雹のスパイク

3 体スパイクの例: 赤と白の雷雨コアの後ろにある弱い三角形のエコー (矢印で表示)。

2021 年 12 月 10 日の夜、ケンタッキー州メイフィールドのダウンタウンを襲った大規模で激しい竜巻によって巻き上げられた大きな残骸によって引き起こされた 3 体の散乱スパイクの極端な例。

雹スパイクまたは三体散乱スパイク（TBSS）は、気象レーダー画面に表示される、大きな雹を示唆する現象です。雷雨からレーダー観測点から遠ざかる 方向に広がる、弱い反射エコーのスパイクによって識別されます。

原因

レーダービームの多重反射が雹の急増を引き起こす

一般的に雹スパイクとして知られるこれらの現象は、レーダーからのエネルギーが雹、激しい雨、あるいは極端な場合には竜巻によって巻き上げられた瓦礫に当たり、地面で反射して雹に戻り、さらにレーダーに反射することで発生します（左の図を参照）。^{[ 1 ]}この結果、レーダーは雹から直接レーダーに戻ってくるエネルギーよりも、多重経路からのエネルギーを遅れて受信することになります。しかし、アンテナが大きく回転する時間がなかったため、両方のエネルギーはレーダーから同じ放射角にあります。

多重反射エコーは、レーダー画面上で、雹／豪雨の核の実際の位置から後方に放射状に広がるエコーとして分析されます。多重反射によるエネルギー損失は、戻ってくるエコーの強度を弱めます。そのため、雹のスパイク領域では、雹／豪雨の核から直接届くエコーに比べて、比較的エコー強度が弱くなります。^{[ 1 ]}

雹の核は高高度で最も強くなるため、雹のスパイクは通常、最も強い雹を伴う高度で発生します。そのため、雹のスパイクは通常、低高度では確認されません。^{[ 1 ]}検出におけるもう一つの制約は、レーダービームの信号が複数回反射する必要があり、そのたびに弱まることです。そのため、通常、非常に大きな雹の場合のみ確認されます。^{[ 2 ]}

複数のTBSS署名

1つのボリュームスキャンで3つの別々のTBSSシグネチャを示す3D画像

稀に、1回の体積スキャンで1つの嵐に複数の雹のピークが記録されることがあります。^{[ 3 ]}これは、同じ嵐の中に複数の雹の核が存在し、それぞれの核がレーダーで個別にサンプリングできるほど十分に離れていることを示しています。

予測での使用

左側の四角で囲まれた領域は、高気圧性の雷雨による 3 つの物体のスパイクの断面を表しています。

TBSSは、上空で大きな雹が発生する可能性を示す精度の高さが観測されているため、国立気象局では、大規模で激しい雹が発生する可能性のある雷雨を特定するために運用されています。これは、激しい雷雨警報の発令、または竜巻警報における大きな雹の言及の根拠となります。

参照

• 対流性嵐の検出
• 悪天候に関する用語（米国）
• 悪天候に関する用語（カナダ）
• 竜巻の残骸の特徴、別名「残骸スパイク」

参考文献

1. レモン、レスリー・R.（1998年6月）「レーダーの「三体散乱スパイク」：運用上の大ひょうシグネチャ」天気と予報. 13 (2): 327– 340. Bibcode : 1998WtFor..13..327L . doi : 10.1175/1520-0434(1998)013<0327:TRTBSS>2.0.CO;2 . ISSN  1520-0434 .
2. 「雹の急降下」用語集。ニューヨーク州アルバニー、国立気象局予報所。2009年6月。2012年10月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年1月10日閲覧。
3. Kurimski, Phillip G. (2010年8月). 「稀な「三重」三体散乱スパイクのレーダー観測」(PDF) . National Weather Association Digest . 34 : 43– 54. 2012年5月17日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2012年11月15日閲覧.

外部リンク

• 国立気象局による三体散乱スパイクコース