Rosenstiel School in de Stille Oceaan werd ingezet.

"De golven veroorzaken zeer zwakke opwaartse en neerwaartse bewegingen, die worden geregistreerd door de NOAA P3 terwijl deze door de storm vliegt, " zei Jun Zhang van de Hurricane Research Division, een veteraan van vele orkaanvluchten. "Maar we waren verrast over hoe duidelijk de golven aan de oppervlakte konden worden gedetecteerd."

"Natuurlijk, orkanen worden zeer goed waargenomen door satellieten. Maar deze golven kunnen processen onthullen die plaatsvinden in de oogwand van een orkaan die door dikke wolken aan het zicht van satellieten worden onttrokken. zei Nolan. Eventuele aanvullende metingen, zelfs als ze vergelijkbare informatie bieden als satellieten, kan leiden tot betere voorspellingen."