Skala Saffira-Simpsona -Saffir–Simpson scale

Skala Saffira-Simpsona , maksymalne utrzymujące się wiatry trwające 1 minutę
Kategoria SM węzły mph km/godz
5 ≥ 70 ≥ 137 ≥ 157 ≥ 252
4 58–70 113–136 130–156 209–251
3 50–58 96–112 111–129 178–208
2 43–49 83–95 96–110 154–177
1 33–42 64–82 74–95 119–153
TS 18–32 34–63 39–73 63–118
TD ≤ 17 ≤ 33 ≤ 38 ≤ 62

Skala wiatru huraganów Saffira-Simpsona ( SSHWS ) klasyfikuje huragany — które na półkuli zachodniejcyklonami tropikalnymi , których intensywność przekracza intensywność tropikalnych depresji i burz tropikalnych — na pięć kategorii wyróżnionych intensywnością utrzymujących się wiatrów . Ten system pomiarowy był wcześniej znany jako skala huraganu Saffira-Simpsona lub SSHS .

Aby cyklon tropikalny został sklasyfikowany jako huragan, musi mieć średnie maksymalne utrzymujące się wiatry o średniej jednej minucie na wysokości 10 m nad powierzchnią o prędkości co najmniej 74 mil na godzinę (64 węzłów, 119 km / h; kategoria 1). Najwyższa klasyfikacja w skali, Kategoria 5 , składa się z burz z utrzymującym się wiatrem o prędkości co najmniej 157 mil na godzinę (137 węzłów, 252 km / h). Klasyfikacje mogą dostarczyć pewnych wskazówek co do potencjalnych szkód i zalania , jakie huragan spowoduje po dotarciu na ląd .

Skala huraganu Saffira-Simpsona opiera się na największej prędkości wiatru uśrednionej w jednominutowym przedziale 10 m nad powierzchnią. Chociaż skala pokazuje prędkości wiatru w ciągłych zakresach prędkości, National Hurricane Center i Central Pacific Hurricane Center przypisują intensywność cyklonów tropikalnych w odstępach co 5 węzłów (np. 100, 105, 110, 115 węzłów itp.) z powodu nieodłączną niepewność w szacowaniu siły cyklonów tropikalnych. Prędkości wiatru w węzłach są następnie przeliczane na inne jednostki i zaokrąglane do najbliższych 5 mph lub 5 km/h.

Skala wiatru huraganu Saffira-Simpsona jest używana oficjalnie tylko do opisania huraganów, które tworzą się na Oceanie Atlantyckim i północnym Pacyfiku na wschód od międzynarodowej linii zmiany daty . Inne obszary używają różnych skal do oznaczania tych burz, które w zależności od obszaru nazywane są cyklonami lub tajfunami . Obszary te (z wyjątkiem JTWC ) wykorzystują uśrednione wiatry z trzech lub dziesięciu minut do określenia maksymalnej utrzymującej się prędkości wiatru, tworząc ważną różnicę, która udaremnia bezpośrednie porównanie między maksymalnymi prędkościami wiatru podczas burz mierzonymi za pomocą skali wiatru Saffira- Simpsona ( zwykle 14% bardziej intensywne) i te mierzone przy użyciu interwału dziesięciominutowego (zwykle 12% mniej intensywne).

Istnieje pewna krytyka SSHWS za nieuwzględnienie deszczu, fali sztormowej i innych ważnych czynników, ale obrońcy SSHWS twierdzą, że częścią celu SSHWS jest bycie prostym i łatwym do zrozumienia.

Historia

Skala została opracowana w 1971 roku przez inżyniera budownictwa lądowego Herberta Saffira i meteorologa Roberta Simpsona , który w tym czasie był dyrektorem amerykańskiego Narodowego Centrum Huraganów (NHC). Skala została wprowadzona do wiadomości publicznej w 1973 roku i była szeroko stosowana po tym, jak Neil Frank zastąpił Simpsona na czele NHC w 1974 roku.

Wstępna skala została opracowana przez Herberta Saffira, inżyniera budowlanego , który w 1969 roku zlecił ONZ zbadanie tanich mieszkań na obszarach narażonych na huragany. Podczas przeprowadzania badania Saffir zdał sobie sprawę, że nie ma prostej skali opisującej prawdopodobne skutki huraganu. Odzwierciedlając użyteczność skali Richtera do opisywania trzęsień ziemi, opracował skalę 1–5 opartą na prędkości wiatru , która wykazała oczekiwane uszkodzenia konstrukcji. Saffir przekazał skalę NHC, a Simpson dodał skutki fali sztormowej i powodzi.

W 2009 roku NHC podjął działania mające na celu wyeliminowanie zakresów ciśnienia i fal sztormowych z kategorii, przekształcając je w skalę czystego wiatru, zwaną skalą huraganu Saffira-Simpsona (eksperymentalna) [SSHWS]. Nowa skala zaczęła działać 15 maja 2010 r. Skala nie obejmuje zasięgów powodzi, szacunków sztormów , opadów i lokalizacji, co oznacza, że ​​huragan kategorii 2, który uderza w duże miasto, prawdopodobnie wyrządzi znacznie więcej skumulowanych szkód niż huragan kategorii 5, który uderza w obszar wiejski. Agencja podała różne huragany jako powody usunięcia „niedokładnych naukowo” informacji, w tym huragan Katrina (2005) i huragan Ike (2008), które miały silniejsze niż szacowano fale sztormowe, oraz huragan Charley (2004), który miał słabsze niż szacowano fala sztormowa. Od czasu usunięcia ze skali huraganu Saffira-Simpsona przewidywanie i modelowanie fal sztormowych jest teraz obsługiwane przy użyciu komputerowych modeli numerycznych, takich jak ADCIRC i SLOSH .

W 2012 r. NHC rozszerzyło zakres prędkości wiatru dla kategorii 4 o 1 milę na godzinę w obu kierunkach, do 130–156 mil na godzinę, z odpowiednimi zmianami w innych jednostkach (113–136 węzłów, 209–251 km/h), zamiast 131– 155 mil na godzinę (114–135 węzłów, 210–249 km / h). NHC i Central Pacific Hurricane Center przypisują intensywność cyklonów tropikalnych w krokach co 5 węzłów, a następnie przeliczają je na mile na godzinę i km / hz podobnym zaokrągleniem dla innych raportów. Tak więc intensywność 115 węzłów jest oceniana jako kategoria 4, ale przeliczenie na mile na godzinę (132,3 mil na godzinę) zaokrągliłoby w dół do 130 mil na godzinę, co sprawia, że ​​wydaje się, że jest to burza kategorii 3. Podobnie intensywność 135 węzłów (~155 mil na godzinę, a zatem kategoria 4) wynosi 250,02 km/h, co zgodnie z definicją stosowaną przed zmianą byłoby kategorią 5. Aby rozwiązać te problemy, NHC było zobowiązane do nieprawidłowego zgłaszaj burze z prędkością wiatru 115 węzłów przy 135 mil na godzinę i 135 węzłów przy 245 km / h. Zmiana definicji umożliwia prawidłowe zaokrąglanie burz o prędkości 115 węzłów w dół do 130 mil na godzinę, a burz o prędkości 135 węzłów jako 250 km/h i nadal kwalifikuje się jako kategoria 4. Ponieważ NHC wcześniej nieprawidłowo zaokrąglał, aby utrzymać burze w kategorii 4 w każdej jednostce miary zmiana nie wpływa na klasyfikację burz z lat poprzednich. Nowa skala zaczęła działać 15 maja 2012 roku.

Kategorie

Skala dzieli huragany na pięć różnych kategorii w zależności od wiatru. Amerykańskie Narodowe Centrum Huraganów klasyfikuje huragany kategorii 3 i wyższej jako główne huragany , a Joint Typhoon Warning Center klasyfikuje tajfuny o prędkości 150 mil na godzinę (241 km/h) lub większej (silna kategoria 4 i 5) jako supertajfuny (chociaż wszystkie tropikalne cyklony mogą być bardzo niebezpieczne). Większość agencji pogodowych stosuje definicję utrzymujących się wiatrów zalecaną przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO), która określa pomiar wiatrów na wysokości 33 stóp (10,1 m) przez 10 minut, a następnie obliczenie średniej. Z kolei US National Weather Service , Central Pacific Hurricane Center i Joint Typhoon Warning Center definiują utrzymujące się wiatry jako średnie wiatry w okresie jednej minuty, mierzone na tej samej wysokości 33 stóp (10,1 m) i taka jest stosowana definicja dla tej skali.

Skala jest z grubsza logarytmiczna w prędkości wiatru.

Pięć kategorii opisano w kolejnych podsekcjach, w kolejności rosnącej intensywności. Intensywność przykładowych huraganów pochodzi zarówno z czasu wyjścia na ląd, jak i maksymalnej intensywności.

Kategoria 1

Kategoria 1
Utrzymujące się wiatry Ostatnie wyjście na ląd
33–42 m/s
64–82 węzłów
119–153 km/h
74–95 mph
Nicole 2022-11-10 0620Z kolorowe.jpgNicole w 2022 roku zbliża się do wyjścia na ląd na Florydzie

Bardzo niebezpieczne wiatry spowodują pewne szkody

Burze kategorii 1 zwykle nie powodują znaczących uszkodzeń strukturalnych większości dobrze zbudowanych konstrukcji stałych; mogą jednak przewracać niezakotwiczone domy mobilne , a także wyrywać lub łamać słabe drzewa. Źle przymocowane gonty lub dachówki mogą zdmuchnąć. Powodzie przybrzeżne i uszkodzenia molo są często związane z burzami kategorii 1. Przerwy w dostawie prądu są zazwyczaj rozległe lub rozległe, czasami trwają kilka dni. Mimo że jest to najmniej intensywny rodzaj huraganu, nadal może powodować rozległe szkody i może być burzami zagrażającymi życiu.

Huragany, które osiągnęły najwyższą intensywność kategorii 1 i dotarły na ląd przy tej intensywności, to: Juan (1985), Ismael (1995), Danny (1997), Stan (2005), Humberto (2007), Isaac (2012), Manuel (2013), Earl (2016), Nate (2017), Barry (2019), Lorena (2019), Hanna (2020), Isaias (2020), Gamma (2020), Nicholas (2021), Pamela (2021), Julia (2022), Lisa (2022) i Nicole (2022).

Kategoria 2

Kategoria 2
Utrzymujące się wiatry Ostatnie wyjście na ląd
43–49 m/s
83–95 węzłów
154–177 km/h
96–110 mph
Agata 2022-05-30 1700Z.jpg
Agatha w 2022 roku w pobliżu miejsca wyjścia na ląd w Puerto Angel w Meksyku

Niezwykle niebezpieczne wiatry spowodują rozległe szkody

Burze o natężeniu kategorii 2 często uszkadzają pokrycia dachowe (czasami odsłaniając dach) i wyrządzają szkody źle skonstruowanym drzwiom i oknom. Źle skonstruowane znaki i pomosty mogą ulec znacznym uszkodzeniom, a wiele drzew zostanie wyrwanych z korzeniami lub złamanych. Domy mobilne, zakotwiczone lub nie, są zwykle uszkadzane, a czasem niszczone, a wiele produkowanych domów również cierpi z powodu uszkodzeń konstrukcyjnych. Małe statki na niezabezpieczonych kotwicowiskach mogą zerwać swoje cumy . Prawdopodobne są rozległe lub prawie całkowite przerwy w dostawie prądu i rozproszona utrata wody pitnej, które mogą trwać wiele dni.

Huragany, które osiągnęły szczyt z intensywnością kategorii 2 i dotarły na ląd z tą intensywnością, to: Alice (1954), Ella (1958), Fifi (1974), Diana (1990), Gert (1993), Rosa (1994), Erin (1995), Alma (1996), Juan (2003), Alex (2010), Richard (2010), Tomas (2010), Carlotta ( 2012), Arthur (2014), Sally (2020), Olaf (2021), Rick (2021) i Agata (2022).

Kategoria 3

Kategoria 3
Utrzymujące się wiatry Ostatnie wyjście na ląd
50–58 m/s
96–112 węzłów
178–208 km/h
111–129 mph
Łaska 2021-08-21 0610Z.jpg
Grace w 2021 roku tuż przed wyjściem na ląd w Veracruz

Nastąpią druzgocące szkody

Cyklony tropikalne kategorii 3 i wyższej są opisywane jako główne huragany w basenach Atlantyku lub wschodniego Pacyfiku . Burze te mogą powodować pewne uszkodzenia strukturalne małych domów mieszkalnych i budynków gospodarczych, zwłaszcza tych z drewnianą ramą lub wyprodukowanych materiałów z niewielkimi uszkodzeniami ścian osłonowych . Budynki pozbawione solidnych fundamentów, takie jak domy mobilne, są zwykle niszczone, a dwuspadowe dachy są zdzierane. Wyprodukowane domy zwykle doznają poważnych i nieodwracalnych uszkodzeń. Powodzie w pobliżu wybrzeża niszczą mniejsze konstrukcje, podczas gdy większe konstrukcje są uderzane przez pływające szczątki. Duża liczba drzew jest wyrwana z korzeniami lub pęknięta, co izoluje wiele obszarów. Dodatkowo teren może być zalany w głębi lądu. Prawie całkowita lub całkowita utrata mocy może trwać do kilku tygodni, a woda prawdopodobnie również zostanie utracona lub zanieczyszczona.

Huragany, które osiągnęły szczyt z intensywnością kategorii 3 i dotarły na ląd przy tej intensywności, to: Easy (1950), Carol (1954), Hilda (1955), Audrey (1957), Eloise (1975), Olivia (1975), Alicia (1983), Elena (1985), Roxanne (1995), Fran (1996), Isidore (2002), Jeanne (2004), Lane (2006), Karl (2010), Otto (2016), Zeta (2020) i Grace (2021) .

Kategoria 4

Kategoria 4
Utrzymujące się wiatry Ostatnie wyjście na ląd
58–70 m/s
113–136 węzłów
209–251 km/h
130–156 mph
Ian 2022-09-28 1531Z.png

Ian w 2022 roku zbliża się do wyjścia na ląd na Florydzie

Nastąpią katastrofalne szkody

Huragany kategorii 4 mają tendencję do powodowania bardziej rozległych awarii ścian osłonowych, z pewnymi całkowitymi uszkodzeniami konstrukcyjnymi w małych rezydencjach. Ciężkie, nieodwracalne uszkodzenia i prawie całkowite zniszczenie zadaszenia stacji benzynowych i innych konstrukcji typu nawis o dużej rozpiętości są powszechne. Domy mobilne i produkowane są często spłaszczone. Większość drzew, z wyjątkiem najtwardszych, jest wyrywana z korzeniami lub łamana, co izoluje wiele obszarów. Burze te powodują rozległą erozję plaży , podczas gdy tereny mogą zostać zalane w głębi lądu. Należy spodziewać się całkowitych i długotrwałych strat energii elektrycznej i wody, które mogą utrzymywać się przez wiele tygodni.

Huragan Galveston z 1900 r. , najbardziej śmiercionośna klęska żywiołowa, jaka nawiedziła Stany Zjednoczone, osiągnął szczyt z intensywnością odpowiadającą dzisiejszej burzy kategorii 4. Inne przykłady burz, które osiągnęły najwyższą intensywność kategorii 4 i dotarły na ląd przy tej intensywności, to: Betsy (1965), Celia (1970), Carmen (1974), Frederic (1979), Joan (1988), Iniki (1992), Luis ( 1995), Iris (2001), Charley (2004), Dennis (2005), Gustav (2008), Ike ( 2008), Joaquin (2015), Harvey (2017), Laura (2020), Eta (2020), Iota ( 2020), Ida (2021) i Ian (2022).

Kategoria 5

Kategoria 5
Utrzymujące się wiatry Ostatnie wyjście na ląd
≥ 70 m/s
≥ 137 węzłów
≥ 252 km/h
≥ 157 mph
Dorian 2019-09-01 1601Z.png Dorian w 2019 roku zbliża się do wyjścia na ląd na Bahamach

Nastąpią katastrofalne szkody

Kategoria 5 to najwyższa kategoria w skali Saffira-Simpsona. Burze te powodują całkowitą awarię dachu w wielu budynkach mieszkalnych i przemysłowych, a niektóre kompletne awarie budynków, w wyniku których małe budynki gospodarcze są zdmuchnięte lub zburzone. Powszechne jest zawalenie się wielu dachów i ścian o dużej rozpiętości, zwłaszcza tych bez podpór wewnętrznych. Powszechne są bardzo ciężkie i nieodwracalne uszkodzenia wielu drewnianych konstrukcji szkieletowych oraz całkowite zniszczenie mobilnych/fabrycznych domów. Tylko kilka rodzajów struktur jest w stanie przetrwać w stanie nienaruszonym i tylko wtedy, gdy znajdują się co najmniej 3 do 5 mil (5 do 8 km) w głąb lądu. Obejmują one budynki biurowe, kondominium i apartamenty oraz hotele o solidnej konstrukcji betonowej lub stalowej, wielokondygnacyjne betonowe garaże oraz rezydencje zbudowane z cegły zbrojonej lub betonu/bloczka cementowego, z czterospadowymi dachami o nachyleniu nie mniejszym niż niż 35 stopni od poziomu i żadnych nawisów, a okna są wykonane z bezpiecznego szkła odpornego na huragan lub zasłonięte okiennicami. Jeśli większość z tych wymagań nie zostanie spełniona, może dojść do katastrofalnego zniszczenia konstrukcji.

Powódź burzy powoduje poważne uszkodzenia dolnych pięter wszystkich konstrukcji w pobliżu linii brzegowej, a wiele konstrukcji przybrzeżnych może zostać całkowicie spłaszczonych lub zmytych przez falę sztormową. Praktycznie wszystkie drzewa są wyrwane z korzeniami lub połamane , a niektóre mogą zostać okorowane, co izoluje najbardziej dotknięte społeczności. Jeśli huragan zagrozi zaludnionym obszarom, może być wymagana masowa ewakuacja obszarów mieszkalnych. Należy spodziewać się całkowitych i wyjątkowo długotrwałych przerw w dostawie prądu i wody, które mogą trwać nawet do kilku miesięcy.

Historyczne przykłady burz, które dotarły na ląd w kategorii 5, obejmują: „Kuba” (1924), „Okeechobee” (1928), „Bahamy” (1932), „Kuba – Brownsville” (1933), „Dzień pracy” (1935) , Janet (1955), Inez (1966), Camille (1969), Edith ( 1971), Anita (1977), David (1979), Gilbert (1988), Andrew (1992), Dean (2007), Felix (2007) , Irma (2017), Maria (2017), Michael (2018) i Dorian (2019). Żaden huragan kategorii 5 nie dotarł na ląd z taką siłą we wschodnim basenie Pacyfiku.

Krytyka

Niektórzy naukowcy, w tym Kerry Emanuel i Lakshmi Kantha, skrytykowali skalę jako uproszczoną, wskazując, że skala nie uwzględnia ani fizycznego rozmiaru burzy, ani ilości wytwarzanych przez nią opadów . Ponadto oni i inni zwracają uwagę, że skala Saffira-Simpsona, w przeciwieństwie do skali wielkości momentu używanej do pomiaru trzęsień ziemi , nie jest ciągła i jest skwantowana na niewielką liczbę kategorii. Proponowane klasyfikacje zastępcze obejmują wskaźnik intensywności huraganu, który opiera się na ciśnieniu dynamicznym powodowanym przez wiatry sztormowe, oraz wskaźnik zagrożenia huraganem, który opiera się na prędkościach wiatru przy powierzchni ziemi, promieniu maksymalnych wiatrów burzy i jej prędkości translacyjnej . Obie te skale są ciągłe, podobnie jak skala Richtera; jednakże żadna z tych skal nie była używana przez urzędników.

Proponowane rozszerzenia

Po serii potężnych systemów burzowych w sezonie huraganów na Atlantyku w 2005 roku , a także po huraganie Patricia , kilku publicystów i naukowców podniosło sugestię wprowadzenia kategorii 6 i zasugerowali powiązanie kategorii 6 z burzami z wiatrem większym niż 174 lub 180 mil na godzinę (78 lub 80 m / s; 151 lub 156 węzłów; 280 lub 290 km / h). Pojawiły się nowe wezwania do rozważenia tej kwestii po huraganie Irma w 2017 r., który był przedmiotem wielu pozornie wiarygodnych fałszywych doniesień jako burza „kategorii 6”, częściowo w wyniku używania tego terminu przez tak wielu lokalnych polityków. Odnotowano tylko kilka burz o takiej intensywności. Spośród 37 huraganów, które obecnie uważa się, że osiągnęły status kategorii 5 na Atlantyku, 18 miało prędkość wiatru 175 mil na godzinę (78 m/s; 152 węzłów; 282 km/h) lub większą, a tylko osiem miało prędkość wiatru 180 mil na godzinę (80 m/s). m/s; 160 węzłów; 290 km/h) lub większy ( huragan z okazji Święta Pracy z 1935 r. , Allen , Gilbert , Mitch , Rita , Wilma , Irma i Dorian ). Spośród 18 huraganów, które obecnie uważa się, że osiągnęły status kategorii 5 na wschodnim Pacyfiku, tylko pięć miało prędkość wiatru 175 mil na godzinę (78 m/s; 152 węzłów; 282 km/h) lub większą ( Patsy , John , Linda , Rick , i Patricia ), a tylko trzy miały prędkość wiatru 180 mil na godzinę (80 m / s; 160 węzłów; 290 km / h) lub większą (Linda, Rick i Patricia). Większość burz, które kwalifikowałyby się do tej kategorii, to tajfuny na zachodnim Pacyfiku, w szczególności tajfuny Tip i Halong w latach 1979 i 2019 oraz odpowiednio, każdy z utrzymującymi się wiatrami o prędkości 190 mil na godzinę (305 km / h) oraz tajfuny Haiyan , Meranti , Goni i Surigae odpowiednio w 2013, 2016, 2020 i 2021 roku, każdy z utrzymującymi się wiatrami o prędkości 195 mil na godzinę (315 km / h). Czasami pojawiały się sugestie wykorzystania jeszcze wyższych prędkości wiatru jako wartości granicznej. W artykule prasowym opublikowanym w listopadzie 2018 r. Naukowiec z NOAA , Jim Kossin, powiedział, że potencjał bardziej intensywnych huraganów rośnie wraz z ociepleniem klimatu i zasugerował, że kategoria 6 rozpocznie się przy 195 mil na godzinę (87 m / s; 169 węzłów; 314 km / h), z kolejną hipotetyczną kategorią 7 rozpoczynającą się przy 230 mil na godzinę (100 m / s; 200 węzłów; 370 km / h).

Według Roberta Simpsona nie ma powodów, aby kategoria 6 w skali Saffira-Simpsona była przeznaczona do pomiaru potencjalnych uszkodzeń konstrukcji stworzonych przez człowieka przez huragan. Simpson stwierdził, że „... kiedy wpadniesz w wiatr o prędkości przekraczającej 155 mil na godzinę (249 km / h), masz wystarczające obrażenia, jeśli ten ekstremalny wiatr utrzyma się na budynku nawet przez sześć sekund, spowoduje to pęknięcie uszkodzenia, które są poważne, bez względu na to, jak dobrze są zaprojektowane”. Niemniej jednak hrabstwa Broward i Miami-Dade na Florydzie mają przepisy budowlane, które wymagają, aby budynki infrastruktury krytycznej były w stanie wytrzymać wiatry kategorii 5.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne