Tropische cyclonen hebben, net als mensen, over het algemeen eerst hun zaakjes op orde moeten krijgen voordat ze iets indrukwekkends kunnen doen. Voor een storm betekent dat dat zijn roterende centra op verschillende niveaus in de atmosfeer verticaal op één lijn moeten komen te liggen in plaats van van elkaar af te blijven hellen – een proces dat meteorologen 'uitlijning' noemen.

Met behulp van bijna drie decennia aan waarnemingen van NOAA Hurricane Hunter-vliegtuigen hebben onderzoekers nu vier kenmerken geïdentificeerd die lijken te helpen bij het verticaal uitlijnen van gekantelde tropische cyclonen, waardoor ze beter in staat zijn om te intensiveren. Het onderzoek stond onder leiding van wetenschappers aan de University of Miami Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science, in samenwerking met collega's bij NOAA's Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. Hun bevindingen suggereren dat succesvolle uitlijning afhangt van verschillende factoren die samenwerken, waaronder de interne structuur van de storm, de richting van de omringende winden en de omgevingsomstandigheden rond de cycloon.

Het begrijpen van deze overgang is belangrijk omdat snel intensiverende stormen kustgemeenschappen en rampenbestuurders heel weinig tijd kunnen geven om te reageren. Als voorspellers eerder kunnen herkennen wanneer een slecht georganiseerde tropische cycloon gunstiger wordt voor versterking, kunnen ze gemeenschappen mogelijk extra tijd bieden voor evacuatiebeslissingen en andere voorbereidingen.

"Een tropische cycloon moet rechtop staan voordat hij kan intensiveren," zei Michael S. Fischer, de hoofdauteur en een assistent-professor in het Department of Atmospheric Sciences aan de Rosenstiel School. "Sterke winden hoger in de atmosfeer kunnen de top van de circulatie van een storm wegduwen van het centrum nabij het oceaanoppervlak. Totdat die centra weer samenkomen, kan de storm meestal niet substantieel intensiveren."

De onderzoekers identificeerden vier kenmerken die kunnen helpen bepalen of een gekantelde tropische cycloon waarschijnlijk verticaal zal rechtkomen. De eerste is een compacte, strak georganiseerde circulatie dicht bij het oceaanoppervlak. De tweede is een stormkanteling die gunstig gepositioneerd is ten opzichte van verticale windschering. De derde is sterkere stijgende lucht en zwaardere regenval nabij het lagere centrum van de storm. De vierde is een omgeving met warm oceaanwater, veel atmosferisch vocht en relatief zwakke winden in de middenlagen van de atmosfeer.

Meteorologen gebruiken de term 'kanteling' om de scheiding te beschrijven tussen de circulatiecentra van een tropische cycloon op lagere en middenhoogten. Verticale windschering verwijst naar veranderingen in windsnelheid of -richting met de hoogte. Sterke schering kan de organisatie van een cycloon verstoren door de bovenste delen van zijn circulatie weg te duwen van het centrum dichter bij het oceaanoppervlak.

Om te onderzoeken welke stormen succesvol uitgelijnd raakten, onderzochten de onderzoekers gegevens uit het Tropical Cyclone Radar Archive of Doppler Analyses with Recentering, bekend als TC-RADAR. De database, ontwikkeld door Fischer en collega's, bevat 1.510 radaranalyses verzameld door NOAA Hurricane Hunter-vliegtuigen gedurende 28 orkaanseizoenen van 1997 tot en met 2024. Dat uitgebreide archief stelde het team in staat om stormen die uiteindelijk verticaal uitgelijnd raakten te vergelijken met stormen die gekanteld bleven.

"De stormen die uitlijnden zagen er al ongeveer een dag van tevoren anders uit," zei Fischer, die ook een kernfaculteitslid is van het Frost Institute for Data Science and Computing. "Ze hadden sterkere, strakker gewonden circulaties nabij het oppervlak en wijdverspreidere, krachtigere onweersbuien die lucht nabij dat centrum omhoog brachten. Onze bevindingen suggereren dat die onweersbuien niet simpelweg een teken van organisatie zijn. Ze kunnen er ook toe bijdragen de hellende circulatie van de storm rechtop te trekken."

De bevindingen suggereren dat onweersbuien die zich nabij de lagere circulatie ontwikkelen een actievere rol kunnen spelen bij de organisatie van de storm dan alleen het dienen als een zichtbaar teken dat versterking op gang komt. Met andere woorden, de onweersbuien staan niet alleen vanaf de zijlijn te juichen – ze doen mogelijk een deel van het werk.