幫助氣象學(xué)家更好地預(yù)測(cè)危險(xiǎn)風(fēng)暴的UH研究

支持夏威夷和科羅拉多州暴雨、閃電和嚴(yán)重雷暴的開創(chuàng)性研究是夏威夷大學(xué)馬諾阿海洋與地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院( SOEST ) 與慈善家 Jonathan Merage長(zhǎng)期合作的重點(diǎn)。

對(duì)惡劣天氣現(xiàn)象充滿熱情的梅拉奇正在擴(kuò)大對(duì)兩項(xiàng)新研究的支持，旨在幫助氣象學(xué)家更好地了解破壞性超級(jí)單體雷暴的結(jié)構(gòu)和過(guò)程，以及地形在中氣旋產(chǎn)生中的作用，中氣旋是一種前兆最致命的龍卷風(fēng)。中氣旋是一種持續(xù)的旋轉(zhuǎn)上升氣流，是超級(jí)單體雷暴的特征。

六年前，Merage開始與SOEST建立合作伙伴關(guān)系，以資助研究遠(yuǎn)程閃電數(shù)據(jù)如何潛在地改善風(fēng)暴預(yù)報(bào)。從那時(shí)起，梅拉奇已經(jīng)向SOEST捐贈(zèng)了超過(guò) 600,000 美元，而他最新的禮物將使總額增加到超過(guò) 800,000 美元。

“我一直對(duì)超級(jí)單體雷暴和龍卷風(fēng)著迷，能夠與SOEST的科學(xué)家和學(xué)生一起在該領(lǐng)域開展研究并促進(jìn)我們的共同利益是我的榮幸，”Merage 說(shuō)。

山地地形，超級(jí)單體雷暴

UH Mānoa大氣科學(xué)系教授和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Steven Businger和他的同事在科羅拉多州進(jìn)行了實(shí)地實(shí)驗(yàn)，Merage 在丹佛以南有一個(gè)牧場(chǎng)。他們的最新調(diào)查“一系列使美國(guó)降雨量記錄黯然失色的云爆發(fā)的解剖”于 2022 年 4 月發(fā)表在《每月天氣評(píng)論》上。它詳細(xì)說(shuō)明了陡峭的山區(qū)地形在產(chǎn)生一系列停止的超級(jí)單體雷暴中的重要作用2018 年 4 月在考艾島上空。

“一步一步，我們逐漸建立了對(duì)雷暴和山脈相互作用的理解，最終，我們擁有了一個(gè)能夠更好地預(yù)測(cè)演變中的超級(jí)單體雷暴的全物理天氣模型，”Businger 說(shuō)。“這是一個(gè)相當(dāng)深遠(yuǎn)的目標(biāo)。它可以挽救生命。”

這項(xiàng)工作有助于氣象學(xué)家更好地預(yù)測(cè)危險(xiǎn)的風(fēng)暴。它還幫助研究生TJ Corrigan完成了他的博士學(xué)位要求，并為學(xué)齡兒童提供了了解雷暴和閃電的教育機(jī)會(huì)。該手稿是 Merage 基金會(huì)資助研究中氣旋和地形的關(guān)系的結(jié)果。

“考艾島的地形變強(qiáng)，水平風(fēng)(風(fēng)切變)向垂直方向移動(dòng)——在此過(guò)程中引發(fā)了帶有旋轉(zhuǎn)上升氣流或中氣旋的雷暴，”Corrigan 說(shuō)。

中氣旋增加了哈納雷上空的降水強(qiáng)度，從而打破了美國(guó)歷史上 24 小時(shí)降雨記錄。值得注意的是，中氣旋是超級(jí)單體雷暴的標(biāo)志，通常是致命龍卷風(fēng)的前兆。

Merage 資助的另一項(xiàng)新贈(zèng)款采用了一種新方法，通過(guò)分析雨水的同位素組成來(lái)研究超級(jí)單體。通過(guò)測(cè)量超級(jí)電池中不斷變化的化學(xué)成分，科學(xué)家們希望追蹤氣流穿過(guò)風(fēng)暴不同區(qū)域時(shí)的歷史和內(nèi)在特性。該團(tuán)隊(duì)在 2022 年 5 月收集的數(shù)據(jù)將用于研究風(fēng)切變?nèi)绾窝葑儾⒆罱K導(dǎo)致龍卷風(fēng)發(fā)生。