Az elhatárolt gyenge visszhangterület az időjárási radar adatainak elemzésében használt kifejezés, amely nagyon gyenge visszhangokból álló területet jelöl ki, de viharban, különösen szupercellás viharban , erős visszhangok veszik körül . Ez a boltozat a vihar erős feláramlásának eredménye, amely a konvekciós légcsomagok páratartalmát csak nagyon magas szinten képes kondenzálni. A gyenge visszhang boltozat csak akkor fordul elő, ha a frissítés nagyon erős. Leggyakrabban súlyos viharokkal társul, amelyek tornádókat is tartalmazhatnak. Ha a frissítés nem elég erős, akkor erős visszhangzónát alakíthat ki a tengerszint feletti magasságban, de túlnyúlás nélkül, úgynevezett túlnyúlással (angolul Weak Echo Region vagy WER). A túlnyúlást és a gyenge visszhangok boltozatát egy szemlélő nem látja szabad szemmel.
Ennek a radar-aláírásnak az elismerését 1973 óta alkalmazzák az Egyesült Államokban , ahol a Bounded Weak Echo Region vagy BWER néven ismerik, és ezt követően a világ többi részén is. Azt észrevettem, hogy a sűrűsége villámcsapás belsejében egy zivatar ad a hasonló szerkezet az úgynevezett villám lyuk helyén a boltozat.
Végül a radar visszhangokban egy ív közepes szinten detektálható egy erősödő trópusi ciklon közepén, de a képződés folyamata összefüggésben van a ciklon szemének kialakulásával, és nem szabad összetéveszteni a gyenge echok ívével .
A „túlnyúlásokat” és a „gyenge visszhang boltozatokat” meteorológusok fedezték fel, akik radarral tanulmányozták a zivatarok szerkezetét, hogy felfedezzék a súlyos időjárást ( jégeső , szakadó esők, ereszkedő széllökések és tornádók ) jellemzőit.
A jobb oldali kép egy szupercella vihar függőleges szakaszát mutatja. Először erős visszhangokat észlelünk a bal oldalon (piros), amelyek a talajtól a magasságig haladnak, de amelyek csak magasságban mennek jobbra, és az űrre néző visszhangzónát alkotnak: a túlnyúlást . Ez utóbbi helyen azt vesszük észre, hogy az erősebb visszhangok alapja ívet képez. Függőleges vágások ugyanabban a tengelyben, de párhuzamos síkokon feltárnák, hogy ez a terület kupolát képez, és ezt gyenge visszhangok boltozatának nevezzük . Általában a túlnyúló vagy boltozatos szerkezet 3 km és 10 km közötti magasságban található . Csak néhány kilométer átmérőjű.
Amikor a környezetnél melegebb és párásabb levegő felfelé mozog, felmerül egy arkhimédészi lökés, amelynek következtében tovább emelkedik, amíg a hőmérséklete magasabb, mint a környezeté. Ennek során a cselekmény az ideális gáztörvénynek megfelelően hűl és relatív páratartalma megnő. Ha a hőmérséklet elég alacsony a telítettséghez, felhő, majd csapadék képződik .
Ezt a mozgást felújítónak nevezik, és másodpercenként több tíz méter lehet egy viharfelhőben, egy gomolyfelhőben . Ha a szél a felhő egész vastagságában irányban és sebességben alig változik, a csapadékmag ugyanazon a tengelyen esik vissza, mint az emelkedő, és elvágja azt. Másrészt, ha a szél megváltoztatja az irányt és a sebességet, a csapadék visszaesik egy helyre, amelyet a felújító berendezés eltol. Ekkor lesz egy erős radarvisszhangzónánk a magasságban, az emelkedő tengely közelében, és egy másik a földre nyúlik a lehulló csapadék zónájában. Ez képezi a "túlnyúlást" egy zivatar függőleges szakaszában, közepes vagy erős függőleges mozgással.
A túlnyúló terület közötti lejtő és a mellette lévő heves esőzések képet adnak az emelkedő erősségéről. Valójában minél függőlegesebb a lejtő, annál erősebb az emelkedő és csak nagy magasságban szállítja a csapadékot az oldalsó szél. Ha az erõsítés rendkívül erõs, akkor a felemelkedõ cselekmény hõmérsékletének és relatív páratartalmának eltérése a közepén eltérõ lesz a határához képest, mert az ottani környezettel való cserék kisebb. A középen erősebb lesz tehát a feláramlás, és a páralecsapódás nagyobb magasságban következik be, mint az oldalain. Ha a különbség fontos, akkor a túlnyúlás boltozatos szerkezetet ad: a „gyenge visszhangok boltozata”.
Mint korábban említettük, a túlnyúlások és a gyenge visszhangok észlelése függőleges szakaszokból történik az időjárási radar háromdimenziós hangzási adataiban. Ehhez szükséges, hogy ezek az adatok függőlegesen és vízszintesen nagy felbontásúak legyenek. Az első ilyen típusú radarok csak néhány magassági szöget szólaltak meg, és alacsony vízszintes felbontásúak voltak, így nagy hiányosságok maradtak a lefedettségben. Ha figyelembe vesszük, hogy a túlnyúlások általában csak körülbelül tíz kilométerre terjednek ki, és a boltozatok sokkal kevesebbre tehetők, könnyen belátható, hogy ezeket az aláírásokat nem sikerült észlelni. Az 1960-as és 1970-es években a tapasztalt szögek számának növekedése és a vízszintes felbontás lehetővé tette azok azonosítását a súlyos zivatarok vizsgálata során. Természetesen, mivel a radarsugár felbontása terjedésével csökken a távolsággal, a detektálás valószínűsége ugyanúgy csökken.
Eredetileg ezeknek az aláírásoknak a felkutatását kézzel végezték a viharos visszhangok átvágásával. Algoritmusokat különféle csoportok fejlesztettek ki az adatok számítógépes elemzésével történő automatikus követésére. Mi lehet említeni többek során 1980 és 1990-ben a JS Marshall Radar Observatory a McGill University in Canada és a csoport NEXRAD az Egyesült Államokban . A 2000 - es évek elején háromdimenziós villámészlelő hálózatok villámlyukakat találtak nagy zivatarokban, amelyek megegyeztek a gyenge visszhang boltozatok helyével. Az ilyen típusú detektálási hálózat tehát lehetővé tenné az észlelési algoritmusok fejlesztését.
Egy Lemon nevű amerikai kutató 1977-ben publikált egy technikát ( Lemon-technika ) az erős zivatar jellemzőinek azonosítására, és a gyenge visszhang boltozatok jelenléte az egyik legfontosabb paraméter. Valójában súlyos zivatarok általában azok, amelyeknél a legerősebb a felfrissülés. A radar visszhangokon a túlnyúló és boltozatos területek észlelése lehetővé teszi tehát azok megkülönböztetését, amelyek nagyobb erőszakos potenciállal bírnak. Megtalálhatjuk a túlnyúlásokat többsejtű viharokkal és záporos vonalakkal , de a szupercellákkal társulnak leginkább az erőszakos jelenségekhez.
A szupercellában lévő erős feláramlás lehetővé teszi, hogy több páratartalom kerüljön nagy magasságba, ahol több esőbe sűrűsödik. Ez lehetővé teszi a masszívabb jégesőknek való ellenállást is, amelyek az áram tengelyéből kimozdulva leesnek, miközben olvadás előtt nagyobb esélyük van a földre érni. Ezenkívül, ha az upraford forog, a downdraft hangsúlyozhatja ezt a forgást azáltal, hogy egy felületi széllökés mentén koncentrálja és tornádót eredményez . Tehát a gyenge visszhang boltozat kialakítása fontos nyom a meteorológus elemzésében.
A gyenge visszhangok boltozata széles és erőteljes frissítéssel társul. Ezenkívül ez a boltozat szinte kizárólag egy szupercellás viharhoz kapcsolódik, amely rendkívül veszélyes. A vitorlázó vagy siklóernyő , aki repülni ezen a területen lesz jelenlétében hamis „ gomolyfelhő ” nagyon sötét konkáv bázis , amely valójában egy zivatarfelhő . Valójában, ha a cumulonimbus tövének közelében van, a pilótának nincs módja megkülönböztetni a cumulust a cumulonimbustól.
A vitorlázórepülő pilóta végül el tud menekülni a gyenge visszhang boltozat alatti területről, ha nagy a vízszintes sebessége, de fennáll annak a veszélye, hogy nagy jégesővel , tornádóval vagy a felhő ereszkedő széllökésével találkozik ; A siklóernyő az alap konkáv területére merészkedve végzetes kockázatot vállal, mert általában nincs megfelelő vízszintes sebessége. Ha vízszintesen repül, a felhők tömegébe kerül. Megfelelő műszer nélküli felhőben történő repülés vizuális jelek elvesztését eredményezi, ami a repülőgép összeomlásának kockázatát jelentheti . Ezen túlmenően, a pilóta szívja fel a csúcsra a zivatarfelhő és így nem kell fagyasztani , csapott le , és az állam a hipoxia . Ez történt Ewa Wiśnierska siklóernyővel .