Skumulowana energia cyklonów tropikalnych

Skumulowana energia tropikalnych cyklonów (j zakumulowanej energii cyklon lub ACE ), to całkowita ilość energii z jednego lub więcej cyklonów oszacowanej maksymalnej szybkości wiatru w każdym okresie sześciu godzin. Zgodnie z definicją jest on obliczany dopiero od momentu osiągnięcia przez system poziomu burzy tropikalnej i dlatego nie uwzględnia słabszych i często krótkotrwałych depresji tropikalnych .

Wielkość ta jest wskaźnikiem pomiarowym używanym przez Narodową Administrację Oceaniczną i Atmosferyczną Stanów Zjednoczonych (NOAA) do ilościowego określania energii cyklonów tropikalnych, takich jak huragany i tajfuny. W ten sposób można ocenić całkowity wskaźnik cyklonu lub wszystkich systemów tropikalnych sezonu w basenie oceanicznym i porównać go z innymi cyklonami lub porami roku.

Zasada obliczania indeksu ACE

Obliczenie indeksu ACE zgodnie z jego definicją

Energia kinetyczna masy jest , ponieważ niemożliwe jest bezpośrednie zmierzenie masy w układzie niskiego ciśnienia i poznanie prędkości w jakimkolwiek punkcie tego ostatniego, nie jest możliwe oszacowanie rzędu wielkości tej energii dla cyklonu niż przy użyciu wskaźnika ACE, który wykorzystuje kwadratową maksymalną prędkość wiatru systemu jako jedyny parametr i jest ograniczony do systemów, które osiągnęły fazę burzy tropikalnej (wiatr o prędkości 35 węzłów (65 km / h) lub więcej).

Ponieważ wiatry zmieniają się w czasie wraz z intensywnością cyklonu, ACE jest zatem sumą obliczeń dla każdego 6-godzinnego okresu:

, wynik zwykle daje dość długie cyfry, których jednostka jest wyrażona w kwadratowych węzłach .

Przykładowo, dla pojedynczego odcinka trwającego 6 godzin i maksymalnej prędkości wiatru 50 węzłów, wynik to 2500  węzłów 2 .

Obliczanie indeksu ACE pod kątem praktycznych zastosowań

Dla wygody pisania ten wzór wykorzystuje współczynnik mnożenia 10-4, aby uzyskać krótszą, łatwiejszą w użyciu figurę.

jednostka wyniku jest w tej konfiguracji 10 4  węzłów 2 .

Na przykład dla tego samego odcinka, co cytowany powyżej, wynikiem jest 0,25  węzeł 2 .

Indeks równoważny

Istnieje również subindeks zwany potencjałem destrukcyjnym huraganów (w języku angielskim potencjał niszczenia huraganów lub HDP), który jest obliczany jako ACE, ale tylko wtedy, gdy system tropikalny jest w huraganie w Saffir-Simpson (wiatr 64 węzłów (119 km / h) lub więcej).

Używa

Przez pewien okres lub sezon

Indeks ACE służy do ilościowego określania aktywności cyklonu w sezonie. Na przykład w okresie od 1951 do 2000 roku w basenie Atlantyku mediana wynosiła 87,5, a średnia arytmetyczna 93,2.

NOAA ustala zatem dla okresu 1951/2000, czy dany sezon jest:

Skumulowaną energię cyklonów tropikalnych w basenach środkowego i północno-wschodniego Pacyfiku oblicza się dopiero od sezonu 1971. Dane z poprzednich sezonów nie są wystarczająco wyczerpujące, aby można je było wykorzystać. Najaktywniejszym sezonem od tego czasu jest rok 1992, a najmniej aktywny rok 1977. Mediana wynosi 115 (100 na wschód od 140 ° W i 13 w środku. Średnia 130 (112 + 18). pory roku są porównywane z medianą.

Energię skumulowaną w sezonie można obliczyć, dodając wartości ACE każdego z cyklonów w tym sezonie. Jeśli burza rozwija się pod koniec roku kalendarzowego i kończy się w następnym roku na Północnym Atlantyku lub Pacyfiku, jej skumulowaną energię dodaje się do energii z roku rozwojowego.

Dla konkretnego cyklonu

Podobnie możliwe jest porównywanie burz ze sobą za pomocą indeksu ACE . Ten wskaźnik uwzględniający cały cykl życia cyklonu tropikalnego jest bardziej reprezentatywny niż maksymalna intensywność, która mogła trwać tylko przez krótki okres. Na północnym Atlantyku historycznie najwyższy wskaźnik huraganu San Ciriaco w 1899 r. Wynosił 73,6. Wartość ta jest wyższa niż w niektórych całych sezonach. Inne godne uwagi burze to huragan Ivan w 2004 r. (70,4), huragan Irma w 2017 r. (67,5) i huragan Isabel w 2003 r. (63,28).

Uwagi i odniesienia

  1. (in) GD Bell , MS Halpert , RC Schnell i in. , „  Ocena klimatu na rok 1999  ” , Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego , t.  81, n o  6,2000, s.  1328 ( DOI  10.1175 / 1520-0477 (2000) 081 <1328: CAF> 2.3.CO; 2 , Bibcode  2000BAMS ... 81.1328B , czytaj online [PDF] )
  2. (w) „  Background Information: The North Atlantic Hurricane Season  ” , Climate Prediction Center (dostęp: 27 czerwca 2012 )
  3. (w) '  East North Pacific ACE (do 30 listopada 2005)  " , National Climatological Data Center (dostęp: 27 czerwca 2012 )
  4. (w) „  Ostatni poradnik dla TS Zeta 2005  ” , National Hurricane Center,2005(dostęp 27 czerwca 2012 )

Link zewnętrzny