Investigation of the Transient Nature of Thunderstorm Winds from Europe, the United States, and Australia Using a New Method for Detection of Changepoints in Wind Speed Records
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper investigates the transient characteristics in 41 velocity records of 19 thunderstorm events from around the world—9 from Europe, 9 from the United States, and 1 from Australia. The transient features of thunderstorm winds were examined by introducing an objective method for the detection of changepoints in the time series. The methodology divides velocity records into segments characterized by different statistical properties. The segmentation is based on the following properties of the isolated segments: mean (M) and the standard deviation (SD). This study demonstrated that the maximum velocity during the thunderstorm peak in the events from Europe is typically 2–4 times larger than the mean wind speed before the thunderstorm. The duration of the thunderstorm velocity peak was 2–5 min in approximately 60% of the analyzed records using the M statistic and 5–10 min when analyzed using the SD statistic. Therefore, the velocity fluctuations caused by thunderstorm winds last longer than the abrupt changes in the mean wind field. Similarly, the ramp-up time was longer when the records were analyzed using the SD statistic. The segmentation methodology was tested for different duration of velocity records and using data with different sampling frequencies. The performances of the introduced method were compared against the results of two other segmentation procedures proposed in the literature. One of the practical applications of this method is the physical separation between the thunderstorm and nonthunderstorm components of a wind event. Significance Statement Thunderstorm outflow winds are short-lived phenomena produced by cold downdrafts that originate in thunderstorm clouds. This study analyzes the transient nature of thunderstorm winds from Europe, the United States, and Australia using a segmentation method applied to anemometer velocity records. This segmentation method identifies abrupt changes of mean wind speed and wind fluctuations in the velocity data. This research provides the means of isolating different segments within the thunderstorm wind records in an objective way that is based on rigorous mathematical principles. The proposed method can automatically distinguish thunderstorm from nonthunderstorm winds. The peak velocities in thunderstorm outflows are 2–4 times the mean wind speed before the thunderstorm. The most intense episodes of thunderstorm winds usually last 2–5 min.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».