Ураган "Лаура" был ураганом четвертой категории, который вышел на сушу в августе 2020 года. Лора обрушилась на юго-запад Луизианы со скоростью ветра до 150 миль в час, штормовыми нагонами до 15 футов и дождем до 10 дюймов. Ураган отключил электричество в более чем 900 000 домов, нанес ущерб на сумму более миллиарда долларов и унес жизни 26 человек.
Группа ученых и инженеров из нескольких университетов, Центра изучения неблагоприятных погодных условий и NOAA собралась на побережье Персидского залива для наблюдения за ураганом. Группа входит в состав Консорциума цифровых ураганов - зонтичной организации, координирующей деятельность по сбору и анализу данных о ветре, дожде, штормовом нагоне и волнах.
Ученые из Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH) привезли с собой мобильный радар Baron под названием Mobile Alabama X-band dual-polarization radar (MAX). MAX зарекомендовал себя как ценный инструмент для сбора данных о ветре и осадках, особенно во время тропических и торнадических явлений. В Институте погоды - Лаборатории радиолокации и молний (SWIRLL) при гривне MAX используется почти во всех полевых операциях. Ученые из Университета гривны использовали MAX в тандеме с доплеровским метеорологическим радаром Advanced Radar for Meteorological and Operational Research (ARMOR) для сбора данных о потоках ветра в пограничном слое во время потенциально торнадических штормов. ARMOR - это двухполяриметрический радар Baron C-диапазона, расположенный в международном аэропорту Хантсвилла. MAX также получил ценные данные в паре с системами профилирования атмосферы, которые обеспечивают вертикальные профили температуры, ветра, влажности, облачности и т.д.
"Прелесть MAX в том, что он обеспечивает контекст, в котором мы проводим наши наблюдения за профилированием, другими словами, горизонтальные вариации. Мы можем видеть, что происходит в районе расположения профилографов, и рассматривать это в контексте. MAX обеспечивает это, когда у нас нет другого радиолокационного покрытия", - сказал Кевин Кнупп, профессор атмосферных наук в UAH.
Для наблюдения за ураганом "Лаура" MAX был установлен на эстакаде межштатной автомагистрали 10 к западу от Лейк-Чарльза, штат Лос-Анджелес, в тридцати милях к северу от места, где ураган обрушился на Камерон, штат Лос-Анджелес. Примерно в 18 км от MAX находился общий мобильный радар для исследования атмосферы и обучения (SMART) C-диапазона из Университета Оклахомы.
"Это место обеспечило короткую базовую линию с одним из мобильных устройств С-диапазона, чтобы мы могли получить данные о воздушном потоке в пограничном слое с более высоким разрешением", - говорит Кнупп.
MAX и SMART собрали двойные доплеровские данные высокого разрешения на площади 20 на 20 километров. Эти два радара хорошо работают в тандеме: более короткие длины волн MAX в Х-диапазоне обеспечивают более детальное обнаружение частиц в воздухе. Более длинные волны SMART в C-диапазоне меньше затухают под дождем, что позволяет ему охватывать больший диапазон. Max выполнял как объемное сканирование в диапазоне от половины до 25 градусов по высоте, так и сканирование с помощью индикатора высоты диапазона (RHI) в направлении против ветра для изучения структуры ветра.
Данные MAX и SMART могут быть объединены и обработаны для восстановления поля ветра на разных уровнях атмосферы, в данном случае, вероятно, от 200 метров до четырех километров над землей. Вторым этапом будет анализ скорости-азимутального дисплея (VAD), который включает в себя извлечение данных из 360-градусных разверток.
"Мы можем разложить это на общий ветер, направление и скорость ветра", - говорит Кнупп. "Рассматривая различные комбинации высот, углов и диапазонов, можно составить вертикальный профиль горизонтальных ветров с очень высоким разрешением".
Анализ данных MAX, полученных во время выхода на сушу урагана "Лаура", будет сосредоточен на двух вопросах. Первая - это достижение лучшего понимания того, как глаз урагана и общая интенсивность шторма меняются во время выхода на сушу, а также факторов, которые диктуют эти изменения. Лора" оказалась ценным ураганом для ученых, поскольку перед выходом на сушу у нее образовался большой глаз, что дало возможность провести качественные наблюдения с MAX и другого метеорологического оборудования, размещенного вдоль побережья Луизианы.
Инженеры также смогут использовать полученные данные для анализа того, как скорость ветра связана с повреждением конструкций. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и строительстве домов, зданий, мостов и других сооружений, более устойчивых к сильным ветрам, которые приносит ураган.
