Riscuri Climatice Extreme
Curs 4. FENOMENE CLIMATICE DE RISC DE DURATĂ MEDIE - CICLONII
Yüklə 0,55 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 4.1. Ciclonii tropicali
- Clasificarea ciclonilor tropicali.
- Categoria Viteza vântului Pres.min. la
- Nivel pagube (m/s) (km/h)
- Fenomene de risc asociate ciclonilor
- Repartiţia geografică a ciclonilor tropicali.
Curs 4. FENOMENE CLIMATICE DE RISC DE DURATĂ MEDIE - CICLONII Aparţin acestei categorii fenomene atmosferice periculoase care au o durată medie de manifestare cuprinsă, în general, între 3 şi 10-15 zile. Paleta fenomenelor este foarte diversificată, unele dintre acestea regăsindu-se şi în categoria anterioară, cea a fenomenelor climatice de risc de scurtă durată. De fapt, anumite fenomene sunt dificil de încadrat exclusiv într-o categorie temporală sau alta, având în vedere modurile concrete în care se manifestă fenomenele în cauză (intensificările vitezei vântului, precipitaţiile intense, ceaţa etc.). Sub aspectul repartiţiei spaţiale, fenomenele de risc de medie durată acoperă, practic, toate zonele climatice ale Pământului. În continuare, sunt analizate următoarele fenomene: ciclonii tropicali; ciclonii extratropicali; viscolele; vânturile neperiodice intense; furtunile de praf şi de nisip; valurile de căldură; valurile de frig; inversiunile de temperatură’, ceata; incendiile naturale. 4.1. Ciclonii tropicali Termenul de “ciclon”, provenit din limba greacă (de la cuvântul kuklos, care înseamnă răsucire, încolăcire, cerc), a fost utilizat pentru prima dată în anul 1848, de către H. Piddington, de la Observatorului Meteorologic din Calcutta, pentru a defini areale de mică presiune atmosferică specifice zonelor tropicale. În prima parte a secolului 20, şcoala meteorologică norvegiană a extins termenul şi pentru turbioanele de la latitudini extratropicale. Mai recent, pentru a elimina orice confuzii, unele lucrări propun utilizarea termenului de “ciclon” doar pentru zona netropicală, iar pentru latitudini mai mari sunt recomandate noţiunile de “depresiune”, “minimă barometrică” sau “perturbaţie a frontului polar”. Pentru definirea unui ciclon tropical, literatura de specialitate oferă mai multe variante. Spre exemplu, una dintre definiţii arată că ciclonul tropical reprezintă “o perturbaţie atmosferică turbionară (vârtej noros) fără fronturi atmosferice, însoţită de vânturi puternice şi de precipitaţii abundente, care se formează deasupra oceanelor calde din zona intertropicală “ (Beltrando, Chemery, 1995). Conform OMM, ciclonul tropical este “un sistem sinoptic de joasă presiune, fără fronturi atmosferice, apărut deasupra mărilor tropicale sau subtropicale, cu o activitate convectivă organizată şi cu o mişcare ciclonică de suprafaţă bine definită”.
În urma răcirilor adiabatice, are loc condensarea vaporilor de apă proveniţi prin evaporarea intensă a apei calde de la suprafaţa oceanului şi formarea norilor Cb cu mare dezvoltare pe verticală. Condensările sunt însoţite de eliberarea unei imense cantităţi de căldură latentă, stocată iniţial în apa oceanului şi transportată apoi în atmosferă prin intermediul vaporilor de apă. Căldura eliberată în urma condensărilor întreţine perturbaţia, respectiv dezvoltarea norilor Cb, ciclonul tropical putând fi astfel asemănat cu o uriaşă maşină termică. S-a estimat că energia eliberată de un ciclon tropical mediu, care “produce” o cantitate zilnică de precipitaţii de 15 mm într-o zonă cu raza de 665 km, reprezintă 6 • 10 W, ceea ce înseamnă de circa 200 de ori mai mult decât puterea instalată a tuturor centralelor electrice de pe Glob! Cercetări mai recente au evidenţiat o posibilă legătură între apariţia ciclonilor tropicali şi Complexele Convective Mezoscalare. Acestea reprezintă sisteme orajoase de mari dimensiuni, cu diametre de 100-200 km, care pot dezvolta vârtejuri cu interiorul cald în câmpul norilor Altostratus (As) asociaţi norilor Cb ai sistemelor respective. Vârtejurile sunt mai intense la cea 5 km altitudine şi, într-o primă fază, nu au un corespondent vizibil la suprafaţa terestră. Pentru geneza ciclonilor tropicali formaţi în Oceanul Atlantic, în zona Insulelor Capului Verde, s-a subliniat importanţa undelor estice de origine africană, care apar în cadrul fluxului alizeelor, în perioada aprilie/mai - octombrie/noiembrie. Aceste unde sunt consecinţa inversării gradientului termic în troposfera inferioară, din cauza existenţei unei diferenţe între temperaturile mai ridicate de deasupra Saharei şi acelea, mai scăzute, de deasupra Golfului Guineeii. Structura unui ciclon tropical include masa noroasă şi ochiul ciclonului. Masa noroasă (vârtejul noros) este formată din nori Cb, periferic fiind prezenţi şi nori Cirrus (Ci), respectiv Cumulus (Cu). Privit de la mare înălţime, aşa cum apare în imaginile satelitare (vezi coperta I), ciclonul tropical are aspectul unei virgule uriaşe, cu coada orientată spre Ecuator, de unde se realizează alimentarea cu aer cald şi umed (Măhăra, 2001). Masa noroasă se dezvoltă în zona în care forţa centrifugă asociată mişcărilor de tip vârtej, orientată dinspre centru spre periferie, echilibrează forţa gradientului baric orizontal, orientat invers, dinspre periferie spre centru. Zidul noros se caracterizează prin prezenţa unor foarte intense mişcări ascendente ale aerului cald şi umed. La partea superioară a masei de nori Cb, de o parte şi de alta a zidului noros, apar mişcări descendente. Aceste mişcări subsidente afectează un teritoriu mai mare la exteriorul masei noroase faţă de zona influenţată în interiorul ciclonului, respectiv în ochiul acestuia. Gradientul baric dirijat dinspre exterior spre interior generează vânturi tangenţiale foarte intense în jurul ciclonului tropical, astfel încât masa norilor Cb converge spre ochiul ciclonului, înconjurându-l. În cazul ciclonilor foarte puternici se formează mai multe ziduri noroase concentrice. La baza masei noroase se înregistrează vânturile cele mai puternice, cu viteze ce pot depăşi 400 km/h, precum şi averse foarte intense de ploaie (în medie, pot să cadă 100 mm/24 h). Deşi viteza vântului este foarte mare la baza zidului noros, ciclonul tropical, în ansamblul său, se deplasează cu o viteză medie de numai 10-30 km/h, pe o traiectorie generală iniţială de la E spre V. Ochiul ciclonului este o zonă circulară, cu diametrul cuprins, de obicei, între 30 şi 60 km, valorile putând atinge, în mod excepţional, 8, respectiv 200 km. Din cauza mişcărilor descendente, în ochi cerul este senin, iar transparenţa aerului este foarte mare. De obicei vântul lipseşte, predominând calmul. Existenţa mişcărilor descendente dă naştere unei inversiuni de temperatură în altitudine, care nu coboară mai aproape de suprafaţa terestră pentru că descendenţa aerului se opreşte la înălţimi de 1 -3 km. Ca urmare, straturile de aer din partea inferioară a ochiului ciclonului rămân relativ umede şi mai reci. În aceste condiţii, în partea superioară a ochiului temperatura aerului este cu cel puţin 10° C mai ridicată faţă de temperatura mediului înconjurător, în timp ce la bază diferenţa nu depăşeşte 2° C. Foarte caracteristică este şi presiunea atmosferică mult scăzută din ochiul ciclonului tropical. Durata de evoluţie a unui ciclon tropical este, în medie, de 6-8 zile. Stingerea unui ciclon tropical se produce atunci când ciclonul ajunge deasupra unor suprafeţe acvatice mai reci sau deasupra uscatului, perturbaţia fiind astfel obligată să “aspire” un aer mai rece, care opreşte mişcările convective. Masa noroasă se fragmentează şi se diminuează, viteza vântului scade semnificativ, iar în final ciclonul tropical îşi încetează existenţa. Este de remarcat şi faptul că, sub influenţa orografiei sau a unei mase de aer rece, traiectoria ciclonului tropical se poate abate, fie spre Ecuator, fie spre latitudini temperate. Ajuns la latitudini mai mari, ciclonul tropical se poate stinge sau se poate încadra în fluxul vestic al acestor latitudini, dar pierzându-şi caracterele specifice. Clasificarea ciclonilor tropicali. Criteriul principal care stă la baza clasificării ciclonilor tropicali este viteza vântului, în funcţie de care se produc şi consecinţele acestor perturbaţii atmosferice de mare anvergură. La rândul ei, viteza vântului este condiţionată de valoarea gradientului baric, respectiv de stadiul de evoluţie al perturbaţi ei. Conform clasificării după scara Saffir-Simpson, în evoluţia completă a unui ciclon tropical au fost stabilite 5 faze: perturbaţie (undă) tropicală, depresiune tropicală, furtună tropicală, furtună tropicală puternică şi uragan.
Clasificarea ciclonilor tropicali conform scării Saffir-Simpson Fenomene de risc asociate ciclonilor tropicali. Efectele negative induse de ciclonii tropicali se datorează mai multor factori. Cele mai mari pagube sunt cauzate de valurile de furtună, atât în larg, cât şi, cu deosebire, în zonele de coastă (“mareea” de furtună). La rândul ei, forţa distrugătoare a valurilor este condiţionată de:
hmax = 0,0433 (1023 - P0) unde P0 este presiunea în centrul ciclonului tropical, exprimată în hPa;
d) Scăderea adâncimii apei pe măsura apropierii de ţărm. Atunci când adâncimea apei scade, scade şi viteza valurilor, dar creşte înălţimea acestora, din motive de conservare a fluxului energetic; e) Morfologia ţărmului. Înălţimea valurilor creşte în cazul în care configuraţia ţărmului este asemănătoare cu cea a unei pâlnii (sau a unui golf), în sensul îngustării suprafeţei acvatice spre interior. Dacă ţărmul este jos, efectele valurilor de furtună sunt devastatoare. În cazul unor ţărmuri cu maree puternice, acţiunea valurilor se accentuează dacă ele apar în perioada fluxului, respectiv se diminuează dacă valurile de furtună se suprapun cu refluxul. Efectele negative ale valurilor de furtună constau în: inundarea zonelor costiere joase şi erodarea acestora; salinizarea terenurilor până la o anumită distanţă faţă de ţărm; distrugerea construcţiilor şi a căilor de comunicaţie; moartea oamenilor şi a animalelor prin înec (care cauzează peste 90% din numărul victimelor), lovire sau strivire. Exemplul clasic de valuri de furtună generate de un ciclon tropical, soldat cu un număr imens de victime, cel mai mare din istoria vreunui hazard natural individual, este cel din 13 noiembrie 1970, din Bangladesh. Consecinţele dezastruoase ale ciclonului respectiv au fost generate de mai mulţi factori: valurile foarte înalte, de până la 15 m înălţime; relieful foarte jos, specific deltei Gangelui şi Brahmaputrei; densitatea foarte mare a populaţiei în zona respectivă; activitatea nesatisfacătoare de avertizare a populaţiei şi de pregătire a unor planuri de acţiune în astfel de situaţii-limită; fanatismul religios, în sensul că, la data respectivă, femeile de religie islamică nu aveau dreptul să iasă din locuinţe în perioada din an când s-a produs dezastrul. Ca urmare, deşi ciclonul a fost detectat din timp prin intermediul sateliţilor meteorologici, populaţia a fost avertizată numai în seara zilei când ciclonul urma să ajungă în zonă. Mai mult, această avertizare a fost difuzată pe postul naţional de radio seara târziu, când marea majoritate a populaţiei deja dormea. Ca urmare, valul de 15 m înălţime care a atins ţărmul în cursul nopţii a şters totul din calea sa, determinând moartea a peste 300.000 de oameni şi a circa 1.000.000 de vite. De asemenea, au fost inundate cu apă sărată şi au fost compromise recoltele de pe 400.000 ha cultivate cu orez. Un alt factor distructiv asociat unui ciclon tropical este vântul foarte intens. Acesta determină perturbarea activităţilor economice, distrugerea clădirilor şi a căilor de comunicaţii, rănirea şi moartea oamenilor şi a animalelor, declanşarea de incendii în aşezările omeneşti şi în zonele forestiere, pierderi mari în culturile agricole. Acestea din urmă sunt şi mai importante când este vorba despre monocultură (de exemplu, trestia de zahăr în Cuba) sau despre culturi destinate pentru alimentaţia unui număr foarte mare de persoane (cazul orezului în India, Bangladesh etc.). Precipitaţiile abundente asociate ciclonilor tropicali pot genera inundaţii severe. De pildă, cele mai mari inundaţii care au afectat teritoriul Mozambicului s-au produs în urma evoluţiei a doi cicloni tropicali, Eline şi Gloria, în lunile martie şi aprilie ale anului 2000. Evenimentele au provocat moartea a minimum 700 de persoane, câteva sute de mii de oameni fiind sinistraţi. Din cauza apelor foarte mari, oamenii au fost obligaţi să se refugieze în zone mai înalte, inclusiv în copaci, unde au rămas chiar şi o săptămână, fiind salvaţi de elicoptere aparţinând forţelor armate ale Republicii Sud Africane, venite în ajutor. Mult mediatizat a fost cazul unei tinere de 22 de ani, Sophia Pedro, care a născut o fetiţă în timp ce era refugiată într-un copac, mama şi fiica fiind apoi transportate la adăpost de echipajul unui elicopter. Precipitaţiile abundente generate de un ciclon tropical au şi alte efecte: curgeri de noroi, alunecări de teren, contaminarea apei, epidemii, toate acestea fiind însoţite, inevitabil, de moartea sau rănirea unui număr foarte mare de oameni şi de animale. Ca exemplu, menţionăm cazul uraganului Mitch, din luna octombrie a anului 1998, care a afectat statele Americii Centrale, Mexicul şi partea de sud-est a SUA. În Nicaragua, pe pantele Muntelui Casitas (1405 m), în urma precipitaţiilor s-a format un fluviu de noroi lat de 7 km, care a acoperit totul în deplasarea sa de circa 16 km. Cutremurele de pământ nu sunt, în mod obişnuit, o consecinţă a ciclonilor tropicali. Totuşi, oscilaţiile foarte mari ale presiunii atmosferice, ca şi imensele volume de apă puse în mişcare de valurile foarte mari, produc variaţii importante ale apăsării asupra scoarţei terestre, care poate să ajungă, conform unor calcule, până la 10 milioane de tone/km2 (Bryant, 1991). Ca urmare, în zonele mai sensibile de la contactul plăcilor tectonice majore se pot declanşa cutremure de pământ. Un argument în favoarea acestei ipoteze îl constituie cutremurul de la Tokyo, din 1923 (soldat cu peste 143.000 de morţi), care a fost precedat de un taifun ce a evoluat cu 10 ore mai devreme. Repartiţia geografică a ciclonilor tropicali. Observaţiile asupra ciclonilor tropicali au permis conturarea mai multor zone de pe Glob în care aceste fenomene au o prezenţă notabilă (fig. 14). Conform datelor publicate de OMM, pentru perioada 1968-1989 şi în ordinea descrescătoare a numărului mediu anual de cicloni tropicali în care viteza vântului depăşeşte 33 m/s, situaţia se prezintă în felul următor: Bazinul vestic al Oceanului Pacific (din Emisfera Nordică) şi SE Asiei, cu un număr mediu anual de 16,0 cicloni tropicali, ceea ce reprezintă 35,6% din numărul mediu anual total de 44,9 cicloni tropicali înregistraţi pe Glob. În aceasta regiune, ciclonii tropicali poartă numele de taifunuri (denumire specifică Japoniei şi zonei nordice a Insulelor Filipine), respectiv feaguio (în sudul Filipinelor, în nordul Insulei Borneo şi în Peninsula Malacca). Bazinul estic al Oceanului Pacific (din Emisfera Nordică) şi ţărmurile vestice ale Americii Centrale (cordonazos), cu 8,9 cazuri (19,9%) în medie, pe an. Bazinul vestic al Oceanului Atlantic (din Emisfera Nordică) şi SE Americii de Nord (uragane, respectiv hurricanes), cu 5,4 cicloni tropicali în medie pe an, respectiv 12,0% din totalul fenomenelor de acest fel de pe Glob. Conform unor opinii, denumirea de “uragan” pare a deriva de la Hurakan, un zeu creator al mayaşilor, care, suflând peste marea iniţială, a determinat apariţia uscatului. După alţi cercetători, termenul de “hurricane” şi-ar avea originea în numele zeului caraibean al răului, Hurican. Bazinul vestic al Oceanului Indian şi zona insulei Madagascar (cicloni tropicali), unde numărul mediu anual al acestor fenomene este de 4,4 (9,8% din totalul de pe Glob). Bazinul vestic al Oceanului Pacific (din Emisfera Sudică) şi NE Australiei (uragane, respectiv hurricanes), cu 4,3 cicloni tropicali în medie pe an, adică 9,6% din totalul de cazuri de pe Glob. Bazinul estic al Oceanului Indian şi NV Australiei (willy-willies), cu un număr mediu anual de 3,4 cicloni tropicali severi, respectiv 7,5% din cei 44,9 de cicloni tropicali înregistraţi anual, în medie, pe Glob. Bazinul nordic al Oceanului Indian (Golful Bengal, Marea Arabiei) şi S Asiei (ciclon tropical, tufan, orcan), cu 2,5 cazuri pe an (5,6%). În situaţia în care se iau în calcul şi furtunile tropicale (când viteza vântului depăşeşte numai 17 m/s), valorile de mai sus practic se dublează, astfel încât, la scara Globului, numărul mediu anual al acestor perturbaţii ajunge la 83,7. Cifrele menţionate sunt doar orientative, deoarece, după alte surse bibliografice şi pentru alte perioade de timp, valorile pot fî diferite. Totuşi, este de reţinut faptul că cei mai mulţi cicloni tropicali se dezvoltă în bazinul Oceanului Pacific, consecinţă a extinderii foarte mari a acestui ocean, deci a existenţei unei imense rezerve de căldură şi de vapori de apă, capabilă să genereze astfel de fenomene. În afara denumirilor specifice pe care ciclonii tropicali le poartă în diferite regiuni de pe Glob, interesantă este şi istoria “botezării” acestor fenomene extreme cu nume de persoane, aspect caracteristic îndeosebi ciclonilor tropicali care evoluează în Oceanul Atlantic şi în Oceanul Pacific. Debutul acestei acţiuni pare a se regăsi în Australia, în anii de început al secolului 20, când un meteorolog previzionist a denumit ciclonii tropicali după numele unor politicieni nepopulari. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, meteorologi din aviaţia şi marina militară ale SUA au botezat ciclonii tropicali după numele soţiilor sau al logodnicelor lor. Din anul 1953, specialiştii de la Centrul Naţional al Uraganelor (National Hurricane Center - NHC) din Miami (Florida) au utilizat pentru identificarea ciclonilor tropicali din zona Caraibelor, apoi şi din alte regiuni, numai nume feminine, lucru care, la un moment dat, a stârnit protestul reprezentantelor sexului frumos. Ca urmare, din 1979, Serviciul Meteorologic Naţional (National Weather Service - NWS) din SUA, împreună cu OMM, au hotărât ca ciclonilor tropicali să le fie acordate, alternativ, nume de femei şi nume de bărbaţi, situaţie care se menţine şi în prezent. Listele actuale cu nume sunt valabile pentru perioada 2000-2005, urmând ca în anul 2006 să se revină la listele din anul 2000. De exemplu, pentru zona bazinului Oceanului Atlantic şi SE Americii de Nord, lista pentru anul 2003 cuprinde următoarele nume: Ana, Bill, Claudette, Danny, Erika, Fabian, Grace, Henri, Isabel, Juan, Kate, Larry, Mindy, Nicolas, Odette, Peter, Rose, Sam, Teresa, Victor şi Wanda. Trebuie precizat şi faptul că dacă lista de nume nu se epuizează în cursul unui an, în anul următor acţiunea va fi reluată cu primul nume nefolosit în anul precedent. În anul 1999, datorită importanţei istorice (prin efectele produse) a uraganelor respective, mai multe nume au fost retrase definitiv de pe liste. Astfel, în bazinul Oceanului Atlantic şi SE Americii de Nord nu vor mai fi folosite numele Andrew, Mitch şi Floyd. Uraganul Andrew, care a evoluat în luna august a anului 1992, este considerat ca fiind cel mai mare dezastru natural care a afectat teritoriul SUA până în prezent, în primul rând prin valoarea enormă a pagubelor materiale produse, care s-au ridicat la aproximativ 26,5 miliarde $. Cel mai lovit a fost sudul statului Florida (unde a cauzat şi 27 de decese) şi, într-o mai mică măsură, Louisiana (7 victime). Uraganul Mitch a afectat în luna octombrie a anului 1998 statele Americii Centrale, îndeosebi Nicaragua, Hondurasul şi Guatemala (în această zonă a lumii fiind considerat a fi cel mai puternic uragan din ultimii 200 de ani), apoi Mexicul şi partea de sud-est a SUA. Mitch a determinat moartea a peste 11.000 de oameni şi dispariţia a peste 13.000, iar numărul sinistraţilor a depăşit 2.800.000. Uraganul Floyd a lovit în luna septembrie a anului 1999 Insulele Bahamas (unde este considerat un dezastru fără precedent), apoi statele Florida, Georgia, Carolina de Sud, Carolina de Nord (statul cel mai afectat, aici înregistrându-se jumătate din cele 30 de victime şi producându-se cele mai mari inundaţii din istoria acestui stat), Virginia, Maryland, Delaware, New Jersey şi New York. Pagubele produse au fost cu atât mai importante cu cât Floyd a fost cel de-al patrulea uragan care a evoluat în acel an în partea de SE şi E a SUA. Evacuarea celor peste 2.600.000 de persoane din calea uraganului Floyd reprezintă cea mai mare operaţiune de acest fel din istoria SUA, realizată pe timp de pace. Impactul uraganelor asupra societăţii şi asupra mediului natural poate fi mai uşor înţeles dacă avem în vedere şi câteva recorduri asociate acestor fenomene, conform surselor OMM: • Cea mai joasă presiune atmosferică, valoare ce reprezintă, totodată, şi minima absolută a presiunii înregistrate vreodată pe Glob: 870 hPa, taifunul Tip, în zona Insulelor Filipine, la data de 12.10.1979, măsurătoarea fiind realizată cu ajutorul unei sonde-paraşută. • Cea mai mare viteză a vântului: 110 m/s (396 km/h), taifunul Nancy, în bazinul vestic al Pacificului din Emisfera Nordică, 12.09.1969. • Cele mai înalte valuri: 15 m, pe ţărmurile Bangladeshului, 13.11.1970. • Cantităţile cele mai mari de precipitaţii căzute: - în 12 ore, 1144 mm, ciclonul Denise, Insulele Reunion, 7-8.01.1966; - în 24 de ore, 1825 mm, acelaşi ciclon tropical; - în 10 zile, 5678 mm, ciclonul Hyacienthe, Ins. Reunion, 18-27.01.1980.
în SUA, NHC de la Miami este preocupat, mai nou, şi de o reevaluare a parametrilor cantitativi ai ciclonilor tropicali, pentru o mai bună planificare a acţiunilor de combatere a efectelor negative ale acestora în viitor. În acest scop, se folosesc date asupra vitezei vântului în altitudine oferite de aviaţie, valorile presiunii de la suprafaţa terestră înregistrate la staţiile meteorologice, date despre valoarea pagubelor înregistrate etc. Astfel, până în luna septembrie a anului 2002 a fost realizată reevaluarea ciclonilor tropicali din perioada 1851-1910, acţiunea urmând a continua şi pentru intervalele următoare. Yüklə 0,55 Mb. Dostları ilə paylaş:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||