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Interior characteristics at mid-levels of thunderstorms in the southeastern United States

1989; Elsevier BV; Volume: 24; Issue: 1-4 Linguagem: Francês

10.1016/0169-8095(89)90043-4

1873-2895

Dennis J. Musil, Paul L. Smith,

Plant Water Relations and Carbon Dynamics

Data characterizing the updraft structures and hydrometers observed in moderate thunderstorms by the armored T-28 aircraft during the 1986 Cooperative Huntsville Meteorological Experiment (COHMEX) are presented. Updraft regions in the storms were relatively narrow, but usually very turbulent. The vertical winds were generally weak, the peak updraft speeds usually being <5 m s−1; the absolute maximum was 19 m s−1. Cloud liquid-water concentrations measured between the −7.5°C and +5.5°C levels were typically <25% of adiabetic values. Size spectra for the precipitation particles appear truncated, with very high concentrations of particles with sizes between 1 and 5 mm and few larger than 8 mm. hail occured in less than 25% of the penetrations, and particles larger than about 1 cm were very infrequent, despite reflectivities often between 50 and 60 dBz. The large numbers of precipitation-size particles usually found in the updraft regions that appeared to be well-mixed indicate that a coalescence mechanism was active in the COHMEX storms. The depth warm cloud, the generally weak updrafts, and the presence of large cloud droplets all support a coalescence mechanism. Ice processes also must play a role in precipitation development because most COHMEX storms were characterized by extremely deep convection. However, the high conceentrations of growth centers observed at T-28 penetration levels suggest that a natural “beneficial competition” process limits the growth of large particles. On présente des données sur la structure du courant ascendant et sur les hydrométéores observés dans des orages d'intensité modérée, obtenues à l'aide de l'avion blindé T-28 au cours du programme 1986 “Cooperative Hunstville Meteorological Experiment” (COHMEX). Les régions d'ascendance dans les orages sont relativement restreintes, mais d'ordinaire très turbulentes. Les vents verticaux sont en général faibles, leur vitesse maximale ne dépassant pas habituellement 5 m s−1; le maximum absolu mesuré est de 19 m s−1. Les concentrations en eau liquide nuageuse mesurées entre les niveaux −7.5° et +5.5°C sont typiquement de 25% inférieures aux valeurs adiabatiques. Les spectres dimensionnels des particules précipitantes sont tronqués, avec de très fortes concentrations en particules de dimensions comprises entre 1 et 5 mm, et avec quelques particules de plus de 8 mm. La grêle est présente dans moins de 25% des pénétrations, et les particules de plus de 1 cm sont très rares, malgré des réflectivités souvent comprises entre 50 et 60 dBz. Les nombres élevés de particules de précipitation généralement observés dans les zones ascendantes à mélange intense indiquent que les mécanismes de coalescence sont actifs dans les orages de COHMEX. L'épaisseur du nuage chaud, la faiblesse habituelle du courant ascendant, et la présence de grosses gouttes d'eau, sont toutes des caractéristiques favorables au mécanisme de coalescence. Les processus de congélation doivent également jouer un rôle dans le développement des précipitations, car la plupart des orages de COHMEX se caractérisent par une convection profonde très développe. Copendent, les fortes concentrations en embryons observées aux niveaux de pénétration du T-28 suggèrent qu'un processus naturel de “competition bénéfique” limite la croissance des grosses particules.