1. Что такое штормовые нагоны?

Штормовые нагоны — это когда морская вода поднимается выше уровня, чем ожидалось от астрономических приливов, и вызваны проходящим штормом.

Снижение атмосферного давления приводит к тому, что уровень моря растет примерно на 1 см на каждый 1 мбар. Падение давления (обратный барометрический эффект) вместе с давлением ветра, толкает воду к берегу, давление ветра создает горизонтальную силу, действующую на поверхность моря. Нагоны зависят от скорости ветра и плотности воздуха.

Сила и направление играют большую роль в подъеме уровня моря, так как ветры, дующие к побережью, вызывают гораздо больший подъем уровня моря, чем от береговых ветров. Кроме того, эффекты ветра возрастают с уменьшением глубины воды, поэтому морские районы с небольшой глубиной, такие как вблизи Бангладеш, усиливают нагоны. Они являются основными причинами эрозии и смерти в прибрежных районах в результате наводнений.

На штормовые нагоны влияет ряд переменных, которые включают в себя силу и направление ветра, форму береговой линии, глубину воды вблизи береговой линии, размеры и структуру шторма. Крайне необходимо, чтобы страны оценивали эти параметры, особенно для уязвимых для штормовых нагонов берегов.

Размер и структура шторма

Тропические штормы с ветрами, вращающимися вокруг «глаза» низкого давления со скоростью 120 километров в час и более, при ударе по побережью часто приводят к штормовым нагонам. Такие штормы называются разными именами в зависимости от того, где они происходят. Таким образом, сильный тропический циклон (общий термин для системы фронтального синоптического масштаба над тропическими или субтропическими водами с грозовой активностью и определенной циклонической циркуляцией приземного ветра (**) можно назвать ураганом или тайфун.

(**Holland, G.J. (1993): «Ready Reckoner» — Chapter 9, Global Guide to Tropical Cyclone Forecasting, WMO/TC-No. 560, Report No. TCP-31, World Meteorological Organization; Geneva, Switzerland)

Так это явление называется в разных регионах:

  • «Тропический циклон» (юго-западный Индийский океан).
  • «Тяжелый тропический циклон» (юго-западный Тихий океан к западу от 160 ° в.д. или юго-восточный Индийский океан к востоку от 90 ° в.д.).
  • «Ураган» (Север Атлантического океана, северо-восточный Тихий океан к востоку от датской линии или южный Тихий океан к востоку от 160 ° в.д.).
  • «Тайфун» (северо-западная часть Тихого океана к западу от даты).
  • «Сильный циклонический шторм» (Северный Индийский океан).

(источник: Атлантическая океанографическая и метеорологическая лаборатория (AOML) / Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) — http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/A1.html)

Очень большая разница в давлении между внешними краями и «глазом» бури таких систем низкого давления создает сильные ветры, циркулирующие вокруг центра бури. В северном полушарии ветры, циркулирующие вокруг такого урагана, движутся против часовой стрелки; и наоборот, они вращаются по часовой стрелке в южном полушарии. Это результат эффекта Кориолиса (следствие вращения Земли).

В центре урагана находится спокойная область с ясным небом (от 5 до 50 км в диаметре, в зависимости от размера урагана). Глаз бури окружен глазной стеной, в которой находятся самые сильные ветры, и это, в свою очередь, окружено сильными спиральными ветрами и проливным дождем. По краям урагана скорость ветра становится более умеренной.

When the atmospheric pressure in an offshore area is lower than its surroundings it produces an area under the influence of a low pressure weather system.

The low pressure cells + strong winds + atmospheric lift result in cyclonic storms.

Tropical or ‘equatorial cyclones’ are so named due to their origin being largely in the Tropics.

Formation is characteristically in moist (maritime) and warm (tropical) air masses. The process of rising moist (maritime) air produces heat that gives rise to condensation of the water vapour in the moist air. This in turn generates tropical cyclones. Such storms are characterized by thunderstorms that produce strong winds and flooding.

(source: http://www.weatherquesting.com/hurricane-spin.htm)

A hurricane is a system of violent thunderstorms with high winds circulating about a central low-pressure area, called the eye. Air pressure flows from higher pressure towards lower pressure, although not in a straight line because the Earth’s surface spins at different speeds (faster at the equator, slower near the poles); instead, it spirals inwards (see Figure 1).

Figure 1: Counter-clockwise spin of a Hurricane (source: NOAA, USA).

In the Northern Hemisphere for example, higher-pressure areas from the north, west, east and south will move towards a low pressure centre (L in the above diagram).

The air to the north moves eastward slower than the low-pressure area while the air to the south moves faster than L. The different speeds cause the air to circulate counter-clockwise about the low.

Tropical cyclones are also associated with the generation of Tornadoes which are powerful, rotating funnels of air.

Tornadoes are linked:

  • at their top, to clouds involved in thunderstorms and other intense weather (typically tall, dense clouds that are the result of atmospheric instability).
  • at their base with the earth’s surface where they are often encircled by debris.