Ураганите са най-мощните бури на планетата Земя, завладяващи от хилядолетия човешкото въображение. През последните няколко седмици те не слизат от първите страници на медиите. Всичко започна с урагана Харви, ударил Тексас през август 2017 г., наводнявайки едни от най-големите и гъстонаселени зони в САЩ. Само две седмици по-късно всички погледи се насочиха към урагана Ирма, който се очертава да бъде най-силният атлантически ураган, който някога е бил измерван. Това е така, защото подобно на урагана Санди, насочил се към източното крайбрежие на САЩ през октомври 2012 г., сегашната буря е съвсем безпрецедентна по отношение на своя потенциал за щети и смъртни случаи – именно поради пътя си през гъстонаселеното градско крайбрежие.

Малко събития на Земята могат да съперничат на мощта на един ураган. Известни още като тропически циклони и тайфуни, тези яростни бури могат да превърнат цели морета в сухи върхове и долини, да преначертаят крайбрежните ивици и да превърнат цели градове в наводнени руини. Някои изследователи дори смятат, че динозаврите са били унищожени от праисторически хипергани - нещо като супер урагани, почти унищожили живота и предизвикани от нагряването на атмосферата след удар на астероид.

Защо се появяват ураганите?

Всяка година светът преживява сезона на ураганите. През този период стотици буреносни системи се формират в тропическите райони около екватора, а между 40 и 50 от тези бури се засилват до ниво ураган. В северното полукълбо сезонът се наблюдава от 1 юни до 30 ноември, докато в южното обикновено ураганната дейност е от януари до март. Така че през цели 75 процента от всяка година можем спокойно да твърдим, че някой някъде в този момент определено се тревожи за предстоящ ураган.

Ураганите набират енергията си при движението си през океана, като изсмукват топъл и влажен тропически въздух от повърхността, доставяйки по-хладен въздух нагоре. Можете да си представите по-лесно този процес, като… дишане. Все едно бурята вдишва и след това издиша. Ураганът прогресира и нараства, докато това "дишане" бъде прекъснато - когато бурята се сблъска със сушата. В този момент бурята бързо губи своя импулс и сила, но не и без да отприщи скорости на вятъра до над 300 км/ч в крайбрежните райони.

Факти за урагана Ирма до момента

  • - Само в Карибския басейн до момента Ирма е убила 25 човека
    - В Кубинския архипелаг преди 3 дни Ирма придоби степен 5, която е най-високата мощ за ураган, отчетен от статистиката.
    - Само във Флорида до момента са евакуирани 5.6 милиона души
    - По данни на Червения кръст към момента 1.2 милиона души са засегнати от Ирма, като се очаква броят им да достигне 26 милиона.
    - Щетите от урагана могат да достигнат 120 милиарда долара за САЩ и Карибския басейн.
    - Скоростта на ветровете, унищожили остров Барбуда, е достигала почти 300 км/ч.

Как работят ураганите?

За да разберете как действат ураганите, първо трябва да знаете основните принципи на атмосферното налягане. Газовете, които съставят атмосферата на Земята, се влияят от гравитацията на планетата. В действителност атмосферата й е с тегло 5.5 квадрилиона тона (4.99 квадрилион метрични тона). Молекули на тези газове, които са най-близо до повърхността на Земята (където всички ние живеем), са компресирани и сгъстени заради теглото на въздуха нагоре.

Въздухът около нас е и най-топлият, тъй като атмосферата се загрява предимно от сушата и морето, а не директно от слънцето. За да разберете това, си представете човек, който пържи яйце на тротоара в горещ, слънчев ден. Топлината, абсорбирана от настилката, всъщност пържи яйцето, а не самата топлината, идваща от слънцето. Когато въздухът се нагрява, молекулите му се придвижват по-далеч една от друга, което го разрежда гъстотата му. Този въздух след това се издига до по-високи надморски височини, където въздушните молекули са по-малко притискани от гравитацията. Когато топлият разреден въздух се издига, по-студеният въздух под него изпитва по-високо налягане и така получава възможност да се движи отдолу. Това движение се нарича „сила на градиента“.

Под въздействие на тези основни движещи сили в атмосферата се формира център с ниско налягане, който може да се превърне в това, което хората в северната част на Атлантическия океан, Северния Пасифик (Тихи океан) и Карибите наричат ​​ураган

Но какво още се случва? Топлият и влажен въздух от повърхността на океана започва бързо да се издига, а заедно с това водните пари се кондензират и се образуват буреносни облаци и капчици дъжд. Кондензацията освобождава топлина, наречена „латентна топлина на кондензацията“. Тази латентна топлина загрява охладения въздух, което го кара на свой ред да се издига. Този възходящ въздух се заменя и подхранва с нови количества топъл, влажен въздух от океана отдолу. Цикълът продължава, като прибавя топъл, влажен въздух в развиващата се буря, придвижвайки топлината от повърхността нагоре към атмосферата. Този топлообмен създава модел на вятъра, който циркулира около центъра и се завихря подобно на вода, която изтича в канализацията.

Как се получават обаче онези свирепи, невероятно мощни ветрове? Въздушните потоци в близост до повърхността се сблъскват, сливат и избутват топлия въздух нагоре. Този възходящ поток на свой ред засилва въздуха, който се издига от повърхността. И в крайна сметка скоростта на ветровете в бурята се увеличава. Междувременно силните ветрове, които се движат на по-големи височини (до 9000 метра), помагат да се отстрани издигащият се горещ въздух от центъра на бурята, като се поддържа непрекъснато движение на топлия въздух от повърхността и така тя се стабилизира. Ако ветровете на големите височини не „духат“ със същата скорост на всички нива (т.нар. вятърни ножици), бурята се дезорганизира и отслабва.

Още по-високо в атмосферата (над 9000 метра) въздухът с по-високо налягане, намиращ се над центъра на бурята, също отстранява топлината на издигащия се въздух, задвижвайки допълнително цикъла и растежа на урагана. Тъй като въздухът с по-високо налягане се засмуква към центъра с ниско налягане на бурята, скоростите на вятъра се увеличават още и още... А след това вече имате ураган, от който да се страхувате и с който да се борите.

Природа и физика

Никога не сте чували за урагани, удрящи Аляска, нали? Това е така, защото ураганите се образуват в топли, тропически райони - където водата е около 27 градуса по Целзий. Бурите освен това се нуждаят от влажен въздух и сливане на екваториалните ветрове. Повечето атлантически урагани започват от западното крайбрежие на Африка, започвайки като гръмотевични бури, които се движат над топлите, тропически океански води.

Центърът на ураганите, където времето е относително спокойно и където зоната е с ниско налягане, се нарича „око на урагана“. Площта около него се нарича стена на окото, където се завихрят най-мощните ветрове от бурята. Обикновените гръмотевични бури, които вилнеят извън от окото, се наричат „дъждовни ивици“. Те играят ключова роля в цикъла на изпаряване/кондензация, които захранват урагана.

Ротацията на урагана е предизвикана от силата на Кориолис, естествен природен феномен, който кара течностите и свободно движещите се предмети да се завихрят надясно, ако са в северното полукълбо, и наляво, ако са в южното. Така че в северното полукълбо ветровете също се отклоняват надясно. В южното полукълбо се отклоняват наляво. Тези отклонения карат ураганите да се въртят в дадена посока. Ураганите в северното полукълбо се въртят обратно на часовниковата стрелка, а в южното полукълбо - по посока на часовниковата стрелка. Тази сила също така се отразява и на действителния път на урагана, изкривявайки го в определена посока - надясно в северното полукълбо и наляво, ако сте на юг от екватора.

Ураганите често започват живота си като клъстери облаци и гръмотевични бури, наречени „тропически смущения“. Тези зони с ниско налягане имат слаб градиент на налягането и малко или почти никакво въртене. Повечето от тези „смущения“ бързо изчезват, но малък брой от тях устояват и постепенно формират ураган. При тези случаи гръмотевичните бури в зоната на „смущението“ отделят латентна топлина, която загрява областите в него. Това води до намаляване на плътността на въздуха вътре, намалявайки повърхностното налягане. Скоростите на вятъра се увеличават, тъй като под загретия топъл въздух се влива по-хладен въздух. Тъй като този вятър също е подложен на силата на Кориолис, смущението започва да се върти. Входящите ветрове внасят още влага, която се кондензира, образува повече облачна активност и освобождава латентна топлина.

Колко живее един ураган?

Предвид разрушенията, които мощните бури предизвикват, най-лесното е да се мислите за тях за нещо като чудовища. Бурята може да не е жив организъм, но се нуждае от подхранване под формата на топъл, влажен въздух. И ако тропическите смущения намират достатъчно от тази "храна" и попадат при оптимални условия на вятър и налягане, те просто продължават и продължават да растат. Процесът около превръщането на тропическите смущения в урагани може да отнеме от часове до дни. Ето и основните три етапа, през които преминават:

  1. Тропическа депресия: скорост на вятъра по-малка от 38 мили/ч.
  2. Тропическа буря: скорости на вятъра от 39 до 73 мили в час.
  3. Ураган: скорости на вятъра по-високи от 74 мили в час.

 

Всяка година по света се развиват между 80 и 100 тропически бури. Много от тях затихват, преди да станат твърде силни, но около половината от тях в крайна сметка получават статут на урагани.

Ураганите варират значително във физическите си размери. Някои са компактни, но при други вятърът и дъждът се разпростират на стотици или хиляди километри. Ураганът Флойд, който засегна източните Щати през септември 1999 г., обхваща площ от Карибските острови до Нова Англия.

След като един ураган се е формирал и засилил, единственият му възможен път в крайна сметка е да се разсее. В даден момент бурята ще бъде лишена от условията, които я подхранват. Когато ураган се движи над по-студени води, налягането намалява, ветровете се забавят и цялата буря постепенно се успокоява - от тропически циклон до по-слаб извън тропичен циклон, който затихва до дни.

Това важно подхранване с топъл, влажен въздух също изчезва, когато ураганът достигне сушата. Кондензацията и освобождаването на латентната топлина намалява, а триенето заради неравния терен намалява скоростта на вятъра. Това кара ветровете да навлизат напряко в окото на бурята, елиминирайки големите разлики в налягането, онова, което подхранва страхотната мощност на бурята.

Човекът и природните стихии

В продължение на хилядолетия ураганите са „бетонирали“ репутацията си на разрушители. Много хора дори ги определят като въплъщение на силата на природата или действия на божествен гняв. Думата "ураган" всъщност произлиза от "Хуракан", унищожителен бог на маите. Независимо от начина, по който решите да обобщите или персонифицирате тези мощни природни явления, вредата, която причиняват, е следствие от няколко различни аспекта.

Ураганите причиняват масивни и проливни дъждове. Относително голяма буря може да изсипе десетки литри дъжд на кв.см само за един ден. А това количество дъжд може да предизвика наводнения, да опустоши големи участъци от сушата по пътя на урагана.

В допълнение продължителните мощни ветрове в бурята могат да причинят огромни повреди на изкуствени обекти и природни структури. Тези ветрове могат да преобръщат превозни средства, да срутват стени и да изкореняват дървета. Ураганният вятър повдига истинска стена от вода пред него, наречена „ураганен прилив“. Ако това явление съвпадне с истински нормален океански прилив, това често води до сериозна ерозия на плажовете, унищожението им, както и до значителни наводнения навътре в сушата.

Самият ураган често е само началото. Ветровете често оформят торнада, които са по-малки по размер, но още по-интензивни циклонни бури, причиняващи допълнителни ужасни щети и жертви.

Размерите на щетите от ураганите не зависят само от силата на бурята, но и от начина, по който тя навлиза на сушата. В много случаи бурята просто облизва бреговата линия, пощадявайки сушата от пълната си сила. Разрушенията от урагана също зависят до голяма степен от това, дали дадената област е ударена от лявата или от дясната му страна. Дясната страна нанася по-тежки „удари“, защото скоростта на вятъра и скоростта на движението на целия ураган взаимно се сумират. От лявата страна скоростта на движение на урагана се изважда от скоростта на вятъра.

Комбинацията от ветрове, дъждове и наводнения може да изравни със земята цял крайбрежен град и да причини значителни щети на градовете дори далеч от брега. През 1996 г. ураганът Фран профучава навътре в сушата и унищожава десетки хиляди домове, милиони дървета и структури. В някои райони той трае седмици, а щетите са за милиарди долари.

За да наблюдават и проследяват развитието и движението на урагана, метеоролозите разчитат на дистанционно наблюдение чрез сателити, както и данни, събрани от специално оборудвани самолети. На място регионалните специализирани метеорологични центрове, мрежа от глобални центрове, определени от Световната метеорологична организация, са натоварени с проследяване и уведомяване на обществеността за екстремни климатични условия.

Метеорологичните спътници използват различни сензори, за да събират различни видове данни за ураганите. Те следят видимите облаци и схемата на движение на въздуха, докато радарите измерват падащия дъжд, скорост на вятъра и др. Инфрачервените сензори пък засичат важни температурни разлики в бурята, както и височината на облаците.

Метеоролозите получават данните за бурята и ги използват, за да създават модели за компютърно прогнозиране. Въз основа на текущи и минали статистически данни тези виртуални бури позволяват на учените да прогнозират пътя на урагана и промените в интензивността преди самия удар. С тези данни правителствата и информационните агенции могат да предупредят жителите на крайбрежните райони и значително да намалят загубите на живот по време на ураган, като евакуират населението. Дългосрочните прогнози позволяват на метеоролозите да предвидят грубо колко урагана ще се формират в предстоящия сезон и да проучат тенденциите.

Имената на ураганите

Интересно ли ви е било кой и как дава имена на ураганите, като Харви, Ирма, Санди и др.? Практиката за наименуване на ураганите произхожда от метеоролозите, а не от медиите. И тъй като често по едно и също време е активна повече от една тропическа буря, даването на имена е подходящ начин за разграничаването им.

В продължение на няколкостотин години ураганите често били наричани с името на католическия църковен ден, по време на който бурята удря сушата. Например ураганът Сан Фелипе поразява Пуерто Рико на 13 септември 1876 г., когато е празникът на този светец. Години по-късно друга буря удря страната в същия ден (през 1928 г.), така че тази буря е наречена Сан Фелипе - Втори.

По време на Втората световна война метеоролозите дават на ураганите само мъжки имена. Тези следват принципа на радио кодовете, извличайки имена от предварително подготвен списък. В началото на 50-те години на XX век бурите започват да се наименуват по азбучен ред и само с женски имена. Но към края на 70-те години практиката е заменена от системата с равно редуващи се мъжки и женски имена. Световната метеорологична организация (СМО) продължава тази практика и до днес.

Първият ураган за сезона получава име, започващо с буквата А, вторият с буквата Б и т.н. Тъй като бурите засягат различни части на земното кълбо, списъците с имена се черпят от различни култури и националности.

Ураганите в Тихия океан получават различен набор от имена, сравнено с атлантическите бури. Например първият ураган за сезона през 2001 г. беше буря в Тихи океан край Акапулко, Мексико, наречена Адолф. Първата атлантическа буря за сезон 2001 г. беше наречена Алисън. Предварително определен списък от имена за потенциални бъдещи бури е достъпен в Националния център по ураганите.

Вече използвано име се „пенсионира“ за период от 10 години и не може да бъде ползвано за друга тропическа буря в продължение на този период. Това помага да се избегнат грешките и да се опрости историческата и правната документация.

Любопитна история на ураганите

Нашето съвременно разбиране за ураганите зависи до голяма степен от научния интерес и съхранението на архивите от столетия, но бурите в продължение на хилядолетия диктуват хода на човешката история. В края на краищата те са част от атмосферата на Земята, която предхожда човешката раса с милиарди години.

Докато учените през годините спорят точно какви са били ураганите през мезозойската ера, геолозите неочаквано откриват доказателства за урагани от желязната ера в слоеве от земни утайки. Това е възможно, защото всяка сериозна буря се разбива над суша и езера и оставя милиони тонове пясък след себе си. Учените пък могат да следят и анализират въглеродните органични останки над и под пясъка, за да определят приблизителната дата на бурята.

Екип от Държавния университет в Луизиана изучавал езерни слоеве на хиляди години и открил, че през последните 3400 години в района на този щат са се развивали десетки урагани от категория 4 или по-висока. Повечето от тях обаче са се случили в период не по-малък отпреди 1000 години. Наблюдения като тези позволяват на учените да изучават по-добре дългосрочните климатични модели.

Що се отнася до човешките записи, древните маи от Южна Америка правят някои от най-ранните бележки за урагани в техните писания. Вековете на човешката цивилизация са винаги следвани от урагани, които влияят върху резултатите от войните, походите на колонизаторите и огромен брой човешки животи.

Ето и няколко интересни исторически моменти, свързани с урагани, които помитат мощни флотилии от кораби:

-1274 г. - Монголската инвазия в Япония, предотвратена от Камикадзе.
- Опитът на испанците през 1559 г. да завземат Флорида.
- Френската защита на укрепления във Флорида, която впоследствие е превзета от испанците през 1565 г.
- Атаката на испанската армада срещу Англия през 1588 г.
- Холандската атака срещу Куба през 1640 година.
- Британското господство над французите и американците в Карибския басейн през 1780 г. е уравновесено от поредица урагани.

Съвременната метеорология не позволява ураган да се появи внезапно, без предупреждение, като по този начин значително намаляват смъртните случаи спрямо предишните векове. Но дори след предварителните предупреждения, до ден-днешен правителствата и жителите на крайбрежните райони трябва сериозно да се подготвят за бъдещите бури.

Междувременно някои експерти гледат към бъдещето със загриженост. Някои посочват отминали периоди на интензивна активност на урагани в миналото на Земята и се притесняват, че такива тенденции могат да се завърнат. Други твърдят, че глобалното затопляне, предизвикано от увеличеното производство на парникови газове, ще доведе до още по-големи зони на урагани и по-мощни бури. Нещо, което като че ли се превръща в статистически факт.

Оцени:
Рейтинг: 4
Още от HiEnd

Учени ще борят парализата с разработка на синтетичен гръбначен мозък

15 | 16.09.2017