Sygnatury radarowe a superkomórki

Aktualności: Prosimy o dodawanie na końcu wiadomości tagów w nawiasach kwadratowych, które pozwolą na szybsze wyszukiwanie interesującej treści.
Przykłady tagów: [2016] [pogoda] [burza] [prognoza] [grad]

Autor Wątek: Sygnatury radarowe a superkomórki  (Przeczytany 15997 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline mateuszr

  • Admini
  • Super Member
  • *****
  • Wiadomości: 644
  • Age: 28
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 212
  • Płeć: Mężczyzna
    • Meteorologia i synoptyka
Sygnatury radarowe a superkomórki
« dnia: Kwiecień 06, 2012, 07:23:27 am »
Na czacie wynikła dyskusja jak rozpoznać superkomórkę przy pomocy produktów radarowych. Okazuje się, że co niektórzy potrafią dostrzec rzeczy, których nie ma :)

Przykładem będzie superkomórka znad Teksasu z 3 kwietnia 2012r. z godz. 21:03UTC

Najprościej superkomórkę wykryć przy pomocą produktu dopplerowskiego wiatr radialny. W naszym przypadku wygląda to tak:



Niestety IMGW nie udostępnia takich map, więc ta metoda od razu odpada.

Druga metoda polega na wykryciu sygnatury hook echo(przypomina haczyk) na mapach CAPPI do 2km lub PPI dla jak najniższego kąta elewacji.



Niestety i ten produkt nie jest dostępny na pogodynce. A jaki jest? CMAX. CMAX to inaczej compositse radar reflectivity. Pokazuje on maksymalną odbiciowość jaka występuje w kolumnie nad danym punktem. Np. jeśli w Lublinie przy powierzchni Ziemi pada opad o odbiciowości 30dBZ, 3km wyżej 40dBZ, a 5km wyżej 15dBZ to na CMAX zobaczymy 40dBZ(wybieramy max wartość), a na produkcie CAPPI 30dBZ. Może być też taka sytuacja, że przy ziemi nie ma opadu(odbiciowość 0), ale 3km nad ziemią wynosi ona np. 20dBZ - zobaczymy na CMAX właśnie 20dBZ.
A teraz, czy można wykryć hook echo na mapach CMAX? NIE


Tutaj jeszcze fajna grafika, która pokazuje 4 produkty: zaczynając od lewego górnego rogu, idąc zgodnie z ruchem wskazówek zegara: CAPPI/PPI, wiatr radialny, VIL(suma odbiciowości w pionie, wyrażana w mm) i CMAX. Hook echa nie widać.




Offline juliusz

  • Admini
  • Ojciec Dyktator
  • *****
  • Wiadomości: 2258
  • Miejsce pobytu: Gdynia
  • Reputacja: 328
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #1 dnia: Kwiecień 06, 2012, 09:05:02 am »
Generalnie pojęcie „superkomórki” jest nadużywane w wielu mediach. Wynika to ze specyficznego rozumienia tego pojęcia. Jak się sprawdzi definicję w wikipedii w j. polskim:

„Superkomórki burzowe to najgroźniejsza odmiana chmur burzowych: mogą powodować ulewne opady, grad wielkości piłeczki golfowej, porywiste wiatry, a czasami niszczycielskie tornada[1]. Superkomórka jest szczególnym rodzajem pojedynczej komórki burzowej, która może utrzymywać się przez wiele godzin i przemierzać setki kilometrów[2][3]. Chmury tego typu są odpowiedzialne za powstawanie większości silnych tornad i opadów gradu o dużych rozmiarach”


Teraz przekładając na opisy tego zjawiska jakie można znaleźć w mediach – jest to po prostu duża burza która trwa bardzo długo. Czyli do tego wystarczy typowa prezentacja danych radarowych jaka jest dostępna w Polsce po wysłaniu SMSa typu „audiotele”. Problem w tym że ta definicja jest błędna.

Prawidłowa definicja supekomórki jest w wikipedii w j. angielskim:

„A supercell is a thunderstorm that is characterized by the presence of a mesocyclone: a deep, persistently rotating updraft.[1] For this reason, these storms are sometimes referred to as rotating thunderstorms.[2c]”

Czyli jak widać bardzo  istotne poza konwekcją jest pole rozkładu wiatru niedostępne w ramach oferty radarowej bez dodatkowych opłat..
Wielokrotnie próbuje się interpretować dane radarowe o niskiej rozdzielczości w celu detekcji superkomórek co prowadzi do błędów. Ten typ formacji burzowej w Polsce występuje dość rzadko.


Pozdrowienia
Juliusz


Offline ArturS

  • Junior Member
  • **
  • Wiadomości: 118
  • Age: 33
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 24
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #2 dnia: Kwiecień 06, 2012, 14:49:34 pm »
Jedynym dobrym sposobem odróżnienia superkomórek na produktach CMAX to ich  charakterystyczny sposób poruszania się - poruszają się w nieco innym kierunku od pozostałych chmur burzowych i stref opadów. Wymagana jest jednak animacja obrazów radarowych. Superkomórka typu right mover, w której mezocyklon wiruje cyklonalnie, odbija od innych komórek burzowych na prawo, zwykle pod kątem  ok. 20-30 stopni. W przypadku left mover (z mezocyklonem wirującym antycyklonalnie) rdzeń chmury burzowej odbija pod kątem ok. 20-30 stopni na lewo.
Problem pojawia się wtedy, gdy w troposferze występuje bardzo duży przepływ poziomy powietrza (podane powyżej kąty bardzo maleją i trudno jest odróżnić zwykłą burzę od superkomórki). Natomiast w przypadku niewielkiego przepływu poziomego powietrza w troposferze możliwe jest uformowanie się takiej superkomórki, która będzie się poruszać pod kątem większym niż 90 stopni w stosunku do przemieszczania się innych burz.
Kolejny problem jest wtedy, gdy wszystkie komórki burzowe widoczne na obrazie radarowym organizują się w superkomórki - jest to jednak zjawisko niemal niemożliwe, przy najmniej w Polsce. Najlepiej szukać blisko znajdujących się stref opadów, nie koniecznie typowych komórek konwekcyjnych. Ponadto można skorzystać z prognozy kierunku przemieszczania się superkomórek - parametr storm (supercell) relative motion (Bunkers). A to można znaleźć np. tutaj:
http://gfspl.rootnode.net/gfspl/SRH/00
UWAGA - tutaj liczone jest SRH dla superkomórek right mover (występują one znacznie częściej niż left mover), to samo tyczy się storm rel. motion.
« Ostatnia zmiana: Kwiecień 06, 2012, 14:57:42 pm wysłana przez ArturS »

Offline juliusz

  • Admini
  • Ojciec Dyktator
  • *****
  • Wiadomości: 2258
  • Miejsce pobytu: Gdynia
  • Reputacja: 328
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #3 dnia: Kwiecień 06, 2012, 15:42:21 pm »
Do dyskusji dołączam diagram który na bazie prognoz próbuje dopasować typ burz:

Jeśli zakładamy, że ta teoria jest słuszna, musi być bardzo duża sumaryczna konwekcja i odpowiednie warunki i wiatrowe. Problem w tym, że takie warunki występują w Polsce bardzo rzadko co wskazuje że być może superkomórek także jest realnie bardzo mało.

Pozdrowienia

Juliusz


Offline juliusz

  • Admini
  • Ojciec Dyktator
  • *****
  • Wiadomości: 2258
  • Miejsce pobytu: Gdynia
  • Reputacja: 328
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #4 dnia: Kwiecień 07, 2012, 02:28:56 am »
Z opisu Artura widać że przy braku dostępnych danych próbuje się analizować występowanie superkomórek na bazie własnego doświadczenia analizy danych radarowych oraz prognoz.
Na szczęscie na stronach Łowców znalazłem informację o występowaniu superkomórek w Polsce na bazie ich własnej oceny:
http://lowcyburz.pl/superkomorka/superkomorka-przyklady/

Spróbowałem znaleść informacje o terminie 20.07.2011
Z naszego forum prognozy były podawane tutaj:
http://gfspl.rootnode.net/forum2/index.php?topic=409.345 - cała strona do dołu
Faktycznie  w tym terminie prognozowana była bardzo głęboka konwekcja, która jak wskazują dalsze doniesienia faktycznie wystąpiła.
Na ten termin większy poziom konwekcji wskazywał model GEM w stosunku do GFS.
Analiza w oparciu o algorytm jaki pokazywałem wcześniej modelu GEM nie wykazywał powstania superkomórki:

z uwagi na zbyt słabe warunki wiatrowe sprzyjające burzom wielokomórkowym.

Oczywiście to nie świadczy że takie zjawisko nie wystąpiło.
Przydałoby się mieć dostęp do prognozowanych indeksów wskazywanych przez Artura przez kilka modeli i przede wszystkim dostęp do pełnych danych radarowych.
Z samymi modelami jest ten problem że prognozy konwekcji są w zasadzie bez możliwości weryfikowania. Pamiętajmy że w Polsce wykonuje się sondaże tylko 2 x na dobę, tylko w 3 miejscach. Ponadto liczenie wskaźników konwekcji wykonuje się od poziomu 925hPa w górę co w zasadzie nie uwględnia wpływu strefy powietrza przy ziemi na konwekcję - co jak wiadomo jest często najważniejsze. Kolejną sprawą co widać w modelu GFS - nie uwzględniany jest wpływ powstających układów burzowych na zmienę lub ograniczenie konwekcji. Mam w tym względzie dość scetyczne podejście, ale jak wiadomo trzeba cały czas próbować skoro nikt tego oficjalnie nie analizuje.

Jeśli chodzi o indeksy: Effective Storm-Relative Helicity and Bulk Shear. To ich zastosowanie do prognoz superkomórek jest potwierdzone w literaturze.
Można się tylko trochę czepiać że analiza została wykonana tylko w USA i to na bazie modelu RUC 40km, co może wskazywać że u nas może być inaczej.
Jakie więc przyjmowane są wartości krtyczne tych wskaźników wskazujące na występięnie supekomórki ?
Myśle że warto temat trochę podrążyć aby spróbować wyjaśnić wątpliwości.

Pozdrowienia
Juliusz
« Ostatnia zmiana: Kwiecień 07, 2012, 02:50:16 am wysłana przez juliusz »

Offline mateuszr

  • Admini
  • Super Member
  • *****
  • Wiadomości: 644
  • Age: 28
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 212
  • Płeć: Mężczyzna
    • Meteorologia i synoptyka
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #5 dnia: Kwiecień 07, 2012, 07:42:21 am »
Na pewno dobrym przykładem jest superkomórka z 15 sierpnia 2008r. Tutaj kilka zrzutów z obrazów radarowych, w tym z wiatru radialnego

Offline mateuszr

  • Admini
  • Super Member
  • *****
  • Wiadomości: 644
  • Age: 28
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 212
  • Płeć: Mężczyzna
    • Meteorologia i synoptyka
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #6 dnia: Kwiecień 07, 2012, 10:14:34 am »
Zrobiłem małą symulację, myślę, że dość ciekawą.
O godz. 12UTC 15 sierpnia 2008r. wykonano sondaż w Prostejovie. Wskazywał on na CAPE rzędu 774J/kg, a SHEAR 0-4km równe ok. 25m/s(liczone wektorowo). W tych warunkach superkomórek być nie powinno.



Ale w okolicach Częstochowy było zdecydowanie wilgotniejsze powietrze - o 15UTC temperatura 25,4st.C a punkt rosy 20,4st.C. W związku z tym, że Częstochowa i Prostejov leżały w tej samej odległości od frontu, w swobodnej troposferze warunki termiczne i dynamiczne były takie same,. Natomiast różne były właściwości warstwy granicznej - w Polsce zdecydowanie wilgotniejsza. W związku z tym podstawiłem dane dot. warstwy granicznej z Polski(stacja synoptyczna w Częstochowie), a te ze swobodnej troposfery z Czech. Wynik:
SHEAR wynosiło 27m/s(inny wiatr przy pow. ziemi), a CAPE aż 2963J/kg! To są warunki optymalne dla superkomórek burzowych.



Offline juliusz

  • Admini
  • Ojciec Dyktator
  • *****
  • Wiadomości: 2258
  • Miejsce pobytu: Gdynia
  • Reputacja: 328
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #7 dnia: Kwiecień 07, 2012, 11:54:22 am »
Wstawiam wyniki sondażowe dla Legionowa z 20.07.2011:

Jak widać sondaż został przeprowadzony po przejściu burzy, stąd wykryte warunki przejścia frontu chłodnego.
Przez to wychodzi wychodzi wysoki CIN oraz niskie CAPE.
Jednakże warunki wiatrowe są dość ostre. Wskaźniki omawiane przez Artura:
BRN Shear (m2/s2)     69,8
SCP - Supercell Composite Parameter          0,7

To jest liczone ze wzroru: SCP = (muCAPE / 1000 J/kg) * (ESRH / 50 m2/s2) * (ESHEAR / 20 m/s)

srH - storm-relative Helicity (0-3 km)       104
W tym przypadku trzebaby zrobić zmianę warunków przyziemnych tak jak to zrobił Mateusz.
Mam wrażenie że wtedy jak robiłem sondaże dla GEMa chyba źle generowałem dane wiatrowe - stąd tak słabe były wskaźniki wiatrowe.

Pozdrowienia
Juliusz

Offline ArturS

  • Junior Member
  • **
  • Wiadomości: 118
  • Age: 33
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 24
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #8 dnia: Kwiecień 07, 2012, 12:20:50 pm »
W radiosondażach prosto ze stacji sondażowych widziałem nie jedne kwiatki, które by przeczyły możliwości wystąpienia superkomórek. Sposób oceny rzeczywistych warunków rozwoju burz podany przez Mateusza oczywiście tylko nam przybliża warunki panujące w troposferze w danym miejscu i o danej godzinie. Należy też przy takiej ocenie uwzględnić kierunek przepływu poziomego mas powietrza i lokalizację pary stacji względem frontów atm. Przypominam, że w niedalekim Wrocławiu, który był po chłodnej stronie frontu, na sondażu z 12 UTC mamy praktycznie brak CAPE. 15 sierpnia 2008 w woj. śląskim  mieliśmy do czynienia z wiatrami południowymi (wyżej w troposferze z południowo - zachodnimi), było przed frontem atm. i dzięki temu użycie radiosondażu w Prostejovie do przybliżonej oceny konwekcji w Częstochowie jest uzasadnione. No cóż, trzeba się czasami jakoś ratować, sam czasami stosuję tę metodologię oceny rzeczywistej konwekcji.

P.S. Jeden z najciekawszych kwiatków wystąpił w dniu 12.06.2010 (burze gradowe w rejonie Sandomierza i nie tylko). Można było wziąć do oceny sondaż z Popradu (CAPE ok. 2000 J/kg), tyle, że napływ mas powietrza odbywał się bardziej z południowego zachodu, ponadto Poprad był znacznie oddalony od frontu atm. Prostejov znowu nie uchwycił konwekcji - o 12 UTC punkt rosy wynosił tam tylko 14 st.C (a to larwa! :D). O 15 UTC w Sandomierzu przy T2m = 30,6 st.C było Td = 21,8 st.C, a o 18 UTC (tuż przed burzą) przy T2m = 27,1 st.C, Td wynosił aż 22,3 st.C. Po podstawieniu tych danych do sondażu z Prostejova w przybliżeniu CAPE wychodzi coś koło 3900 J/kg o godz. 15 UTC i 3700 J/kg o godz. 18 UTC. Do tego korzystne warunki kinematyczne dla rozwoju burz superkomórkowych (0-6 km Shear 19,7 m/s, Effective Shear 20,6 m/s) - skończyło się w wielu miejscach gradem wielkości kurzego jajka (a pod Radomiem gradziny miały nawet 10 cm w średnicy). Aby było ciekawiej, gradobicie idące przez Wąchock w kierunku okolic Radomia było związane z superkomórką left mover.

EDIT: Przepraszam, o godz. 15 UTC w Sandomierzu było 30,4 st.C, ale różnica 0,2 st.C praktycznie tutaj nie ma znaczenia (góra 30-40 J/kg mniejsza energia konwekcji).
« Ostatnia zmiana: Kwiecień 07, 2012, 13:18:21 pm wysłana przez ArturS »

Offline Pretonat

  • Senior Member
  • ***
  • Wiadomości: 320
  • Miejsce pobytu: Zabrze
  • Reputacja: 13
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #9 dnia: Kwiecień 07, 2012, 15:34:28 pm »
Hmm... A jak z czeskimi radarami (http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/rad/data_jsradview.html), orientujecie się czy tam można rozpoznać superkomórkę? W sumie to dość ważne, bo większość superkomórek wchodzi na Śląsk znad Czech.

Offline mateuszr

  • Admini
  • Super Member
  • *****
  • Wiadomości: 644
  • Age: 28
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 212
  • Płeć: Mężczyzna
    • Meteorologia i synoptyka
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #10 dnia: Kwiecień 07, 2012, 15:52:28 pm »
Hmm... A jak z czeskimi radarami (http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/rad/data_jsradview.html), orientujecie się czy tam można rozpoznać superkomórkę? W sumie to dość ważne, bo większość superkomórek wchodzi na Śląsk znad Czech.


Hook echa nie będzie, bo to CMAX

Offline ArturS

  • Junior Member
  • **
  • Wiadomości: 118
  • Age: 33
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 24
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #11 dnia: Kwiecień 07, 2012, 15:56:39 pm »
Ale tutaj powinno być. CAPPI 2km:
http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/rad/inca-cz/index.html
Trzeba tylko sobie ustawić.

Offline kslawin

  • Prezes
  • *****
  • Wiadomości: 1581
  • Age: 2017
  • Miejsce pobytu: Kielce/Zagnańsk
  • Reputacja: 114
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #12 dnia: Kwiecień 07, 2012, 20:55:40 pm »
Ale tutaj powinno być. CAPPI 2km:
http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/rad/inca-cz/index.html
Trzeba tylko sobie ustawić.

Niestety nie jest to czyste CAPPI 2 km ale kompilacja CAPPI 2 km + CMAX Z :(
Trudno mi w tej chwili powiedzieć czy za pomocą tego produktu będzie możliwe wykrycie hook echo.
Sceptycyzm mi mówi, że jednak nie :(
Meteorolog amator

Offline Bartek

  • Newbie
  • *
  • Wiadomości: 73
  • Miejsce pobytu: Krosno (podkarpackie)
  • Reputacja: 11
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #13 dnia: Kwiecień 07, 2012, 22:13:35 pm »
Trudno mi w tej chwili powiedzieć czy za pomocą tego produktu będzie możliwe wykrycie hook echo.
Sceptycyzm mi mówi, że jednak nie :(


Nie wiem czy dobrze kombinuję, ale chyba jednak da się - w prawym górnym rogu, pod nazwą produktu są wyświetlane takie 2 suwaki regulujące przezroczystość zarówno CAPPI 2km, jak i CMAX. Trzeba je po prostu ustawić tak jak poniżej:

Offline ArturS

  • Junior Member
  • **
  • Wiadomości: 118
  • Age: 33
  • Miejsce pobytu: Warszawa
  • Reputacja: 24
  • Płeć: Mężczyzna
Odp: Sygnatury radarowe a superkomórki
« Odpowiedź #14 dnia: Kwiecień 07, 2012, 22:46:20 pm »
Przekrój pionowy przez odbiciowość (to, co widać na samej górze i po prawej stronie obrazu) to CMAX. Natomiast przekrój poziomy (horyzontalny) to CAPPI 2 km. I jest tak, jak Bartek to opisał. Wypada jeszcze pamiętać, że jest to strona systemu nowcastingu, więc mamy podział na dane zaobserwowane i prognozę przemieszczania się odbiciowości na krótki okres.

EDIT: Tzn z rozpędu (przyznaję się bez bicia) napisałem nie do końca prawdę.  Bartek pokazał sposób pozbycia się przekrojów pionowych z CMAX i ustawienia braku przezroczystości w przypadku poziomego CAPPI 2km. Z resztą każdy, kto się tym pobawi, szybko się zorientuje.
Może niebawem uda się nam coś złapać na tym obrazie :).
« Ostatnia zmiana: Kwiecień 07, 2012, 23:15:37 pm wysłana przez ArturS »