Штормы
Первоначально нестрогий термин «шторм» обозначал сильный ветер, достигший определенной силы, или погоду с сильным ветром. Погода с сильным ветром может сопровождаться обильными осадками, в том числе и снегом. Тогда говорят о снежном шторме.
На море сильный, штормовой ветер сопровождается сильным волнением, которое иногда называют штормовым. Для моряков термин «шторм» обозначает тип погоды с сильным ветром и высоким волнением и, зачастую, дождевыми или снежными осадками.
По мере изучения причин возникновения штормовой погоды, гидрометеорологи пришли к выводу, что они связаны с глубокими, быстродвижущимися циклонами. Тогда термином «шторм» стали называть сами глубокие циклоны, в которых скорость ветра достигает определенных значений. Иногда употребляют термин «штормовой циклон».
Различают тропические и внетропические циклоны и, соответственно, тропические и внетропические штормы. Между тропическими и внетропическими циклонами существуют различия, позволяющие надежно разделить их между собой. Тропические циклоны образуются над океанами, у них нет системы фронтов, в центре находится более теплый воздух, наиболее сильные ветры наблюдаются у поверхности земли. Внетропические циклоны могут образовываться над сушей, у них есть система фронтов, в центре находится более холодный воздух, наиболее сильные ветры наблюдаются в стратосфере.
Тропические штормы встречаются гораздо чаще, чем ураганы и тайфуны. Весьма часто ураганы и тропические штормы сменяют друг друга, обрушиваясь на побережья со стороны моря. Тропическим штормам в атлантическом регионе принято давать имена собственные, а на остальных акваториях (Тихий океан, Индийский океан) им присваивают цифровые коды, без имен собственных.
Наиболее сильные внетропические штормовые циклоны наблюдаются в Северном полушарии, где они движутся, преимущественно с запада на восток. Циклоны часто называют создателями погоды (weather makers). В таком случае штормовые циклоны — это создатели очень плохой погоды. С ними связаны многочисленные катастрофические события в умеренных широтах на всем земном шаре.
Зачастую внетропические штормы приводят к значительным ущербам, сравнимым с ущербами от ураганов и тайфунов. Обладая меньшей энергией, они поражают густонаселенные районы и сельскохозяйственные угодья, вызывая многочисленные повреждения инфраструктуры, зданий и сооружений, уничтожая урожай, лесное хозяйство. Зачастую в таких условиях гибнет множество людей.
Обычно внетропическим штормам не дают имен собственных. Однако бывают исключения. Например, в марте 2004 г. на Бразилию обрушился внетропический циклон, скорость ветра в котором достигала 150 км/ч. По происхождению это был шторм (внетропический циклон), но по силе ветра в нем — ураган первой категории, поэтому ему было присвоено имя «Катарина», а сам он был назван сильнейшим в истории Южной Атлантики штормом.
Поражающие факторы штормов:
— кинетическая энергия ветра;
— интенсивные осадки; нагонная волна;
— штормовые волны значительной высоты.
Штормы умеренных широт, обладая меньшей интенсивностью, чем ураганы и тайфуны, способны нанести огромный ущерб, вызвать гибель людей. Особенно опасны они для крупных населенных пунктов, аэропортов, линий электропередачи, морских судов, прибрежных районов. Штормы умеренных широт наносят ежегодно крупный ущерб практически всем странам в этой полосе широт.
В июне 1998 г. штормом, пронесшимся над Москвой, было повалено несколько тысяч деревьев, повреждены линии электропередачи, кровли домов, упало несколько сотен рекламных щитов. Несколько человек погибло. Ширина полосы разрушительного шторма составила 20-30 км, протяженность — до 300 км, скорость ветра — до 30 м/с. Шторм в ноябре 1981 г. в Балтийском море привел к аварии танкера «Globe Asimi» у побережья Клайпеды.
В море попало 16 тыс. т сырой нефти. Эта авария является самой крупной на Балтийском море по объему попавшей в воду сырой нефти. Было загрязнено нефтью около 80 км побережья. При ликвидации последствий аварии пришлось удалить 400 тыс. м3 загрязненного берегового песка.
Арктические штормовые циклоны или снежные штормы приносят обильные снежные осадки в зимний период. В сочетании с сильными ветрами она практически парализуют жизнь крупных населенных пунктов, работу аэропортов, обрывают линии электропередачи.
Прогноз штормов, обнаружение их зарождения, отслеживание их траекторий осуществляется метеорологическими службами многих стран. Для решения этих задач используются космические методы мониторинга, синоптические прогнозы, т.е. те же методы, что и для прогноза ураганов и тайфунов.
Для уменьшения ущерба от штормов, в первую очередь в части человеческих жертв, как и для ураганов и тайфунов, используются методы оповещения, эвакуации, адаптации промышленных процессов, инженерная защита берегов, зданий, сооружений.
Шквалы
Шквал (от англ. squall) — резкое кратковременное (минуты и десятки минут) усиление ветра иногда до 30-60 м/с с изменением его направления, чаще всего при грозе. Шквал обусловлен вихревым движением воздуха вокруг некоторой горизонтальной оси. Ориентация этой оси в пространстве определяется так называемой полосой неустойчивости, перемещающейся в горизонтальном направлении.
Шквал возникает в основном перед холодными атмосферными фронтами или вблизи центров небольших подвижных циклонов при соприкосновении холодных масс воздуха с теплыми воздушными массами. Холодный воздух при вторжении вытесняет теплый, заставляя его быстро подниматься, и чем больше разность температур между встречающимся холодным и теплым воздухом (а она может превышать 10-15°), тем больше сила шквала.
Скорость ветра при шквале достигает 50-60 м/с, а длиться он может и до одного часа; он нередко сопровождается ливнем или градом. После шквала происходит заметное похолодание. Шквал может возникнуть во все сезоны года и в любое время суток, но чаще летом, когда сильнее прогревается земная поверхность. Шквалы — грозное явление природы, особенно из-за внезапности их появления. Вот описание одного шквала.
24 марта 1878 г. в Англии на берегу моря встречали прибывающий из дальнего плавания фрегат «Эвридик». Фрегат уже показался на горизонте. До берега оставалось каких-нибудь 2-3 км. Вдруг налетел ужасающий шквал со снегом. Явление продолжалось всего минуты две.
Когда шквал закончился, от фрегата не осталось никаких следов. Он опрокинулся и затонул. Это пример так называемого одинокого шквала, достаточно редкого и мало предсказуемого явления. Обычно шквалы образуют серию. В таком случае говорят о шквалистом ветре.
Поражающие факторы:
— кинетическая энергия ветра;
— интенсивные осадки;
— кинетическая энергия вовлеченных в движение предметов.
Шквалы представляют опасность для строительства с использованием башенных кранов, морского транспорта, особенно малого тоннажа. Шквалистые ветры влияют на работу аэропортов, могут вызвать их временное закрытие на прием самолетов. Нередко шквалы вызывают обрывы линий электропередачи. Значительный ущерб шквалистые ветры могут нанести сельскому хозяйству в период уборочных работ.
Шквалы наблюдаются практически везде. Наибольшее распространение шквалы имеют в прибрежных районах, в районах путей преимущественного движения штормовых циклонов.
Прогноз шквалов, особенно одиноких, является трудной задачей. Шквалистые ветры, связанные с движением холодных фронтов, прогнозируются в рамках синоптических прогнозов погоды. В случае опасности составляются так называемые штормовые предупреждения.
Для защиты от шквалов используются в основном организационные мероприятия (прекращение строительных работ с использованием башенных кранов, заходы судов в порты и т.п.).