8.4: Урагани
- Page ID
- 36672
Найбільш драматичними прикладами систем низького тиску, що призводять до штормів та дощів, є урагани, циклони та тайфуни. Всі три ці терміни описують одні й ті ж атмосферні процеси і однакові типи штормів; просто в різних куточках світу використовується різна термінологія. В Атлантичному і північно-східному Тихому океані шторми називаються ураганами, в Індійському і Південному Тихому океанах їх називають циклонами, а в північно-західній частині Тихого океану їх називають тайфунами.
Урагани починаються як системи низького тиску утворюються над теплою тропічною водою. Вони утворюються лише в тропічних регіонах, оскільки їм потрібно тепло від теплої води, щоб підживлювати шторм. Тепле вологе повітря піднімається вгору, охолоджується і конденсується, утворюючи дощ, а конденсат виділяє більше прихованого тепла в атмосферу. Ця спека змушує ще більше повітря підніматися і конденсуватися, ще більше підживлюючи шторм.
Коли повітря піднімається до центру шторму, на зміну йому спрямовується більш тепле тропічне повітря, викликаючи дуже сильні вітри. Але повітря не рухається безпосередньо до центру шторму. Через великі розміри ураганів повітря, що спрямовується до центру, буде відхилятися ефектом Коріоліса, внаслідок чого весь шторм обертається. У Північній півкулі це відхилення праворуч, внаслідок чого урагани Північної півкулі обертаються проти годинникової стрілки. У Південній півкулі вітри відхиляються вліво, приводячи до обертання за годинниковою стрілкою (рис.\(\PageIndex{1}\)).
Сильні вітри, характерні для ураганів, є результатом спіралеподібного повітря, яке рухається до центру шторму, і як тільки його вітри перевищують 74 миль/год, шторм офіційно стає ураганом. У самому центрі урагану тиск настільки низький, що прохолодне сухе повітря з верхньої атмосфери засмоктується вниз, приводячи до центральної області спокійного, ясного неба; очей урагану (рис.\(\PageIndex{2}\)).
Урагани в Північній Атлантиці утворюються як тропічні шторми над теплою водою біля африканського узбережжя, і переміщуються зі сходу на захід пасатами (рис.\(\PageIndex{3}\)). Коли шторми рухаються на захід над тропічним океаном, їх енергія збільшується, поки вони не досягнуть статусу урагану. Коли вони наближаються до Карибського басейну, ефект Коріоліса відхиляє їх шлях вправо, змушуючи їх рухатися на північ (рис.\(\PageIndex{3}\)). Врешті-решт урагани можуть призвести до зсуву, завдаючи значної шкоди прибережним районам через сильний вітер, дощ та повені. Однак урагани часто вимирають досить скоро після досягнення суші. Коли шторм рухається над сушею, він стає відрізаним від теплого вологого океанічного повітря, яке його витримало. Без цього джерела палива буря втрачає потужність і починає розсіюватися.
Подібна картина зустрічається в Тихому океані і в Південній півкулі. Пасати рухають шторми зі сходу на захід, і вони відхиляються при наближенні до берегів; праворуч у Північній півкулі і ліворуч в Південній півкулі (рис.\(\PageIndex{4}\)).
Хоча дуже сильний вітер і сильний дощ ураганів можуть завдати значної шкоди, у багатьох випадках саме штормовий сплеск призводить до найбільшої загибелі та руйнування. Штормовий сплеск - це «пагорб» води, який утворюється на поверхні океану нижче урагану. Сплеск є результатом двох процесів; невеликий пагорб утворюється через екстремально низького тиску в оці урагану, який тягне воду вгору до ока, створюючи стрибок тиску. Більший сплеск виробляється вітрами, що дме і накопичує воду в напрямку, в якому рухається шторм (рис.\(\PageIndex{5}\)). Оскільки ураган робить обвал, ефект штормового сплеску еквівалентний дуже великому і раптовому підвищенню рівня моря, коли сплеск рухається над сушею, викликаючи великі повені.
У 1970 році циклон Бхола вразив Бангладеш штормовим сплеском 40 футів, що призвело до загибелі близько 500 000 людей, найсмертоноснішого урагану в історії. Східне узбережжя Сполучених Штатів постраждало від урагану Нової Англії 1938 року, який мав штормовий сплеск 16 футів і залишив майже 700 людей загиблими.
Запобігання пошкодженню штормових
У відповідь на трагедії, пов'язані з ураганами, як перераховані вище, можливо, міста побудували ураганні бар'єри, призначені для зменшення повені та збитків, пов'язаних із штормовими сплесками. Центр міста Провіденс, Род-Айленд, США, був занурений під 13 футів води під час Великого урагану Нової Англії 1938 року, і був знову затоплений після урагану Керол в 1954 році. У 1960-х роках в гирлі річки Провіденс був побудований ураганний бар'єр Fox Point. Він складається з високої стіни з трьома «дверима», які залишаються відкритими в нормальних умовах, але можуть бути закриті під час урагану, щоб запобігти штормовому сплеску до 20.5 футів від затоплення міста (рис.\(\PageIndex{6}\), зліва). Пов'язана концепція спостерігається в бар'єрі штормових перенапруг на річці Голландсе Ейссел в Нідерландах, де бар'єр опускається для запобігання повені (рис.\(\PageIndex{6}\), праворуч).
