Re: [討論] 順時針龍捲風 為何在北半球少見但會產生

看板TY_Research作者 (花次郎)時間9年前 (2015/06/25 20:02), 9年前編輯推噓8(8推 0噓 48→)
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: 推 WuCH1022 : 因為一般情形下母雲是逆時鐘旋轉 會抑制順時鐘渦管 06/11 17:33 這是反果為因 : 推 pigoil : 龍捲風本身受科氏力影響小..... 06/11 18:29 : → pigoil : 之所以北半球順時針多 是中大尺度環境造成的... 06/11 18:30 : → pigoil : 如鋒面上的龍卷風 應鋒面東南側偏南風 西北側偏北風 06/11 18:32 : → pigoil : 自然是逆時針旋轉囉 06/11 18:33 : → pigoil : 北半球約有1%的龍捲風是順時針... 06/11 18:33 : → pigoil : 不考慮中大尺度環境，科氏力對龍捲影響可忽略不計.. 06/11 18:35 : → pigoil : 在這樣的假設下 龍捲風順時或逆時針應該是隨機的... 06/11 18:36 : 推 pigoil : 我第二行有typo 是逆時針多.. 06/11 18:59 龍捲風本身受柯氏力影響小,但造成龍捲風的母雲受柯氏力的影響很大. 這學期剛上完Rob Fovell的synoptic,課程後半就在講severe weather forecast. 我問過Rob兩個問題,一個是supercell和一般的thunderstorm有甚麼不同, 另一個是為甚麼垂直風切(vertical windshear)對supercell的生成很重要. 第一個問題的答案，supercell比一般的thunderstorm多了旋轉(旋轉軸垂直於水平面). 旋轉的成份,或角動量，或vorticity,是從哪來的？ 這牽涉到第二個問題：為甚麼垂直風切對supercell的生成很重要？ 假想在美國某地，吹西南風(從西南吹向東北)，而且風速隨高度增加而變快(風切)。 這個風場的vortex line會和地面平行，從東南指向西北。 當你從東北望向西南時， vortex line看起來會像這樣：__________________________(和地面平行)。 如果這時風場受到擾動(因為地形，或是地面受熱引起對流，或其他因素), vortex line會變形。 __________________ 變形後的vortex line會像這樣：_______| |________ 那兩'根'垂直的部份就是可能會形成supercell的部份。 左邊那根(偏東南)從上方往下看是逆時針旋轉，右邊(偏西北)的則是順時針。 從mesoscale的角度，旋轉(不論方向)會在局部造成低壓，而低壓有助於對流發展。 但是順時針旋轉的那個，因為柯氏力的關係，發展會受到抑制。 因此最後只有逆時針旋轉的系統能發展起來，成為supercell(或MCS,MCC,等等)。 柯氏力除了抑制順時針系統的發展，還會讓逆時針系統的行進方向偏右， 所以逆時針系統會向東北東或東方前進(假設原先吹西南風)。 龍捲風的旋轉方向和母雲的supercell轉向一致。 所以大部分的龍捲風都是逆時針旋轉。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 164.67.231.239 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/TY_Research/M.1435233756.A.792.html
推
06/25 20:09, , 1F
專業又白話！
06/25 20:09, 1F
推
06/25 20:23, , 2F
沒錯，龍捲風旋轉方向同母雲，而母雲旋轉方向則是由
06/25 20:23, 2F
→
06/25 20:24, , 3F
垂直風切結構決定的
06/25 20:24, 3F
→
06/25 20:25, , 4F
『順時針旋轉的那個因為科氏力的關係發展受到抑制』
06/25 20:25, 4F
→
06/25 20:26, , 5F
這句話我不太確定是不是目前主流的說法
06/25 20:26, 5F
→
06/25 20:28, , 6F
另一種說法是因為超級胞的底層綜觀環境常是暖平流
06/25 20:28, 6F
→
06/25 20:29, , 7F
這種結構會在向左的那一支上方產生高壓下方產生低壓
06/25 20:29, 7F
→
06/25 20:30, , 8F
進而抑制向左(順時針旋轉)的那支，而向右這支則反之
06/25 20:30, 8F
→
06/25 20:31, , 9F
到底科氏力重要還是暖平流(隨高度順轉)風切的影響
06/25 20:31, 9F
→
06/25 20:32, , 10F
較重要，可能需要進一步尺度分析來確認
06/25 20:32, 10F
推
06/25 20:37, , 11F
推這篇
06/25 20:37, 11F
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06/25 20:42, , 12F
這個說法是Rob給的(我本身不是做mesoscale的).關於
06/25 20:42, 12F
→
06/25 20:45, , 13F
暖平流的說法,Miller(1972)的type C是冷平流.可參考
06/25 20:45, 13F
→
06/25 20:46, , 14F
Notes on the analysis and severe-storm forecas-
06/25 20:46, 14F
→
06/25 20:47, , 15F
ting procedures of the air force global weather
06/25 20:47, 15F
→
06/25 20:47, , 16F
central, R. Miller, 1972.
06/25 20:47, 16F
→
06/25 20:50, , 17F
抱歉,眼殘看錯,type C也是暖平流.
06/25 20:50, 17F
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06/25 20:57, , 18F
能請問是否有暖平流說法的參考文獻呢？
06/25 20:57, 18F
發現我不只眼殘，還要加上腦殘。 柯氏力和暖平流在這裡其實是同一件事, 有興趣的人可以參考Markowski和Richardson的Mesoscale Meteorology的sec 8.4.3 順時針系統受抑制確實和背景風場(的垂直風切)有關。 當垂直風切是veering(風速隨高度增加順時針變化)順時針系統的發展會受抑制。 當柯氏參數f>0時，veering代表暖平流(熱力風)。 ※ 編輯: lavifoxbat (164.67.231.239), 06/25/2015 21:33:58
→
06/25 22:18, , 19F
我的說法當然是很簡化 但龍捲風的渦度是來自上升氣
06/25 22:18, 19F
→
06/25 22:19, , 20F
流扭曲垂直風切的水平渦度成為垂直渦度
06/25 22:19, 20F
→
06/25 22:21, , 21F
經抽拉縮小旋轉半徑產生
06/25 22:21, 21F
→
06/25 22:27, , 22F
應該說 正常環境下(暖平流)會抑制超級胞的左移順
06/25 22:27, 22F
→
06/25 22:29, , 23F
時鐘旋轉的對流
06/25 22:29, 23F
→
06/25 22:33, , 24F
而不是科氏力直接作用在超級胞上
06/25 22:33, 24F
推
06/26 10:34, , 25F
tim li解釋同fovell
06/26 10:34, 25F
推
06/26 13:03, , 26F
所以看起來科學家們頗一致地認同科氏力並非直接影響
06/26 13:03, 26F
→
06/26 13:03, , 27F
超級胞或龍捲風旋轉方向的因素
06/26 13:03, 27F
→
06/26 13:05, , 28F
不過要深入解釋的話就要用到氣壓擾動來解釋了
06/26 13:05, 28F
→
06/26 13:05, , 29F
updraft-sheer交互作用
06/26 13:05, 29F
→
06/26 13:05, , 30F
我還在大氣系大學部時也不會
06/26 13:05, 30F
→
06/26 13:06, , 31F
說起來vertical windshear由熱力風決定,這可以算是
06/26 13:06, 31F
→
06/26 13:07, , 32F
柯氏力的直接影響吧.我到是好奇jet streak進出口處
06/26 13:07, 32F
→
06/26 13:08, , 33F
的ageostrophic wind會不會影響對流發展
06/26 13:08, 33F
→
06/26 13:19, , 34F
科氏力影響垂直風切結構而垂直風切結構影響轉向
06/26 13:19, 34F
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06/26 13:20, , 35F
這樣不算直接吧
06/26 13:20, 35F
→
06/26 13:28, , 36F
垂直風切是因為溫度梯度(氣柱厚度)差異產生
06/26 13:28, 36F
→
06/26 13:29, , 37F
科氏力在南北半球中緯度都造成西風垂直風切
06/26 13:29, 37F
→
06/26 13:31, , 38F
直接說 對流雲的上升運動將垂直風切的水平渦度轉為
06/26 13:31, 38F
→
06/26 13:32, , 39F
垂直渦度造成母雲旋轉 就算垂直風切可以延長對流雲
06/26 13:32, 39F
→
06/26 13:34, , 40F
生命期 要等到科氏力介入 對流雲也早進入消散期
06/26 13:34, 40F
→
06/27 17:41, , 41F
可是大氣動力學提到說 順時針跟逆時針渦旋
06/27 17:41, 41F
→
06/27 17:42, , 42F
逆時針渦旋容易發展是因為動力上的關係
06/27 17:42, 42F
→
06/27 17:42, , 43F
因為逆時針渦旋上頭有動力低壓、下面有動力高壓
06/27 17:42, 43F
→
06/27 17:45, , 44F
促進對流發展(這個章節叫做"右移風暴")
06/27 17:45, 44F
推
06/27 17:52, , 45F
樓上，中尺度氣象學這個領域在大氣動力學這個領域
06/27 17:52, 45F
→
06/27 17:53, , 46F
只有最初階的介紹
06/27 17:53, 46F
→
06/27 17:54, , 47F
不太可能詳細討論『動力高低壓』的成因
06/27 17:54, 47F
→
06/27 17:55, , 48F
不過如果Sam大說的課本是Holton的話
06/27 17:55, 48F
→
06/27 17:56, , 49F
應該有提到一個前提是風向隨高度順鐘轉
06/27 17:56, 49F
→
06/27 17:56, , 50F
也就是我在這一篇開頭的推文
06/27 17:56, 50F
推
06/27 18:01, , 51F
這篇有稍微提到動力氣壓的成因#1LJWziIB
06/27 18:01, 51F
→
06/27 18:01, , 52F
(動力氣壓及擾動氣壓)可以參考看看
06/27 18:01, 52F
→
06/27 18:02, , 53F
《今天下午大台北東南部持續性午後對流雨》
06/27 18:02, 53F
→
06/27 18:04, , 54F
(動力氣壓即擾動氣壓)上面錯字
06/27 18:04, 54F
→
06/27 21:24, , 55F
我前面提到的mesoscale的書就有提dynamic pressure
06/27 21:24, 55F
推
06/30 12:34, , 56F
今年美國龍捲風季滿悲慘的
06/30 12:34, 56F
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文章代碼(AID): #1LY-tSUI (TY_Research)
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