Lewy panel: Kumulacja opadów deszczu przez cztery dni, kończące się we wtorek, 29, 2017 w 9 am CDT. Prawy panel: Prognoza opadów deszczu w godzinach 24 od 9 we wtorek, sierpnia 29 do 9 w środę, sierpnia 30. National Weather Service powiedział, że prognostycy muszą zmienić zwykłą skalę kolorów, aby zilustrować ekstremalne opady deszczu w Teksasie. Krajowa Służba pogody

Pięćdziesiąt cali deszczu. Dziewięć bilionów galonów wody. Gulf Coast of Texas, a zwłaszcza obszar metropolitalny Houston, został zalany przez deszcz wywołany przez huragan Harvey. Od tego momentu pada deszcz wzdłuż szerokiego pokosu wybrzeża Zatoki Perskiej, a zagrożenie powodziowe rozciąga się aż na wschód przez Nowy Orlean do Florydy.

Nawet w jednej z najbardziej mokrych i najbardziej narażonych na powódź części Stanów Zjednoczonych sumy opadów i powodzie są rekordowe. Co sprawiło, że Harvey był tak wspaniałym producentem deszczu?

„Pociąg” burz

Ilość deszczu, która spada w danym miejscu, można sprowadzić do zaskakująco prostego równania: suma opadów równa się średniej szybkości opadów pomnożonej przez czas trwania opadów. Innymi słowy, najwięcej deszczu pada tam, gdzie jest najdłużej pada deszcz.

Cyklony tropikalne w ogóle są bardzo wydajni producenci deszczu, ponieważ wciągają duże ilości pary wodnej do atmosfery z ciepłego oceanu. To wilgotne powietrze unosi się, a para wodna skrapla się, a duża część tej wody spada jak deszcz. Cyklony tropikalne mogą również trwać długo; jeśli ich ruch spowalnia, to w danym regionie mogą wystąpić ulewne deszcze przez wiele dni.

Nawet w porównaniu do innych cyklonów tropikalnych deszcz z Harvey był bardzo silny i zniknął na bardzo długi czas. W sobotni wieczór (sierpień 26) do niedzieli rano (sierpień 27) intensywna burza rozwinęła się na wschód od centrum Harveya i ustawiła się tuż nad Houston. Jest to proces znany jako „trening echa”, w którym wydaje się, że poszczególne komórki burzy są jak wagony kolejowe, które wielokrotnie przejeżdżają przez to samo miejsce i przynoszą ze sobą duże opady.

Ta grupa opadów atmosferycznych produkowała do sześciu cali deszczu na godzinę - bardzo wysoka prędkość - i pozostawała nad obszarem metra w Houston przez kilka godzin, a kilka kolejnych pojawiło się zaraz potem. W jednej lokalizacji na południowy wschód od centrum Houston zarejestrowano 13.84 cali w zaledwie trzy godziny. Te deszcze od sobotniej nocy do niedzieli rano spowodowały ogromne powodzie w obszarze metra w Houston.

Nieustanne opady deszczu

Potem, po tej początkowej intensywnej serii, nie było wytchnienia. Zwykle, gdy tropikalny cyklon skręca w kierunku przeciwnym do tropików w kierunku Stanów Zjednoczonych, wejdzie w interakcję z jednym lub kilkoma systemami pogodowymi na średnich szerokościach geograficznych, które wyślą burzę po ich dniu lub dwóch. Ale w sierpniu strumień odrzutowy został umieszczony na północ od Teksasu, więc żadne z tych zakłóceń nie zbliżyło się, a centrum krążenia Harveya prawie się nie poruszyło od czasu lądowania. W rezultacie na wybrzeżu Teksasu (a teraz Luizjany) zdarzały się okresy intensywnych opadów (w większej liczbie pasm opisanych powyżej), a także lżejsze, ale wciąż znaczne akumulacje.

Ta kombinacja wyjątkowo dużych opadów deszczu i długiego czasu trwania zaowocowała bardzo dużym obszarem z 30 do 45 cali deszczu w ciągu kilku dni.

Ci z nas, którzy badają ekstremalne opady i powodzie, a także ci, którzy mieszkają w Houston i okolicach, wiedzą, że ten obszar jest podatny zarówno na bardzo obfite opady, jak i niszczycielskie i śmiertelne powodzie. Poprzednim nosicielem ekstremalnych opadów w regionie była Tropical Storm Allison w czerwcu 2001, która wytworzyła nieco ponad 40 "deszczu wokół Houston. Ale nadmierne gromadzenie się było dość zlokalizowane. Poważne powodzie ponownie wystąpiły w Dniu Pamięci w 2015 i dalej Kwiecień 18-19, 2016.

W kwietniowej imprezie 2016 intensywna linia nocnych burz spowodowała w ciągu kilku godzin nawet 15 „deszczu, podobnie jak„ treningowe ”opaski deszczowe w Harvey. Ale w Harvey obszar pokryty silnymi opadami deszczu był znacznie większy, a deszcz utrzymuje się przez kilka dni. Dla porównania, w ciągu zaledwie jednego dnia (kończącego się w niedzielę rano, sierpień 27, 2017) obszar objęty opadami z Harvey przekraczający 16 "jest kilkakrotnie większy niż cały kwietniowy wypadek powodziowy 2016, a przynajmniej nastąpiły jeszcze dwa dni podobnych akumulacji.

Ryzyko Tornado

Na domiar złego odnotowano także liczne tornada, gdy nadbrzeżne pasma deszczu pojawiły się na brzegu. Dość często zdarza się, że tornada występują w związku ze spadającymi huraganami, ale w tym przypadku uderzyło mnie to, że ostrzeżenia o tornadach były wydawane w tych samych miejscach, które właśnie otrzymały ogromne ilości deszczu.

Moja grupa badawcza badała wyzwania związane z sytuacjami wielu zagrożeń, a zwłaszcza kiedy występują zagrożenia tornadami i błyskawiczne powodzie w tym samym miejscu w tym samym czasie, ponieważ reakcje ochronne na te zagrożenia mogą być ze sobą sprzeczne. Zaskakująco często zdarza się, że ludzie są jednocześnie narażeni na tornado i błyskawiczne ostrzeżenie przed powodzią - te nakładające się ostrzeżenia pojawiają się średnio około 400 razy w roku.

Ale ta sytuacja przybrała zupełnie nowy wymiar podczas Harveya, kiedy wydawano ostrzeżenia o tornadach w tym samym czasie, gdy funkcjonariusze pogotowia wysyłali wiadomości, aby ludzie poszli na dach dla bezpieczeństwa (zamiast ryzykować złapaniem na strych). Przerażające (ale także heroiczne) wideo z ratownictwa wodnego mówi o ogromnym ludzkim wpływie tej wielopłaszczyznowej burzy.

Prognoza na miejscu

Ostatnim niezwykłym aspektem opadów deszczu Hurricane Harvey jest to, w jaki sposób dokładne numeryczne modele prognozy pogody - i ludzie, którzy używają ich do oficjalnych prognoz - podkreślają niewiarygodne akumulacje opadów.

Modele prognozy średniego zasięgu z co najmniej tygodniowym wyprzedzeniem pokazywały, że Harvey przeciąga się wzdłuż wybrzeża Teksasu i produkuje ekstremalne opady deszczu. W miarę zbliżania się wydarzenia, zasadniczo każdy model numeryczny pokazywał akumulacje powyżej cali 25. Często, gdy meteorolodzy widzą modele przewidujące zdarzenia, które byłyby niespotykane, jesteśmy raczej sceptyczni wobec tych wskazówek, ponieważ nie ma żadnych punktów odniesienia do porównania. Ale w tym przypadku modele ściśle zgadzały się co do możliwości naprawdę dużego wydarzenia, a prognostycy dostrzegli powagę sytuacji.

Centrum prognoz pogody NOAA, które dokonuje oficjalnych prognoz opadów deszczu (i rzadko obejmuje ekstremalne kwoty), w piątek po południu (sierpień 25) przewidział szeroki pokos o wymiarach ponad 20 cali, z wydzielonymi obszarami do 40 ". Nigdy wcześniej Centrum Prognozy Pogody nie miało wydało „wysokie ryzyko” nadmiernych opadów deszczu z trzydniowym wyprzedzeniem, ponieważ zwykle niepewności związane z prognozowaniem opadów nie pozwalają na to, aby było to wystarczające. W rzeczywistości ich protokół nawet nie pozwolił na takie ostrzeżenie z wyprzedzeniem! Ale w przypadku opadów Harveya robili to w kolejnych dniach iz dużą dokładnością, ze względu na spodziewany koniec wydarzenia (główne błędy w prognozach opadów przed burzą polegają na tym, że umieścili maksima nieco na południowy zachód od Houston , zamiast wyśrodkować nad Houston).

Jednym z aspektów badania ekstremalnych opadów deszczu i błyskawicznych powodzi jest szeroka gama systemów burzowych, które mogą powodować ulewne deszcze, oraz próba ustalenia, w jaki sposób składniki łączyły się w każdej z tych różnorodnych sytuacji w celu informowania i ulepszania prognozowania w przyszłości. W przypadku Hurricane Harvey badacze i prognozy będą analizować składniki, które doprowadziły do ​​tej rekordowej powodzi przez wiele lat.

O autorze

Russ Schumacher, profesor nadzwyczajny nauk o atmosferze, Colorado State University

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

at Rynek wewnętrzny i Amazon