بررسی تغییرات هلیسیتی و شار هلیسیتی در توفان استوایی گونو

Abstract

سامانه‌های دارای حرکات چرخشی شدید مانند توفان‌های حاره‌ای و شناخت عوامل تشدید و تضعیف کننده آنها دارای اهمیت فراوان است. به‌منظور بررسی ناپایداری‌های مربوط به جریانات پیچکی و چرخشی، از کمیٌتی به نام هلیسیتی استفاده می‌شود. به‌‌این‌‌ترتیب بررسی عوامل ایجاد و اتلاف هلیسیتی دارای اهمیت بسزایی است. محاسبه شار هلیسیتی، به‌خصوص شار پایین سوی هلیسیتی نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق روابط لازم برای محاسبه متغیرهای هلیسیتی و شار هلیسیتی معرفی می‌شود. سپس راستی‌‌آزمایی روابط به‌دست آمده با کاربست آنها در توفان گونو مورد بررسی و تحلیل قرار می‌گیرد. به این منظور هلیسیتی و شار آن با استفاده از داده‌های سامانه پیش‌بینی جهانی(Global Forecasting System) محاسبه شد. این داد‌ه‌ها‌ در راستاهای طول و عرض جغرافیایی دارای تفکیک یک درجه هستند که این دقت برای بررسی حاضر ناکافی بود، بنابراین در ابتدا با استفاده از روش‌های متداول درون‌یابی، متغیرهای موردِنیاز با تفکیک مناسب این بررسی محاسبه شد. سپس با استفاده از داده‌های بیشینه سرعت مماسی باد در قله لایه مرزی تلاطمی و جای‌گذاری آن در رابطه شار هلیسیتی، مقدار بیشینه شار هلیسیتی به‌دست آمد. بیشترین مقادیر شار هلیسیتی و هلیسیتی در این توفان در روز ششم ژوئن 2007 که در آن شدت توفان از سایر روزها بیشتر بود به‌دست آمد. مقادیر هلیسیتی و شار هلیسیتی در لایه مرزی تلاطمی به‌ترتیب در بازه 10⁹75 - 10⁹2.0 و 10⁹197 - 10⁹6 به‌دست آمد که این مقادیر هم‌‌مرتبه با هاریکن بونی (Bonnie) است.<br /> نتایج نشان می‌دهد که عامل شناوری دینامیکی که متفاوت از شناوری ترمودینامیکی کلاسیک است، باعث افزایش مقدار هلیسیتی، و اصطکاک سطحی باعث کاهش آن می‌شود. همچنین این افزایش یا کاهش به‌ترتیب باعث افزایش یا کاهش ارتفاع سطحی که در آن بیشینه شار هلیسیتی اتفاق می‌افتد، می‌شود. بررسی‌‌ها روشن می‌سازند که بیشینه شار هلیسیتی در قله لایه مرزی وُشکسان متلاطم، رخ می‌دهد و این کمیت می‌تواند شاخصی برای مقایسه شدت پیچک‌‌های جوٌی باشد.