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Título: A climatology and synoptic-dynamic basis for distinguishing cool-season precipitation events at St. John's, Newfoundland
Autores: Milrad, Shawn
Fecha: 2010
Publicador: McGill University
Fuente: Ver documento
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Earth Sciences - Atmospheric Sciences
Descripción: For St. John's, Newfoundland, at the confluence of several North American storm tracks, we identify synoptic-scale characteristics and precursors of various classes of cool-season precipitation events.
Such events, based upon a climatology for 1979-2005, are separated into three categories based on precipitation amount. We find that the storm systems responsible for extreme precipitation events originate farther south and east than corresponding features in moderate and light events. A wind climatology shows that extreme precipitation events at St. John's are characterized almost exclusively by easterly surface and 925 hPa geostrophic winds, and that both the surface and 925 hPa geostrophic winds rotate clockwise with decreasing precipitation amount.
Focusing on extreme events, we utilize two methods of manual synoptic typing to further partition events. The first method uses backward air parcel trajectories to separate events by air parcel source region. One subset of events ("west") is characterized by strong upper-level dynamics and high precipitable water values in the central United States, which helps to produce a strong cyclone upon reaching the Atlantic Ocean; this is not seen for "west" events outside the extreme category. The second method of synoptic typing utilizes time series of three ascent-forcing quasi-geostrophic (QG) variables. While most events are characterized by a strong upstream sea-level cyclone originating from the Gulf of Mexico ("cyclone"), a subset are dominated by strong low-level frontogenesis, in the absence of a substantial upstream cyclone ("frontal").
Finally, a dynamic and thermodynamic analysis, and forecast model evaluation is completed for consecutive extreme events in December 2008, which produced over 125 mm of precipitation over six days. The first event is a "cyclone", and is marked by strong QG forcing for ascent in the presence of low static stability and high values of subtropical moisture. The second event is a "frontal" event, and is associated with a persistent quasi-stationary baroclinic zone in the presence of moderately stable air and large values of low-level frontogenesis, in the absence of substantial temperature and vorticity advection. These two events highlight rather disparate means by which an extreme precipitation event can occur at St. John's.
Pour St. John's, Terre-Neuve, à la confluence de plusieurs trajectoires de tempêtes nord-américaines, nous identifions des caractéristiques à l'échelle synoptique et des précurseurs d'une variété de type d'événements de précipitation de la saison froide.
Ces événements, basés sur une climatologie allant de 1979-2005, sont séparés en trois catégories basées sur la quantité de précipitation. Nous trouvons que les systèmes de tempêtes responsables des événements de précipitation extrêmes débutent plus au sud et à l'est que les événements correspondants avec précipitation modérée ou faible. Une climatologie des vents montre que les événements de précipitation extrêmes à St. John's sont caractérisés presque exclusivement par des vents de surface et géostrophique à 925 hPa provenant de l'est, et tournant dans le sens des aiguilles d'une montre avec une diminution de la quantité de précipitation.
En se concentrant sur les événements extrêmes, nous utilisons deux méthodes de classification synoptique manuelle pour séparer davantage les événements. La première méthode utilise une trajectoire renversée des parcelles d'air pour séparer les événements en fonction de leur région d'origine. Un sous-ensemble des événements ("ouest") est caractérisé par une forte dynamique dans les niveaux supérieurs et des valeurs d'eau précipitable élevées dans le centre des États-Unis, ce qui aide à produire un puissant cyclone lorsque l'océan Atlantique est atteint; ceci n'est pas observé pour les événements "ouest" en dehors de la catégorie des extrêmes. La seconde méthode utilise des séries temporelles de trois variables quasi-géostrophiques (QG) forçant l'ascension. Bien que la plupart des événements sont caractérisés par un puissant cyclone au niveau de la mer en amont qui origine du Golfe du Mexique ("cyclone"), un sous-ensemble est dominé par une forte frontogenèse dans les niveaux inférieurs, en l'absence substantielle de cyclone en amont ("frontal").
Finalement, une analyse dynamique et thermodynamique, ainsi qu'une évaluation de modèle de prévision est complétée pour des événements extrêmes consécutifs en décembre 2008, qui produisent plus de 125 mm de précipitation sur une période de six jours. Le premier événement est du type "cyclone", et est marqué par un puissant forçage QG d'ascension en présence de faible stabilité statique et de hautes valeurs d'humidité subtropicale. Le deuxième événement est de type "frontal", et est associé à une zone barocline persistante d'air modérément stable et de hautes valeurs de frontogenèse dans les niveaux inférieurs en absence d'advection de température et de vorticité substantielle. Ces deux événements mettent en valeur des manières plutôt différentes par lesquelles un événement de précipitation extrême peut se produire à St. John's.
Idioma: en