Воздействие тропических циклонов - Effects of tropical cyclones

Среда

Последствия тропических циклонов включают проливной дождь , сильный ветер , сильные штормовые нагоны у берегового примыкания и торнадо . Разрушения от тропического циклона, такого как ураган или тропический шторм, в основном зависят от его интенсивности , размера и местоположения. Тропические циклоны разрушают лесной покров, а также изменяют ландшафт вблизи прибрежных районов, перемещая и изменяя форму песчаных дюн и вызывая обширную эрозию вдоль побережья. Даже в глубине суши проливные дожди могут привести к оползням в горных районах. Их влияние можно ощутить с течением времени, изучив концентрацию изотопа Кислород-18 в пещерах.

После того, как циклон прошел, разрушения часто продолжаются. Упавшие деревья могут блокировать дороги и задерживать проведение спасательных операций с медикаментами или замедлять ремонт линий электропередач, телефонных вышек или водопроводных труб, что может поставить под угрозу жизни других людей на несколько дней или месяцев. Застойная вода может вызвать распространение болезней, а транспортная или коммуникационная инфраструктура могла быть разрушена, что затрудняло очистку и спасательные работы. Почти 2 миллиона человек во всем мире умерли из-за тропических циклонов. Несмотря на свои разрушительные последствия, тропические циклоны также полезны, поскольку потенциально приносят дожди в засушливые районы и переносят тепло из тропиков к полюсу. В море корабли используют свои известные характеристики, перемещаясь через свою более слабую, западную половину.

Опасности часто бывают первичными, вторичными или третичными. Основная опасность связана с разрушительными ветрами, обломками и штормовыми нагонами. Вторичные опасности включают наводнения и пожары. Третичные опасности включают скачки цен на продукты питания и другие предметы первой необходимости, а также долгосрочные опасности, такие как болезни, передающиеся через воду.

В море

Зрелый тропический циклон может выделять тепло мощностью до 6х10 ¹⁴ Вт . Тропические циклоны в открытом море вызывают большие волны, проливные дожди и сильные ветры, нарушая международное судоходство и иногда вызывая кораблекрушения . Как правило, после прохождения тропический циклон поднимает океанскую воду, понижая температуру поверхности моря позади нее. Этот прохладный след может сделать регион менее благоприятным для последующего тропического циклона. В редких случаях тропические циклоны могут делать наоборот. 2005 «s Ураган Деннис дул теплую воду за ней, способствуя беспрецедентную интенсивность ураган Эмили , которая последовала за ним внимательно. Ураганы помогают поддерживать глобальный тепловой баланс, перемещая теплый влажный тропический воздух в средние широты и полярные регионы, а также влияя на перенос тепла в океане . Если бы не движение тепла к полюсу (другими способами, а также ураганы), в тропических регионах было бы невыносимо жарко.

Колонизация Северной Америки

Кораблекрушения обычны при прохождении сильных тропических циклонов. Такие кораблекрушения могут изменить ход истории, а также повлиять на искусство и литературу. Ураган привел к победе испанцев над французами за контроль над фортом Кэролайн и, в конечном итоге, над атлантическим побережьем Северной Америки в 1565 году. Морское предприятие потерпело крушение около Бермудских островов в 1609 году, что привело к колонизации Бермудских островов и послужило источником вдохновения для Шекспира " Буря" .

Перевозки

Опасный полукруг является правом верхнем углом, со стрелкой маркировкой направления движения шторма в Северном полушарии. Обратите внимание на то, что тайфуны и т. Д. Асимметричны, а полукруг - это удобное неправильное употребление.

У моряков есть способ безопасно перемещаться по тропическим циклонам. Они разделяют тропические циклоны на две части в зависимости от направления их движения и маневрируют, чтобы избежать правого сегмента циклона в северном полушарии (левый сегмент в южном полушарии). Моряки называют правую сторону опасным полукругом, так как самый сильный дождь и самые сильные ветры и моря были расположены в этой половине шторма, поскольку скорость движения циклона и его вращательный ветер складываются. Другая половина тропического циклона называется судоходным полукругом, поскольку в этой части шторма погодные условия ухудшаются (субтрактивные) (но все же потенциально весьма опасны). Эмпирические правила движения судов, когда поблизости находится тропический циклон, заключаются в том, чтобы избегать их, если это вообще возможно, и не пересекать их прогнозируемую траекторию (пересечение T). Тем, кто движется по опасному полукругу, рекомендуется держаться под прямым углом по правому борту и как можно дальше двигаться вперед. Судам, движущимся по судоходному полукругу, рекомендуется сохранять направление истинного ветра на правую четверть, но при этом максимально продвигаться вперед.

При выходе на берег

Наиболее значительные последствия тропического циклона происходят, когда они пересекают береговую линию, выходя на сушу, а затем уничтожает корабли и жизни.

Сильные ветра

Сильный ветер может повредить или разрушить транспортные средства, здания, мосты, деревья, личную собственность и другие посторонние объекты, превращая обломки в смертоносные летающие снаряды. В Соединенных Штатах , крупные ураганы составляют лишь 21% всех наземных падения тропических циклонов, однако на них приходится 83% всех повреждений. Тропические циклоны часто обесточивают десятки или сотни тысяч людей, препятствуя жизненно важным коммуникациям и затрудняя спасательные операции. Тропические циклоны часто разрушают ключевые мосты, путепроводы и дороги, затрудняя усилия по транспортировке продуктов питания, чистой воды и лекарств в районы, которые в них нуждаются. Кроме того, ущерб, нанесенный тропическими циклонами зданиям и жилым домам, может привести к экономическому ущербу для региона и диаспоры населения региона.

Штормовая волна

Последствия урагана Катрина в Галфпорте, штат Миссисипи . Катрина была вторым по величине тропическим циклоном в истории Соединенных Штатов .

Штормовая волна , или увеличение уровня моря из - за циклон, как правило , является худшим эффектом от тропических циклонов на сушу, исторически в результате чего 90% тропических циклоны смертей. Относительно быстрое повышение уровня моря может перемещать мили / километры вглубь суши, затопляя дома и отрезая пути эвакуации. Штормовые нагоны и ветры ураганов могут быть разрушительными для построек, созданных руками человека, но они также вызывают волнение в водах прибрежных эстуариев, которые обычно являются важными местами разведения рыбы.

Ливень

Грозовая активность в тропическом циклоне производит интенсивные осадки , потенциально может привести к затоплению, селям и оползням. Внутренние районы особенно уязвимы для затопления пресной водой из-за недостаточной подготовки жителей. Сильные внутренние осадки в конечном итоге попадают в прибрежные устья, нанося ущерб морской жизни в прибрежных устьях. Влажная среда после тропического циклона в сочетании с разрушением санитарно-технических сооружений и теплым тропическим климатом может вызвать эпидемии болезней, которые уносят жизни спустя долгое время после урагана. Заражение порезов и ушибов может значительно усилиться при переходе в воду, загрязненную сточными водами. Большие площади стоячей воды, вызванные наводнениями, также способствуют распространению болезней, передаваемых комарами. Кроме того, переполненные эвакуированные в убежищах повышают риск распространения болезней.

Наводнение в Порт-Артуре, штат Техас, вызванное ураганом Харви . Харви был и самым влажным, и самым дорогостоящим тропическим циклоном в истории Соединенных Штатов .

Хотя циклоны уносят огромные человеческие жертвы и уносят личное имущество, они могут быть важными факторами в режимах выпадения осадков в местах, на которые они влияют, и приносят столь необходимые осадки в засушливые регионы. Ураганы в восточной части северной части Тихого океана часто снабжают влагой юго-запад Соединенных Штатов и некоторые районы Мексики. Япония получает более половины своих осадков от тайфунов. Ураган Камилла (1969) предотвратил засушливые условия и покончил с дефицитом воды на большей части своего пути, хотя он также убил 259 человек и нанес ущерб в размере 9,14 миллиарда долларов (2005 долларов США ).

С другой стороны, возникновение тропических циклонов может вызвать огромную изменчивость количества осадков в тех областях, на которые они влияют: действительно, циклоны являются основной причиной самой экстремальной изменчивости количества осадков в мире, что наблюдается в таких местах, как Онслоу и Порт-Хедленд, в субтропических регионах. Австралия, где годовое количество осадков может колебаться от практически полного отсутствия циклонов до более 1000 миллиметров (39 дюймов), если циклонов много.

Торнадо

Широкое вращение падающего на сушу тропического циклона часто порождает торнадо , особенно в их правом переднем квадранте. Хотя эти торнадо обычно не так сильны, как их нетропические аналоги, все же могут иметь место тяжелые повреждения или гибель людей. Торнадо также могут возникать в результате мезовихрей на стенках глаз , которые сохраняются до выхода на сушу.

Летальные исходы

Количество смертей в год от тропических циклонов
Австралия	5
Соединенные Штаты	25
Восточная Азия	740
Глобально	10000

За последние два столетия тропические циклоны стали причиной гибели около 1,9 миллиона человек во всем мире. Подсчитано, что из-за тропических циклонов погибает 10 000 человек в год. Самым смертоносным тропическим циклоном стал циклон Бхола 1970 года, унесший жизни от 300 000 до 500 000 жизней.

Соединенные Штаты

До урагана «Катрина» , в котором наводнение, вызванное штормовым приливом, сопровождалось наводнением прорыва дамбы (дамбы) из озера Пончартрейн , средний уровень смертности от тропических циклонов в Соединенных Штатах снижался. Основная причина смертельных случаев, связанных с ураганом, заключалась в перемещении от штормового нагона к наводнению пресной водой (дождем). Однако средний уровень смертности от шторма увеличивался в течение 1979 г., а в период 1980–1995 гг. Наблюдалось затишье. Это произошло из-за того, что большее количество людей переместилось в прибрежные районы и попало под угрозу. Несмотря на успехи в стратегиях предупреждения и сокращение ошибок прогнозов пути, ожидается, что этот рост смертности будет продолжаться до тех пор, пока люди будут мигрировать к берегу.

Реконструкция и заселение

Аэрофотоснимок разрушенных домов в Таклобане после тайфуна Хайян

Хотя тропические циклоны могут серьезно повредить поселениям, полное разрушение способствует восстановлению. Например, разрушения, нанесенные ураганом «Камилла» на побережье Персидского залива, стимулировали реконструкцию, что значительно повысило стоимость местной собственности. Исследования показывают, что типичный ураган приводит к повышению реальных цен на жилье на несколько процентов в течение ряда лет с максимальным эффектом от 3 до 4 процентов через три года после его возникновения. Однако официальные лица по реагированию на стихийные бедствия отмечают, что реконструкция побуждает больше людей жить в явно опасных районах, подверженных будущим смертоносным штормам. Ураган Катрина является наиболее очевидным примером, поскольку он опустошил регион, который был восстановлен после урагана Камилла. Многие бывшие жители и предприятия также переезжают во внутренние районы, подальше от угрозы будущих ураганов.

В изолированных районах с небольшой численностью населения тропические циклоны могут стать причиной достаточного количества жертв, чтобы внести свой вклад в эффект основателя, поскольку выжившие вновь заселяют свои места. Например, около 1775 года на атолл Пингелап обрушился тайфун , и в сочетании с последующим голодом население острова сократилось до низкого уровня. Спустя несколько поколений после катастрофы до 10% пингелапсов имеют генетическую форму дальтонизма, называемую ахроматопсией . Это происходит из-за того, что один из выживших после депопуляции, вызванной тайфуном, имеет мутировавший ген, который из- за ограниченности популяции в последующих поколениях оказался на более высоком, чем обычно, уровне.

Влияние урагана «Изабель» (2003 г.) на внешние банки Северной Каролины

Воздействие на природные ресурсы

Геоморфология

Тропические циклоны меняют геологию у побережья, размывая песок с пляжа, а также с берега, перестраивая кораллы и меняя конфигурацию дюн на суше. Их дождевая вода поглощается сталагмитами в пещерах, создавая рекорд прошлых ударов тропических циклонов.

Прибрежные хребты

Волны и штормовые нагоны, сопровождающие тропические циклоны под морскими песками, размывают отложения ракушек, на своем пути отрывают кораллы от прибрежных рифов и переносят весь этот детрит на сушу в виде катящейся волны материала, которая оседает на суше над самым высоким астрономическим приливом в виде хребта. песок, ракушка и коралл. Например, каждый сильный тропический циклон (т.е. категория 4–5 по шкале Саффира-Симпсона), пересекающий тропическую береговую линию северо-востока Австралии с момента последнего значительного изменения уровня моря (около 5000 лет назад), «разместил» такие хребты в прибрежных зонах. ландшафт, образующий в некоторых местах серию хребтов и геоморфологическую летопись циклонов максимальной силы, обрушившихся на побережье в течение 3000–5000 лет.

Показания очевидцев подтверждают, что такие хребты образованы сильными тропическими циклонами, и два очевидных примера - это коралловая гряда длиной 18 километров (11 миль), шириной 35 метров (115 футов) и высотой 3,5 метра (11 футов), образовавшаяся на атолле Фунафути. (Центральная часть южной части Тихого океана) циклоном Бебе в октябре 1972 г. и большой коралловый галечный хребет, отложившийся на атолле Джалуит ( Маршалловы острова ) в результате тайфуна Офелия в январе 1958 г. На тропическом северо-востоке Австралии в марте 1918 г. обрушился сильный тропический циклон (пересек город Иннисфейл ), в это время были свидетельства очевидцев о пемзовой гряде высотой от 4,5 до 5,1 метра, отложившейся в результате нагона этого циклона, когда он пересекал побережье.)

Сталагмиты из известняковой пещеры

Когда тропические циклоны пересекают сушу, тонкие слои карбоната кальция «легкого» состава (то есть с необычным соотношением изотопов Кислорода-18 и Кислорода-16 ) откладываются на сталагмитах в известняковых пещерах на расстоянии до 300 километров (190 миль) от пути циклона.

Поскольку вершины облаков тропических циклонов высокие и холодные, а воздух влажный, их дождевая вода «легче». Другими словами, дожди содержат значительно больше неиспарившегося Кислорода-18, чем другие тропические дожди. Более легкая изотопно дождевая вода проникает в землю, просачивается в пещеры, и в течение нескольких недель Кислород-18 переходит из воды в карбонат кальция, прежде чем оседать тонкими слоями или «кольцами» внутри сталагмитов. Последовательность таких событий, созданных внутри сталагмитов, поддерживает запись циклонов, отслеживаемых в радиусе 300 километров (190 миль) от пещер, на столетия, тысячелетия или даже миллионы лет.

В пещере Актун-Туничил-Мукнал в центральной части Белиза исследователи, сверляющие сталагмиты с помощью стоматологического бура с компьютерным управлением, точно идентифицировали и подтвердили свидетельства изотопно-легких осадков для 11 тропических циклонов, происходящих в течение 23-летнего периода (1978–2001 гг.).

В известняковых пещерах Чиллаго на северо-востоке Австралии (130 километров (81 миль) вглубь страны от Кэрнса ) исследователи идентифицировали и сопоставили свидетельства изотопно-легких осадков со 100-летними записями циклонов, и на основании этого создали запись тропических циклонов с 2004 по 1200 год. Нашей эры (800-летний рекорд).

Пейзажи

Сильные тропические циклоны вызывают дефолиацию деревьев под пологом тропических лесов , срывают лианы и эпифиты с деревьев, ломают стебли кроны деревьев и вызывают падение деревьев. Степень ущерба, который они наносят на своем пути, на уровне ландшафта (т.е.> 10 километров (6,2 мили)), может быть катастрофическим, но переменным и неоднородным. Деревья будут ломаться со скоростью 42 м / с (150 км / ч; 94 миль / ч), независимо от размера и типа. Обрубка деревьев и разбрасывание лесных обломков также является топливом для лесных пожаров , таких как пожар, который длился три месяца в 1989 году и сжег 460 квадратных миль (1200 км ² ) леса, вырубленного ураганом Гилберт .

Градиенты скорости ветра или горизонтальный сдвиг ветра (размер циклона, интенсивность циклона, близость к циклону и эффекты циклонической конвекции местного масштаба).
Степень воздействия ( наветренное воздействия, подветренного ускорения или местной топографическая Sheltering / штриховки); а также
Видовой состав экосистемы и структура леса

Оценки ущерба, нанесенного циклонами ландшафтам тропических лесов на северо-востоке Австралии , позволили создать следующую типологию для описания и «картирования» переменных воздействий, которые они оказывают на своем пути, а именно:

Сильный и обширный в непосредственной близости от центра циклона: удар кажется разнонаправленным, о чем свидетельствуют сломанные, раздавленные или брошенные ветром кроны большинства деревьев.
Сильный и локализованный ближе к центру циклона, чем к его краю: направление разрушительных ветров четко определено, а сильное разрушение полога ограничивается наветренной стороной этих лесных участков.
Умеренное нарушение полога ближе к краю циклона, чем к его центру: большая часть стволов деревьев все еще стоит, лишь с некоторыми падениями деревьев, и большая часть повреждений связана с дефолиацией полога и поломкой веток;
Незначительное нарушение растительного покрова ближе всего к краю циклона: случайное падение стебля или поломка веток, при этом большая часть повреждений состоит в потере листвы только на опушках леса с последующим повреждением листвы и сильным опаданием листвы.

Languages

In other projects