• A trópusi ciklonok kialakulása/halála • A trópusi ciklonok nevei • Trópusi ciklonokhoz kapcsolódó rekordok, néhány nevezetes trópusi ciklon • Miért okoznak pusztítást a trópusi ciklonok? • Trópusi ciklonok és az éghajlatváltozás • A Sandy útvonala, károkozása • Miért okozott olyan nagy károkat a Sandy? • A Sandy előrejelezhetősége • Szupervihar volt-e Sandy? • Lesznek-e jövőbeli Sandyk?
Adatforrások • Az előadásban szereplő adatok, táblázatok, térképek a WMO, a NOAA/NHC, a JMA, a BOM, a Météo France és az ECMWF honlapjáról, előadásaiból származnak. • A műholdfotók, radarképek, ciklonpályák a NOAA, a JMA, a BOM és a Wikipédia honlapjáról származnak. • A fényképek többsége a CBS, az index.hu, az origo.hu és a newyorker.com honlapjairól származik.
A trópusi ciklonok kialakulása – frontális verzió A passzát szelek áramlási rendszerében valamilyen okból hullámok keletkeznek – pl. a szelek szárazföldnek ütköznek, vagy az egyenlítői szélcsendzóna és a passzátszelek határán konvergencia zónák alakulnak ki – a konvergencia mentén konvektív rendszer alakul ki, amely forgó mozgásba kezd, és kedvező viszonyok esetén trópusi ciklonná fejlődik.
A trópusi ciklonok kialakulása – konvektív verzió 1. 26 fok felett a tengervíz felületi feszültsége lecsökken, ezért sokkal könnyebben párolog. A meginduló konvekció során Cb tornyok kialakulása kezdődik, közben látens hő szabadul fel, a hőmérséklet a vertikális áramlás mentén az egész troposzférában lassan, de állandóan emelkedik, aminek hatására az izobár felületek a felső rétegekben felpúposodnak. A magasban így létrejövő horizontális légnyomás-különbség következtében a felső troposzférában megindul a levegő szétáramlása, tehát a képződő rendszer alján a légnyomás csökken, ami oda vezet, hogy az alsó rétegben erősödik a nedves levegő beáramlása. A kialakuló zivatarok széllökései hullámossá teszik a tengert, így nagyobb lesz a felülete, még gyorsabban párolog. 2. Az alsó rétegben erősödik a beáramló levegő ciklonális cirkulációja, ami átadódik a felsőbb rétegeknek, és összefüggő ciklonális örvény épül ki a felső troposzféra közepéig. Fent is kialakul egy gyenge alacsony nyomású mag, ahonnan a levegő radiálisan áramlik kifelé. Ahogy a rendszer be- és feláramló részében a ciklonális cirkuláció erősödik, a felső szétáramlás „karjai” egyre nagyobb ívben nyúlnak ki. A szétáramló gyűrű felett a levegő viszonylag hideggé válik, ezért a mag felső részében leszálló légmozgás indul meg. 3. Az áramlás egyre rendezettebbé válik, az alul beáramló levegő egyre messzebbről jön, a mag körül a nyomás gyorsan csökken, és a mag belsejében a leszálló légmozgás egyre lejjebb hatol. A leszálló levegő adiabatikusan melegszik, és a ciklon közepén egyre nagyobb felhőmentes „mélyedés” alakul ki, amit a ciklon szemének nevezünk. A szem körül levő felhőfal a „szemfal”. A szem levegője és a körülötte levő szemfal nedves levegője között kicserélődés indul meg. 4. A szem közepében erősödik a leáramlás, és a szem lehatol egészen a rendszer aljára, ezzel kialakul a rendszer időszakos egyensúlya.
A trópusi ciklonok kialakulása konvektív verzió
Áramlás a kifejlett trópusi ciklonban (Északi-félteke)
A trópusi ciklonban ható erők (Északi-félteke)
A trópusi ciklonok halála • Amennyiben a trópusi ciklon 26 foknál hidegebb vízfelület fölé ér, vagy szárazföld fölé érkezik, megszűnik a meleg-nedves levegő utánpótlása, a látens hő felszabadulása, a konvekció legyengül, a ciklon disszipálódik. A disszipációt a szárazföld fölötti erősebb súrlódás is gyorsítja. • Ha a ciklon nem mozog (ezt elsősorban El Niño idején figyelték meg a Mexikótól nyugatra kifejlődő ciklonoknál), akkor kb. 50-75 m mélységig, naponta kb. 1 fokkal csökkenti a tenger hőmérsékletét, és a lehűlő tenger miatt csökken a ciklon erőssége.
A trópusi ciklonok pályái
A trópusi ciklonok pályái
Ciklonszezonok és tengervíz hőmérséklet
Trópusi ciklon előrejelző központok
A trópusi ciklonok regionális elnevezései Hurrikán – Eredete: huracán – maja-kicse szó – jelentése: hatalmas esőcsepp – Később Huracán az Ég istene lett a maja indiánoknál. A majákkal kereskedő karibi indiánok átvették az Huracán nevet, de náluk a Pokol istene lett. Tájfun – Eredete: tai fung, tai feng – kínai kifejezés – jelentése: nagy szél. Kami kaze – Isteni szél – amikor Kublai kán 1281-ben megtámadta Japánt, egy hatalmas tájfun semmisítette meg a mongol-kínai hajóhadat. – A II. világháború óta a japánok is a tájfun kifejezést használják.
A trópusi ciklonok nevei •
• • • • •
Régiótól függ a ciklonok elnevezése: Egyes régiókban (pl. Amerika környéke) évente van egy névlista, amiben felváltva szerepelnek férfi és női nevek. A neveket a térségben élő népek nyelve szerint választják, tehát spanyol, angol vagy francia nevek vannak. A lista minden 7. évben ismétlődik. Polinéziában (Hawaii, Fidzsi-szigetek) polinéz vagy angol neveket használnak. Ausztráliában angol neveket alkalmaznak Ázsia keleti részén általában japán, kínai, koreai, filippínó, viet nyelvű növény vagy állatneveket használnak. Az Indiai-óceán északi felén pastu, arab és hindi neveket használnak. Az Indiai-óceán déli részén francia, angol és afrikai nyelvekből származó neveket használnak.
•
A listák lehetnek évente kezdődőek (tehát minden évben „A”-val kezdődik az első ciklon neve) vagy folyamatosak (ha az előző évben „M” betűvel kezdődött az utolsó ciklon, akkor idén „N” betűvel fog az első. Amennyiben egy ciklon nagy emberi áldozatokat követelt, vagy nagy anyagi kárt okozott, azt a nevet újra már nem lehet használni.
•
Amennyiben a ciklon az egyik régióból egy másikba megy át, akkor két dolog történhet. 1. Új nevet kap (pl. ha a karibi térségből átmegy a Csendes-óceán keleti részére vagy fordítva, vagy az amerikai részről az ázsiai részre megy, vagy az ausztrál részről az afrikai térségbe megy. 2. Megtartja az eredeti nevét (pl. ha a fidzsi térségből ausztrál vagy új-zélandi területre lép.
• •
A trópusi ciklonok régiónkénti elnevezése szélsebesség szerint
Trópusi ciklon aktivitás 1960-2010 Északi-félteke (nem a média által rekord évnek kikiáltott 2005. év a rekorder)
Atlanti ciklonok energiája 1950-2004
Az AMO és az atlanti ciklonok energiájának kapcsolata Több évtizedes atlanti oszcilláció (AMO) 1856-2009
Az AMO és az atlanti ciklonok számának kapcsolata Atlanti ciklonok száma 1850-2006
Több évtizedes atlanti oszcilláció (AMO) 1856-2009
A trópusi ciklonok átalakulása, egyéb trópusi rendszerek és elnevezések • Extratrópusi ciklon – Amikor a trópusi ciklon a magasabb szélességekre ér, és az energia ellátását már nem a tengerből felszabaduló látens hő, hanem a mérsékeltövi ciklonra jellemző hőmérsékleti baroklinitás szolgáltatja, akkor extratrópusi ciklonnak nevezzük. Ez az átalakulás általában 12-72 óra alatt megy végbe, a Sandy is ilyen ciklon volt, amikor elérte az amerikai partot. • Szubtrópusi ciklon – Általában mérsékeltövi ciklonból keletkezik, 23 foknál melegebb tengervíz fölött. Egyaránt hordozza a trópusi ciklonok konvektív tulajdonságait, és a mérsékeltövi ciklonok tulajdonságait (pl. hideg mag) is. Bizonyos esetekben, melegebb tengerek fölé érve átalakulhat trópusi ciklonná. Ilyen ciklon volt pl. 2005-ben a Vince hurrikán, ami trópusi viharrá szelídülve elérte Portugáliát és Spanyolországot. (ELTE – Héver Annamária) • Mediterrán hurrikán – Szeptember, október folyamán a Ligur-tenger vagy Szicília térségében keletkező mérsékeltövi ciklon az energiája viszonylag jelentős részét a meleg tengervízből szerzi, gyakran erős vagy viharos szél, és hatalmas felhőszakadások jellemzik.
Miért okoznak akkora károkat a trópusi ciklonok? • Rendkívüli szélsebesség, és az ebből adódó pusztító hatás (12 m/s – Balaton 100 N/m2 nyomás, egy 5-ös erősségű hurrikánban több, mint 3300 N/m2 nyomás van) • Hatalmas felhőszakadás 100-1000 mm/nap csapadék, ez nagy árvizeket okoz, hegyes területeken földcsuszamlással. • Vihardagály, és emellé még hatalmas hullámok is járulnak.
Vihardagály létrejötte
A ciklon belsejében lévő alacsony nyomás miatt megemelkedik a tenger szintje (1 hPa nyomáscsökkenés kb. 1 cm-rel emeli a vízszintet). A ciklonba spirálisan befelé fújó szél maga előtt nyomja a tengervizet, így a ciklon közepén egy vízkupola alakul ki, ami akár 2-6 m-rel magasabb tengervízszintet okoz. Emellé, főleg lapos partvidék esetén hatalmas, 8-10 méteres hullámok járulnak.
Trópusi ciklonokhoz kapcsolódó rekordok és híres (hírhedt) ciklonok
A Réunion szigetéhez köthető rekordok
A Gamède pusztítása a szigeten Az árvíz által összedöntött híd A Commerson-kráter
A Gamède pusztítása a szigeten
A legalacsonyabb (nem tornádóban) mért légnyomás: 870 hPa Tip szupertájfun szeme (16°44'N, 137°46'E) – 1979. X. 12. A Tip tájfun szeme 1979. X. 12. Tip: Legnagyobb átmérőjű ciklon: 2220 km 1086 km-es sugáron belül volt trópusi viharnál (63 km/h) erősebb szél benne Tracy
Legkisebb ciklonok amelyekben a szél sebessége meghaladta a 63 km/h-t Tracy – 1974 – 48 km-es sugár (3-as erősség) Inez – 1967 – 37 km-es sugár Marco – 2008 – 19 km-es sugár
A legnagyobb légnyomás csökkenés 24 óra alatt: 100 hPa (976/876 hPa) 1983. IX. 22-23 a Forrest tájfunban (18°00'N, 136°00'E)
Tracy és Tip
Leghosszabb életű trópusi ciklonok: San Ciriaco – 33 nap (28 nap) 1899. Atlanti-óceán John – 31 nap 1994.08.10. – 09.10. Északkelet- és Északközép-Csendes-óceán Ginger – 27 nap (31 nap) 1971. Atlanti-óceán Nadine – 23 nap 2012.09.11. – 10.4. Atlanti-óceán Leon-Eline – 20 nap 2000.02. 3-23. Indiai-óceán
San Ciriaco
John
A Wilma hurrikánhoz köthető rekordok 24 órás csapadék – 1634 mm – Isla Mujeres – Mexikó – Quintana Roo 2005. X. 21-22. 42 órás csapadék – 1746 mm – Isla Mujeres – Mexikó – Quintana Roo 2005. X. 20-22. (Északi-félteke rekordok) Legalacsonyabb légnyomás a Nyugati-féltekén: 882 hPa 2005. X. 19. ⇓ Cancún (5-ös erősségű volt a hurrikán)
Isla Mujeres
A Wilma eléri Cancúnt
A Wilma hurrikán Floridában
A Katrina halad New Orleans felé
A Katrina által okozott károk New Orleansban
A legerősebb széllökés, amit tornádón kívül mértek: 408 km/h (112.3 m/s) – 1994. IV. 10. 10.55 UTC Barrow Island – Az Olivia nevű trópusi ciklonban
Barrow Island fölülről
Közlekedési tábla Barrow Island-en
A Caterina 2004. márciusában az első hurrikán volt, amelyik az Atlanti-óceán déli felén alakult ki. Caterina – 2004. III. 26. a Nemzetközi Űrállomásról fotózva
Képek a Caterináról
Vince hurrikán 2005. Az első hurrikán (trópusi viharrá gyengülve), amelyik elérte Spanyolországot az 1842. évi hurrikán óta
Andrew hurrikán 1992. • Floridában a fák egy része a hurrikán forgásával ellentétes irányban dőlt ki, ebből arra következtettek, hogy tornádó tölcsérek voltak a ciklonban. Ezt azóta más ciklonokban is sikerült kimutatni.
Leghalálosabb trópusi ciklon Bhola – Kelet-Pakisztán (Banglades) – 1970. 300000 (500000) halott, 2.5 (5.0) millió ember vesztette el az otthonát
A legtöbb kárt okozó atlanti ciklonok • • • •
Miami Galveston Katrina Galveston
• Sandy
– 1926 – 157 milliárd $ – 1900 – 99.4 milliárd $ – 2005 – 81 milliárd $ – 1915 – 68 milliárd $ – 2012 – 60-100 milliárd $
Történelem formáló ciklonok • Kami kaze (Isteni szél) tájfun – 1281-ben, amikor Kublai kán (régebbi magyar könyvekben Kubiláj kán) megtámadta Japánt, a mongol-kínai hajóhadra egy hatalmas tájfun csapott le, és pusztította el, így Japán megmenekült. • Bhola ciklon – 1970-ben csapott le Kelet-Pakisztánra 300-500 ezer ember halálát okozva, és 2,5-5 millió ember veszítette el az otthonát, emiatt 1971-ben lázadások törtek ki, majd Banglades néven új állam alakult.
A trópusi ciklonok és az éghajlatváltozás • 10 évvel ezelőtt úgy gondolták, hogy a felmelegedő tengerek miatt a ciklonok száma és erőssége is növekedni fog, valamint a szezonok hossza megnyúlik, és olyan területeken is lesznek ciklonok, ahol eddig nem voltak. • Jelenleg úgy gondolják, hogy nem vagy csak kismértékben növekszik a számuk, viszont erősebbek lesznek, megnyúlik a szezonjuk, és új területeken is megjelenhetnek. • Néhány új elmélet szerint (Anand Gnanadesikan, NOAA/NHC – Geophysical Research Letters) a felmelegedés miatt csökkenni fog az óceánokban a klorofill mennyisége, emiatt átlátszóbbak lesznek az óceánok, a napfény mélyebbre jut le, ezért a tenger felszíne hidegebb lesz, így a ciklonok száma és erőssége is csökkenni fog (nem mindenütt). (Egyelőre csak a Csendes-óceánban sikerült kimutatni a fitopplanktonok mennyiségének csökkenését, de a ciklonok száma nem csökkent kimutathatóan.)
A trópusi ciklonok befolyásolása • 60-as évek – bombarobbantás (igaz?) (törvény) • 70-es évek – atombomba robbantás a tengerben (végül nem próbálták ki) • 80-as 90-es évek – ezüst-jodid bejuttatása a felhőkbe – nem működött, mert kevés a túlhűlt víz a trópusi ciklonokban. • 2000-es évek tervei – szárazjég vagy folyékony nitrogén bejuttatásával második szemet kiépíteni a ciklonban, ami legyengíti – kételyek merültek fel (Ike) • Olaj vagy hungarocell bejuttatásával csökkenteni a tenger hullámzását, a párolgást – (Deep Water Horizon felrobbanása 2010. – nem gyengültek az arra elhaladó ciklonok) • Szárazjéggel vagy folyékony nitrogénnel lehűteni a tengert – iszonyatosan sok pénz, és nincs rá elég idő.
A Sandy hurrikán/extratrópusi ciklon
Sandy – X. 25.
Sandy – X. 28.
Sandy – X. 29. 18.35 UTC
A Sandy útvonala 2012. X. 18. – X. 30.
Jellemző atlanti ciklonpályák – Június – November
A hurrikánok száma 100 évente napi bontásban az atlanti térségben
A Sandy pusztításai Jamaica – X. 24.
Kuba – Santiago de Cuba X. 25.
Kuba X. 25.
Haiti – Port-au-Prince X. 25.
USA – Maryland X. 28.
USA – Connecticut X. 29.
USA – Southampton – elsodort ház X. 29.
USA – Seaside Heights X. 29.
USA – West Virginia X. 29.
USA – Atlantic City X. 29.
USA – South Bethany X. 29.
USA – New York X. 29.
USA – New York 14. utca X. 29.
USA – New York X. 29.
Miért okozott akkora károkat Sandy? • Az amerikaiak nem vették komolyan a figyelmeztetéseket, sokan nem hagyták el otthonukat, amelyeket összedöntött a szél, elsodort a víz, vagy elöntött a víz. • Az amerikai családi házak többsége fából épült, így sokkal kevésbé ellenálló, mint a téglából, vasbetonból épült házak. A házakban viszonylag nagy értékek (autók, ékszerek, háztartási elektromos gépek) voltak felhalmozva. • Sokan felelőtlenül kimentek a vihart fotózni, nézni, így a letörő faágak, lezuhanó tetők megsebesítették őket. • Rossz településszerkezet. Az őslakos indiánok (pahuatan és szeminola indiánok) egyetlen településüket sem rakták a tengerpartra. Az európai (angol, német, holland, spanyol) telepesek igen. (Miami, Boston, New York, stb.)
A Sandy előrejelezhetősége, a tényleges adatok és az előrejelzések összehasonlítása
A Sandy pályája • A Sandy hurrikán az évszaknak közel megfelelő pályán vonult a Karibtenger nyugati része fölül az USA keleti partjaihoz. • Az ECMWF (determinisztikus) már kb. 8 nappal előbb megfogta azt, hogy a hurrikán eléri New Yorkot, a GFS (determinisztikus) csak 5 nappal előbb jelezte előre pontosan a ciklon pályáját, azonban ez az idő elég volt az óvintézkedések megtételéhez. • A modellek egyike sem volt képes előrejelezni a Karib-tenger fölötti rendkívül gyors kimélyülést, de amikor a hurrikán létrejött már viszonylag pontosan jelezték előre a következő 1-5 napra vonatkozó további nyomásváltozásokat, szélsebességeket, csapadékot.
A Sandy középponti nyomásának előrejelzése az első napokban elég gyenge volt (X. 23. 00 UTC-s futtatás), így Kubára, Jamaikára nem lehetett jó előrejelzést készíteni, a 4. nap után azonban már jó volt az előrejelzés. (A X. 23. 12 UTC-s futás viszont már megfogta a kimélyülést)
A partot érés előtt 9.5 nappal (még a hurrikán létrejötte előtt) a futtatások 25-30%-a adott 60 KT feletti szélsebességet Amerika partjaihoz.
Az október 23-án 12 UTC-s (7 nappal a partot érés előtt) 52 futtatás közül 47 azt adta, hogy a Sandy eléri az északkeleti partvidéket.
A csapadék előrejelzések és a radarral korrigált észlelések (még a 8 nappal korábbi előrejelzés is viszonylag jó)
A széllökések előrejelzése is pontos volt, a New Jersey partvidékre 75-85 mph volt előrejelezve, és 55-96 mph-t (zömében 70-80 mph-t) észleltek
Az ECMWF előrejelzése poláris műholdak adatinak felhasználásával és nélkülük
955 hPa
Modell analízis X. 29 12 UTC
950 hPa alatt
Előrejelzés X. 29. 18 UTC (partot érés)
950 hPa alatt
Előrejelzés X. 29. 21 UTC
955 hPa alatt
Előrejelzés X. 30. 00 UTC
948.5 hPa
Az észlelt nyomás X. 30. 00 UTC
965 hPa
Előrejelzés X. 30. 06 UTC
Az előrejelzett szél és széllökés mező Az észlelt szél
Sárga Narancs Piros
– 70 km/h feletti lökés – 90 km/h feletti lökés – 110 km/h feletti lökés
A magyar riasztási küszöbök
X. 29 15 UTC
X. 29 18 UTC
X. 29 21 UTC
X. 30 00 UTC
X. 30 03 UTC
X. 30 06 UTC
X. 30 09 UTC
X. 30 12 UTC
X. 30 15 UTC
Észlelt szél A Philadelphia Boston közötti részen 14-23 m/s volt a szél átlagsebessége 6-9 órán keresztül. X. 29. 21 UTC X. 30. 00 UTC
A csapadék előrejelzés és észlelés
Csapadék előrejelzés X. 28. 12 UTC- X. 31. 00 UTC
100-200 mm
Csapadék észlelés X. 28. 12 UTC- X. 31. 00 UTC
207.8 mm
Csapadék és hőmérséklet észlelések A jellemző csapadék eső, zivatart nagyobb mérőállomás nem jelentett. A csapadék egy erős melegfront csapadékára hasonlít. X. 29 00 UTC
X. 29 06 UTC
Továbbra is intenzív csapadék, az esőt néhol havazás váltja fel
X. 29 12 UTC
X. 29 18 UTC
Látható, hogy az Appalache-hegység és a Nagy tavak között egyre nagyobb területen esett hó, de 600 m alatt a hőmérséklet pozitív maradt, így a lehulló hó nagy része síkvidéken elolvadt, de az Appalache hegységben 60-120 cm-es hó esett 2 nap alatt.
X. 30. 00 UTC
X. 30. 06 UTC
Szupervihar volt-e Sandy? • Meteorológiai szempontból semmiképp sem. Európát, Amerikát, Ázsiát is érték el ennél lényegesen erősebb viharok az elmúlt években. A rendkívülisége abban rejlett, hogy kb. 1500 km hosszban, és 500 km szélességben meghaladta a széllökések sebessége a 70 km/h-t, míg egy kb. 300-350 km átmérőjű körben a 110 km/h-t is. A szél néhány nagyváros környékén (New York, Boston) ÉK-i irányból fújt, 70-80 km/h átlagsebességgel, 6-12 órán keresztül, ami jelentős, 3-5 méteres vihardagályt okozott. • A csapadéka viszonylag nagy volt, de egyéb trópusi ciklonokhoz képest elhanyagolható. • Egyéb veszélyes jelenség (villámlás, jégeső) csak 1-2 helyen fordult elő benne, a csapadéka inkább egy igen erős melegfrontra emlékeztetett. • A szupervihar jelleg inkább a károkozásban mutatkozott meg, de ez főleg az amerikai építkezési szokásokra vezethető vissza.
Kínát idén 6 trópusi vihar vagy tájfun érte el, amelyekből 4 erősebb volt Sandynél, Tajvant 4, amiből 3 erősebb volt Sandynél, Koreát 5, amiből 1 erősebb volt Sandynél – ezekről szinte semmit sem írt, harsogott a média, pedig Kína ugyanolyan világhatalom mint az USA, és Sanghai, Hong Kong nagyobb városok, mint New York Ciklonpályák 2012-ben Ázsiában
Várható-e Sandyhez hasonló vihar Amerika keleti partjainál?
• Nagy valószínűséggel várható, hogy 10-15 éven belül eléri trópusi vihar, vagy ciklon New York környékét.
Ciklonok
1999
2000
New York
közelében 1999-2011.
2011
2001
2008
Hurrikánok ismétlődési gyakorisága (év)
16-20 év
3-asnál erősebb hurrikánok ismétlődési periódusa (év)
70-75 év
Köszönöm, hogy meghallgattak Ďakujem
Dziêkujê bardzo
Благодарам
Danke schön Оченъ спасибо
Labai ačiū Dank u zeer
Merci beaucoup Хвала лепо
Hvala lepo Liels paldies Xiè xie Takk Grazie
Благодaря
Grazzi
Mulţumesc
Tack så mycket
Спасибі
Aitäh
Kiitoksia paljon
أShokran Gazillan Tak
Obrigado
Arigato
Teşekkürler Muchas gracias Ευχαριστώ πολύ
Thank you for your attention
