Akumulovaná energie cyklonu - Accumulated cyclone energy

tento článek potřebuje další citace pro ověření. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. Najít zdroje: „Akumulovaná energie cyklónu“  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Dubna 2019) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

Akumulovaná energie cyklonu (ACE) je metrika používaná různými agenturami k vyjádření energie použité a tropický cyklon během své životnosti. Výpočet trvá tropický cyklón maximální trvalé větry každých šest hodin a vynásobí to samo o sobě pro generování hodnot. Tyto hodnoty se poté sčítají, což se pro součet bouří stává celkovým součtem, a lze je dělit 10 000, aby byly lépe zvládnutelné, nebo se přidají k dalším součtem, aby se pro konkrétní skupinu bouří vytvořil součet. Výpočet původně vytvořil William Gray a jeho spolupracovníci v Colorado State University jako index potenciálu ničení hurikánů, který používal maximální trvalé větry každého hurikánu nad 65 kN (120 km / h; 75 mph) a každých šest hodin ho sám znásoboval. Tento index byl následně vylepšen Spojenými státy Národní úřad pro oceán a atmosféru v roce 2000 zahrnout všechny tropické cyklóny s větry nad 35 kn (65 km / h; 40 mph) a přejmenované na akumulovanou cyklónovou energii. Tento index byl od té doby používán různými jinými agenturami k výpočtu bouřkové akumulace cyklónové energie, včetně australských Bureau of Meteorology stejně jako Indie Meteorologické oddělení.

Nejvyšší ACE vypočtené pro jednu bouři je 82, pro Hurikán / Typhoon Ioke v roce 2006.^[1]

Dějiny

Akumulovaný index energie cyklónu původně vytvořil William Gray a jeho spolupracovníci v Colorado State University, jako index potenciálu ničení hurikánů (HDP).^[2] Tvrdili, že ničení hurikánového větru a nárůstu bouře lépe souvisí s druhou mocninou bouří maximální větry (Vmax²) než do bouří maximální větry.^[3] Index byl vypočítán pomocí druhé mocniny odhadované maximální udržované rychlosti větru pro všechny tropické cyklóny s rychlostí větru nad 65 kn (120 km / h; 75 mph) každých šest hodin po celou sezónu.^[2][3] Tato stupnice byla následně vylepšena Spojenými státy Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) zahrnout všechny tropické cyklóny s větry nad 35 kn (65 km / h; 40 mph), které jej také přejmenovaly na akumulovaný index energetické cyklóny.^[2] Vzhledem k tomu, že měřítko bylo vylepšeno metodou NOAA, byly součty bouří použity mnoha různými způsoby, různými agenturami a výzkumníky, včetně australských Bureau of Meteorology a Indie Meteorologické oddělení.^[4][5] Mezi tyto účely patří kategorizovat, jak aktivní byla sezóna tropického cyklónu, a také identifikovat možné dlouhodobé trendy v určité oblasti, jako jsou Malé Antil.^[6]

Výpočet

Akumulovaná cyklónová energie sezóny se vypočítá jako součet čtverců odhadované maximální trvalé rychlosti každého tropického cyklónu, který má rychlost větru 35 kn (65 km / h; 40 mph) nebo vyšší, v šestihodinových intervalech. Čísla se obvykle dělí 10 000, aby byla lépe zvládnutelná. Jedna jednotka ACE se rovná 10⁴ kn², a pro použití jako index se předpokládá jednotka. Tím pádem:

${ displaystyle { text {ACE}} = 10 ^ {- 4} součet v _ { max} ^ {2}}$

kde proti_max je odhadovaná trvalá rychlost větru v uzly.

Kinetická energie je úměrná druhé mocnině rychlosti a sečtením energie za nějaký časový interval se zjistí akumulovaná energie. Jak se doba trvání bouře zvyšuje, sčítá se více hodnot a zvyšuje se také ACE, takže u déle trvajících bouří se může hromadit větší ACE než u silnějších bouří s kratší dobou trvání. Ačkoli ACE je hodnota zhruba úměrná určitý integrál v průběhu času nejde o kinetickou energii systému, jde o přímý výpočet energie (hmotnost pohybovaného vzduchu, a tedy i velikost bouře, se projeví ve výpočtu skutečné energie).

Atlantická pánev

Akumulovaná cyklónová energie severoatlantických hurikánů 1850-2019^[7]

V Atlantském oceánu, ve Spojených státech Národní úřad pro oceán a atmosféru a další, použijte index ACE sezóny ke klasifikaci sezóny do jedné ze čtyř kategorií.^[6] Tyto čtyři kategorie jsou extrémně aktivní roční období, nad-, blízké a podprůměrné, a jsou zpracovány pomocí přibližného terciálního rozdělení ročních období na základě indexu ACE, počtu tropických bouří, hurikánů a velkých hurikánů za 30 let mezi 1981 a 2010.^[6] Průměrná hodnota indexu ACE od roku 1981 do roku 2010 je 105,6 x 10⁴ kt², zatímco střední hodnota je 92,4 x 10⁴ kt².^[6]

Aby sezóna byla definována jako nad normální, musí být splněno kritérium indexu ACE a dvě nebo více dalších kritérií uvedených v následující tabulce. Aby sezóna byla definována jako níže normální, musí být splněno kritérium indexu ACE, nebo musí být splněna všechna tři další kritéria.^[6]

Extrémně aktivní sezóna je jednoduše definována jako sezóna s indexem ACE nad 152,5 x 10⁴ kt².^[6] Matoucím způsobem to znamená, že sezóna může být současně extrémně aktivní a téměř normální (nebo dokonce nižší než normální). To v současné době platí pouze pro sezónu 1906.

Jednotlivé bouře v Atlantiku

Nejvyšší odhadovaný ACE pro jedinou bouři v Atlantiku je 73,6 Hurikán San Ciriaco v 1899 pravděpodobně proto, že šlo o hurikán kategorie 4, který trval 4 týdny. Tato jediná bouře měla ACE vyšší než mnoho celých atlantických bouřkových sezón. Mezi další atlantické bouře s vysokými ACE patří Hurikán Ivan v 2004, s ACE 70,4, Hurikán Irma v 2017 s ACE 64,9 Velký charlestonský hurikán v roce 1893, s ACE 63,5, Hurikán Isabel v 2003 s ACE 63,3 a 1932 Kuba hurikán s ACE 59,8.^[8]

Od roku 1950 byla nejvyšší ACE tropické bouře Tropická bouře Laura v 1971, který dosáhl ACE 8,6. Nejvyšší ACE hurikánu kategorie 1 byl Hurikán Nadine v 2012, který dosáhl ACE 26,3. Nejnižší ACE tropické bouře byly tropické bouře Chrisi (2000 ) a Philippe (2017 ), které byly tropickými bouřkami pouze šest hodin a měly ACE jen 0,1. Nejnižší ACE ze všech hurikánů byl 2005 je Hurikán Cindy, což byl hurikán jen šest hodin, a 2007 je Hurikán Lorenzo, což byl hurikán po dobu dvanácti hodin; oba měly ACE jen 1,5. Nejnižší ACE velkého hurikánu (kategorie 3 nebo vyšší) byla Hurikán Gerda v 1969 s ACE 5,3.^[9]Následující tabulka ukazuje ty bouře v atlantické pánvi z let 1950–2019, které dosáhly více než 50 bodů ACE.^[9]

Historické ACE v zaznamenané historii hurikánů v Atlantiku

Před érou satelitů (před polovinou šedesátých let) existuje nedostatečné zkreslení tropických bouří, hurikánů a velkých hurikánů kvůli obtížnosti identifikace bouří.

Kritéria klasifikace

Východní Pacifik

Ve východním Tichém oceánu Spojené státy Národní úřad pro oceán a atmosféru a další, použijte index ACE sezóny ke klasifikaci sezóny do jedné ze tří kategorií.^[10] Tyto tři kategorie jsou nad-, blízké a podnormální a jsou zpracovány pomocí přibližného terciálního rozdělení ročních období na základě indexu ACE, počtu tropických bouří, hurikánů a velkých hurikánů za 30 let mezi lety 1981 a 2010.^[10]

Doposud nejvyšší ACE odhadovaný na jedinou bouři ve východním nebo středním Pacifiku, který se nachází východně od Mezinárodní datová čára je 62,8, pro Hurikán Fico z 1978. Mezi další bouře východního Pacifiku s vysokými ACE patří Hurikán John v 1994, s ACE 54,0, Hurikán Kevin v 1991 s ACE 52,1 a Hurikán Hector z 2018 s ACE 50,5.^[11]

Následující tabulka ukazuje ty bouře v povodích východního a středního Pacifiku z let 1971–2018, které dosáhly více než 30 bodů ACE.^[12]

Bouřka	Rok	Špičková klasifikace	ESO	Doba trvání
Hurikán Fico	1978	Hurikán kategorie 4	62.8	20 dní
Hurikán John	1994	Hurikán kategorie 5	54.0	19 dní
Hurikán Kevin	1991	Hurikán kategorie 4	52.1	17 dní
Hurikán Hector	2018	Hurikán kategorie 4	50.5	13 dní
Hurikán Tina	1992	Hurikán kategorie 4	47.7	22 dní
Hurikán Trudy	1990	Hurikán kategorie 4	45.8	16 dní
Hurricane Lane	2018	Hurikán kategorie 5	44.2	13 dní
Hurikán Dora	1999	Hurikán kategorie 4	41.4	13 dní
Hurikán Jimena	2015	Hurikán kategorie 4	40.0	15 dní
Hurikán Guillermo	1997	Hurikán kategorie 5	40.0	16 dní
Hurikán Norbert	1984	Hurikán kategorie 4	39.6	12 dní
Hurikán Norman	2018	Hurikán kategorie 4	36.6	12 dní
Hurikán Celeste	1972	Hurikán kategorie 4	36.3	16 dní
Hurikán Sergio	2018	Hurikán kategorie 4	35.5	13 dní
Hurikán Lester	2016	Hurikán kategorie 4	35.4	14 dní
Hurikán Olaf	2015	Hurikán kategorie 4	34.6	12 dní
Hurikán Jimena	1991	Hurikán kategorie 4	34.5	12 dní
Hurikán Doreen	1973	Hurikán kategorie 4	34.3	16 dní
Hurikán Ioke	2006	Hurikán kategorie 5	34.2	7 dní
Hurikán Marie	1990	Hurikán kategorie 4	33.1	14 dní
Hurikán Orlene	1992	Hurikán kategorie 4	32.4	12 dní
Hurikán Greg	1993	Hurikán kategorie 4	32.3	13 dní
Hurikán Hilary	2011	Hurikán kategorie 4	31.2	9 dní

- Označuje, že se bouře vytvořila ve východním / středním Pacifiku, ale alespoň jednou překročila 180 ° Z, proto jsou zahrnuty pouze ACE a počet dní strávených v EPAC / CPAC.

Sezóny hurikánů ve východním Pacifiku, 1971–2019

Akumulovaná cyklónová energie se používá také ve východním a středním Tichém oceánu. Údaje o ACE jsou považovány za spolehlivé, počínaje Sezóna 1971. Sezóna s nejvyšším ACE od roku 1971 je Sezóna 2018. The Sezóna 1977 má nejnižší ACE. Poslední nadnormální sezóna je Sezóna 2018, nejnovější téměř normální sezóna je Sezóna 2019 a nejnovější pod normální sezónou je Sezóna 2020.^[13] Medián 35 let 1971–2005 je 115 x 10⁴ kn² (100 v zóně EPAC východně od 140 ° Z, 13 v zóně CPAC); průměr je 130 (112 + 18).

Severoindický

V severním Indickém oceánu existují různé agentury, které monitorují a předpovídají tropické cyklóny, včetně Společného varovného střediska pro tajfuny Spojených států a meteorologického oddělení v Bangladéši, Pákistánu a Indii.^[4] Výsledkem je, že se trasa a intenzita tropických cyklónů navzájem liší a výsledkem je, že akumulovaná energie cyklónu se také v jednotlivých regionech liší.^[4] Indické meteorologické oddělení však WMO pro tento region určilo jako oficiální regionální specializované meteorologické centrum a na základě jejich nejlepší analýzy tratě vypracovalo ACE pro všechny cyklonální systémy nad 17 uzlů (31 km / h; 20 mph). který sahá až do roku 1982.^[4][14]

Viz také

• Atlantický hurikán

Reference

externí odkazy

• Nejlepší mezinárodní archiv pro sledování klimatu (IBTrACS)
• Statistiky tropického cyklónu v reálném čase na Colorado State University
• Globální aktivita tropického cyklónu Ryana Maue