Закипающий котел Гингемы

Тропические циклоны зарождаются над мировым океаном все чаще и обрушиваются на побережье с неуклонно возрастающей разрушительной силой

Фотография гигантского циклона, получившего имя «Феликс», была сделана с борта МКС 3 сентября 2008 года, в тот самый момент, когда скорость ветра в его «стенах» достигла максимума — 270 км/ч. В тот день ураган обрушился на Ямайку и Никарагуа и получил высшую, пятую категорию. На следующий день он стал стихать. Фото: NASA

Убийственное лето 2008-го

В последние дни августа жители США с тревогой ожидали приближения урагана «Густав». К этому времени он уже нанес удар по Гаити, где погибло 77 человек, и обрушился на Кубу. Здесь особенно опустошительные разрушения он нанес в провинции Пинар-дель-Рио и на острове Молодежи. По сообщениям РИА «Новости», в отдельных порывах скорость ведра превышала 300 км/ч. Было разрушено около 90 тыс. домов, уничтожены сельскохозяйственные плантации. О человеческих жертвах не сообщалось, но экономический ущерб приблизился к миллиарду долларов.

Страх американцев усугубляли свежие ещё воспоминания об урагане «Катрина», который в августе 2005-го практически смыл Новый Орлеан и унес более полутора тысяч жизней. Суммарный ущерб превысил $40 млрд. Давление в эпицентре урагана на подходе к побережью США упало до 902 мбар (менее 680 мм рт. ст.), скорость ветра достигла 284 км/ч, а высота волн — 8–9 м.

Уязвимость Нового Орлеана для ударов ураганов объясняется тем, что он расположен в низменной плоской местности в дельте реки Миссисипи, окружен озерами, водохранилищами и защищен от разливов воды многокилометровыми дамбами. Вот они-то и не выдержали удара стихии, город был затоплен на 80%. Но самое страшное, что «Катрина» со всей наглядностью обнажила полную беспомощность всей государственной машины страны перед лицом тропического урагана. На глазах всего мира погибал город и несколько дней никто не приходил ему на помощь. В затопленном городе хозяйничали банды мародеров, врачи в городских больницах были вынуждены умерщвлять тяжелых больных, которых не могли эвакуировать.

«Густав» ударил по южным штатам США в понедельник 1 сентября. Удар оказался ощутимым: сразу погибло 55 человек. Но полномасштабной катастрофы, как три года назад, удалось избежать. Во-первых, на этот раз дамбы выдержали удар стихии, и наводнения не произошло. Во-вторых, была успешно проведена эвакуация более 2 млн. жителей прибрежных штатов. При подходе «Катрины» также объявлялась массовая (такая же по численности) эвакуация, только неизвестно, была ли она проведена в реальности.

Вслед за «Густавом» подошла «Ханна». Для начала она отметилась на Гаити: в воскресенье вечером, когда вода после наводнения спала, стало известно о гибели шестисот человек. Но «Ханна», которую синоптики классифицируют как тропический шторм, после Гаити не пошла по пути «Густава» — то есть на Кубу и к западу от Флориды к Новому Орлеану, — а выбрала иную траекторию.

Но на этом «ураганная» атака на США не заканчивается. Следом пошел «Айк» — ураган 4-й категории (как «Густав» и «Катрина»), зародившийся в центральной Атлантике, а следом за ним стал набирать силу ураган «Жозефина», зародившийся также в центральной Атлантике… От атлантических ураганов в августе-сентябре более всего досталось Гаити: только за две недели августа здесь выпала половина годовой нормы осадков, которая составляет 600 мм!

До 2005 года ураган «Эндрю» считался в США причинившим максимальный ущерб. На месте некоторых городов остались только руины, миллион человек пришлось эвакуировать из зоны бедствия. Фото: Bob Epstein/FEMA

Фактор Флориды

На американском побережье сильнее всего страдает от ураганов полуостров Флорида, и это понятно: полуостров выдвинулся почти на 700 км в морское пространство, изобилующее ураганами. «Любезность» «Густава» и «Ханны», обошедших Флориду с запада и востока, — счастливое исключение. Кстати, «Катрина» ещё на стадии урагана 1-й категории здорово потрепала Флориду.

Из пятнадцати ураганов, нанесших наибольший экономический ущерб США с 1938 по 2004 год, семь пришлось на Флориду. До «Катрины» самым разрушительным в истории США считался ураган «Эндрю», нанесший в 1992 году ущерб в $31 млрд. и оставивший 250 тыс. человек без крова. Но в это число не вошел ураган «Дня труда» (1935 Labor Day Hurricane) 5-й категории с давлением в центре 892 мбар (670 мм рт.ст.), который в 1935 году погубил на Флориде 600 человек. По форме и скорости вращения (400–500 км/ч) этот ураган напоминал гигантский смерч. Он нес песок с такой скоростью, что с людей, застигнутых на открытом пляже, сдиралась вся одежда и кожа. Большое бревно, длиной 5–6 м, неслось по воздуху горизонтально и, ударив в двухэтажный дощатый дом, пробило его насквозь.

Были и другие ураганы-рекордсмены. Например, «Флора» (Hurricane Flora 1963). 26 сентября 1963 года её заметил спутник «Тайрос-VII» — сначала всего лишь как скопление облаков без спиральных полос. Разрушения начались только 30 сентября.

В 2 часа дня ураган обрушился на остров Тобаго, погубив там 17 человек. 1 и 2 октября «Флора» шла над морем, постепенно усиливаясь. Вскоре ураган достиг страшной силы, и в 7 часов вечера обрушился на западную оконечность Гаити, скорость ветра в порывах превышала 300 км/ч. Часть городов была уничтожена молниеносными наводнениями, другие — гибли под оползнями. Трехметровая штормовая волна разрушала всё на побережье. Посевы были полностью уничтожены. Число жертв превысило 5000, убытки — миллион долларов.

На следующий день, не ослабевая, «Флора» обрушилась на восточную часть Кубы. Своеобразная синоптическая обстановка заставила ураган четыре дня свирепствовать над островом. Ураганные ветры ломали деревья, разрушали строения, уничтожали посадки. Ливни смывали всё что можно и затопляли громадные пространства. Погибло 1750 человек, убытки достигли $500 млн.

8 октября «Флора» наконец покинула Кубу и пересекла Багамские острова. И здесь её сила была громадна: её называли самым ужасным ураганом на памяти населения. 9–11 октября «Флора» шла над океаном, 12 октября она достигла широты Ньюфаундленда и преобразовалась во внетропический ураган. 13 октября в середине Атлантического океана «Флора» распалась.

Ураган 1900 года, поразивший техасское побережье, был не самым сильным в истории Америки. Максимальная скорость ветра едва превышала 200 км/ч. Тем не менее он и сопровождавшее его наводнение почти полностью разрушили город Гальвестон и погубили две с половиной тысячи человек — в полтора раза больше, чем ураган «Катрина». Фото из архива NOAA

Ураганы-наводнения, тайфуны и циклоны

От ураганов страдает не только центральная Атлантика. По данным ЮНЕСКО, с 1947 по 1960 год от тропических циклонов и связанных с ними наводнений погибли почти три миллиона человек. Самый жуткий случай — гибель 300 000 человек в Бангладеш в результате урагана-наводнения 12–13 ноября 1970 года. Сопряженность ураган-наводнение определяется способностью урагана засасывать океанскую воду из-за низкого давления в центре и вызывать локальный подъем её уровня на несколько метров. При подходе к мелководью высота волны резко возрастает, и она с огромной скоростью заливает низменные побережья.

Наибольшим количеством жертв сопровождаются ураганы в Бенгальском заливе. Преобладающая часть их пересекает берег Индостанского полуострова между Мадрасом и Калькуттой. Здесь деятельность ураганных волн весьма значительна, и побережье испытывает от них большие изменения. Когда наступление штормовой волны в Бенгальском заливе совпадает с приливом, ураганные волны достигают громадных размеров, их высота превышает двенадцать метров.

В декабре 1789 года во время высокого прилива надвинулся ураган, и жители города Коринга с ужасом увидели три невероятные волны, надвигавшиеся на город. Первая, уничтожая все на своем пути, затопила город на глубину 1–2 м; вторая перекрыла весь город и проникла далеко на равнину за городом; третья волна уничтожила все, что оставалось. Город и 20 000 жителей исчезли с лица земли. Все суда, стоявшие на якоре, были заброшены далеко на равнину, а моряки погибли. Волны, отступая, оставили груды песка и ила. Подобная волна повторилась здесь в 1839 году, и город был покинут.

Ураганы Тихого океана называют тайфунами (от китайского «тай фын» — большой ветер). Наибольших размеров штормовые волны во время тайфунов достигают у западного побережья Тихого океана. Самая высокая волна (14 м) была зафиксирована 30 июня 1905 года на Маршалловых островах. Самое большое число жертв (300 000 человек) унес тайфун 1881 года у берегов Северного Вьетнама, в районе Хайфона.

Совокупное название ураганов, штормов, тайфунов — тропические циклоны. Это гигантские атмосферные вихри с убывающим к центру давлением воздуха и циркуляцией воздуха вокруг центра против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке — в Южном. Скорости ветра в глубоких циклонах с большими барическими градиентами могут доходить до штормовых и ураганных. Они возникают в океанах в тропических широтах. Основным источником энергии циклона является освобождение тепла при конденсации водяных паров.

Сравнение энерговыделений во время разгула стихии и атомных взрывов, проведенное академиком Наливкиным (1889–1982), показало, что во время обычной летней грозы выделяется в тринадцать раз больше энергии, чем при взрыве атомной бомбы, сброшенной на Нагасаки. Во время урагана средней силы её выделяется в 500 000 раз больше. Атомный взрыв на атолле Бикини поднял в воздух 10 млн т воды, а во время урагана на Пуэрто-Рико за несколько часов обрушилось 2 500 млн т дождя, то есть в 250 раз больше.

«Глаз бури» урагана «Изабель». Фото: Sim Aberson/AOML/NOAA

Средняя ширина тропических ураганов — несколько сот километров, высота — от 6–8 км до 12–15 км. Центральная часть — «глаз бури», обладает наиболее низким давлением, слабыми ветрами и слабой облачностью. Она окружена кольцом стен циклона, состоящих из плотных облаков с ураганными скоростями вращения. Стены более или менее резко сменяются периферической частью, где ветры постепенно ослабевают до полного штиля. Транспортирующая и разрушительная сила ураганов громадна. В основном она создается ветром огромной скорости, ветром, несущим большие массы воды, грязи и песка. Главнейшие же разрушения вызываются ураганными волнами и приливами.

Давать циклонам имена начали метеорологи ВМС США во время Второй мировой войны, когда вели наблюдение за тайфунами в северо-западной части Тихого океана. Чтобы отойти от сложных географических координат, при помощи которых ураганы обозначались прежде, стали называть тайфуны именами своих жен или подруг. После войны национальная метеослужба США составила алфавитный список и упорядочила саму процедуру присвоения имен. Так, первый ураган года стали называть женским именем, начинающимся с первой буквы алфавита, второй — со второй и т.д. Имена выбирались краткие, которые легко произносятся и легко запоминаются. Эта система была распространена на тропические циклоны других регионов (кроме Индийского океана). В 1979 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО) совместно с национальной метеослужбой США расширили этот список, включив также и мужские имена.

Один из первых «мужских» тайфунов — «Ирвинг» — едва не погубил наш маленький геологический отряд на Курильских островах, застав нас врасплох на перевале через хребет Вернадского на острове Парамушир 21 августа 1979 года. Навсегда осталось в памяти ощущение неминуемой близкой гибели от переохлаждения, разрешившееся все-таки чудом спасения. А дело происходило на Северных Курилах, куда добираются редкие и изрядно ослабленные тайфуны, трудно вообразить их мощь в низких широтах.

Ураганам без озона лучше

Вообще же условия образования циклонов хорошо изучены. В мировом океане выявлены семь областей их зарождения, все они расположены в некотором удалении в обе стороны от экватора, где периодически на достаточно больших площадях (4–8 × 10⁶ км²) вода прогревается на глубину в несколько десятков метров выше критической (26,8 °С). Это основные, эмпирически выявленные условия зарождения тайфунов. Всего за год на планете возникает в среднем около 80 тропических циклонов со штормовыми и ураганными ветрами. Счет ведется с 1851 года. Самым ураганным долгое время считался 1933 год, когда синоптики зафиксировали появление 21 тропического циклона. В 1887 и 1995 годах их было 20. Рекордным стал 2005-й — 26 тропических ураганов.

Результаты статистического исследования истории ураганов можно представить наглядно множеством способов. При этом становится ясно, что поведение среднего атлантического циклона заметно отличается от поведения среднего тихоокеанского. Искривление траектории обычно объясняется наличием сил Кориолиса. Однако сила Кориолиса зависит только от широты, и в обоих случаях должна быть одинаковой. Карта: Ethan J Gibney, GISP, IMS/NOAA Coastal Service Center

В Тихом океане с 1884 по 1983 год наблюдалось 2193 тайфуна, из них почти половина (937) сериальных. Этот факт привлекает особое внимание. Сериальными называют 2–4 тайфуна, которые возникают через день-два друг за другом в одной и той же точке океана. Но теоретически это событие почти невероятное: тайфун сильно охлаждает океанскую воду, чтобы тайфун зародился тут снова, что-то должно вновь разогреть воду.

Как выяснилось, места зарождения сериальных тайфунов располагаются над активными геологическими структурами, расположенными на дне океана в зоне пересечения крупных разломных структур, или в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов. Примером могут служить тайфуны «Эмми» и «Фрэнсис», зародившиеся над осевой частью Срединно-Атлантического хребта в зоне пересечения последнего трансформным разломом Зеленого Мыса.

Благодаря применению космических спутников удалось изучить и маршруты тайфунов. После зарождения они под влиянием пассатов движутся на запад, но затем силы Кариолиса разворачивают их сначала к северу, а потом и на восток. Такой параболической траекторией движения обладает около половины (47%) тайфунов. Другая большая группа (21%) проходит как бы половину такой траектории, перемещаясь с юго-востока на северо-запад. По 7% тайфунов движутся с востока на запад и с юго-запада на северо-восток. 4% идут с юга на север, а ещё 14% не укладываются ни в какие закономерности.

Первый вывод из вышесказанного, что траектории движения тайфунов в принципе структурированы и в первом приближении совпадают с азимутами основных разломных структур сети планетарной трещиноватости, в составе которой ведущую роль играют ортогональные и диагональные элементы. Выявляется и явное предпочтение (почти 70%) северо-западного диагонального направления.

В траектории циклонов есть критические точки или точки поворота. Подойдя к такой точке, циклон замедляет скорость, останавливается, иногда стоит на месте несколько дней, а затем продолжает движение, резко изменив направление. Вблизи критической точки тайфун может описывать петли, возвращаться к ней. Дальнейший маршрут непредсказуем.

7 сентября 2005 года. Затопление 80% территории Нового Орлеана было вызвано не столько ураганным ветром как таковым, сколько разрушением дамбы в устье реки Миссисипи. Фото: Jocelyn Augustino/FEMA

Однако складывается впечатление, что пути тайфунов определяются в значительной мере направлением дегазирующих разломных структур, вдоль и над которыми происходит разрушение озонового слоя, прогрев воды и воздуха, за счет чего снижается давление и данное направление оказывается для тайфуна наиболее предпочтительным.

Здесь-то и кроется возможный ответ на вопрос, почему ураганы атакуют Новый Орлеан. Они идут по тектоническому разлому (вдоль которого и образовалась долина реки Миссисипи). Более того, этот разлом пролегает и на дне Мексиканского залива. Он протягивается точно по направлению Гавана — Новый Орлеан и отчленяет шельф Флориды от глубоководной части Мексиканского залива.

Сезон активного циклоногенеза в тропических и субтропических частях Тихого океана совпадает с минимальными значениями общего содержания озона, что подтверждает эмпирическое заключение классика мирового озоноведения Добсона (Gordon Miller Bourne Dobson, 1889–1976), сделанное им ещё в 1929 году: минимум озона всегда находится перед теплым фронтом или перед циклоном. Положение это подтверждено также исследованием связи между общим содержанием озона (ОСО) и количеством циклонов в районе Скалистых гор в США. В исследованном районе за пять лет с 1971 по 1975 год возникло 480 циклонов и столько же минимумов ОСО. При этом минимумы возникали за 2–3 суток до образования циклонов, маршруты последних пролегали вслед за перемещением минимумов озона и проходили по разломным зонам. В зонах пересечения разломных зон и минимумы ОСО, и циклоны меняли свое направление под углом 90°.

Исследование Джеймса Элснера (James Elsner) из Университета штата Флорида (Florida State University), опубликованное в сентябрьском выпуске журнала Nature, показывает, что на протяжении последних 25 лет и число, и мощность тропических циклонов неуклонно возрастают. Вывод, который он делает, вполне ожидаем: виновато глобальное потепление. Однако отметим, что рост числа ураганов синхронен росту самого широкого спектра стихийных бедствий, и обстоятельство это нельзя игнорировать. Если корреляция дегазирующих разломных структур и центров озоновых аномалий будет доказана, причина такого роста будет ясна: усиливающаяся планетарная дегазация — это выбросы водорода из жидкого ядра Земли. Над центрами дегазации активно разрушается озоновый слой. Через озоновые дыры поверхности земли достигает дополнительная солнечная энергия. Она нагревает воду в океанах. В местах нагрева возникают циклоны.

Владимир Сывороткин, 10.09.2008