Ringförmiger tropischer Wirbelsturm - Annular tropical cyclone
Ein ringförmiger tropischer Zyklon ist ein tropischer Zyklon , der ein normales bis großes symmetrisches Auge aufweist, das von einem dicken und gleichmäßigen Ring intensiver Konvektion umgeben ist , häufig einen relativen Mangel an diskreten Regenbändern aufweist und im Allgemeinen ein symmetrisches Erscheinungsbild aufweist. Infolgedessen kann das Auftreten eines ringförmigen tropischen Zyklons als einem Reifen oder Donut ähnlich bezeichnet werden . Ringförmige Eigenschaften können erreicht werden, wenn sich tropische Wirbelstürme verstärken; Außerhalb der Prozesse, die den Übergang von asymmetrischen Systemen zu Ringsystemen und die abnormale Beständigkeit gegen negative Umweltfaktoren bei Stürmen mit ringförmigen Merkmalen vorantreiben, verhalten sich ringförmige tropische Zyklone jedoch ähnlich wie asymmetrische Stürme. Die meisten Forschungsarbeiten zu ringförmigen tropischen Wirbelstürmen beschränken sich auf Satellitenbilder und Flugzeugaufklärung, da die Bedingungen, von denen angenommen wird, dass sie ringförmige Eigenschaften hervorrufen, normalerweise über offenem Wasser auftreten, das weit entfernt von Landmassen liegt, wo Oberflächenbeobachtungen möglich sind.
Eigenschaften und Identifikation
Der ringförmige Hurrikan wurde zunächst als Teilmenge definiert tropischer Zyklonen von John Knaff von der Colorado State University und James Kossin der University of Wisconsin-Madison im Jahr 2002 durch die Verwendung von Infrarot - Satellitenbildern, die in tropischen als die visuellen Mittel der Ermitteln ringförmiger Eigenschaften dienen Zyklon. Knaff und Kossin definierten einen ringförmigen tropischen Zyklon als einen tropischen Zyklon, der entweder ein durchschnittliches oder ein überdurchschnittliches Auge aufrechterhält, das von einer tiefen Konvektion umgeben ist , die den inneren Kern des Sturms enthält, und einen Mangel an Konvektion, der mindestens drei Stunden lang außerhalb der zentralen dichten Bedeckung auftritt . Infolgedessen fehlen ringförmigen Stürmen die für einen typischen tropischen Wirbelsturm charakteristischen Regenbänder . Diese Merkmale verleihen dem Sturm ein achsensymmetrisches Erscheinungsbild, das ringförmigen tropischen Wirbelstürmen gemeinsam ist. Diese Definition gilt jedoch nur, wenn ein Sturm diese Eigenschaften beibehält. Wenn ein Sturm keine ringförmigen Eigenschaften aufweist, wird der tropische Zyklon als asymmetrisch betrachtet . Zusätzlich zu den primären definierenden Merkmalen wird die mit dem Abfluss verbundene tägliche Pulsation des Cirruswolken- Baldachins gedämpft, sobald Stürme ringförmig werden. Einige ringförmige tropische Wirbelstürme können auch ein "Windradauge" aufweisen, ein Merkmal, bei dem die Bedingungen im Sturm dazu führen, dass das Auge das Aussehen eines Speichenrads annimmt . Ein Algorithmus zur Identifizierung ringförmiger tropischer Wirbelstürme in Echtzeit anhand objektiver Kriterien - der Annular Hurricane Index - wurde entwickelt und zeigt eine gewisse Leistung, war jedoch ab 2008 noch nicht betriebsbereit. Später jedoch das National Hurricane Center (NHC) begann mit der Verwendung des Annular Hurricane Index zur Bewertung ringförmiger tropischer Wirbelstürme. Der Index berücksichtigt die Wolkenhöhe des Sturms, die Radien des Auges und andere ähnliche Faktoren unter Verwendung von Satellitenbildern und erzeugt dann eine Zahl, wobei der Maximalwert auf der Skala 100 beträgt. Jeder Sturm mit einem Wert von Null oder niedriger sind nicht ringförmig, während Stürme mit positiven Indizes als ringförmig angesehen werden. Tropische Wirbelstürme mit höheren Indizes weisen ringförmigere Eigenschaften auf als solche mit niedrigeren Indizes.
Obwohl tropische Wirbelstürme ringförmige Eigenschaften über ein breites Spektrum von Intensitäten erzielen können, sind ringförmige Stürme typischerweise starke tropische Wirbelstürme mit durchschnittlichen maximalen anhaltenden Windgeschwindigkeiten von 108 kn (200 km). Darüber hinaus sind Stürme, die ringförmige Eigenschaften erreichen, aufgrund negativer Umweltfaktoren weniger anfällig für eine Abschwächung . Ringzyklone können im Gegensatz zu ihren asymmetrischen Gegenstücken ihre jeweiligen Spitzenintensitäten über längere Zeiträume beibehalten. Nach der Spitzenintensität neigen solche Systeme dazu, sich allmählich zu verjüngen. Diese ungewöhnliche Intensität Ausdauer macht ihre Zukunft Intensitäten zu schwer Prognose und führt oft zu großen Prognosefehlern. In einer Analyse der Hurrikane im Ostpazifik und im Nordatlantik zwischen 1995 und 1999 stellten Knaff und Kossin fest, dass das National Hurricane Center die Intensität der ringförmigen Hurrikane in 72 Stunden um 18,9 kn (35,0 km / h) unterschätzte.
Eine Umfrage unter pazifischen Taifunen zwischen 1990 und 2009 ergab nur 12 mit ringförmigen Merkmalen, was einer Auftrittsrate von 4 Prozent entspricht.
Übergang von asymmetrischen Zyklonen und notwendigen Bedingungen
Tropische Wirbelstürme können durch Mesovortices der Augenwände ringförmig werden, indem sie die starken Winde in den Augenwänden von Stürmen mit den schwachen Winden des Auges mischen , was zur Erweiterung des Auges beiträgt. Zusätzlich hilft dieser Prozess, die äquivalente potentielle Temperatur (oft als Theta-e oder bezeichnet ) im Auge relativ gleichmäßig zu machen. Dieser Übergang dauert ungefähr 24 Stunden und kann als eine Art Augenwandaustauschzyklus angesehen werden . Es wurde auch festgestellt, dass die Winde innerhalb des Radius des maximalen Windes stufenweise abnehmen , was darauf hinweisen kann, dass mehr Wind zwischen Auge und Augenwand gemischt wird, wenn sich die Zyklone verstärken, was erklärt, warum ringförmige Eigenschaften im Allgemeinen nur Stürmen höherer Höhe vorbehalten sind Intensitäten.
Die Intensität von Ringsystemen ist typischerweise größer als 83,5% der maximalen potentiellen Intensität , was darauf hindeutet, dass die Bedingungen, unter denen Stürme ringförmige Eigenschaften erhalten, im Allgemeinen für die Persistenz und Intensivierung tropischer Zyklone förderlich sind. Ringförmige tropische Wirbelstürme erfordern ebenfalls eine geringe Windscherung , und von den von Knaff und Kossin untersuchten Stürmen im Ostpazifik und im Nordatlantik zeigten alle Ostwinde und kalte Luft in der oberen Troposphäre . Zusätzlich zu einem starken Abfluss lässt dies darauf schließen, dass die Bedingungen, unter denen ringförmige tropische Wirbelstürme entstehen, in Richtung der Äquatorseite eines subtropischen Kamms und innerhalb der Tropen am optimalsten sind . Für ringförmige tropische Wirbelstürme sind jedoch keine wärmeren Meeresoberflächentemperaturen erforderlich. Die ringförmigen Eigenschaften entwickeln sich nur in einem engen Bereich bescheidener SSTs zwischen 25,4 und 28,5 ° C (77,7 bis 83,3 ° F).
Die für die Entwicklung des ringförmigen Taifuns im westlichen Nordpazifik günstigen Bedingungen sind in zwei Gebieten innerhalb eines Zonengürtels zwischen 20 ° N - 30 ° N lokalisiert. Eines dieser Gebiete liegt über dem zentralen Teil des Beckens, während das andere östlich von Taiwan liegt . Innerhalb des östlichen Nordpazifiks waren solche Bedingungen zwischen 1998 und 1999 nur zu 3 Prozent vorhanden. Im gleichen Zeitraum wies das Nordatlantikbecken nur in 0,8 Prozent der Fälle günstige Bedingungen für die Ringentwicklung auf.