Введение: Понимание глобальных моделей ураганов

Ураганы, известные как тайфуны и циклоны в других бассейнах, представляют собой некоторые из самых разрушительных природных явлений на Земле. Эти интенсивные тропические штормы возникают над теплыми океанскими водами и могут нанести катастрофический ущерб через сильные ветры, штормовые нагоны и внутренние наводнения. Анализ исторических тенденций в активности ураганов на разных континентах имеет решающее значение для улучшения оценки риска, готовности к стихийным бедствиям и понимания того, как изменение климата может изменить будущие штормовые модели. В то время как базовая динамика формирования тропических циклонов является последовательной во всем мире - требуя температуры поверхности моря выше 26,5 ° C (80 ° F), низкий вертикальный сдвиг ветра и достаточная атмосферная влажность - частота, интенсивность и следы этих штормов резко различаются между океанскими бассейнами. Эта статья рассматривает долгосрочные исторические тенденции в активности ураганов на основных континентах, опираясь на надежные данные из таких источников, как Национальный центр ураганов [FLT: 0] [FLT: 1] (NHC) и [FLT: 2] [UK Met Office [FLT: 3]].

Исторические записи распространяются на 19-й век для многих бассейнов, но спутниковый мониторинг с 1970-х годов обеспечил почти глобальный охват, выявляя тенденции, которые ранее были замаскированы пробелами в наблюдениях. Ключевой вопрос, который задают исследователи, заключается в том, делает ли антропогенное изменение климата ураганы более частыми или более интенсивными. Данные свидетельствуют о нюансированном ответе: общее количество штормов может не увеличиваться глобально, но доля крупных ураганов (категория 3 и выше по шкале Саффира-Симпсона) растет, и штормы, которые действительно формируются, с большей вероятностью подвергнутся быстрой интенсификации и несут более высокие общие количества осадков.

Северная Америка: бассейны Атлантического океана и побережья Мексиканского залива

Северная Америка, особенно восточное побережье США, побережье Мексиканского залива и мексиканский полуостров Юкатан, является регионом, наиболее сильно пострадавшим от атлантических ураганов. Сезон атлантических ураганов официально длится с 1 июня по 30 ноября, с пиковой активностью в сентябре. Исторические записи из Атлантического бассейна показывают выраженную многодекадальную изменчивость. Активный период произошел в течение 1940-х и 1950-х годов, за которым последовала спокойная фаза с 1970-х до начала 1990-х годов. С примерно 1995 года Атлантика вступила в период повышенной активности, часто называемый «эрой высокой активности». Этот сдвиг частично обусловлен Атлантическим многодекадальным колебанием (AMO), естественным циклом изменений температуры поверхности моря в течение десятилетий.

Данные Исследовательского отдела ураганов NOAA показывают, что ежегодное число названных штормов в Атлантике увеличилось со среднего числа 9-10 в год в 1980-х годах до более чем 14 в последние годы. Более существенно, число крупных ураганов (категория 3-5) возросло. Например, четыре урагана категории 5 (Ханна, Ирма, Мария и Майкл) вышли на берег в период с 2017 по 2018 год, беспрецедентный кластер в зарегистрированной истории. Сезон 2020 года установил новый рекорд с 30 названными штормами, исчерпав заранее определенный список названий и вынудив использовать обозначения греческого алфавита (Альфа, Бета и т. д.).

Однако существует также сильное влияние естественной изменчивости. Эль-Ниньо-Южное колебание (ENSO) играет критическую роль: Эль-Ниньо имеет тенденцию подавлять образование атлантических ураганов за счет увеличения сдвига в тропической Атлантике, в то время как Ла-Нинья усиливает активность за счет снижения сдвига. Потепление Атлантического океана из-за накопления парниковых газов накладывается на эти естественные циклы, обеспечивая больше топлива для штормов, которые действительно развиваются. Сильные недавние ураганы, включая Харви (2017), Флоренцию (2018) и Ян (2022), продемонстрировали разрушительные возможности осадков, связанные с более теплой атмосферой, удерживающей больше влаги.

Карибский бассейн и Центральная Америка: перекресток штормов

Историческая уязвимость

Карибский архипелаг и страны Центральной Америки лежат прямо на пути многих атлантических тропических систем. Поскольку эти регионы состоят из небольших островов и низменных прибрежных районов, они чрезвычайно уязвимы для штормовых нагонов и сильных ветров. Исторические записи из Карибского бассейна, относящиеся к испанскому колониальному периоду, показывают, что ураганы периодически опустошали поселения и экономики. Сезон атлантических ураганов 1780 года считается самым смертоносным за всю историю, убивая десятки тысяч людей на Малых Антильских островах. С 20-го века спутниковая и авиационная разведка предоставила лучшие данные.

Последние тенденции и изменение климата

Исследования, опубликованные в таких журналах, как Изменение климата в природе , показывают, что интенсивность ураганов в Карибском бассейне увеличилась примерно на 7% на градус Цельсия потепления, при этом заметно возросло количество штормов категории 4 и 5. Само Карибское море быстро нагревается, а температура поверхности моря повышается со скоростью примерно 0,25 °C за десятилетие. Кроме того, частота штормов, которые подвергаются быстрой интенсификации — процесс, при котором скорость ветра увеличивается по крайней мере на 35 миль в час (56 км/ч) за 24 часа — значительно увеличилась в Карибском бассейне. Ураганы, такие как Мария (2017) и Дориан (2019), продемонстрировали это, усиливаясь взрывным образом по мере приближения к земле.

Страны Центральной Америки, включая Гондурас, Никарагуа и Белиз, сталкиваются с особыми рисками, связанными с проливными дождями и оползнями, вызванными ураганами. Исторически такие сезоны, как 1998 год (Ураган Митч) и 2020 год (Ураганы Эта и Иота), привели к широкомасштабным потерям жизни и долгосрочным экономическим потрясениям. В последние десятилетия среднее количество осадков на ураган увеличилось по всему региону, при этом климатические модели предполагают, что эта тенденция сохранится, поскольку атмосфера содержит больше водяного пара. Сочетание более высоких потенциалов штормовых нагонов и увеличения количества осадков представляет собой растущую проблему для островных и прибрежных общин.

Южная Америка: редкие, но растущие угрозы

Южная Америка традиционно не считается основной зоной ураганов, потому что типичная траектория шторма в Атлантике не часто достигает северо-восточного побережья континента. Однако западная Южная Атлантика (вне Бразилии) и Карибское побережье Колумбии, Венесуэлы и Гайаны действительно испытывают случайные тропические циклоны. Исторически, бассейн Южной Атлантики считался неблагоприятным для ураганов из-за более прохладных вод и более сильного сдвига. Единственный известный ураган на суше в Бразилии произошел в 2004 году - ураган Катарина, шторм категории 2, который ударил по штату Санта-Катарина. Это вызвало значительный ущерб и повысило осведомленность о потенциале штормов в этом регионе.

Недавнее моделирование климата предполагает, что по мере повышения глобальных температур температура поверхности моря у юго-восточного побережья Бразилии может достигать порога, необходимого для поддержки более сильных тропических систем чаще. В то время как абсолютная частота остается низкой по сравнению с Атлантическими или Тихоокеанскими бассейнами, историческая тенденция указывает на растущую вероятность образования шторма. Продолжение мониторинга метеорологическими агентствами, такими как Бразилийский национальный институт метеорологии (INMET) имеет важное значение. Относительно короткий наблюдательный отчет (с 1960-х годов) делает обнаружение тенденций сложным, но событие 2004 года может не остаться одноразовой аномалией.

Европа и Пиренейский полуостров: переход тропических систем

Истинные ураганные штормы очень редки в Европе, потому что полярные и среднеширотные условия обычно охлаждают поверхностные воды и вводят высокий сдвиг ветра, который нарушает тропическую структуру. Однако многие атлантические ураганы подвергаются внетропическому переходу - они теряют свое теплое ядро, но сохраняют огромную энергию и могут производить ураганные порывы ветра, когда они движутся на северо-восток через Северную Атлантику. Британские острова и Западная Европа испытали несколько разрушительных посттропических штормов. Большой шторм 1987 года (который на самом деле был не ураганом, а системой глубокого низкого давления) и шторм Офелия в 2017 году (который был посттропическим циклоном с ураганными ветрами) являются примечательными примерами. Офелия была самым восточным ураганом, когда-либо зарегистрированным в Атлантике, и это повлияло на Ирландию и Великобританию с сильными ветрами и структурными повреждениями.

Примечательно, что Офелия продемонстрировала, что сочетание высоких температур поверхности моря в восточной Атлантике и благоприятных атмосферных условий может подтолкнуть тропические системы ближе к Европе. В течение более длительных периодов времени (столетия) имеются исторические свидетельства из древесных колец и осадочных записей о том, что ураганы или их остатки периодически выпадают на сушу в Европе. Заглядывая вперед, климатические модели прогнозируют небольшое увеличение числа штормов, достигающих Европы, особенно с сильными ветрами, хотя присущая изменчивость высока. Последствия для инфраструктуры и аварийных служб значительны, поскольку большинство европейских популяций не привыкли к прямым угрозам ураганов.

Азия и Тихий океан: массовая активность тайфунов

Западная Северная часть Тихого океана

Западно-северо-тихоокеанский бассейн (отвечает за тайфуны, которые воздействуют на Восточную и Юго-Восточную Азию) является самым активным тропическим циклонным бассейном на Земле, на который приходится примерно треть всех глобальных штормов. В этом регионе нет истинного «внесезонного» типа Атлантики; штормы могут образовываться круглый год, хотя пик приходится на июль-октябрь. Исторические данные Японского метеорологического агентства показывают, что за последние несколько десятилетий количество штормов оставалось относительно стабильным, но интенсивность сильнейших штормов увеличилась. Доля штормов, достигающих силы категории 4 или 5 (известная локально как «чрезвычайно сильные» или «насильственные» тайфуны) выросла.

Известные недавние тайфуны, такие как Хайян (2013), Мангхут (2018) и Тайфун Рай (2021), показали рекордные скорости ветра и разрушительные штормовые нагоны, особенно на Филиппинах, Вьетнаме, Китае, Японии и Корейском полуострове. Только на Филиппинах в среднем 20 штормов пересекают страну каждый год, что делает ее самой подверженной ураганам нацией во всем мире. Тенденция все более интенсивных тайфунов связана с продолжающимся повышением температуры поверхности моря в теплом бассейне региона Тихого океана. Индекс глобального потепления (GWI) подтверждает, что температура океана в западной части Тихого океана выросла более чем на 0,7 ° C с начала 20-го века.

Бенгальский залив и Аравийское море

Азия также включает в себя бассейн Северного Индийского океана, где штормы называются циклонами. Этот бассейн имеет решающее значение, поскольку он влияет на густонаселенные прибрежные районы Индии, Бангладеш, Мьянмы и Пакистана. Исторически циклоны в Бенгальском заливе были одними из самых смертоносных стихийных бедствий, с циклоном Бхола 1970 года и циклоном Бангладеш 1991 года, убивающими сотни тысяч человек. Однако из-за улучшенных систем раннего предупреждения и процедур эвакуации смертность резко снизилась за последние 30 лет.

Изменилась интенсивность и частота очень сильных циклонов, особенно в Аравийском море. Исторически Аравийское море видело мало циклонов из-за более прохладных вод и сухого воздуха, но в последние десятилетия штормы, такие как циклон Гону (2007), циклон Мекуну (2018) и циклон Тауктае (2021), стали более интенсивными. Климатологи связывают это с повышением температуры поверхности моря в Аравийском море, которые увеличились более чем на 1 ° C с 1980-х годов. Прогнозы показывают, что Аравийское море будет продолжать видеть более очень сильные циклоны, создавая новые риски для Аравийского полуострова и западного побережья Индии.

Африка и Индийский океан: от развития к падению

Африканский континент играет двойную роль в ураганной активности: он является регионом-источником большинства атлантических ураганов, которые возникают по мере того, как Восточные волны движутся от западноафриканского побережья, а также сталкивается с прямыми ударами тропических циклонов в юго-западной части Индийского океана. Западноафриканское побережье (от Сенегала до Ганы) редко испытывает ураганные выпадения из-за холодного течения Бенгела и более высокой широты, но иногда поражаются острова Кабо-Верде. Бассейн Южного Индийского океана, затрагивающий Мадагаскар, Мозамбик и островные государства (Маврикий, Реюньон), видел заметные тенденции. Частота интенсивных циклонов в юго-западной части Индийского океана увеличилась с 1990-х годов. Циклоны Идай (2019) и Циклон Фредди (2023) нанесли экстремальный ущерб в Мозамбике и Малави, причем Фредди установил рекорды по накопленной энергии циклона и постоянству.

Для Африки ключевой исторической тенденцией является то, что, хотя общее число штормов в Юго-Западном Индийском океане не изменилось кардинально, штормы, которые действительно формируются, с большей вероятностью вызовут исключительно высокие осадки. Идай и Фредди каждый принесли более 1000 мм осадков в части Мозамбика и соседних стран, что привело к катастрофическим наводнениям. Прогнозы климата показывают, что интенсивность осадков, связанная с этими штормами, будет продолжать расти. Есть также ранние сигналы о том, что Мадагаскар может испытывать больше штормов, выпадающих на сушу, с увеличением доли систем, достигающих силы категории 4 или 5.

Австралия и Океания

Австралийский регион

Австралийский регион (бассейны Индийского океана и южной части Тихого океана) испытывает тропические циклоны, которые воздействуют на северное и западное побережья Австралии, а также Папуа-Новую Гвинею и Соломоновы острова. Историческая запись показывает существенную межгодовую изменчивость, обусловленную ENSO. В течение лет Ла-Нинья Австралия видит больше циклонов, в то время как годы Эль-Ниньо в целом более тихие. Однако тенденция в сильнейших штормах (категория 4 и 5) была вверх за последние 40 лет. Циклоны, такие как Яси (2011), Дебби (2017) и Вероника (2019) продемонстрировали повышенный потенциал разрушения. Австралийское бюро метеорологии отслеживает эти штормы близко, и тенденции указывают на то, что доля циклонов, достигающих категории 5, почти удвоилась с 1980-х годов.

Южная часть Тихого океана

Островные страны в южной части Тихого океана - Фиджи, Вануату, Соломоновы Острова и Новая Каледония - являются одними из наиболее уязвимых к тропическим циклонам. Исторические записи из метеорологической службы Фиджи показывают, что частота очень интенсивных циклонов (категория 4-5) увеличилась с 1990-х годов. Циклон Пэм (2015) опустошил Вануату, повышая осведомленность о последствиях изменения климата. Тропические циклоны в регионе, по прогнозам, смещаются в сторону полюса, что означает, что страны дальше на юг могут видеть больше активности, в то время как экваториальные регионы могут видеть небольшое снижение.

Исторические источники данных и проблемы

Понимание исторических тенденций в значительной степени зависит от качества и однородности наборов данных. Два наиболее широко используемых глобальных набора данных наилучшего трека - это Международный архив наилучшего трека для климатического управления (IBTrACS) , поддерживаемый NOAA, и Объединенный центр предупреждения о тайфунах (JTWC) Данные. Эти компиляции восходят к середине 19-го века в некоторых бассейнах. Однако до эры спутников (до 1970 года) многие штормы остались незамеченными, особенно в открытом океане. В Атлантическом и Карибском морях, разведка самолетов (начавшаяся в 1940-х годах) заполнила некоторые пробелы. Для Тихого и Индийского океанов надежные записи начинаются только в 1970-х годах. Поэтому обнаружение тенденций для общего количества штормов должно учитывать эти предубеждения. Когда рассматривается спутниковое покрытие, консенсус заключается в том, что общее число тропических циклонов во всем мире не увеличилось значительно , но доказательства увеличения доли крупных ураганов являются надежным

Будущие прогнозы и глобальные последствия

Климатические модели согласуются с несколькими прогнозами относительно будущей активности ураганов. По мере потепления мира максимальная потенциальная интенсивность штормов будет увеличиваться, что приведет к большему количеству событий категории 4 и 5. Кроме того, ожидается, что уровень осадков вблизи центра циклонов увеличится примерно на 7% за градус Цельсия потепления, что согласуется с масштабированием Клаузиуса-Клапейрона. Скорость штормов может замедлиться, что приведет к увеличению общего накопления осадков в данном месте - так называемое явление «задержки», наблюдаемое в ураганах Харви и Тайфун Хагибис. Штормовой всплеск, вызванный более высоким уровнем моря и потенциально более сильными ветрами, будет представлять все большую угрозу для прибрежной инфраструктуры во всем мире.

Регионы на окраинах нынешних поясов ураганов, такие как Южная Атлантика, восточное Средиземноморье и части Западной Европы, могут столкнуться с новыми или повышенными рисками. Между тем, основные районы - Карибский бассейн, Восточная Азия и Австралия - вероятно, будут испытывать более высокую долю разрушительных штормов. Всесторонняя адаптация, включая строительные нормы, восстановление прибрежных водно-болотных угодий и системы предупреждения сообщества, становится все более актуальной. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) подчеркивает необходимость постоянных наблюдений и исследований для уточнения этих прогнозов.

Вывод: развивающийся глобальный ландшафт

Исторические ураганы на разных континентах показывают сложное взаимодействие естественной изменчивости и изменения климата. Хотя частота штормов не резко возросла везде, интенсивность и потенциал осадков ураганов растут в большинстве океанских бассейнов, особенно в Северной Атлантике, Западной части Тихого океана и Южной части Индийского океана. Континенты, которые исторически были менее затронуты, такие как Южная Америка и Европа, начинают сталкиваться с более мощными штормами или их остатками. Данные указывают на будущее, где разрушительность ураганов - измеряемая скоростью ветра, осадками и штормовыми нагонами - продолжает нарастать. Понимание этих исторических тенденций информирует общества о том, чего ожидать, и подчеркивает необходимость продолжения инвестиций в смягчение последствий изменения климата и адаптивную устойчивость. По мере того, как мир нагревается, история ураганов является одной из преобразований, требуя, чтобы мы смотрели как назад на рекорд, так и вперед к прогнозам для защиты жизни и экономики.