Observations of Boundary Layer Convergence Lines and Associated Updrafts in the U.S. Southern Great Plains
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Boundary layer convergence lines (CLs) are highly effective at deep-convection initiation (DCI), suggesting that their associated updraft properties differ from those of more widespread turbulent updrafts in the planetary boundary layer (PBL). This study exploits observations at the Atmospheric Radiation Measurement Southern Great Plains (ARM SGP) observatory in Oklahoma from 2011 to 2016 to quantify CL properties and their relation to turbulent PBL eddies preceding CL arrival. Two independent methods for estimating CL properties are developed at two locations in the SGP region, both relying on the assumption of a 2D circulation in the CL-normal plane but using different combinations of instruments. The first (the radar method) relies mainly on scanning radar data and is applied to 61 CLs passing near a high-resolution scanning radar based in Nardin, Oklahoma, while the second (the surface method) relies mainly on surface wind data and is applied to 68 CLs crossing the SGP facility in nearby Lamont, Oklahoma. Mean daytime (1000–1900 LST) CL width (∼2 km) and convergence magnitude (∼0.003 s−1) are similar for both methods, and mean daytime CL depth is ∼0.75 km. The two methods disagree at night (0000–1000 and 1900–2400 LST), where the surface method estimates wider and weaker CLs than the radar method. This difference may stem from the radar beam overshooting the shallow, highly stable nocturnal PBL. The largest CL updrafts are slightly wider (∼20%) and stronger (∼40%) than the largest PBL updrafts in the pre-CL period, generating 50%–100% larger updraft mass fluxes over most of the PBL depth. Significance Statement Deep convection is commonly initiated by boundary layer convergence lines (CLs), which are associated with intense surface-based wind convergence and strong updrafts that may lift air to saturation. Although CLs form regularly, they are far less common than ordinary, short-lived turbulent thermals in the daytime boundary layer. To better understand why CLs are so effective at deep-convection initiation, we observationally quantify their morphologies and strengths and compare these properties to those of surrounding turbulent updrafts. Perhaps surprisingly, the CLs are found to exhibit only slightly larger scales and strengths as the turbulent updrafts. Although these marginal increases help to explain the preference for storms to initiate along CLs, they likely are not the whole story.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».