Частина 1: Штормовий нагін: коли океан виходить на берег

Автор: Енджел Бреструп, голова ради радників Фонду океану

Ми всі бачили фотографії та відео. Деякі з нас навіть були свідками цього на власні очі. Сильний шторм штовхає воду перед собою, коли вона збиває свій шлях узбережжям, сильний вітер змушує воду накопичуватися на собі, доки вона не торкнеться берега, а потім котиться всередину, залежно від того, наскільки швидко рухався шторм, як довго сильні вітри штовхають воду, а географія (і геометрія) того, де і як вона потрапляє на узбережжя. 

Штормовий нагін не є частиною розрахунку сили штормів, як-от «Шкала ураганного вітру Саффіра Сімпсона» для урагану. Більшість із нас знають, що Саффір Сімпсон визначає категорію 1-5, яку отримують урагани, залежно від тривалої швидкості вітру (а не фізичного розміру шторму, швидкості руху шторму, динамічного тиску, швидкості вітру, кількості опадів тощо).

Національне управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA) розробило модель, відому як SLOSH, або The Sea, Lake and Overland Surges from Hurricanes, щоб спрогнозувати сплески або, що важливо, щоб дозволити дослідникам порівнювати відносні наслідки різних штормів. Деякі відносно слабкі шторми можуть створити значний штормовий сплеск, коли форми рельєфу та рівні води зливаються, створюючи ідеальні умови. Ураган «Айрін» належав до категорії 1, коли він обрушився на Північну Кароліну [1] у 2011 році, але його штормовий нагін становив 8–11 футів і завдав великої шкоди. Подібним чином ураган «Айк» був хорошим прикладом шторму, який мав «тільки» категорію 2 (постійний вітер 110 миль/год), коли він досяг землі, але мав штормовий сплеск, який був би більш типовим для сильної категорії 3. І, Звісно, ​​останнім часом у листопаді на Філіппінах це був штормовий сплеск тайфуну «Хайян», який знищив цілі міста та залишив після себе зруйновану інфраструктуру, системи доставки їжі та води та купи сміття, які так шокували світ у фільм і фотографії.

На східному узбережжі Англії на початку грудня 2013 року масштабна повінь пошкодила понад 1400 будинків, порушила роботу залізничної системи та викликала серйозні застереження щодо забрудненої води, нашестя щурів і необхідності бути обережними щодо будь-якої стоячої води в садах або в іншому місці. Їх найбільший штормовий сплеск за 60 років (на сьогоднішній день!) також завдав значної шкоди заповідникам Королівського товариства захисту птахів (RSPB) — затоплення солоною водою прісноводних лагун впливає на місця зимівлі перелітних птахів і може вплинути на весняний період гніздування птахів (таких як гірчак).[2] Один заповідник був здебільшого захищений завдяки нещодавно завершеному проекту боротьби з повенями, але він все ще зазнав значної шкоди дюнам, які відокремлювали його прісноводні райони від моря.

Сотні людей на східному узбережжі Англії загинули в 1953 році, коли вода вилилася в беззахисні громади. Багато хто вважає, що реакція на цю подію врятувала сотні, якщо не тисячі життів у 2013 році. Громади створили системи захисту, включно з системами екстреного зв’язку, які допомогли забезпечити підготовку до сповіщення людей, евакуації людей і порятунку в разі потреби. .

На жаль, цього не можна сказати про розплідники сірих тюленів, де тільки закінчується сезон щенят. У Великій Британії мешкає третина світової популяції сірого тюленя. Десятки дитячі сірі тюлені були доставлені до рятувального центру Королівського товариства із запобігання жорстокому поводженню з тваринами (RSPCA), оскільки шторм відокремив їх від їхніх матерів. Ці молоді цуценята занадто маленькі, щоб вміти правильно плавати, тому вони були особливо вразливими. Їм може знадобитися догляд протягом п’яти місяців, поки вони не будуть готові харчуватися самостійно. Це найбільша рятувальна операція, яку коли-небудь проводила RSPCA. (Зробіть пожертву нашому Фонду морських ссавців, щоб допомогти захистити цих тварин.)

Іншим джерелом значної повені з боку океану є, звичайно, землетрус. Хто може забути руйнування від цунамі в Індонезії, Таїланді та в усьому регіоні після землетрусу на Різдвяний тиждень у 2004 році? Це залишається одним із найпотужніших землетрусів, коли-небудь зареєстрованих, безсумнівно, одним із найтриваліших за тривалістю, і воно не лише зрушило з місця всю планету, але й спровокувало менші землетруси за півсвіту. Жителі прибережної Індонезії майже не мали шансів врятуватися від 6-футової (двометрової) стіни води, яка хлинула на берег за кілька хвилин після землетрусу, жителі східного узбережжя Африки почувалися краще, а узбережжя Антарктиди ще краще. Прибережний Таїланд і прибережні райони в Індії не зазнавали ураження більше години, а в деяких районах і довше. І знову водяна стіна кинулася вглиб суші, наскільки могла, а потім відступила, майже так само швидко, забираючи з собою велику частину того, що було знищено на її шляху або, ослабленому, на її виході знову.

У березні 2011 року інший потужний землетрус біля східної Японії спричинив цунамі, яке досягло 133 футів, коли воно вийшло на берег, і котилося вглиб країни майже на 6 миль у деяких місцях, руйнуючи все на своєму шляху. Землетрус був настільки потужним, що острів Хонсю, найбільший з островів Японії, перемістився приблизно на 8 футів на схід. Підземні поштовхи знову відчувалися за тисячі миль, і викликане цунамі завдало шкоди прибережним громадам Каліфорнії, і навіть у Чилі, приблизно за 17,000 XNUMX миль, висота хвиль перевищувала шість футів.

В Японії цунамі відкинуло гігантські танкери та інші кораблі від їхніх причалів далеко вглиб суші та навіть штовхнуло гігантські морські захисні споруди, відомі як тетраподи, які котилися разом із хвилями через громади — форма захисту, яка стала причиною шкоди. У прибережному будівництві чотириногі являли собою чотириногі досягнення в дизайні хвилерізів, оскільки хвилі зазвичай розбиваються навколо них, зменшуючи пошкодження хвилерізу з часом. На жаль для прибережних громад, чотириногі хвилерізи не зрівнялися з силою моря. Коли вода відступила, стали з’являтися масштаби лиха. На момент завершення офіційних підрахунків ми знали, що десятки тисяч людей загинули, поранені або зникли безвісти, що майже 300,000 XNUMX будівель, а також електричні, водопровідні та каналізаційні мережі були зруйновані; транспортні системи зазнали краху; і, звичайно, одна з найтриваліших ядерних аварій почалася на Фукусімі, оскільки системи та резервні системи не змогли протистояти натиску з моря.

Наслідки цих величезних океанських хвиль частково є людською трагедією, частково проблемою громадського здоров’я, частково знищенням природних ресурсів і частково крахом систем. Але перш ніж почати ремонт, постає ще одна проблема. Кожна фотографія розповідає частину історії про тисячі тонн сміття — від затоплених автомобілів до матраців, холодильників та інших приладів до цегли, ізоляції, електропроводки, асфальту, бетону, пиломатеріалів та інших будівельних матеріалів. Усі ті акуратні ящики, які ми називаємо будинками, магазинами, офісами та школами, перетворені на мокрі, менші, здебільшого непотрібні купи уламків, просочених морською водою та сумішшю вмісту будівель, транспортних засобів та очисних споруд. Іншими словами, великий смердючий безлад, який потрібно очистити та утилізувати перед початком відновлення.

Громадським та іншим державним службовцям важко передбачити реакцію на наступний шторм, не враховуючи, скільки сміття може утворитися, ступінь забруднення сміття, як його потрібно буде прибирати та де купи сміття тепер непотрібні матеріали будуть утилізовані. Після Сенді сміття з пляжів однієї невеликої прибережної громади височіло над нашими головами після того, як їх просіяли, відсортували, а очищений пісок повернули на пляж. І, звісно, ​​передбачити, де і як вода вийде на берег, теж складно. Як і у випадку з системами попередження про цунамі, інвестиції в потужність моделювання штормових нагонів NOAA (SLOSH) допоможуть громадам бути більш підготовленими.

Планувальники також можуть отримати вигоду зі знання того, що здорові природні берегові системи, відомі як м’які або природні штормові бар’єри, можуть допомогти пом’якшити наслідки нагону та розсіяти його силу.[3] Наприклад, зі здоровими луками з морською травою, болотами, піщаними дюнами та мангровими заростями сила води може бути менш руйнівною та призвести до меншої кількості сміття та менших проблем у подальшому. Таким чином, відновлення здорових природних систем уздовж нашого узбережжя забезпечує більше та краще середовище існування для наших сусідів з океаном і може забезпечити людські спільноти рекреаційними та економічними перевагами, а також пом’якшенням наслідків катастрофи.

[1] Вступ до штормового нагону NOAA, http://www.nws.noaa.gov/om/hurricane/resources/surge_intro.pdf

[2] BBC: http://www.bbc.co.uk/news/uk-england-25298428

[3] Природний захист може найкраще захистити узбережжя, http://www.climatecentral.org/news/natural-defenses-can-best-protect-coasts-says-study-16864