Сравнение циклонов, ураганов и тайфунов: географические различия и сходства

Несмотря на различные ярлыки, ураганы, тайфуны и циклоны имеют одинаковые физические структуры и динамику. Полностью зрелый тропический циклон имеет четко определенный глаз - спокойный центр низкого давления, где опускается воздух - окружен стеной из высоких гроз, несущих самые сильные ветры шторма. Излучение наружу - это спиральные дождевые полосы, которые производят периодические всплески сильных осадков и порывистых ветров. Признание того, что эти термины описывают один и тот же тип естественной опасности, позволяет специалистам по планированию чрезвычайных ситуаций, государственным должностным лицам и широкой общественности разрабатывать последовательные стратегии готовности независимо от их местоположения, будь то Майами, Токио или Мумбаи.

Истоки этих имен уходят корнями в лингвистическую и культурную историю. «Ураган» происходит от испанского слова huracán, которое восходит к тайскому богу штормов, отражающему коренное карибское понимание этих мощных штормов. «Тайфун» происходит от китайского tai fung, означающего «великий ветер», в сочетании с греческой мифологической фигурой Typhon, символизирующего разрушительные силы. Термин «циклон» был введен британским астрономом Генри Пиддингтоном в 19 веке, от греческого слова kyklōn, означающего «движение по кругу». Эти этимологии подчеркивают длительные отношения человечества с этими штормами в различных культурах и географических регионах.

Географические конвенции об именах

ВМО делит активность тропических циклонов на шесть основных океанских бассейнов, каждый из которых имеет свои собственные конвенции о названиях, основанные на местоположении:

• Атлантический океан и северо-восточная часть Тихого океана (к востоку от Международной линии дат): штормы называются ураганами (FLT: 2).
• Северо-западная часть Тихого океана (к западу от Международной линии датирования): штормы называются (FLT: 2) тайфунами (FLT: 3).
• Северный Индийский океан (включая Бенгальский залив и Аравийское море): штормы называются циклоническими штормами, часто сокращаются до циклонов.
• Юго-западный Индийский океан и южная часть Тихого океана (к югу от экватора): штормы обычно называют тропические циклоны или просто циклоны.

В пределах каждого бассейна тропические циклоны названы из заранее определенных списков, поддерживаемых и обновляемых региональными метеорологическими организациями. Например, Национальный центр ураганов США (NHC) управляет именованием атлантических ураганов, в то время как Японское метеорологическое агентство (JMA) наблюдает за именованием тайфунов в северо-западной части Тихого океана. Эти списки обычно вращаются каждые шесть лет и включают имена, выбранные, чтобы быть культурно значимыми, легко произносимыми и узнаваемыми местным населением. Эта система помогает избежать путаницы и облегчает эффективную связь во время штормовых событий.

Формирование и жизненный цикл тропических циклонов

Независимо от того, называются ли они ураганами, тайфунами или циклонами, процессы формирования и развития этих штормов в корне одинаковы.Некоторые ключевые условия окружающей среды должны сблизиться, чтобы породить тропические циклоны:

• Теплые температуры поверхности моря:] Тропические циклоны требуют океанских вод по крайней мере 26,5 °C (80 °F), простирающихся на глубину около 50 метров. Это тепло обеспечивает тепло и влагу, которые питают конвекцию шторма и энергию.
• Достаточно силы Кориолиса: Из-за вращения Земли эффект Кориолиса заставляет воздух вращаться и образовывать вихрь. Эта сила минимальна вблизи экватора, поэтому циклоны редко образуются в пределах 5° широты экватора.
• Низкий вертикальный сдвиг ветра: Вертикальный сдвиг ветра относится к изменениям скорости или направления ветра с высотой. Низкий сдвиг ветра позволяет грозам расти вертикально, не разрываясь, что позволяет циклону организовываться и усиливаться.
• Высокая влажность в средней и нижней тропосфере:Влажный воздух поддерживает глубокое развитие грозы и поддерживает конвекцию.
• Существующие атмосферные возмущения:] Часто тропическая волна, муссонное корыто или другая область низкого давления действует как семя, вокруг которого может развиться буря.

Жизненный цикл тропического циклона обычно следует последовательности этапов:

• Тропические возмущения: Область организованных гроз с минимальной циркуляцией ветра.
• Тропическая депрессия: Замкнутая циркуляция формируется с устойчивыми ветрами до 39 миль в час (63 км/ч).
• Тропический шторм: Ветры усиливаются до 39-73 миль в час (63-118 км / ч); системе присваивается имя.
• Ураган/тайфун/циклон: Устойчивые ветры достигают 74 миль в час (119 км/ч) или выше; шторм классифицируется как полноценный тропический циклон.
• Послетропическая фаза: Шторм ослабевает из-за взаимодействия с землей, более прохладной воды или неблагоприятных атмосферных условий и теряет тропические характеристики.

Пока шторм остается над теплой водой с благоприятными атмосферными условиями, он может усиливаться, иногда быстро.При столкновении с сушей или более прохладными водами, энергоснабжение шторма уменьшается, что приводит к постепенному ослаблению и возможному рассеиванию.

Шкала классификации: измерение интенсивности

Различные бассейны используют несколько различных схем классификации для измерения интенсивности шторма, но все они полагаются в первую очередь на максимальные устойчивые скорости ветра, измеренные в течение одной минуты или десятиминутного интервала.

• Шкала ураганов Саффира-Симпсона (Атлантическая и восточная часть Тихого океана): Категоризирует ураганы от категории 1 (74-95 миль в час) до категории 5 (≥157 миль в час).
• Японское метеорологическое агентство (JMA) Шкала тайфунов (северо-западная часть Тихого океана): Определяет тайфуны как имеющие устойчивые ветры по меньшей мере 74 миль в час, с классификацией «тяжелого тайфуна» на 130-156 миль в час и «супер тайфун» на ≥150 миль в час.
• Шкала циклонов Индийского метеорологического департамента (IMD) (север Индийского океана): Использует категории, начиная от циклонического шторма до суперциклонического шторма, начиная с 39 миль в час и заканчивая 120 миль в час.
• Австралийская шкала интенсивности тропического циклона (Юго-западная часть Индии и южная часть Тихого океана): Использует категории от 1 до 5 на основе 10-минутных устойчивых скоростей ветра, согласованных с руководящими принципами ВМО.

Хотя существуют небольшие изменения в порогах скорости ветра и интервалах измерений, ураган категории 5, супертайфун и очень сильный тропический циклон представляют собой штормы эквивалентной экстремальной интенсивности.Постоянным фактором является то, что штормы на этом уровне вызывают катастрофические разрушения и требуют срочных, всеобъемлющих усилий по реагированию на чрезвычайные ситуации.

Сходства в структуре и поведении

Все тропические циклоны имеют характерную структуру, сформированную их динамическими процессами.

• Глаз: Спокойный, ясный центр диаметром 20–60 км с самым низким давлением и легкими ветрами, часто видимыми со спутниковых или воздушных снимков.
• Стенка глаза: Окружающая глаз кольцо из возвышающихся кучево-дождевых облаков, где происходят сильнейшие ветры и сильнейшие дожди.
• Духовные дождевые полосы: Полосы гроз, выходящие наружу из глазной стенки, порождающие периодический сильный дождь и порывистые ветры на обширной территории.
• Выброс на верхний уровень: Высотные облачные щиты, которые выделяют растущее тепло и влагу наружу, поддерживая усиление шторма.

Из-за эффекта Кориолиса эти штормы вращаются против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке в Южном полушарии. Их движение вперед или скорость перевода обычно колеблется от 10 до 20 миль в час (15-30 км / ч), но может значительно варьироваться в зависимости от атмосферных токов рулевого управления.

Основные опасности, которые представляют все тропические циклоны, включают:

• Штормовой всплеск: Аномальное повышение уровня моря, вызванное сильными наземными ветрами, толкающими океанскую воду к побережью, часто самым смертоносным аспектом обрушивающегося на сушу циклона.
• Наводнение во внутренних районах: Проливные дожди могут привести к переполнению рек и ручьев, что приводит к широкомасштабным наводнениям вдали от побережья.
• Высокие ветры:] Повреждающие ветры выкорчевывают деревья, разрушают здания, спускают линии электропередач и разрушают критическую инфраструктуру.

Различия в региональном воздействии и ответных мерах

Хотя фундаментальная физика тропических циклонов универсальна, характер и тяжесть их воздействия широко варьируются из-за географических, социально-экономических и инфраструктурных различий между регионами.

Размер и интенсивность: Тайфуны в западной части Тихого океана, как правило, имеют больший средний диаметр, чем атлантические ураганы, отчасти потому, что Тихоокеанский бассейн шире и содержит более обширный бассейн с теплой водой. Это может привести к более широким районам, испытывающим разрушительные ветры и сильные ливни.

Уязвимость штормового нагона:] Бенгальский залив, часть бассейна северной части Индийского океана, печально известен смертельными штормовыми нагонами из-за его мелководной воронкообразной береговой линии и густонаселенных низменных районов. Эта географическая установка усиливает высоту нагона и увеличивает риск для населенных пунктов.

Готовность и инфраструктура: Страны с современными строительными нормами, комплексными системами раннего предупреждения и эффективными планами эвакуации, как правило, сокращают потери жизни и имущественный ущерб.

• Строительные коды:] Флорида и Япония применяют строгие стандарты, требующие от структур выдерживать сильные ветры и летающий мусор. Бангладеш, подверженный наводнениям штормовыми нагонами, вложил значительные средства в приюты для защиты уязвимых групп населения.
• Системы предупреждения: США полагаются на Национальный центр ураганов и местные метеорологические службы для своевременных прогнозов и предупреждений. На Филиппинах работает собственное агентство PAGASA, которое выпускает бюллетени по конкретным регионам. Австралийское бюро метеорологии также играет решающую роль в мониторинге и оповещении жителей.
• Процедуры эвакуации: Прибрежные районы в подверженных циклонам странах поддерживают обозначенные пути эвакуации и убежища. Однако эффективность этих планов зависит от качества инфраструктуры, информированности общественности и координации правительства.
• Международное сотрудничество: Программа ВМО по тропическому циклону способствует глобальному обмену данными, научному сотрудничеству и взаимопомощи во время крупных мероприятий.

Уязвимость человека также значительно различается. Развивающиеся страны часто сталкиваются с более высокими показателями смертности из-за менее устойчивой инфраструктуры, ограниченных ресурсов для эвакуации и плотного прибрежного населения, живущего в неформальных поселениях. Например, циклон Наргис в Мьянме (2008) привел к более чем 138 000 смертельных случаев, частично из-за задержек с предупреждением и плохой инфраструктуры. Напротив, ураган Харви (2017), аналогичный сильный шторм в Соединенных Штатах, вызвал обширные наводнения и имущественный ущерб, но гораздо меньше смертей, отчасти благодаря передовому прогнозированию и управлению чрезвычайными ситуациями.

Исторические примеры различных штормов

Чтобы проиллюстрировать глобальную эквивалентность этих штормов и их различные воздействия, рассмотрим эти примечательные примеры из каждого бассейна:

• Ураган Катрина (2005, Атлантический бассейн): ураган 5 категории на своем пике, Катрина опустошила побережье Мексиканского залива Соединенных Штатов, особенно Новый Орлеан. Шторм вызвал более 1800 смертей и около 125 миллиардов долларов ущерба, обнажив уязвимости в инфраструктуре леви и чрезвычайном реагировании.
• Тайфун Хайян (2013, Северо-Западная часть Тихого океана): Один из самых интенсивных тропических циклонов, когда-либо зарегистрированных, Хайян достиг устойчивых ветров 195 миль в час. Поразив Филиппины, он вызвал катастрофические штормовые нагоны и широкомасштабные разрушения, в результате чего погибло более 6000 человек и вытеснил миллионы.
• Циклон Идай (2019, Южный Индийский океан): Сильный тропический циклон, который затронул Мозамбик, Зимбабве и Малави, Идай вызвал массовые наводнения и оползни, убив более 1300 человек и вызвав обширные гуманитарные кризисы.

Эти примеры подчеркивают, что независимо от регионального названия или классификации тропические циклоны с экстремальными ветрами, интенсивными осадками и мощными штормовыми нагонами могут нанести катастрофический ущерб.Различные человеческие потери часто отражают неравенство в готовности, инфраструктуре и управлении, а не различия в самих штормах.

Изменение климата соображения

Изменение климата все больше влияет на поведение и воздействие тропических циклонов во всем мире. Повышение глобальных температур приводит к более теплым поверхностным водам океана и увеличению атмосферной влаги, что может усилить силу шторма и осадков. Основные тенденции, связанные с климатом, включают:

• Увеличение штормов высокой интенсивности: Доля штормов категории 4 и 5 растет, с более частыми встречаемыми чрезвычайно мощными тропическими циклонами.
• Более высокие показатели осадков: Более теплый воздух удерживает больше влаги, что приводит к более сильным осадкам во время штормов и повышенному риску наводнений.
• Более медленные штормы: Некоторые циклоны прогрессируют медленнее в пострадавших районах, усугубляя накопление осадков и ущерб от наводнений, как видно на урагане Харви (2017).

Эти изменения согласуются в бассейнах Атлантического, Тихого и Индийского океанов, что указывает на то, что ураганы, тайфуны и циклоны станут более разрушительными в условиях потепления климата. В результате прибрежные сообщества во всем мире должны усилить стратегии смягчения последствий, включая:

• Укрепление строительных норм для того, чтобы выдерживать более высокие скорости ветра и наводнения.
• Улучшение землепользования и зонирования для снижения воздействия в уязвимых прибрежных и пойменных районах.
• Расширение и модернизация систем раннего предупреждения для своевременного оповещения.
• Укрепление инфраструктуры планирования чрезвычайных ситуаций и эвакуации для защиты групп риска.

Для получения авторитетной и актуальной информации о готовности к тропическим циклонам и мониторинге, проконсультируйтесь с такими ресурсами, как Национальный центр ураганов США , страница тайфуна Японского метеорологического агентства и Всемирная метеорологическая организация .