Kumulativ energi av tropiske sykloner

Den kumulative energien til tropiske sykloner (på engelsk Akkumulert syklonenergi eller ACE ) er den totale energimengden til en eller flere sykloner estimert fra maksimal vindhastighet for hver seks timers periode. I følge definisjonen beregnes den bare fra det øyeblikket systemet når det tropiske stormnivået og tar derfor ikke hensyn til svakere og ofte kortvarige tropiske depresjoner .

Denne mengden er en måleindeks som brukes av United States National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) for å kvantifisere energien til tropiske sykloner som orkaner og tyfoner. Den totale indeksen til en syklon eller av alle tropiske systemer i en sesong i et havbasseng kan således vurderes og sammenlignes med andre sykloner eller årstider.

Prinsipp for beregning av ACE-indeksen

Beregning av ACE-indeksen i henhold til definisjonen

Den kinetiske energien til en masse er , ettersom det er umulig å måle massen direkte i et lavtrykkssystem og å kjenne hastigheten på noe punkt av sistnevnte, er det ikke mulig å estimere størrelsesorden for denne energien for en syklon enn å bruke ACE-indeksen som bruker den kvadratiske maksimale vindhastigheten til systemet som den eneste parameteren og er begrenset til systemer som har nådd det tropiske stormstadiet (vind på 35 knop (65 km / t) eller mer). $E_c = \ frac {1} {2} \, m \, v ^ 2$

Siden vindene varierer over tid med syklonens intensitet, er ACE derfor summen av beregningen for hver 6-timers periode:

${\ displaystyle {\ text {ACE}} = \ sum v _ {\ max} ^ {2}}$ , resultatet gir vanligvis ganske lange tall, hvis enhet uttrykkes i firkantede knop .

Eksempel, for en enkelt episode på 6 timer og en maksimal vindhastighet på 50 knop, er resultatet 2500 knop 2 .

Beregning av ACE-indeksen for praktisk bruk

For å gjøre det lettere å skrive, bruker denne formelen en multiplikasjonskoeffisient på 10 −4 for å få en kortere, lettere å bruke figur.

${\ displaystyle {\ text {ACE}} (vanlig) = 10 ^ {- 4} \ sum v _ {\ max} ^ {2}}$ Er enheten av resultatet i denne konfigurasjonen av 10 fire noder 2 .

Eksempel, for den samme episoden som den siterte ovenfor, er resultatet 0,25 node 2 .

Tilsvarende indeks

Det er også en underindeks kalt destruktivt potensial for orkaner (på engelsk orkanutslettelsespotensial eller HDP) som beregnes som ACE, men bare når det tropiske systemet er i orkan i Saffir-Simpson (vind på 64 knop (119 km / h) eller mer).

Bruker

I en periode eller en sesong

ACE-indeksen brukes til å kvantifisere syklonaktiviteten til en sesong. For eksempel opplevde Atlanterhavsbassenget i perioden 1951 til 2000 en medianverdi på 87,5 og et aritmetisk gjennomsnitt på 93,2.

NOAA avgjør således for perioden 1951/2000 om en bestemt sesong er:

Normal, hvis indeksverdien er mellom 75% og 117% av medianverdien (87,5);
Over normal, hvis indeksen er større enn 103;
Under normal, hvis indeksen er mindre enn 66.

Kumulativ energi for tropiske sykloner i det sentrale og nordøstlige Stillehavsbassenget beregnes bare fra sesongen 1971. Data fra tidligere sesonger er ikke omfattende nok til å brukes. Den mest aktive sesongen siden da er 1992 og den minst aktive er 1977. Medianen er 115 (100 øst for 140 ° V og 13 i sentrum. Gjennomsnittet er 130 (112 + 18) Når det gjelder Atlanteren, sesongene sammenlignes med hensyn til medianen.

Den kumulative energien for en sesong kan beregnes ved å legge til ACE for hver av syklonene i sesongen. Hvis en storm utvikler seg på slutten av kalenderåret og slutter året etter i Nord-Atlanteren eller Stillehavet, tillegges dens kumulative energi til utviklingsåret.

For en bestemt syklon

På samme måte er det mulig å sammenligne stormer med hverandre ved hjelp av ACE- indeksen . Denne indeksen tar hensyn til hele livssyklusen til en tropisk syklon, er mer representativ enn den maksimale intensiteten som kan ha vart bare en kort periode. I Nord-Atlanteren er den historisk høyeste indeksen 73,6 for orkanen San Ciriaco i 1899. Denne verdien er høyere enn noen hele sesonger. Andre bemerkelsesverdige stormer var orkanen Ivan i 2004 (70.4), orkanen Irma i 2017 (67.5) og orkanen Isabel i 2003 (63.28).

Merknader og referanser

(in) GD Bell , MS Halpert , RC Schnell og al. , “ Climate Assessment for 1999 ” , Bulletin of the American Meteorological Society , vol. 81, n o 6,2000, s. 1328 ( DOI 10.1175 / 1520-0477 (2000) 081 <1328: CAF> 2.3.CO; 2 , Bibcode 2000BAMS ... 81.1328B , les online [PDF] )
(in) " Bakgrunnsinformasjon: Den nordatlantiske orkansesongen " , Climate Prediction Center (åpnet 27. juni 2012 )
(in) ' East North Pacific ACE (through 30. November 2005) " , National Climatological Data Center (åpnet 27. juni 2012 )
(in) " Last advisory for TS Zeta 2005 " , National Hurricane Center,2005(åpnet 27. juni 2012 )

Ekstern lenke

Chris Landsea , “ Hvor mange tropiske sykloner har det vært per år i Atlanterhavsbassenget? Hvilke år er det mest og minst? » , Om Météo-France Nouvelle-Calédonie (konsultert 27. juni 2012 )