Exemples :

1. Le trafique routier

Les deux images suivantes proviennent du radar de Chicago (Illinois). Dans le cas des autoroutes I-55 et I-57, il y a une couche d’air chaud prés de la surface de la rue Cette couche a dévié le fascicule émis par le radar qui a été ainsi reflété par les voitures circulant sur ces routes. Dans la première image, l’image de réflectivité, les deux lignes marqués avec rouge représentent les rues qui sont mises en évidence par les voitures.

Par comparaison au radar classique, le radar Doppler peut aussi détecter la vitesse avec laquelle un objet se déplace. En changeant le mode d’opération du radar, pour nous montrer la vélocité, il est possible de détecter les voitures qui dépassent la limite de vitesse, à condition que la route soit positionnée d’une manière radiale face au radar. Les points verts sont des objets qui reflètent la radiation émise par le radar et qui se déplacent vers le radar, tandis que les points mauves sont les objets qui s’écartent du radar. On peut comparer la couleur des points avec l’échelle des vitesses en haut de l’image.

2. Les chauve-souris

Quand les chauve-souris volent en groups de cent ou mille individus, par exemple, ils apparaissent sur les radars des météorologues. En bas, dans l’image du Centre pour la Prévision des Orages de Texas, on peut voir l’écho d’une super-cellule mais aussi des groups de chauve-souris.

3. Nuées d’oiseaux

Sur un radar de Wisconsin, on peut voir le moment quand une nuée d’oiseaux quitte Green Island. On a aussi crée des radars spécialisés pour suivre la migration des oiseaux.

4. La navette spatiale Columbia

En février 2003, la navette spatiale Columbia se préparait pour atterrir en Floride. A l’entrée dans les étages supérieurs de l’atmosphère, la navette s’est désintégrée; des images avec le trajet des restes incandescents du Columbia (ligne rouge) existent dans l’archive des images radar.

5. 11 septembre 2001

Un radar meteo situé près de New York a détecté le nuage de poussière et fumée produit par l’écroulement des tours WTC.

6. Le lever et le coucher du Soleil

Quand le soleil se trouve près de l’horizon, l’énergie qui atteint la Terre sous forme de radiation électromagnétique entre dans le récepteur du radar. Des faux échos similaires peuvent être produits aussi par les antennes de télécommunication. La ligne qui apparait sur l’écran radar indique la direction où se trouve le Soleil. Les trois images suivantes présentent le coucher du Soleil vu par les météorologues pendant trois saisons: l’hiver, le printemps et l’été, quand notre étoile couche dans le sud-ouest, l’ouest et puis dans le nord-ouest.

Bibliographie: National Weather Service (SUA), http://www.noaa.gov/

Article ecrit par Gabriel Ticheru et traduit par Mihail Mitoseriu.

Exemple:

1. Traficul auto

Următoarele două imagini provin de la radarul din Chicago (Illinois). In cazul șoselelor I–55 și I– 57, s-a format un strat de aer cald în apropierea suprafeței lor. Acest strat a refractat (deviat) fasciculul emis de radar și astfel acesta a fost reflectat de autovehiculele care circulau pe aceste drumuri. Pe prima imagine, cea de reflectivitate (reflectivity), cele două linii încercuite cu roșu reprezintă cele două drumuri puse în evidență de mașinile aflate în circulație.

Spre deosebire de radarul clasic, cel doppler poate detecta și viteza cu care un obiect se apropie sau se îndepărtează de radar. Comutând radarul din afișarea reflectivității în cea a vitezelor radiale (velocity), pot fi detectate mașinile conduse cu viteze peste cea legală, cu condiția ca drumul să fie așezat radial față de radar. Punctele verzi sunt obiecte care reflectă radiația emisă de radar și care se apropie de acesta, iar cele mov sunt obiecte care se îndepărtează de radar. Se compară culoarea punctelor cu scara vitezelor din partea de sus a imaginii.

2. Liliecii

Când liliecii zboară în grupe de sute sau de mii de exemplare, ei apar pe ecranele radar ale meteorologilor. Mai jos se observă ecoul unei supercelule cât și al unor grupuri de lilieci (Bats), pe imaginea radar aparținând Storm Prediction Center din Texas.

3. Stolurile de păsări

Pe radarul din Wisconsin se vede momentul în care un grup de păsări părăsește Green Island. Există radare amplasate special pentru a urmări migrarea păsărilor.

4. Naveta spațială Columbia

În februarie 2003, Columbia se pregătea să aterizeze în Florida. Intrând în straturile superioare ale atmosferei, s-a dezintegrat; imagini cu traiectoria bucăților incandescente (dunga roșie) sunt păstrate în arhivele cu imagini radar meteo.

5. 11 septembrie 2011

Un radar meteorologic aflat în apropierea orașului New-York a detectat norul de praf și fum produs de prăbușirea turnurilor WTC.

6. Răsăritul și apusul soarelui

Când Soarele se găsește în apropierea orizontului, energia ajunsă pe Pământ sub forma radiațiilor electromagnetice pătrunde în receptorul radarului. Ecouri false asemănătoare pot fi produse și de antenele pentru telecomunicații. Linia care apare pe ecranele radar indică direcția în care se află Soarele. Următoarele 3 imagini prezintă apusul văzut de meteorologi iarna, primăvara și vara, când astrul zilei apune la SV, V, respectiv NV.

Bibliografie: National Weather Service (SUA), http://www.noaa.gov/

Articol realizat de Gabriel Ticheru

24. 10. 2012: La sud de Jamaica, Sandy atinge categoria 1 pe scara Saffir-Simpson a uraganelor. Prognozele din această zi prevedeau că uraganul nu se va intensifica deoarece va traversa zonele montane din Jamaica, iar forfecarea vântului creștea până la moderat. Se considera că nu există un pericol major pentru Cuba. Pe imagine se poate observa ochiul uraganului cu diametrul de 88 km la sud de Jamaica.

Tot în această zi, începe „războiul modelelor”. Se configura o situație meteorologică complicată. Unele modele de prognoză numerică, ECMWF, GFDL, NOGASP, prevedeau formarea unui blocaj de tip Rex (Rex blocking), care ar împiedica deplasarea uraganului către est. Blocajul Rex are forma unei litere S întoarse. Este formată dintr-o dorsală de presiune ridicată (H) învecinată cu un talveg ciclonic (L).

Curgerea aerului se face de-a lungul izohipselor, așa cum arată săgețile. Aerul avansează în mică măsură către est, fiind nevoit să parcurgă traiectoria sub formă de S întors.

Ca urmare, era de așteptat ca Sandy să nu urmeze traiectoria caracteristică parabolică spre Atlantic ci să afecteze zone dens populate de pe coasta de est. Un alt factor important a fost apropierea dinspre NV a unui front rece puternic, care traversa zonele centrale ale SUA. Cuplarea frontului cu Sandy ar da naștere unei furtuni subtropicale puternice. Zona baroclină din preajma frontului ar alimenta furtuna cu o energie suplimentară. Acestă ipoteză a fost confirmată în zilele care au urmat.

Rularea ECMWF din 24. 10. 2012. 12 UTC pentru 29. 10. 2012. 12 UTC: vântul la 850 hPa, presiunea redusă la nivelul mării, cu un minim de 935 hPa în centrul ciclonului.

NHC (National Hurricane Center) înclina spre a accepta scenariul oferit de modelele GFS, UKMET, Canadian și HWRF. Acestea considerau că depresiunea din sudul blocajului Rex va fi suficeint de puternică pentru a imprima uraganului o traiectorie nord-estică și astfel să nu afecteze zonele locuite.

Pe următoarea hartă s-a încercuit cu roșu zona blocajului Rex, care a împiedicat Sandy, poziționat în locul indicat de săgeata neagră, să se deplaseze către est.

Prognoza GFS de tip ansamblu. Rularea operațională indică o îndepărtare a uraganului de zona țărmului, însă majoritatea rulărilor perturbate începeau să fie în concordanță cu modelul ECMWF.

25. 10. 2012: Deși forfecarea vântului a depășit 10 m/s, uraganul s-a intensificat brusc înainte să ajungă în Cuba și s-a apropiat de categoria 3 (viteza vântului 176 km/h). Rafala maximă s-a atins la Santiago de Cuba: 182 km/h.

26 – 27. 10. 2012:  Prognozele dădeau deja o șansă de 90% ca furtuna să atingă coasta de est. Momentan Sandy se confrunta cu o forfecare semnificativă a vântului de 20 m/s care a dus la scăderea intesității și a retrogradării la categoria de furtună tropicală. După numai câteva ore ajungea iar să fie uragan de categoria 1. Deja a intrat în contact cu talvegul de altitudine aflat mai la vest și începea să se alimenteze cu energia furnizată de zona baroclină.

27 – 28. 10. 2012: Imaginea satelitară prezintă structura mixtă a furtunii.

Pe de o parte are structură de furtună subtropicală, având zona maximă a activității orajoase la 100 km vest de centru, pe de altă parte nebulozitatea din regiunea ochiului furtunii și o zonă orajoasă secundară este caracteristică ciclonilor tropicali. De asemenea, câmpul vântului a fost deformat, vitezele cele mai mari se înregistrau în sectorul sud-vestic, consecință a talvegului aflat la vest și a forfecării vântului.

29. 10. 2012: Sandy atinge coasta de est în New Jersey. În ultimele 24 de ore, Sandy s-a intensificat: presiunea în centru a coborât la 940 hPa, viteza medie a vântului a ajuns la 144 km/h, și 184 km/h la rafale. S-a mărit considerabil și suprafața furtunii. Sunt consecințe ale scăderii forfecării vântului la 10 m/s și a trecerii asupra Curentului Golfului cu temperatura record a suprafeței mării. În zona latitudinilor de 35 – 40 ⁰ N și a longitudinilor 65 – 75 ⁰ V, apa avea o temperatură cu 1,3 ⁰C peste medie. O singură dată a fost depășită această abatere pozitivă în 2 septembrie 1947.

Abaterea neobișnuită pentru sfârșitul lunii octombrie a realimentat cu energie furtuna. Însă înainte de a atinge țărmul, urmau ape cu temperaturi mai scăzute (25 ⁰C). În mod normal intensitatea ciclonului trebuie să scadă corespunzător cu cea a temperaturii. Acest lucru nu s-a întâmplat.  Sandy avea compensată această pierdere de energie cu cea provenită din zona boroclină, mișcările de ascensiune fiind întreținute și de jetul orientat SSV – NNE. Curentul jet avea curbură anticiclonică, Sandy a fost „absorbit” prin intrarea din dreapta în jet streak-ul (filon de jet) aflat asupra coastelor estice ale Americii. S-a notat cu literă B roșie dorsala aparținătoare blocajului Rex.

Sandy având un diametru neobișnuit de mare în apropierea țărmului:

Erau asigurate condițiile unor distrugeri semnificative. Deși pagubele au fost amplificate de suprafața mare afectată de vânturi puternice, rolul cel mai important l-a avut talazul (val format prin împingerea apei către țărm de vânturile puternice). Peste creșterea nivelului mării provocată de vânt s-a suprapus fluxul crescut cu 5% în condiții de Lună plină.

Talazul atinge Atlantic City:

Imagini satelitare cu o zonă de coastă înainte și după trecerea furtunii:

Pe o scară de la 0 la 6, creșterea nivelului apei a fost prognozată la 5,8 de către NHC. Această creștere este cea mai mare din 1969 încoace și a depășit pe cele din timpul uraganelor Katrina, Rita, Wilma și Andrew.

Nu trebuie să uităm nici de cele petrecute în sectorul rece. În Munții Appalachi s-au produs viscole deosebit de puternice. Este neobișnuită pentru sfârșitul lunii octombrie o depunere de 50 – 70 cm de zăpadă în timp scurt, care apoi să fie troienită de vânt. S-au produs blocaje în trafic, căderi de copaci și întreruperi ale alimentării cu energie electrică.

Date suplimentare despre Sandy:

Presiunea atmosferică: valoarea de 940 hPa este cea mai scăzută înregistrată asupra mării, într-un ciclon de origine tropicală la nord de Cap Hatteras. Vechiul record era de 946 hPa, măsurată în 1938 în uraganul “Long Island Express”. Noul record stabilit pe uscat: 945,5 hPa în Atlantic City.

Cantități de precipitații: Andrews AFB, Md.:  388 mm; Easton, Md.:  319 mm; Wildwood Crest, N.J.:  296 mm; Virginia Beach, Va.:  243 mm

Viteza vântului la rafale: Eatons Neck, N.Y.: 150 km/h; Montclair, N.J.: 141 km/h; Westerly, R.I.: 138 km/h

Grosimea stratului de zăpadă: Richwood, WV: 91 cm; Redhouse, Md.: 66 cm; Bowden, W.Va.: 61 cm; Newfound Gap, N.C.: 56 cm; Wise, Va.: 61 cm

Înălțimea maximă a valurilor: 13 m (Buoy #41048)

Persoane rămase fără curent electric: 8,5 milioane, locul 2 în top. Pentru comparație: acest număr a fost de 7,5 milioane în timpul uraganului Ike.

Bibliografie:

wunderground.com
weather.com
accuweather.com

Articol realizat de Gabriel Ticheru