La técnica Dvorak (desarrollada entre 1969 y 1984 por Vernon Dvorak ) es un sistema ampliamente utilizado para estimar la intensidad de los ciclones tropicales (que incluye las intensidades de las depresiones tropicales, las tormentas tropicales y los huracanes/tifones/ciclones tropicales intensos) basándose únicamente en imágenes de satélite visibles e infrarrojas. . Dentro de la estimación de la fuerza del satélite Dvorak para ciclones tropicales, hay varios patrones visuales que puede adoptar un ciclón que definen los límites superior e inferior de su intensidad. Los patrones principales utilizados son el patrón de banda curva (T1.0-T4.5), el patrón de corte (T1.5-T3.5), el patrón de nublado denso central (CDO) (T2.5-T5.0), la cubierta fría central (CCC), patrón de ojos con bandas (T4.0–T4.5) y patrón de ojos (T4.5–T8.0).
Tanto el patrón de ojos central denso nublado como el incrustado utilizan el tamaño del CDO. Las intensidades del patrón CDO comienzan en T2,5, equivalente a la intensidad mínima de una tormenta tropical (40 mph, 65 km/h). También se considera la forma del denso nublado central. El patrón del ojo utiliza la frialdad de las cimas de las nubes dentro de la masa de tormentas circundantes y la contrasta con la temperatura dentro del ojo mismo. Cuanto mayor es la diferencia de temperatura, más fuerte es el ciclón tropical. Una vez que se identifica un patrón, las características de la tormenta (como la longitud y la curvatura de las características de las bandas) se analizan más a fondo para llegar a un número T particular. El patrón CCC indica que se está produciendo poco desarrollo, a pesar de las cimas de nubes frías asociadas con esta característica en rápida evolución.
Varias agencias emiten números de intensidad de Dvorak para los ciclones tropicales y sus precursores, incluida la Subdivisión de Análisis y Pronóstico Tropical del Centro Nacional de Huracanes (TAFB), la Subdivisión de Análisis de Satélites (SAB) de NOAA / NESDIS y el Centro Conjunto de Alerta de Tifones de la Oficina de Meteorología Naval. y Comando de Oceanografía en Pearl Harbor , Hawaii .
El desarrollo inicial de esta técnica se produjo en 1969 por Vernon Dvorak, utilizando imágenes satelitales de ciclones tropicales en el noroeste del Océano Pacífico. El sistema, tal como se concibió inicialmente, implicaba la comparación de patrones de características de las nubes con un modelo de desarrollo y decadencia. A medida que la técnica maduró durante las décadas de 1970 y 1980, la medición de las características de las nubes se volvió dominante en la definición de la intensidad del ciclón tropical y la presión central del área de baja presión del ciclón tropical . El uso de imágenes infrarrojas de satélite condujo a una evaluación más objetiva de la fuerza de los ciclones tropicales con los ojos , utilizando las temperaturas de las cimas de las nubes dentro de la pared del ojo y contrastándolas con las temperaturas cálidas dentro del propio ojo. Las restricciones al cambio de intensidad a corto plazo se utilizan con menos frecuencia que en las décadas de 1970 y 1980. Las presiones centrales asignadas a los ciclones tropicales han requerido modificaciones, ya que las estimaciones originales eran de 5 a 10 hPa (0,15 a 0,29 inHg) demasiado bajas en el Atlántico y hasta 20 hPa (0,59 inHg) demasiado altas en el noroeste del Pacífico. Esto llevó al desarrollo de una relación viento-presión separada para el noroeste del Pacífico, ideada por Atkinson y Holliday en 1975 y luego modificada en 1977. [1]
Dado que los analistas humanos que utilizan esta técnica generan sesgos subjetivos, se han realizado esfuerzos para realizar estimaciones más objetivas utilizando programas informáticos, que han contado con la ayuda de imágenes satelitales de mayor resolución y computadoras más potentes. Dado que los patrones de los satélites de ciclones tropicales pueden fluctuar con el tiempo, las técnicas automatizadas utilizan un período promedio de seis horas para generar estimaciones de intensidad más confiables. El desarrollo de la técnica objetiva de Dvorak comenzó en 1998, que funcionó mejor con ciclones tropicales que tenían ojos (con fuerza de huracán o tifón). Todavía requería una colocación manual en el centro, manteniendo cierta subjetividad dentro del proceso. En 2004, se desarrolló una técnica objetiva avanzada de Dvorak que utilizaba características de bandas para sistemas por debajo de la intensidad de un huracán y para determinar objetivamente el centro del ciclón tropical. En 2004 se descubrió un sesgo de presión central relacionado con la pendiente de la tropopausa y las temperaturas de las cimas de las nubes que cambian con la latitud, lo que ayudó a mejorar las estimaciones de presión central dentro de la estrategia objetiva. [1]
En un ciclón en desarrollo, la técnica aprovecha el hecho de que los ciclones de intensidad similar tienden a tener ciertos rasgos característicos y, a medida que se fortalecen, tienden a cambiar de apariencia de manera predecible. Se rastrea la estructura y organización del ciclón tropical durante 24 horas para determinar si la tormenta se ha debilitado, ha mantenido su intensidad o se ha fortalecido. Se comparan varias características centrales de nubes y bandas con plantillas que muestran patrones típicos de tormentas y su intensidad asociada. [5] Si se dispone de imágenes satelitales infrarrojas para un ciclón con un patrón de ojo visible, entonces la técnica utiliza la diferencia entre la temperatura del ojo cálido y las cimas de las nubes frías circundantes para determinar la intensidad (las cimas de las nubes más frías generalmente indican una tormenta más intensa ). En cada caso se asigna a la tormenta un "número T" (una abreviatura de Número Tropical) y un valor de Intensidad de Corriente (CI). Estas medidas oscilan entre 1 (intensidad mínima) y 8 (intensidad máxima). [3] El número T y el valor de CI son los mismos excepto en el caso de tormentas que se debilitan, en cuyo caso el CI es mayor. [6] [7] Para los sistemas que se debilitan, el IC se mantiene como la intensidad del ciclón tropical durante 12 horas, aunque la investigación del Centro Nacional de Huracanes indica que seis horas es más razonable. [8] La tabla de la derecha muestra la velocidad aproximada del viento en la superficie y la presión al nivel del mar que corresponde a un número T determinado. [9] La intensidad que un ciclón tropical puede cambiar en un período de 24 horas está limitada a 2,5 números T por día. [1]
Dentro de la estimación de la fuerza del satélite Dvorak para ciclones tropicales, hay varios patrones visuales que puede adoptar un ciclón que definen los límites superior e inferior de su intensidad. Los patrones principales utilizados son el patrón de banda curva (T1.0-T4.5), el patrón de corte (T1.5-T3.5), el patrón de nublado denso central (CDO) (T2.5-T5.0), el patrón de ojo de banda (T4.0-T4.5), patrón de ojo (T4.5 – T8.0) y patrón de cubierta fría central (CCC). [10] Tanto el patrón de ojos central denso nublado como el incrustado utilizan el tamaño del CDO. Las intensidades del patrón CDO comienzan en T2,5, equivalente a la intensidad mínima de una tormenta tropical (40 millas por hora (64 km/h)). También se considera la forma del denso nublado central. Cuanto más metido esté el centro en el CDO, más fuerte se considerará. [11] Los ciclones tropicales con vientos máximos sostenidos entre 65 millas por hora (105 km/h) y 100 millas por hora (160 km/h) pueden tener su centro de circulación oscurecido por la nubosidad del denso nublado central dentro del satélite visible e infrarrojo. imágenes, lo que hace que el diagnóstico de su intensidad sea un desafío. [12]
El patrón CCC, con su masa grande y de rápido desarrollo de cirros gruesos que se extienden desde un área de convección cerca del centro de un ciclón tropical en un corto período de tiempo, indica poco desarrollo. Cuando se desarrolla, las bandas de lluvia y las líneas de nubes alrededor del ciclón tropical se debilitan y la espesa capa de nubes oscurece el centro de circulación. Si bien se parece a un patrón CDO, rara vez se ve. [10]
El patrón del ojo utiliza la frialdad de las cimas de las nubes dentro de la masa de tormentas circundantes y la contrasta con la temperatura dentro del ojo mismo. Cuanto mayor es la diferencia de temperatura, más fuerte es el ciclón tropical. [11] Los vientos dentro de los ciclones tropicales también se pueden estimar mediante el seguimiento de características dentro del CDO utilizando imágenes de satélite geoestacionarios de escaneo rápido , cuyas imágenes se toman con minutos de diferencia en lugar de cada media hora. [13]
Una vez que se identifica un patrón, las características de la tormenta (como la longitud y la curvatura de las características de las bandas) se analizan más a fondo para llegar a un número T particular. [14]
Varias agencias publican cifras de intensidad de Dvorak para los ciclones tropicales y sus precursores. Estos incluyen la Subdivisión de Pronóstico y Análisis Tropical del Centro Nacional de Huracanes (TAFB), la Subdivisión de Análisis de Satélites (SAB) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y el Centro Conjunto de Alerta de Tifones en el Centro de Oceanografía y Meteorología Naval del Pacífico en Pearl Harbor, Hawaii. [9]
El Centro Nacional de Huracanes suele citar los números T de Dvorak en sus productos sobre ciclones tropicales. El siguiente ejemplo es de la discusión número 3 de la Depresión Tropical 24 (eventualmente Huracán Wilma ) de la temporada de huracanes del Atlántico de 2005 : [15]
AMBOS TAFB Y SAB LLEGARON CON UNA ESTIMACIÓN DE INTENSIDAD DEL SATÉLITE DVORAK DE T2.5/35 KT. SIN EMBARGO...A MENUDO EL CAMPO DE VIENTO EN LA SUPERFICIE DE GRANDES SISTEMAS DE BAJA PRESIÓN EN DESARROLLO COMO ESTE SE RETRASARÁ UNAS 12 HORAS DESPUÉS DE LA FIRMA DEL SATÉLITE. POR LO TANTO... LA INTENSIDAD INICIAL SOLO SE HA AUMENTADO A 30 KT.
Tenga en cuenta que en este caso el número T de Dvorak (en este caso T2.5) se utilizó simplemente como guía, pero otros factores determinaron cómo el NHC decidió establecer la intensidad del sistema.
El Instituto Cooperativo de Estudios de Satélites Meteorológicos (CIMSS) de la Universidad de Wisconsin-Madison ha desarrollado la Técnica Objetiva Dvorak (ODT). Esta es una versión modificada de la técnica de Dvorak que utiliza algoritmos informáticos en lugar de una interpretación humana subjetiva para llegar a un número de CI. Por lo general, esto no se aplica en el caso de depresiones tropicales o tormentas tropicales débiles. [9] Se espera que la Agencia Meteorológica de China (CMA) comience a utilizar la versión estándar de 1984 de Dvorak en un futuro próximo. El Departamento Meteorológico de la India (IMD) prefiere utilizar imágenes de satélite visibles en lugar de imágenes infrarrojas debido a un alto sesgo percibido en las estimaciones derivadas de imágenes infrarrojas durante las primeras horas de la mañana del máximo convectivo. La Agencia Meteorológica de Japón (JMA) utiliza la versión infrarroja de Dvorak en lugar de la versión de imágenes visibles. El Observatorio de Hong Kong y la JMA continúan utilizando Dvorak después de que el ciclón tropical tocara tierra. Varios centros mantienen la intensidad máxima de corriente durante 6 a 12 horas, aunque esta regla se rompe cuando el rápido debilitamiento es evidente. [8]
El sitio de ciencia ciudadana Cyclone Center utiliza una versión modificada de la técnica de Dvorak para categorizar el clima tropical posterior a 1970. [dieciséis]
El beneficio más significativo del uso de la técnica es que ha proporcionado una historia más completa de la intensidad de los ciclones tropicales en áreas donde el reconocimiento aéreo no es posible ni está disponible de manera rutinaria. Las estimaciones de intensidad del viento máximo sostenido se encuentran actualmente dentro de las 5 millas por hora (8,0 km/h) de lo que los aviones son capaces de medir la mitad del tiempo, aunque la asignación de intensidad de sistemas con fuerzas entre fuerza de tormenta tropical moderada (60 millas por hora) hora (97 km/h)) y la débil fuerza de huracán o tifón (100 millas por hora (160 km/h)) es la menos segura. Su precisión general no siempre ha sido cierta, ya que los refinamientos en la técnica llevaron a cambios de intensidad entre 1972 y 1977 de hasta 20 millas por hora (32 km/h). El método es internamente coherente en el sentido de que limita los rápidos aumentos o disminuciones de la intensidad de los ciclones tropicales. Algunos ciclones tropicales fluctúan en fuerza más que el límite de 2,5 T por día permitido por la regla, lo que puede ir en desventaja para la técnica y ha llevado al abandono ocasional de las restricciones desde la década de 1980. Los sistemas con ojos pequeños cerca de la extremidad o borde de una imagen de satélite pueden estar sesgados demasiado débilmente usando esta técnica, que puede resolverse mediante el uso de imágenes de satélite en órbita polar . La intensidad de los ciclones subtropicales no se puede determinar utilizando Dvorak, lo que llevó al desarrollo de la técnica de Hebert-Poteat en 1975. Los ciclones que experimentan una transición extratropical, perdiendo su actividad de tormenta, ven sus intensidades subestimadas utilizando la técnica de Dvorak. Esto llevó al desarrollo de la técnica de transición extratropical de Miller y Lander que puede utilizarse en estas circunstancias. [1]
Otras herramientas utilizadas para determinar la intensidad de los ciclones tropicales:
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