米国の湖上でレーダーによって三つ編みの形のエコーが検出されました。それは何についてですか?

レーダーは、降水量、位置、動きを特定し、突風前線やバッタの群れなどの現象を間接的に捉えることができるため、気象学の専門家にとって最も価値のあるツールの 1 つです。気象レーダーは、空気中を伝播するときに雨、雪、ひょうと相互作用する電磁波を送信することによって機能します。

レーダービームが粒子に遭遇すると、エネルギーの一部は吸収され、一部は散乱されます。散乱エネルギーのごく一部がレーダー アンテナの受信機によって捕捉され、一連の計算を通じて、降水量の分布と強度に関する情報が取得されます。

数日前、のレーダーがミシガン湖上で三つ編み状の降水エコーを検出し、気象学者の興味と関心を呼び起こしました。

北極の湧昇からのような非常に冷たい空気の塊が十分に大きな水塊の上を流れるとき、湖効果が作用します。このような場合、水はその上の空気よりも比較的熱くなります。湖面温度と気温には20℃以上の差があることもあります。

その結果、湖の近くの熱い空気とその上の冷たい地層との間の密度の違いにより、気団が底部から不安定になり、垂直流が発生します。これにより、対流雲が発生し、大量の降水量が放出され、風が吹いている対岸の対岸にかなりの量の雪が降り積もります。

湖効果は水面が凍ると消えるため、北アメリカの五大湖では晩秋から初冬に最も一般的です。最大のものは、ミシガン湖、スペリオル湖、ヒューロン湖、エリー湖、オンタリオ湖です。風が湖を横切ると雲が再び活動するため、最も激しい降水量は対岸に発生します。

湖の効果により降水量が発生し、それが後にレーダーで検出されますが、ミシガン湖で観察された三つ編みの形状はどのように説明されるのでしょうか?

答えは、さまざまな方向から吹いて湖の真ん中に集まる風にあります。湖の中心の狭くて細長い線に沿って風が集まると、乱流が発生し、渦が形成されます。渦とは、蓋を開けたときに排水溝の隣にある浴槽の水のように、空気が渦を巻き始める局所的な領域です。

これらの小さな空気の渦は、直径がわずか数メートルであるため、ミストレス渦と呼ばれます。これらは通常、非常に対称的なパターンで形成され、対流雲に重なると、噴水のような竜巻を引き起こす可能性があります。

ミシガン湖の場合、湖効果によって生じた降雪はミソ渦によって吸収されました。空気とその乱気流は通常私たちの目には見えないため、これは独特のレーダー アニメーションです。