Усовершенствованная радиолокационная техника повышает точность оценки скорости ветра в ураганах после выхода на сушу

Карты шестичасовых наилучших траекторий Национального центра по ураганам (NHC) для (a) Иды (2021) и (b) Зеты (2020) с выделенными (подписанными) временами наилучших траекторий, охватывающими период анализа. Также отмечены местоположения радара KLIX и станции ASOS KASD. (c) Радиолокационная отражательная способность (dBZ) на высоте 0.5° радара KLIX в 18:04 UTC 29 августа 2021 года с радиолокационными диапазонными кольцами на расстоянии 8 (белый), 20, 50 и 100 км; (d) то же, что и (c), но в 21:05 UTC 28 октября 2020 года. Автор: Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025gl117487

Статья, автором которой является аспирант Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH) Зеб Леффлер, была опубликована в журнале Geophysical Research Letters. Исследование магистранта решает давнюю проблему в метеорологии: повышение точности оценки скорости ветра в ураганах после их выхода на сушу. Знание точной силы приземных ветров имеет решающее значение для эффективного информирования о рисках и усилий по восстановлению после шторма.

Достижение знаменует собой важную веху не только для Леффлера, но и для Центра наук о системе Земли (ESSC) и Департамента атмосферных и земных наук (AES) UAH. Будучи ассистентом-исследователем в AES и ESSC UAH, Леффлер вносит непосредственный вклад в передовую науку об ураганах под руководством доктора Сяоминь Чен, доцента AES и главного исследователя в ESSC. UAH является частью системы Университета Алабамы.

Во время выхода ураганов на сушу над землей формируется новый, мелкий слой в ответ на резкое изменение силы трения о поверхность. Этот мелкий слой отделен от слоя над ним. Исследование знаменует собой значительный прогресс в понимании поведения ветра вблизи поверхности во время ураганов — критического фактора для прогнозирования и готовности сообществ. «Я горжусь тем, что занимаюсь этой работой, поскольку она действительно важна для улучшения прогнозирования ураганов и спасения жизней», — говорит Леффлер.

«Предыдущие исследования не рассматривали этот мелкий слой отдельно при оценке приземных ветров с использованием радиолокационных данных о ветрах на высотах и сообщали о заметном смещении в сторону занижения», — поясняет Леффлер.

Исследование усовершенствует технику радиолокационного определения ветра для разрешения тонкой вертикальной структуры ветра внутри мелкого слоя. Исследование Леффлера демонстрирует, что использование данных о ветрах, полученных в пределах мелкого слоя, значительно повысило точность оценки приземного ветра.

Зеб Леффлер стоит перед мобильным радаром диапазона X (MAX) Университета Алабамы в Хантсвилле. Автор: University of Alabama in Huntsville

Надежные и точные оценки скорости ветра вблизи земли имеют решающее значение для прогнозирования, управления чрезвычайными ситуациями и безопасности сообществ. Эти данные дают прогнозистам информацию, необходимую для принятия более быстрых и лучших решений во время урагана, а также помогают улучшить будущие прогностические модели.

«Влияние этого исследования выходит за рамки чисто наблюдательного применения», — говорит Чен. — «Оно улучшает наше понимание профиля ветра вблизи поверхности в одних из самых опасных условий, и полученные результаты могут служить руководством для будущей разработки продуктов прогнозирования приземного ветра, в конечном счете способствуя спасению жизней и имущества».

Подобные инновации, возглавляемые аспирантом, являются свидетельством исследовательской среды в UAH, где студенты активно вносят вклад в решение реальных и актуальных научных проблем.

В перспективе Леффлер планирует расширить свое исследование, включив в него более экстремальные ураганные события, такие как ураган «Лаура» (2020), который принес ветра ураганной силы далеко вглубь суши, а также использовать радиолокационные платформы с более низкой высотой антенны для захвата еще более мелких деталей вблизи поверхности.

Больше информации: Zebulon W. Leffler et al, Boundary Layer Observations and Near‐Surface Wind Estimation During the Landfalls of Hurricanes Ida (2021) and Zeta (2020), Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025gl117487

Источник: University of Alabama in Huntsville