Тропический циклон

Циклон

Циклон — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре.

Внешний вид циклона

Воздух в циклоне циркулирует против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном. Кроме того, в воздушных слоях на высоте от земной поверхности до нескольких сот метров, ветер имеет слагаемое, направленное к центру циклона, по барическому градиенту (в сторону убывания давления). Величина слагаемого уменьшается с высотой.

Циклон — не просто противоположность антициклону, у них различается механизм возникновения. Циклоны постоянно и естественным образом появляются из-за вращения Земли, благодаря силе Кориолиса.

Различают два основных вида циклонов — внетропические и тропические.

Первые образуются в умеренных или полярных широтах и имеют диаметр от тысячи километров в начале развития, и до нескольких тысяч в случае так называемого центрального циклона. Среди внетропических циклонов выделяют южные циклоны, образующиеся на южной границе умеренных широт (средиземноморские, балканские, черноморские, южно-каспийские и т.д.) и смещающиеся на север и северо-восток. Южные циклоны обладают колоссальными запасами энергии; именно с южными циклонами в средней полосе России и СНГ связаны наиболее сильные осадки, ветры, грозы, шквалы и другие явления погоды.

Тропические циклоны образуются в тропических широтах и имеют меньшие размеры (сотни, редко — более тысячи километров), но бо́льшие барические градиенты и скорости ветра, доходящие до штормовых. Тропические циклоны могут в процессе своего развития превращаться во внетропические. Ниже 8—10° северной и южной широты циклоны возникают очень редко, а в непосредственной близости от экватора — не возникают вовсе.

Циклоны возникают не только в атмосферах Земли, но и в атмосферах других планет. Например, в атмосфере Юпитера уже многие годы наблюдается так называемое Большое красное пятно, которое является, по всей видимости, долгоживущим антициклоном. Однако циклоны в атмосферах других планет изучены недостаточно.

Тайфун или Тропический циклон

Циклон, образовавшийся в тропических широтах — атмосферный вихрь с пониженным атмосферным давлением в центре. В отличие от внетропических циклонов, часто сопряжён со штормовыми скоростями ветра.

Название Тайфун обычно используется на Дальнем Востоке и в Юго-Восточной Азии. Это слово происходит от английского typhoon, родственного с греч. τυφών (см. Тифон) и арабским طوفان. Не исключено также родство с китайским 台风 (tái fung).

Тропические циклоны также часто называют ураганами (исп. huracán, англ. hurricane), по имени индейского бога ветра Huracan. Такое название особенно распространено в Северной и Южной Америке. Принято считать, что шторм переходит в ураган при скорости ветра более 120 км/час, при скорости 180 км/час ураган называют сильным ураганом.

Структура, возникновение и развитие

Тропические циклоны выделены в отдельную группу, так как они отличаются от прочих внетропических циклонов своим возникновением, развитием и некоторыми особенностями структуры.

Обычно тропические циклоны имеют небольшой (по сравнению с другими циклонами) размер, составляющий около 200-300 километров в диаметре, в то же время давление в центре циклона опускается до 0,95 (а иногда и до 0,9) атмосфер, оба эти фактора обеспечивают очень большие барические градиенты. Ветры достигают силы шторма и урагана. Сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли) является причиной возникновения вращения циклона, следовательно ветры в тропических циклонах северного полушария дуют против часовой стрелки, а южного полушария — по часовой стрелке.

Скорость ветра в спиральных завихрениях воздуха достигает 240-320 км/ч. В штилевом центре, «глазе» циклона находится тёплый воздух, который опускается к поверхности земли (или воды). Размеры такого глаза в поперечнике могут быть от 6,5 до 48 км. Наличие в центре тёплого воздуха способствует понижению атмосферного давления у поверхности. Тёплый влажный воздух закручивается спиралью вокруг «глаза». Конденсация вызывает образование кучево-дождевых облаков, сопровождаемое выделением тепла, что в свою очередь усиливает спиральное восхождение воздуха вокруг центра циклона.

В нижних слоях воздушные массы втекают внутрь циклона, в высоких слоях эта конвергенция (сходимость) поля ветра перекрывается ещё более сильной дивергенцией (расходимостью). Это приводит к сильному восходящему движению воздуха во всей области циклона и к развитию мощной облачной системы с обильными ливневыми осадками и грозами.

глаз бури или глаз тайфуна

От мощных облаков свободна только небольшая (диаметром от 8 километров) внутренняя часть циклона, называемая глаз бури или глаз тайфуна.

Тропические циклоны возникают главным образом во внутритропической зоне конвергенции над перегретыми океаническими площадями. При этом такая зона конвергенции должна находиться не менее чем в 5° от экватора (в подавляющем большинстве случаев не менее чем в 10° от экватора), чтобы отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) была достаточно велика.

Сформировавшиеся тропические циклоны движутся вместе с воздушными массами с востока на запад, при этом постепенно отклоняясь к высоким широтам.

Основной источник энергии тропических циклонов — выделение тепла при конденсации водяного пара в восходящем воздушном потоке, этим так же объясняется то что попадая на сушу, они быстро затухают. Также известно, что для зарождения циклона температура у поверхности воды должна подняться минимум до 27°С.

Часть тропических циклонов выходит за пределы тропиков, поворачивая при этом к востоку и их свойства в дальнейшем приближаются к свойствам внетропических циклонов.

Ураганная активность в Атлантике обычно наблюдается с начала июня по конец ноября, время существования тропических циклонов может достигать трех недель. По подсчётам метеорологов, в районе Атлантики в среднем за сезон образуется 10 тропических штормов, из них 6 превращаются в ураганы, а два — в сильные ураганы.

Области возникновения

Почти все тайфуны формируются в области до 30° от экватора, причем 87% всех тайфунов формируются в области до 20° от него. Так как вращение тропических циклонов инициируется и поддерживается за счет силы Кориолиса, то циклоны почти никогда не возникают и не перемещаются в области 10° от экватора, где сила Кориолиса слаба. Возникновение тропических циклонов в этой области возможно только если имеются другие факторы вызывающие вращение, однако такие условия очень редки и вероятность возникновения тропического циклона в этих широтах оценивается как менее чем один циклон в течение века.

Тропические циклоны возникают обычно в следующих районах: северное полушарие: Тихий океан к востоку от Филиппин и Южно-Китайское море, Тихий океан к западу от Калифорнии и Мексики, Атлантический океан к востоку от Больших Антильских островов, Бенгальский залив и Аравийское море. южное полушарие: Тихий океан к востоку от Новой Гвинеи, Индийский океан к востоку от Мадагаскара и к северо-западу от Австралии.

В сентябре 1947, сентябре 1969, январе 1982, сентябре 1983 и в январе 1995 года в Средиземном море наблюдались циклоны по своей структуре схожие с Тропическими циклонами, однако относительно природы этих циклонов единого мнения в среде ученых нет.

Шкала ураганов Саффира — Симпсона

Шкала ураганов Саффира-Симпсона — шкала для измерения потенциального ущерба от урагана, разработанная Гербертом Саффиром(1917-22.11.2007) и Робертом Симпсоном в начале 1970-х годов. Она основывается на скорости ветра и включает оценку штормовых волн в каждой из пяти категорий.

Категории шкалы

1. Минимальный. Повреждены деревья и кустарники. Небольшие повреждения пирсов, некоторые небольшие суда на стоянке сорваны с якорей.

2. Умеренный. Значительные повреждения деревьев и кустарников; некоторые деревья повалены, сильно повреждены сборные домики. Значительные повреждения пирсов и пристаней для яхт, небольшие суда на стоянке сорваны с якорей.

3. Значительный. Повалены большие деревья, сборные домики разрушены, у отдельных небольших зданий повреждены окна, двери и крыши. Сильные наводнения вдоль береговой линии; небольшие здания на берегу разрушены.

4. Огромный. Деревья, кустарники и рекламные щиты повалены, сборные домики разрушены до основания, сильно повреждены окна, двери и крыши. Затоплены участки, находящиеся на высоте до 3 метров над уровнем моря; наводнения распространяются на 10 км вглубь суши; ущерб от волн и переносимых ими обломков.

5. Катастрофа. Все деревья, кустарники и рекламные щиты повалены, многие здания серьёзно повреждены; некоторые здания разрушены полностью; сборные домики снесены. Сильный ущерб причинён нижним этажам зданий на высоте до 4,6 метров над уровнем моря в зоне, простирающейся на 457 метров вглубь суши; необходимы массовые эвакуации населения с прибрежных территорий.

Характеристики категорий шкалы

Категория Скорость ветра, км/ч Высота волны ветрового нагона, м
5 > 250 > 5,5
4 210—250 4—5,5
3 180—210 2,5—4
2 150—180 2—2,5
1 120—150 1—2
Дополнительные категории
Тропический шторм 60—120 0—1
Тропическая депрессия < 60 0

Последствия

Характерные для тропических циклонов большие скорости ветра (до 70 метров в секунду, с порывами до 100 м/сек) и огромное количество осадков (до 1000 мм в сутки) приводят к катастрофическим опустошениям на суше и бурному волнению на море.

Наводнения при прохождении тропических циклонов вызываются не только осадками, но и нагоном морской воды на низменные берега.

Хронология ураганов

В своей классической работе по динамике атлантических циклонов Уильям Грей, руководитель проекта по тропической метеорологии Университета штата Колорадо, показал наличие 25-30-летних циклов в активности тропических штормов.

      ·    1933

В Атлантике это был самый активный сезон в XX веке: наблюдался 21 шторм.

      ·    1950

В Атлантике это год наиболее разрушительных штормов: наблюдалось 8 сильных ураганов.

      ·    1969

Наибольшее число ураганов в Атлантике за сезон - 12 ураганов.

      ·    1995

По количеств штормов в Атлантике это второй после 1933 года: 19 штормов.

      ·    2004

Иван (август — сентябрь) — Карибское море, Куба, США (Флорида)

Жанна (сентябрь) — Карибское море, Гаити

По сообщению агентства Ассошиэйтед Пресс, число погибших в результате ливней, наводнений и оползней на острове Гаити, вызванных ураганом «Жанна», может достигнуть 2000 человек. По состоянию на 23 сентября, известно уже о почти 1100 жертвах, ещё 1250 человек числятся пропавшими без вести. Самое большое количество жертв — в городе Гонаив в северной части острова. По данным властей, здесь погибли 1013 человек. Представители Красного Креста опасаются распространения эпидемий через воду, в которой по нескольку дней находились тела утонувших людей. Уровень воды местами превышает четыре метра, и по мере её спада обнаруживаются всё новые жертвы. Президент Гаити назвал происходящее гуманитарной катастрофой и попросил международное сообщество о помощи. В мае 2004 остров уже перенёс одно из самых страшных наводнений за всю историю, в результате которого погибло около 2,5 тыс. человек.

      ·    2005

Катрина (август) — 27 августа прошёл над побережьем Флориды недалеко от Майями и повернул в сторону Мексиканского залива, 29 августа достиг юго-восточного побережья США в районе штатов Луизиана и Миссисипи.

      ·    2006

Саомай — 10 августа достиг побережья Китая в южной части провинции Чжэцзян. Сила ветра в эпицентре достигала 60 м/с (250 км/ч), по оценкам синоптиков, это самый сильный тайфун, обрушивавшийся на территорию Китая за последние 50 лет.

Саомай (по классификации PAGASA, Хуан) — сверхмощный тайфун, обрушившийся на побережье Китая в августе 2006. Саомай — восьмой тропический циклон сезона 2006 года.

Путь тайфуна

Область пониженного давления (депрессия) в районе Каролинских островов была зафиксирована американским Объединённым центром предупреждения тайфунов (ОЦПТ) 4 августа 2006 UTC. 5 августа в 9:00 UTC Тропическая депрессия 08W была переквалифицирована в тропический шторм, а за 3 часа до этого Японское метеорологическое агентство (ЯМА) присвоило ему имя Саомай. Предложение о названии поступило от Вьетнама, на вьетнамском «Саомай» означает планету Венера (дословно — «утренняя звезда»). 6 августа в 15:00 UTC ОЦПТ присвоил ему классификацию тайфуна. ЯМА повысило категорию циклона до сильного тропического шторма в 18:00 UTC, после чего он продолжил набирать силу и 12 часов спустя был объявлен тайфуном. 8 августа Саомай вступил в зону ответственности Агентства по делам атмосферы, геофизики и астрономии Филиппин (PAGASA), которое присвоило ему имя Хуан. В тот же день произошло взрывообразное развитие шторма, и к 9 августа он стал супер-тайфуном пятой (наивысшей) категории.

Ранним утром 10 августа по местному времени тайфун прошёл к северо-востоку от Тайваня, вызвав сильный ветер и ливни в северной оконечности острова и островах Мацзу, что привело к отмене нескольких авиарейсов. Штормовое предупреждение для судов действовало на Тайване с 2:00 9 августа до 14:00 10 августа.

10 августа в 9:25 UTC (17:25 по местному времени) тайфун достиг побережья в уезде Цаннань города Вэньчжоу провинции Чжэцзян. Сила тайфуна достигала 17 баллов по китайской шкале (для сравнения, тайфун силой 12 баллов способен опрокинуть поезд). Пройдя береговую линию, тайфун продолжил движение в западном направлении. По словам синоптиков, это был самый сильный тайфун, обрушивавшийся на Китай за последние 50 лет. Скорость ветра в центре тайфуна превышала 60 м/сек, или 250 км/ч. Всем судам было отдано указание вернуться в порты, были отменены 17 авиарейсов в аэропорту Вэньчжоу и 25 рейсов в аэропорту Фучжоу. Из прибрежных районов эвакуировано более 1,5 млн. человек (1 млн. в провинции Чжэцзян и 569 тыс. в провинции Фуцзянь). В Шанхае уровень воды в реке Хуанпу заметно поднялся, объявлен синий уровень тревоги. У каждого входа на станции шанхайского метро было заготовлено необходимое количество мешков с песком.

Согласно информации ЯМА, по состоянию на 18:00 10 августа UTC, сильный тропический шторм Саомай находился над материком в точке 27.2° с. ш. 119.1° в. д., минимальное давление 980 гПа, шторм двигается на запад со скоростью 15 км/ч и максимальной постоянной скоростью ветра 105 км/ч, быстро теряя силу.

В 12:00 UTC ЯМА 11 августа понизило категорию тропического шторма Саомай до тропической депрессии и выпустило заключительный отчёт. По информации на вечер 11 августа, все аэропорты региона восстановили нормальный режим работы, движение по основным автомагистралям восстановлено. Циклон переместился в район провинций Цзянси и Аньхой, где, главным образом, вызвал сильные дожди, в результате чего существует опасность селей и оползней.

Последствия

По сообщению местных властей, по состоянию на 11 августа, по предварительным подсчётам, в провинциях Чжэцзян и Фуцзянь частично или полностью разрушено 54000 домов, погибли 104 человека, из них 87 — жители провинции Чжэцзян; 190 человек пропали без вести. Кроме того, жертвами тайфуна стали двое жителей Филиппин. Общее количество пострадавших оценивается в 4 млн. человек. Пограничные войска, на которые была возложена основная задача по спасению и эвакуации пострадавших, сообщают, что количество спасённых лиц приближается к 40000. Нанесён ущерб 1 млн. 840 тыс. му (около 122 тыс. га) сельскохозяйственных угодий. По предварительным оценкам, прямой экономический ущерб составил 11,25 млрд юаней (более 1 млрд. долл. США). Наибольшие разрушения и жертвы наблюдаются в городе Цзиньсян уезда Цаннань муниципалитета Вэньчжоу. В городе Фудин провинции Фуцзянь в результате воздействия тайфуна разрушен буддийский храм, построенный более тысячи лет назад.