Rafală descendentă

Un downburst este un Windstream jos intens sub o furtună , strivire suprafața care produce vânturi violente, divergente și turbulent . Este format din coborârea precipitațiilor și a aerului mai rece și mai uscat, care se infiltrează în cumulonimbus, care dă o picătură rece răspândindu-se într-un ventilator sub nor atunci când ajunge la sol. Rafale descendente pot apărea sub furtuni individuale sau cu anumite celule într-o linie de furtună. Prin urmare, pagubele se vor extinde pe coridoare mai mult sau mai puțin largi, așa că vorbim de micro și macro-explozii . Anumite rafale descendente deosebit de violente ar fi responsabile pentru fenomenul meteorologic atât de temut de mulți navigatori și numit „ bob alb ”.

Origine

Structura aerului într-un mediu furtunos este cald și umed la un nivel scăzut, dar uscat și rece la un nivel ridicat. Când un pachet de aer devine mai fierbinte decât acel mediu la un anumit nivel, acesta este împins în sus. Condensarea formează un nor cumulonimbus în care se dezvoltă precipitații .

În cele din urmă, miezul ploii devine prea greu pentru a fi susținut de curentul care creează norul. Apoi începe să coboare. Ciclul de viață al unei furtuni poate fi văzut în imagine, iar săgețile arată direcția mișcării aerului. Într-o furtună obișnuită, acest lucru oferă un front de rafală mai mult sau mai puțin puternic. Cu toate acestea, într-o furtună în care precipitațiile sunt foarte intense și instabilitatea ( energia potențială de convecție disponibilă ) este mare, rafala descendentă devine extremă.

Este un fel de prăbușire bruscă a straturilor superioare ale atmosferei , o adevărată avalanșă de aer care provoacă turbulențe atmosferice violente, forța unui uragan puternic și durează de la câteva secunde la câteva secunde.zeci de minute. Această descărcare extrem de violentă o numim rafală descendentă.

O formulă experimentală a fost dezvoltată de S. Stewart de la National Weather Service pentru a estima viteza rafalei (la care se poate adăuga viteza de translație a furtunilor) folosind masa coloanei de precipitații (VIL în mm) și înălțimea vârfului nor (în metri):

{\ displaystyle Rafale = \ left [\ left (20,628571 \ ms ^ {- 2} \ right) * VIL- \ left (3,125 * 10 ^ {- 6} \ s ^ {- 2} \ right) * Summit ^ {2} \ right] ^ {0.5} \ qquad \ left (în \ m / s \ right)}

Tipuri

Există două tipuri de rafale violente clasificate în funcție de mediul de furtună:

O rafală descendentă umedă apare atunci când aerul este umed pe tot stratul, între sol și nivelurile medii ale atmosferei, unde are loc coborârea. În plus, aerul de nivel înalt, care poate intra în furtună, este mai rece decât acesta. Prin urmare, se află în echilibru negativ ( împingere arhimedeană ) și va coborî, de asemenea. Vântul suflat este apoi însoțit de ploaie.
O rafală descendentă uscată apare într-un mediu foarte uscat la nivelurile scăzute sub furtună. Precipitațiile descendente se evaporă apoi înainte de a ajunge la sol. Pachetul de aer care conținea aceste precipitații este apoi mai rece decât mediul înconjurător, prin pierderea căldurii datorită evaporării și accelerează în jos. Prin urmare, există o rafală fără ploaie. În unele cazuri extreme, această explozie uscată poate provoca insolatie .

Dimensiuni

Miezul precipitațiilor și al aerului rece care coboară din cumulonimbus poate avea o dimensiune laterală mai mare sau mai mică. Odată ajuns la sol, aerul va fi, prin urmare, dispersat într-un ventilator pe o zonă mai mult sau mai puțin largă. Prin urmare, clasificăm și exploziile descendente în:

rafale macro atunci când coridorul de avarie are o lățime mai mare de 4 km;
micro-explozii atunci când este la mai puțin de 4 km.

Rafalele macro durează 5 până la 30 de minute, în timp ce micro rafalele durează mai puțin de 5 minute. Termenii micro descendenți și macrocasi de aer sunt uneori folosiți în Europa.

Deteriora

Rafalele descendente sunt adesea confundate cu tornadele din cauza amplorii daunelor pe care le cauzează. În plus, ambele pot răspândi aceste daune de-a lungul unui coridor. Cu toate acestea, caracteristicile unei rafale descendente diferă de cele ale unei tornade:

O tornadă se formează prin aerul rotativ și ascendent . Deci, vor exista semne de rotație în zona deteriorată, cum ar fi copacii strâmbați. Deșeurile vor fi, de asemenea, găsite în diferite direcții în și de-a lungul coridorului, în funcție de partea vortexului care a tuns-o. Copacii sau structurile vor fi deseori tăiați la câțiva metri deasupra solului în coridorul de avarie;

O rafală descendentă se caracterizează prin faptul că aerul, care nu se rotește, se repede spre suprafața pământului cu mai mult de 200 de kilometri pe oră. Vânturile care însoțesc acest fenomen afectează o zonă limitată și durează doar câteva minute. Prin urmare, obiectele vor fi suflate în aceeași direcție, în direcția în care se îndreaptă rafala. Când vântul bate la viteze de 70 până la 90 km / h, acoperișurile și ramurile acoperișului sunt deteriorate. Cu rafale de peste 90 km / h, vedem copaci dezrădăcinați, bărci mici și avioane răsturnate, șoferii își pierd controlul vehiculelor pe drumuri deschise și structurile suferă daune semnificative. În cazul microbuzelor, acestea pot fi suficient de viguroase pentru a provoca daune structurale.

Pericole aviatice

Rafalele descendente sunt foarte periculoase pentru avioane , în special în timpul decolărilor și aterizărilor . Într-adevăr, schimbarea bruscă a forței vânturilor pe distanțe scurte schimbă considerabil ridicarea aeronavei. Acest lucru este valabil mai ales pentru micro-explozii care apar în zone foarte mici și care au provocat multiple zdrobiri.

În acest tip de situație, aeronava zboară aproape de sol, cu o viteză apropiată de cea a standului și într-o atitudine dificil de schimbat. De exemplu, în timpul aterizării, pilotul își ajustează viteza de coborâre la viteza vânturilor din mediu, dar brusc rafala se îndreaptă spre avion, care apoi crește viteza, iar pilotul neexperimentat va reduce accelerația pentru a găsi panta de coborâre. Cu toate acestea, de îndată ce avionul trece pe cealaltă parte a micro-rafalei, vântul schimbă direcția complet. Aeronava și-a văzut brusc ascensorul scăzând brusc și s-a prăbușit înainte să se poată face o corecție. Dimpotrivă, pilotul experimentat își va crește viteza la sosirea în rafală pentru a avea suficientă ridicare atunci când se schimbă direcția vântului.

O serie de studii de caz de accident au fost efectuate în Statele Unite ale Americii , concluzia a fost să desfășoare în jurul aeroporturilor mai multe radare specializate în înregistrarea la scară fină a condițiilor de vânt în atmosfera inferioară, profiluri de vânt , pentru a identifica prezența micro - explozii în jurul aeroportului și echiparea aeronavelor comerciale cu radare Doppler . De controlorii de trafic aerian consultă , de asemenea, radarele meteorologice pentru a urmări furtuni violente și ar putea chiar un anumit tip a fost dezvoltat în anii 1990 în Statele Unite ale Americii, radarul meteo aeroport , gama identifică mai fină rezoluție exploziile mai mult. Acest lucru face posibilă prevenirea aterizărilor și decolărilor în zone periculoase sau avertizarea piloților care nu le pot evita.

Bibliografie

(în) Fujita, TT ( 1981 ). „Tornade și explozii în contextul scărilor planetare generalizate”. Journal of the Atmospheric Sciences , 38 (8).
(ro) Fujita, TT ( 1985 ). „The Downburst, microburst and macroburst”. Lucrare de cercetare SMRP 210, 122 pp.
(ro) Wilson, James W. și Roger M. Wakimoto ( 2001 ). „Descoperirea exploziei - contribuția lui TT Fujita”. Buletinul Societății Meteorologice Americane , 82 (1).

Note și referințe

" rafală descendentă " , Înțelegerea meteorologiei , Météo-France ,31 decembrie 2002(accesat la 1 st septembrie 2013 )
Biroul de meteorologie , „ fenomene semnificative pentru aviație: Furtuni și convecție profundă (paginile 27-33) “ [PDF] , Organizația Mondială de Meteorologie (accesat la 1 st septembrie 2013 )
(în) S. Stewart , „ Predicția rafalelor de furtună asemănătoare pulsului utilizând conținutul de apă lichidă integrat pe verticală și mecanismul descendent de penetrare în partea de sus a norului ” , NOAA Tech. Notificare. , NWS, voi. SR-136,1991, p. 20 ( citiți online [PDF] ).
Serviciul meteorologic din Canada , „ Riscuri de primăvară și vară ” , Environment Canada (accesat la 19 iulie 2018 ) .
Serviciul meteorologic din Canada , METAVI: Atmosferă, vreme și navigație aeriană , Environment Canada ,ianuarie 2011, 260 p. ( citiți online [PDF] ) , cap. 13 („Furtuni și tornade”), p. 119-133.
(ro) Baza Forței Aeriene Langley, „ Creșterea siguranței cerurilor de la forfecarea vântului ” , NASA ,Iunie 1992(accesat la 1 st septembrie 2013 )
(in) " Terminal Doppler informații meteo Radar " , Serviciul Național de Meteorologie (accesat la 1 st septembrie 2013 )
(in) " Radar Terminal Doppler Vremea (TDWR) " , MIT Lincoln Laboratories (accesat la 1 st septembrie 2013 )