La técnica Dvorak (desarrollada entre 1969 y 1984 por Vernon Dvorak ) es un sistema ampliamente utilizado para estimar la intensidad de los ciclones tropicales (que incluye la depresión tropical, las tormentas tropicales y las intensidades de huracanes / tifones / ciclones tropicales intensos) basándose únicamente en imágenes de satélite visibles e infrarrojas. . Dentro de la estimación de la fuerza del satélite Dvorak para ciclones tropicales, hay varios patrones visuales que puede adoptar un ciclón y que definen los límites superior e inferior de su intensidad. Los patrones principales utilizados son patrón de banda curva (T1.0-T4.5), patrón de corte (T1.5-T3.5), nublado denso central(CDO) (T2.5 – T5.0), patrón de cobertura fría central (CCC), patrón de bandas de ojos (T4.0 – T4.5) y patrón de ojos (T4.5 – T8.0).
Tanto el patrón de ojo cubierto denso central como el incrustado utilizan el tamaño del CDO. Las intensidades del patrón CDO comienzan en T2.5, equivalente a la intensidad mínima de tormenta tropical (40 mph, 65 km / h). También se considera la forma de la nubosidad densa central. El patrón del ojo utiliza la frialdad de las cimas de las nubes dentro de la masa circundante de tormentas eléctricas y la contrasta con la temperatura dentro del ojo mismo. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más fuerte será el ciclón tropical. Una vez que se identifica un patrón, las características de la tormenta (como la longitud y la curvatura de las características de las bandas) se analizan más a fondo para llegar a un número T particular. El patrón CCC indica que se está produciendo poco desarrollo, a pesar de las nubes frías asociadas con la característica de rápida evolución.
Varias agencias emiten los números de intensidad Dvorak para los ciclones tropicales y de sus precursores, incluyendo el Centro Nacional de Huracanes 's Análisis tropical y Previsión Branch (TAFB), la NOAA / NESDIS satélite Subdivisión de Análisis (SAB), y el tifón común Centro de Alerta de la Meteorología Naval y el Comando de Oceanografía en Pearl Harbor , Hawaii .
Evolución del método
El desarrollo inicial de esta técnica ocurrió en 1969 por Vernon Dvorak, utilizando imágenes satelitales de ciclones tropicales en el noroeste del Océano Pacífico. El sistema, tal como se concibió inicialmente, implicó la coincidencia de patrones de las características de la nube con un modelo de desarrollo y deterioro. A medida que la técnica maduró durante las décadas de 1970 y 1980, la medición de las características de las nubes se volvió dominante para definir la intensidad de los ciclones tropicales y la presión central del área de baja presión del ciclón tropical . El uso de imágenes de satélite infrarrojas condujo a una evaluación más objetiva de la fuerza de los ciclones tropicales con los ojos , utilizando las temperaturas superiores de las nubes dentro de la pared del ojo y contrastándolas con las temperaturas cálidas dentro del ojo mismo. Las restricciones sobre el cambio de intensidad a corto plazo se utilizan con menos frecuencia que en los años setenta y ochenta. Las presiones centrales asignadas a los ciclones tropicales han requerido modificaciones, ya que las estimaciones originales eran de 5 a 10 hPa (0,15 a 0,29 inHg) demasiado bajas en el Atlántico y hasta 20 hPa (0,59 inHg) demasiado altas en el Pacífico noroeste. Esto llevó al desarrollo de una relación separada entre el viento y la presión para el Pacífico noroeste, ideada por Atkinson y Holliday en 1975, y luego modificada en 1977. [1]
Dado que los analistas humanos que utilizan la técnica conducen a sesgos subjetivos, se han hecho esfuerzos para realizar estimaciones más objetivas utilizando programas de computadora, que han sido ayudados por imágenes de satélite de mayor resolución y computadoras más potentes. Dado que los patrones de los satélites de ciclones tropicales pueden fluctuar con el tiempo, las técnicas automatizadas utilizan un período promedio de seis horas para generar estimaciones de intensidad más confiables. El desarrollo de la técnica objetiva de Dvorak comenzó en 1998, que se comportó mejor con ciclones tropicales que tenían ojos (de fuerza de huracán o tifón). Todavía requería una colocación manual en el centro, manteniendo cierta subjetividad dentro del proceso. En 2004, se desarrolló una técnica Dvorak objetiva avanzada que utilizaba características de bandas para sistemas por debajo de la intensidad de un huracán y para determinar objetivamente el centro del ciclón tropical. En 2004 se descubrió un sesgo de presión central relacionado con la pendiente de la tropopausa y las temperaturas de la cima de las nubes, que cambian con la latitud, lo que ayudó a mejorar las estimaciones de presión central dentro de la técnica objetiva. [1]
Detalles del método
Número T | Vientos de 1 minuto | Categoría ( SSHWS ) | Min. Presión (milibares) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
( nudos ) | (mph) | (km / h) | atlántico | Pacífico noroeste | ||
1.0 - 1.5 | 25 | 29 | 45 | debajo de TD | ---- | ---- |
2.0 | 30 | 35 | 55 | TD | 1009 | 1000 |
2.5 | 35 | 40 | sesenta y cinco | TS | 1005 | 998 |
3,0 | 45 | 52 | 83 | TS | 1000 | 991 |
3,5 | 55 | 63 | 102 | TS- Cat 1 | 994 | 984 |
4.0 | sesenta y cinco | 75 | 120 | Gato 1 | 987 | 976 |
4.5 | 77 | 89 | 143 | Gato 1 - Gato 2 | 979 | 966 |
5,0 | 90 | 104 | 167 | Gato 2 - Gato 3 | 970 | 954 |
5.5 | 102 | 117 | 189 | Gato 3 | 960 | 941 |
6.0 | 115 | 132 | 213 | Gato 4 | 948 | 927 |
6.5 | 127 | 146 | 235 | Gato 4 | 935 | 915 |
7.0 | 140 | 161 | 260 | Gato 5 | 921 | 898 |
7.5 | 155 | 178 | 287 | Gato 5 | 906 | 879 |
8.0 | 170 | 196 | 315 | Gato 5 | 890 | 858 |
8.5 | 185 | 213 | 343 | Gato 5 | 873 | 841 |
Nota: Las presiones que se muestran para la cuenca del Pacífico noroccidental son más bajas ya que la presión de toda la cuenca es relativamente menor que la de la cuenca del Atlántico. [3] Los valores de 8.1–8.5 solo son asignados por los sistemas Dvorak avanzados automatizados CIMSS y NOAA y no se utilizan en análisis subjetivos. [4] |
En un ciclón en desarrollo, la técnica aprovecha el hecho de que los ciclones de intensidad similar tienden a tener ciertos rasgos característicos y, a medida que se fortalecen, tienden a cambiar de apariencia de una manera predecible. Se realiza un seguimiento de la estructura y organización del ciclón tropical durante 24 horas para determinar si la tormenta se ha debilitado, mantenido su intensidad o se ha fortalecido. Se comparan varias características de bandas y nubes centrales con plantillas que muestran patrones típicos de tormenta y su intensidad asociada. [5] Si se dispone de imágenes de satélite infrarrojas para un ciclón con un patrón de ojo visible, entonces la técnica utiliza la diferencia entre la temperatura del ojo cálido y las cimas de las nubes frías circundantes para determinar la intensidad (las cimas de las nubes más frías generalmente indican una tormenta más intensa ). En cada caso, se asigna a la tormenta un "número T" (una abreviatura de Número Tropical) y un valor de Intensidad actual (CI). Estas medidas oscilan entre 1 (intensidad mínima) y 8 (intensidad máxima). [3] El número T y el valor de CI son los mismos excepto por las tormentas debilitantes, en cuyo caso el CI es mayor. [6] [7] Para los sistemas debilitados, el IC se mantiene como la intensidad del ciclón tropical durante 12 horas, aunque la investigación del Centro Nacional de Huracanes indica que seis horas es más razonable. [8] La tabla de la derecha muestra la velocidad aproximada del viento en la superficie y la presión al nivel del mar que corresponde a un número T dado. [9] La cantidad que un ciclón tropical puede cambiar en fuerza por período de 24 horas está limitada a 2.5 números T por día. [1]
Tipos de patrones
Dentro de la estimación de la fuerza del satélite Dvorak para ciclones tropicales, hay varios patrones visuales que puede adoptar un ciclón y que definen los límites superior e inferior de su intensidad. Los patrones principales utilizados son patrón de banda curva (T1.0-T4.5), patrón de cizallamiento (T1.5-T3.5), patrón de cobertura densa central (CDO) (T2.5-T5.0), patrón de ojo de banda (T4.0-T4.5), patrón de ojos (T4.5 - T8.0) y patrón de cubierta fría central (CCC). [10] Tanto el patrón de ojo cubierto denso central como el incrustado utilizan el tamaño del CDO. Las intensidades del patrón CDO comienzan en T2.5, equivalente a la intensidad mínima de tormenta tropical (40 millas por hora (64 km / h)). También se considera la forma de la nubosidad densa central. Cuanto más metido esté el centro en el CDO, más fuerte se considerará. [11] Los ciclones tropicales con vientos máximos sostenidos entre 65 millas por hora (105 km / h) y 100 millas por hora (160 km / h) pueden tener su centro de circulación oscurecido por la nubosidad del nublado denso central dentro del satélite visible e infrarrojo. imaginería, lo que hace que el diagnóstico de su intensidad sea un desafío. [12]
El patrón CCC, con su masa grande y de rápido desarrollo de densos cirros que se extienden desde un área de convección cerca del centro de un ciclón tropical en un corto período de tiempo, indica poco desarrollo. Cuando se desarrolla, las bandas de lluvia y las líneas de nubes alrededor del ciclón tropical se debilitan y el escudo de nubes espesas oscurece el centro de circulación. Si bien se parece a un patrón de CDO, rara vez se ve. [10]
El patrón del ojo utiliza la frialdad de las cimas de las nubes dentro de la masa circundante de tormentas eléctricas y la contrasta con la temperatura dentro del ojo mismo. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más fuerte será el ciclón tropical. [11] Los vientos dentro de los ciclones tropicales también se pueden estimar mediante el seguimiento de las características dentro del CDO utilizando imágenes satelitales geoestacionarias de barrido rápido , cuyas imágenes se toman con minutos de diferencia en lugar de cada media hora. [13]
Una vez que se identifica un patrón, las características de la tormenta (como la longitud y la curvatura de las características de las bandas) se analizan más a fondo para llegar a un número T particular. [14]
Uso
Varias agencias emiten números de intensidad de Dvorak para ciclones tropicales y sus precursores. Estos incluyen la Rama de Análisis y Pronóstico Tropical del Centro Nacional de Huracanes (TAFB), la Rama de Análisis de Satélites de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (SAB) y el Centro Conjunto de Alerta de Tifones en el Centro Naval de Meteorología y Oceanografía del Pacífico en Pearl Harbor, Hawai. [9]
El Centro Nacional de Huracanes a menudo citará los números T de Dvorak en sus productos de ciclones tropicales. El siguiente ejemplo es de la discusión número 3 de la Depresión Tropical 24 (eventualmente el Huracán Wilma ) de la temporada de huracanes del Atlántico 2005 : [15]
TANTO TAFB Y SAB LLEGARON CON UN ESTIMADO DE INTENSIDAD DE SATÉLITE DE DVORAK DE T2.5 / 35 KT. SIN EMBARGO ... A MENUDO EL CAMPO DE VIENTO SUPERFICIAL DE SISTEMAS GRANDES EN DESARROLLO DE BAJA PRESIÓN COMO ESTE SE RETRASARÁ UNAS 12 HORAS DETRÁS DE LA FIRMA DEL SATÉLITE. POR LO TANTO ... LA INTENSIDAD INICIAL SOLO SE HA AUMENTADO A 30 KT.
Tenga en cuenta que en este caso, el número T de Dvorak (en este caso T2.5) se utilizó simplemente como una guía, pero otros factores determinaron cómo el NHC decidió establecer la intensidad del sistema.
El Instituto Cooperativo de Estudios de Satélites Meteorológicos (CIMSS) de la Universidad de Wisconsin-Madison ha desarrollado la Técnica Objective Dvorak (ODT). Ésta es una versión modificada de la técnica de Dvorak que utiliza algoritmos informáticos en lugar de interpretación humana subjetiva para llegar a un número de CI. Por lo general, esto no se implementa para depresiones tropicales o tormentas tropicales débiles. [9] Se espera que la Agencia Meteorológica de China (CMA) comience a utilizar la versión estándar de 1984 de Dvorak en un futuro próximo. El Departamento Meteorológico de la India (IMD) prefiere usar imágenes satelitales visibles sobre imágenes infrarrojas debido a un alto sesgo percibido en las estimaciones derivadas de imágenes infrarrojas durante las primeras horas de la mañana del máximo convectivo. La Agencia Meteorológica de Japón (JMA) utiliza la versión infrarroja de Dvorak sobre la versión de imágenes visibles. El Observatorio de Hong Kong y JMA continúan utilizando Dvorak después de que el ciclón tropical tocó tierra. Varios centros mantienen la intensidad máxima de corriente durante 6 a 12 horas, aunque esta regla se rompe cuando es evidente un debilitamiento rápido. [8]
El sitio de ciencia ciudadana Cyclone Center utiliza una versión modificada de la técnica Dvorak para categorizar el clima tropical posterior a 1970. [dieciséis]
Tormenta tropical Wilma en T3.0
Tormenta tropical Dennis en T4.0
Huracán Jeanne en T5.0
Huracán Emily en T6.0
Beneficios y desventajas
El beneficio más significativo del uso de la técnica es que ha proporcionado una historia más completa de la intensidad de los ciclones tropicales en áreas donde el reconocimiento de aeronaves no es posible ni está disponible de forma rutinaria. Las estimaciones de intensidad del viento máximo sostenido se encuentran actualmente dentro de las 5 millas por hora (8.0 km / h) de lo que las aeronaves son capaces de medir la mitad del tiempo, aunque la asignación de intensidad de los sistemas con fuerzas entre la fuerza de tormenta tropical moderada (60 millas por hora) hora (97 km / h)) y la fuerza de un huracán o tifón débil (100 millas por hora (160 km / h)) es la menos segura. Su precisión general no siempre ha sido cierta, ya que los refinamientos en la técnica llevaron a cambios de intensidad entre 1972 y 1977 de hasta 20 millas por hora (32 km / h). El método es coherente internamente en el sentido de que limita los aumentos o disminuciones rápidos de la intensidad de los ciclones tropicales. Algunos ciclones tropicales fluctúan en fuerza más que el límite de 2.5 T por día permitido por la regla, lo que puede funcionar en desventaja de la técnica y ha llevado al abandono ocasional de las restricciones desde la década de 1980. Los sistemas con ojos pequeños cerca de la extremidad o el borde de una imagen de satélite pueden sesgarse demasiado débilmente con la técnica, que puede resolverse mediante el uso de imágenes de satélite en órbita polar . La intensidad de los ciclones subtropicales no se puede determinar utilizando Dvorak, que llevó al desarrollo de la técnica Hebert-Poteat en 1975. Los ciclones que experimentan una transición extratropical, perdiendo su actividad de tormenta, ven sus intensidades subestimadas utilizando la técnica Dvorak. Esto condujo al desarrollo de la técnica de transición extratropical de Miller y Lander que se puede utilizar en estas circunstancias. [1]
Ver también
Otras herramientas utilizadas para determinar la intensidad de los ciclones tropicales:
- Quikscat
- TRMM
Referencias
- ↑ a b c d Velden, Christopher; Bruce Harper; Frank Wells; John L. Beven II; Ray Zehr; Timothy Olander; Max Mayfield; Guardia de Charles “Chip”; Mark Lander; Roger Edson; Lixion Avila; Andrew Burton; Mike Turk; Akihiro Kikuchi; Adam Christian; Philippe Caroff y Paul McCrone (septiembre de 2006). "La técnica de estimación de la intensidad de los ciclones tropicales de Dvorak: un método basado en satélites que ha perdurado durante más de 30 años" (PDF) . Boletín de la Sociedad Meteorológica Estadounidense . 87 (9): 1195-1214. Código bibliográfico : 2006BAMS ... 87.1195V . doi : 10.1175 / bams-87-9-1195 . Consultado el 26 de septiembre de 2012 .
- ^ División de Servicios de Información y Satélites (17 de abril de 2005). "Gráfico de intensidad actual de Dvorak" . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica . Consultado el 12 de junio de 2006 .
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- ^ Timothy L. Olander; Christopher S. Velden (febrero de 2015). ADT - Guía del usuario de la técnica avanzada de Dvorak (McIDAS versión 8.2.1) (PDF) . Instituto Cooperativo de Estudios de Satélites Meteorológicos (Informe). Universidad de Wisconsin – Madison . pag. 49 . Consultado el 29 de octubre de 2015 .
- ^ Laboratorio de Investigaciones Navales. "Guía de referencia de meteorólogos de ciclones tropicales" . Marina de los Estados Unidos . Consultado el 29 de mayo de 2006 .
- ^ Leffler, JW "Comparación de curvas de número T entre JTWC y JMA" . Archivado desde el original el 25 de julio de 2006.
- ^ Servicio de Información y Satélite de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (2011-08-26). "Explicación de la técnica Dvorak" . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica . Consultado el 29 de mayo de 2006 .
- ^ a b Burton, Andrew; Christopher Velden (16 de abril de 2011). "Actas del Taller internacional sobre análisis satelital de ciclones tropicales, Informe No. TCP-52" (PDF) . Organización Meteorológica Mundial . págs. 3–4 . Consultado el 23 de noviembre de 2012 .
- ^ a b c Velden, Christopher; Timothy L. Olander y Raymond M. Zehr (marzo de 1998). "Desarrollo de un esquema objetivo para estimar la intensidad de los ciclones tropicales a partir de imágenes infrarrojas de satélites geoestacionarios digitales" . Clima y pronóstico . Universidad de Wisconsin. 13 (1): 172–186. Código Bibliográfico : 1998WtFor..13..172V . doi : 10.1175 / 1520-0434 (1998) 013 <0172: DOAOST> 2.0.CO; 2 . Consultado el 9 de septiembre de 2012 .
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( ayuda ) - ^ Wimmers, Anthony; Chistopher Velden (2012). "Avances en la fijación objetiva del centro de ciclones tropicales mediante imágenes de satélite multiespectrales" . Sociedad Meteorológica Estadounidense . Consultado el 12 de agosto de 2012 .
- ^ Rogers, Edward; R. Cecil Gentry; William Shenk y Vincent Oliver (mayo de 1979). "Los beneficios de utilizar imágenes de satélite de intervalo corto para derivar vientos de ciclones tropicales" . Revisión mensual del clima . Sociedad Meteorológica Estadounidense. 107 (5): 575–584. Código bibliográfico : 1979MWRv..107..575R . doi : 10.1175 / 1520-0493 (1979) 107 <0575: tbousi> 2.0.co; 2 .
- ^ De Maria, Mark (19 de abril de 1999). "La aplicación de satélite es pronóstico del tiempo tropical" . Archivado desde el original el 13 de agosto de 2006 . Consultado el 29 de mayo de 2006 .
- ^ Stewart, Stacy (16 de octubre de 2005). "Discusión número 3 de NHC Tropical Depression 24" . Centro Nacional de Huracanes . Consultado el 29 de mayo de 2006 .
- ^ "Cyclone Center" . www.cyclonecenter.org . Consultado el 5 de agosto de 2015 .
enlaces externos
- Agencias que emiten estimaciones de intensidad de Dvorak
- Centro conjunto de alerta de tifones
- UW – CIMSS (técnica avanzada de Dvorak)
- Subdivisión de Análisis de Satélites de NOAA / NESDIS
- Sobre el TAFB
- Otro
- Análisis y predicción de la intensidad de ciclones tropicales a partir de imágenes de satélite Dvorak, 1974. (PDF, 1,3 MB)
- Sesgos de la velocidad del viento del ciclón tropical de Dvorak determinados a partir de los datos de "Best Track" basados en el reconocimiento (1997-2003) Franklin y Brown
- La técnica Dvorak a través del tiempo Dr. Jack Beven. (Archivo WRF. Requiere reproductor WebEx)