폭풍 예측이 개선되고 있음에도 불구하고 토네이도를 여전히 예측하기 어려운 이유

기상학자 악천후 경고가 시작되었습니다 토네이도의 가능성이 있는 며칠 전에 폭풍이 휩쓸었다 남동부 그리고 미국 중부 2023년 3월 말.어느 순간, 2,800만명 이상 아래에 있었다 토네이도 감시.그러나 토네이도가 닿을 위치를 정확히 찾아내는 것은 토네이도가 덮치는 것과 같습니다. 롤링 포크, 미시시피, 3월 24일 및 아칸소, 일리노이 그리고 다른 여러 주 3월 31일 – 여전히 레이더에서 발생하는 폭풍을 보는 데 크게 의존하고 있습니다. 크리스 노보타르스키, 대기과학자인 가 예측 기술이 발전하는 이유와 방법을 설명합니다.

토네이도가 여전히 예측하기 어려운 이유는 무엇입니까?

기상학자들은 토네이도 발생 가능성을 높이는 조건을 예측하는 능력이 훨씬 향상되었습니다.그러나 어떤 뇌우가 토네이도를 생성할지, 언제 발생하는지 정확히 예측하는 것이 더 어렵기 때문에 오늘날 많은 악천후 연구가 집중되고 있습니다.

종종 토네이도에 유리한 환경에서 일련의 뇌우가 발생할 수 있으며, 한 폭풍은 토네이도를 생성할 수 있지만 다른 폭풍은 그렇지 않습니다.

이들 사이의 차이는 현재 관측 네트워크나 컴퓨터 모델로는 해결되지 않는 기상 변수의 작은 차이로 인해 발생할 수 있습니다.들판, 숲이 우거진 지역 또는 도시 환경과 같은 지표면 조건의 변화조차도 토네이도 형성 여부에 영향을 미칠 수 있습니다.폭풍 환경의 이러한 작은 변화는 토네이도를 만들거나 깨뜨릴 수 있는 폭풍 내 프로세스에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

뇌우가 토네이도를 생성하는지 여부를 예측하는 가장 강력한 예측 변수 중 하나는 다음과 같습니다. 수직 바람 전단, 이는 대기의 높이에 따라 바람의 방향이나 속도가 어떻게 변하는가입니다.

우리가 "유출"이라고 부르는 폭풍 내에서 바람 전단이 비로 냉각된 공기와 상호 작용하는 방식과 강수량이 얼마나 증발하는지가 토네이도 형성 여부에 영향을 미칠 수 있습니다.뇌우를 겪어본 적이 있다면 비가 내리기 직전에 폭풍으로 인해 찬 공기가 밀려오는 경우가 많다는 것을 알고 계실 것입니다.토네이도는 일반적으로 폭풍의 더 시원한 부분에서 형성되기 때문에 차가운 공기 유출의 특성은 토네이도가 형성될 수 있는지 여부에 중요합니다.

토네이도가 크고 강력할 가능성이 있는지 얼마나 미리 알 수 있습니까?

대부분의 폭력적인 토네이도는 다음에서 발생합니다. 슈퍼셀, "메소사이클론"이라고 불리는 깊은 회전 상승 기류를 동반한 뇌우. 수직 윈드 시어는 폭풍의 중간 수준을 회전시킬 수 있으며, 이 중간 사이클론의 상향 흡입은 폭풍이 토네이도로 유출되는 내 회전을 강화할 수 있습니다.

레이더에 슈퍼셀이 있고 지상에서 강한 회전이 있는 경우 이는 종종 토네이도의 전조입니다.일부 연구에서는 다음과 같이 제안합니다. 더 넓은 메조사이클론은 더 강한 것을 생성할 가능성이 더 높습니다., 다른 폭풍보다 오래 지속되는 토네이도.

예보관은 온도, 습도, 바람 전단 등 폭풍의 환경 조건도 살펴봅니다.이는 폭풍이 상당한 토네이도를 생성할 가능성이 있다는 더 많은 단서를 제공합니다.

토네이도의 비율 경고를 발동하다 최근 수십 년 동안 증가했습니다. 도플러 레이더, 향상된 모델링 및 폭풍 환경에 대한 더 나은 이해.에 대한 치명적인 토네이도의 87% 2003년부터 2017년까지 사전 경고가 있었습니다.

경고 리드 타임도 개선되었습니다.일반적으로 그것은 약 10~15분 지금.지하실로 이동하거나 트레일러 공원이나 외부에 있는 경우 안전한 시설을 찾는 데 충분한 시간입니다.모든 폭풍이 그렇게 많은 리드 타임을 갖는 것은 아니므로 빨리 대피소에 도착하는 것이 중요합니다.

오늘날 연구자들은 미래의 생명을 보호하는 데 도움이 될 수 있는 토네이도에 대해 무엇을 발견하고 있습니까?

과거를 다시 생각해보면 영화 '트위스터,” 1990년대 초에 우리는 토네이도에 대해 더 많은 현장 연구를 시작했습니다.우리는 트럭에 레이더를 장착하고 지붕에 장비를 장착한 차량을 폭풍 속으로 운전하고 있었습니다.그때부터 우리는 폭풍 규모 과정이라고 부르는 폭풍 자체 내부 조건, 유출 온도 및 습도 변화가 토네이도 가능성에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지를 실제로 이해하기 시작했습니다.

하지만 과학자들은 기상 관측 기구를 발사하거나 모든 폭풍우에 장비를 보낼 수는 없습니다.그래서 우리는 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하기 위해 컴퓨터를 사용하여 폭풍을 모델링합니다.종종 앙상블이라고 하는 여러 모델을 실행합니다.예를 들어, 모델 10개 중 9개가 토네이도를 생성한다면 폭풍이 토네이도를 생성할 가능성이 높다는 것을 알고 있습니다.

국립 극심한 폭풍 연구소(National Severe Storms Laboratory)는 최근 이러한 모델을 기반으로 토네이도 경고를 실험하고 있습니다. 예측에 대한 경고, 토네이도 경고의 리드 타임을 늘리기 위해.

그 밖에도 많은 연구 분야가 있습니다.예를 들어, 폭풍이 어떻게 형성되는지 더 잘 이해하려면 나는 이상화된 컴퓨터 모델링을 많이 한다..이를 위해 단순화된 폭풍 환경이 포함된 모델을 사용하고 환경을 약간 변경하여 폭풍 자체 내에서 물리학이 어떻게 변화하는지 확인합니다.

폭풍 추적에는 새로운 도구도 있습니다.드론 사용이 폭발적으로 증가했습니다. 과학자들은 무인 항공기에 센서를 장착하고 가까이서 날아가 때로는 폭풍 속으로.

토네이도 연구의 초점도 전통적인 "토네이도 골목"인 대평원에서 옮겨졌습니다. 남동쪽으로.

남동부의 토네이도는 어떻게 다릅니까?

남동부에는 대평원과 비교하여 폭풍에 대한 몇 가지 다른 영향이 있습니다.남동쪽은 나무가 많고 지형이 다양하며, 멕시코만에 가깝기 때문에 대기 중 수분도 더 많습니다.있는 경향이 있습니다 더 많은 사망자 남동부에도 있기 때문에 밤에는 더 많은 토네이도가 형성됩니다.

우리는 "준선형 대류 시스템"이라고 불리는 뇌우 선상에 있는 남동부 지역에서 더 많은 토네이도를 보는 경향이 있습니다. 이러한 폭풍 속에서 토네이도를 일으키는 과정은 다를 수 있으며, 과학자들은 이에 대해 더 많이 배우고 있습니다.

일부 연구에서는 또한 기후학적 변화 남동쪽으로 토네이도가 발생하고 있습니다.그러나 더 많은 토네이도를 발견하는 더 나은 기술로 인해 폭풍의 증가를 이해하는 것은 어려울 수 있습니다.따라서 더 많은 연구가 필요합니다.

이 기사는 아칸소주와 미국 중부 지역에 토네이도가 발생하면서 2023년 3월 31일에 업데이트되었습니다.