กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

เสียงสะท้อนของคันธนู

คลื่น สะท้อนรูปธนู (Bow Echo) คือลักษณะเฉพาะของสัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนจาก ระบบพายุหมุนขนาดกลาง (mesoscale convective system) ซึ่งมีรูปร่างคล้าย คันธนู ระบบเหล่านี้สามารถก่อให้เกิด...

เสียงสะท้อนของคันธนู

ภาพเรดาร์แสดงปรากฏการณ์เมฆรูปทรงโค้ง (bow echo) พาดผ่านเมืองแคนซัสซิตี้เวลา 02:14 น. ของวันที่ 2 พฤษภาคม 2551 (NWS Kansas City)

คลื่นสะท้อนรูปธนู (Bow Echo)คือลักษณะเฉพาะของสัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนจากระบบพายุหมุนขนาดกลาง (mesoscale convective system)ซึ่งมีรูปร่างคล้ายคันธนูระบบเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดลมแรงเป็นเส้นตรงและบางครั้ง อาจเกิด พายุทอร์นาโด ทำให้เกิดความเสียหายอย่างมาก นอกจากนี้ยังสามารถกลายเป็น พายุเดเรโช (Derecho) หรือเกิดรูปแบบคลื่นสะท้อนเส้นตรง (Line Echo Wave Pattern : LEWP) ได้อีกด้วย

วิจัย

คำว่า "bow echo" ถูกใช้ครั้งแรกโดยTheodore Fujitaในบทความเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2521 เรื่อง "คู่มือการระบุ Downburst สำหรับโครงการ NIMROD" [ 1 ] ในปี พ.ศ. 2547 มีการวิจัยเพื่อคาดการณ์การก่อตัวของ bow echo ได้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการก่อตัวของ bow echo จากแนวพายุฝนฟ้าคะนองและซูเปอร์เซลล์ ที่มีการจัดระเบียบอย่างอ่อนๆ นักวิจัยพบว่า bow echo มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในเซลล์ที่มีการจัดระเบียบอย่างอ่อนๆ มากที่สุด[ 2 ] มีการจัดประชุมเชิงปฏิบัติการ Midwest Bow Echo ในปี พ.ศ. 2550 ซึ่งนักอุตุนิยมวิทยาได้มารวมตัวกันเพื่อแบ่งปันงานวิจัยของพวกเขาเพื่อทำความเข้าใจ bow echo ให้ดียิ่งขึ้น[ 3 ]

การก่อตัว

โบว์เอคโค่เกี่ยวข้องกับแนวพายุฝนฟ้าคะนองหรือแนวพายุฝน ฟ้าคะนองแบบพาความร้อน เอคโค่เหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ 20 ถึง 200  กิโลเมตร และมีอายุขัย 3 ถึง 6 ชั่วโมง โบว์เอคโค่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเมื่อ มี แรงเฉือนลม ปานกลางถึงแรง ในชั้นบรรยากาศ  ระดับล่าง 2 ถึง 3 กิโลเมตรแม้จะคล้ายกับแนวพายุฝนฟ้าคะนอง แต่โบว์เอคโค่มีขนาดเล็กกว่าและเคลื่อนที่ไปตามลมภายใน พวกมันมีแนวโน้มที่จะผลักออกไปด้านนอกและสลายไปในที่สุด โบว์เอคโค่ยังช่วยลดโอกาสการเกิดพายุทอร์นาโดในพายุเองด้วย เอคโค่ที่มีรูปร่าง "เหมือนคันธนู" เป็นผลมาจากการรวมตัวของกระแสลมแรงที่ด้านหลังของระบบ[ 4 ] โบว์เอคโค่ที่รุนแรงเป็นพิเศษซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงตลอดความกว้างของพายุ มักเรียกว่าเดเรโช

เจ็ทไหลเข้าด้านหลัง

การก่อตัวของโบว์เอคโคต้องอาศัยกระแสลมไหลเข้าด้านหลัง ที่แรงและสูงขึ้น ในระดับกลาง ความแข็งแกร่งของแอ่งน้ำเย็นและเมโซไฮที่พื้นผิว รวมถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นเนื่องจากการพาความร้อน จะช่วยสร้างเมโซโลว์ที่ระดับกลางซึ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับกระแสลม เมื่อถึงขอบของการพาความร้อน กระแสลมจะลดระดับลงและกระจายไปตามพื้นผิว ทำให้เกิดลมเป็นเส้นตรง[ 4 ]

กระแสน้ำวนที่ปลายหนังสือ

หลังจากกระแสลมไหลเข้าด้านหลังทำให้ระบบพายุโค้งงอ กระแสลมหมุนวนแบบปลายหนังสือหรือปลายเส้นจะพัฒนาขึ้นที่ด้านใดด้านหนึ่งของกระแสลม กระแสลมหมุนวนเหล่านี้มีความแรงใกล้เคียงกัน[ 5 ] เนื่องจากขนาดของโบว์เอคโค่มีขนาดเล็ก กระแสลมหมุนวนจึงช่วยเสริมการไหลระดับกลางระหว่างกัน ซึ่งทำให้กระแสลมไหลเข้าด้านหลังแข็งแกร่งขึ้น ลมพื้นผิวเพิ่มขึ้นจากกระแสลมที่ไหลลง[ 4 ] เมื่ออายุของพายุเพิ่มขึ้น แรงโคริโอลิสจะทำหน้าที่เพิ่ม ความรุนแรงของกระแสลมหมุนวน แบบไซโคลนิกและลดความรุนแรง ของกระแสลม หมุนวนแบบแอน ติไซโคลนิก จากนั้นระบบจะพัฒนาเป็นเอคโค่รูปทรงคล้ายเครื่องหมายจุลภาคที่ไม่สมมาตร[ 4 ] [ 5 ]พายุทอร์นาโดหรือกัสต์นาโด บางส่วนจะพัฒนาขึ้นภายในกระแสลมหมุนวนเหล่านี้

ภาพแสดงวิวัฒนาการทั่วไปของสัญญาณสะท้อนเรดาร์พายุฝนฟ้าคะนอง (a) ไปเป็นสัญญาณสะท้อนรูปโค้ง (b, c) และไปเป็นสัญญาณสะท้อนรูปเครื่องหมายจุลภาค (d) เส้นประแสดงแกนที่มีศักยภาพสูงสุดในการ เกิดลม กระโชกแรง ลูกศรแสดงทิศทางลมสัมพันธ์กับพายุ โปรดสังเกตบริเวณที่มี การหมุนแบบ ไซโคล นิก (C) และ การหมุนแบบ แอนติไซโคลนิก (A) ทั้งสองบริเวณ โดยเฉพาะ C สามารถรองรับการพัฒนาของพายุทอร์นาโดได้ในบางกรณี

ลมแรงที่สุด

เสียงสะท้อนรูปคันธนูทางทิศตะวันตกของพื้นที่ชิคาโก

ลมแรงเป็นเส้นตรงที่สร้างความเสียหายมักเกิดขึ้นใกล้กับศูนย์กลางของโบว์เอคโค ความเสียหายจากลมพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงทั้งหมดคิดเป็นครึ่งหนึ่งของรายงานความเสียหายรุนแรงทั้งหมดใน 48 รัฐตอนล่างของสหรัฐอเมริกา และพบได้บ่อยกว่าความเสียหายจากพายุทอร์นาโด ในโบว์เอคโคชนิดหนึ่งที่มีอายุยืนยาวและทรงพลังที่เรียกว่าเดเรโชความเร็วลมสามารถสูงถึงหรือเกิน 100  ไมล์ต่อชั่วโมง (160  กิโลเมตรต่อชั่วโมง) และสามารถสร้างเส้นทางความเสียหายที่ทอดยาวไปหลายร้อยไมล์[ 6 ] โบว์เอคโคสามารถสร้างลมแรงเป็นเส้นตรงที่แรงพอๆ กับพายุทอร์นาโดหลายลูก อันที่จริง โบว์เอคโคที่แรงจะสร้างความเสียหายที่กว้างขวางและรุนแรงกว่าพายุทอร์นาโดส่วนใหญ่ นอกจากนี้ โบว์เอคโคในรูปแบบของคลื่นสะท้อนเส้นตรงยังสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการก่อตัวของพายุทอร์นาโด อีกด้วย

สภาพภูมิอากาศกึ่งแห้งแล้งและภูมิประเทศขรุขระในพื้นที่ตอนในทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาไม่เอื้อต่อการเกิดปรากฏการณ์โบว์เอคโค อย่างไรก็ตาม ในวันที่ 21 เมษายน 2554 โบว์เอคโคซึ่งเกี่ยวข้องกับการรบกวนในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ตอนกลางที่เคลื่อนที่เร็วได้ก่อตัวขึ้นเหนือทะเลสาบเกรตซอลต์ (GSL) ในรัฐยูทาห์ ทำให้เกิดลมแรงที่สร้างความเสียหายตลอดเส้นทาง[ 7 ]

พายุโบว์เอคโค่ที่น่าสนใจ

เสียงสะท้อนรูปธนูเคลื่อนผ่านเมืองปิราซิคาบาประเทศบราซิล

ในปี ค.ศ. 1674 เมืองอูเทรคต์ในเนเธอร์แลนด์ถูกทำลายล้างโดยพายุซึ่งปัจจุบันเชื่อว่าเป็นพายุโบว์เอคโค ความเสียหายบางส่วนของเมืองยังคงมองเห็นได้ และมีการบันทึกกิจกรรมพายุรุนแรงในพื้นที่อื่นๆของยุโรป[ 8 ] [ 9 ]

ในพายุช่วงสุดสัปดาห์วันเพนเทคอสต์ปี 2014 ในยุโรปพายุโบว์เอคโคที่รุนแรงได้เคลื่อนตัวผ่านเขตมหานครไรน์-รูห์ร [ 10 ] ทำให้มีผู้เสียชีวิต 6 ราย และความเสียหายประมาณ 650 ล้านยูโร[ 11 ]

ลูกเห็บที่ตกลงมาขณะเกิดพายุในเมืองปิราซิคาบาประเทศบราซิล

ในช่วงเย็นของวันที่ 11 ตุลาคม พ.ศ. 2567 พายุหลายลูกได้พัดถล่มรัฐเซาเปาโลประเทศบราซิลพายุลูกแรกพัดเข้าเมืองเซาเปาโลสร้างความเสียหายเป็นวงกว้างด้วยลมกระโชกแรงถึง 75 ไมล์ต่อชั่วโมง (120 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) และมีผู้เสียชีวิต 2 ราย โดยเสียชีวิตโดยตรง 1 ราย และเสียชีวิตโดยอ้อมอีก 1 ราย[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]ความเสียหายประเมินไว้ที่ 1.65 พันล้านเรียลบราซิล [ 15 ] พายุอีกลูกเคลื่อนตัวไปยังปิราซิคาบาและเขตปริมณฑลทำให้เกิดลมกระโชกแรงถึง 52 ไมล์ต่อชั่วโมง (85 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) และลูกเห็บขนาดเล็ก[ 16 ] [ 17 ]พายุทั้งสองลูกทำให้ต้นไม้และเสาไฟล้มลง มีรายงานผู้เสียชีวิตเพิ่มเติมอีก 6 รายในพื้นที่อื่นของรัฐเนื่องจากสภาพอากาศรุนแรงที่เกี่ยวข้องกับพายุ[ 18 ]

ดูเพิ่มเติม

  • คู่มือการระบุพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงสำหรับโครงการ NIMROD(เซิร์ฟเวอร์รายงานทางเทคนิคของ NASA) (พฤษภาคม 1978)
  • โครงสร้างและวิวัฒนาการของระบบพายุฝนฟ้าคะนองแบบแนวพายุและแบบโบว์เอคโค (NWS)
  • ต้นแบบ Bow Echo (SPC)
  • อะไรคือสิ่งที่ทำให้เกิดเสียงสะท้อนแบบคันธนู?
  • ศัพท์อุตุนิยมวิทยา
  • เวิร์คช็อป Midwest Bow Echo
  • การทดลอง Bow Echo และ MCV: ข้อสังเกตและโอกาส ( BAMS )
  • ระบบ Bow Echo: การสังเกตการณ์ การจำลองเชิงตัวเลข และวิธีการตรวจจับสภาพอากาศรุนแรง ( WAF )
  • พายุประหลาดพัดถล่มเมืองทั้งเมืองในปี ค.ศ. 1674

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เสียงสะท้อนของคันธนู

คลื่น สะท้อนรูปธนู (Bow Echo) คือลักษณะเฉพาะของสัญญาณเรดาร์ที่สะท้อนจาก ระบบพายุหมุนขนาดกลาง (mesoscale convective system) ซึ่งมีรูปร่างคล้าย คันธนู ระบบเหล่านี้สามารถก่อให้เกิด...

วิจัย

คำว่า "bow echo" ถูกใช้ครั้งแรกโดย Theodore Fujita ในบทความเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2521 เรื่อง "คู่มือการระบุ Downburst สำหรับโครงการ NIMROD" [ 1 ] ในปี พ.ศ.

การก่อตัว

โบว์เอคโค่เกี่ยวข้องกับ แนวพายุฝนฟ้าคะนอง หรือแนวพายุ ฝน ฟ้าคะนองแบบพาความร้อน เอคโค่เหล่านี้มีขนาดตั้งแต่ 20 ถึง 200 กิโลเมตร และมีอายุขัย 3 ถึง 6 ชั่วโมง โบว์เอคโค่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเมื่อ มี แรงเฉือนลม ปานกลางถึงแรง ในชั้น บรรยากาศ ระดับล่าง 2 ถึง 3...

เจ็ทไหลเข้าด้านหลัง

การก่อตัวของโบว์เอคโคต้องอาศัย กระแสลมไหลเข้าด้านหลัง ที่แรงและสูงขึ้น ในระดับกลาง ความแข็งแกร่งของแอ่งน้ำเย็นและเมโซไฮที่พื้นผิว รวมถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นเนื่องจากการพาความร้อน จะช่วยสร้างเมโซโลว์ที่ระดับกลางซึ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับกระแสลม...