Die Art und Weise wir Hurrikane kategorisieren saugt – aber hier ist, wie wir es beheben können

Jeder will eine schnelle Abkürzung für ein Sturmschaden Potenzial. Aber der Index hören wir die am häufigsten verwendet ist nicht die beste Option.

Wenn ein Hurrikan vor der Atlantikküste, etwa eingeht, Landfall machen, sind Sie verpflichtet, von welcher Kategorie den Sturm sprechen zu hören ist. Aufpassen, es ist ein Kategorie 1 oder Batten die Schotten, es ist ein Kategorie 5.

Diese Zahlen stammen aus der Saffir-Simpson Hurrikan Skala (SS), die nur auf maximale nachhaltige Bodenwindgeschwindigkeit als gemessenen 10 Meter über dem Boden an einem Punkt innerhalb des tropischen Zyklons abhängt. Kategorie 5 ist der stärkste Sturm mit Windgeschwindigkeiten über 157 km/h. Der Saffir-Simpson-Maß für die Intensität ist sehr lokal in Raum und Zeit, denn es konzentriert sich auf eine Geschwindigkeit für eine Minute an einem einzigen Standort nachhaltig. Aber dieser Größenordnung den Vorteil einer einfachen 1-5-Reihe hat, und es beliebt bei den Medien und der Öffentlichkeit ist.

Der Wunsch, Hurrikane auf eine einzelne Zahl oder ein Index zu destillieren ist stark – aber die Aufgabe ist sehr anspruchsvoll. Einige Indizes sollen jeweils Kochen Juni bis November Saison insgesamt Hurrikan-Aktivität – einschließlich Menge, Intensität und Lebensdauer – bis auf eine Zahl; Das kann nützlich für Klima-Wissenschaftler langfristige Verfolgung interessiert sein. Andere Indizes gelten für einen Hurrikan jederzeit während des Sturms Lebenszyklus und eignen sich für die Kommunikation Zerstörungskraft. Die Saffir-Simpson-Skala ist eine davon; aber leider, im Etui, die einzelne Zahl ist unzureichend, zumal Evakuierung Entscheidungen müssen in der Regel die potentiellen Bedrohungen von Welle und Storm Surge Überschwemmung – berücksichtigen, das es nicht berücksichtigt.

Wir arbeiteten auf einen neuen Weg ein Hurrikanstärke projizieren, die die Größe des tropischen Wirbelsturms berücksichtigt. Unsere Methode ist besser, weil es die Verteilung der Oberfläche Windgeschwindigkeit um das Zentrum des Sturms, im Gegensatz zu den traditionellen Saffir-Simpson-Skala ist der Auffassung, die von einem Punktmessung der maximalen Windgeschwindigkeit abhängt. Durch die Messung Gesamtenergie, stellen wir eine bessere Vorhersage, destruktives Potenzial als wenn wir gerade bei Windgeschwindigkeit an einem einzigen Standort suchen.

Weitere Variablen machen eine Skala wertvoller

Was wollen Sie wirklich, zu wissen, wann ein Hurrikan Ihren Weg geleitet wird? Wahrscheinlich wie viel Schaden Sie in Ihrer Nähe, ob von Wind, Wellen oder irgendeine Kombination erwarten kann.

Deshalb ist der integrierte kinetische Energie (IKE) Index eine Verbesserung gegenüber der Saffir-Simpson-Skala darstellt, die meisten Laien gewohnt sind. Es geht über Windgeschwindigkeit, Größe zu berücksichtigen. Aufklärer, die routinemäßig von der US Air Force und NOAA Maßnahme Wind geflogen-Geschwindigkeiten für die meisten tropischen Wirbelstürme, die nah an oder für US-Küsten gebunden. Sie können ein Orkan mit konzentrischen Kreisen der verschiedenen Windgeschwindigkeiten vorstellen. IKE ist ein Weg, um das Quadrat der Winde um das Zentrum des Sturms zusammenzufassen. Wir teilen den Sturm in Quadranten und die Windstärke in jedem bis wir den Punkt in Richtung des Umfangs des Hurrikans erreichen, wo sie messen 40 km/h oder weniger Platz. Das ist der Cutoff für tropischer Sturmwinde, und National Hurricane Center hält den Radius der Winde an diesem Punkt messen.

Für zwei vergleichbare Stürme mit ähnlicher Intensität wird derjenige mit einer größeren Spannweite von der Mitte des 40 km/h Wind hin- und größere höhere IKE haben. IKE ist also eine bessere Vertretung der insgesamt Zerstörungskraft eines Hurrikans als nur Intensität. Darüber hinaus skaliert IKE mit dem Wind-Stress auf dem Wasser, das ist der Hauptgrund für Sturm erzeugte Welle und Wellen.

Wir haben als eine Möglichkeit, sich die integrierte kinetische Energie während des Sturms Lebensdauer sum Track integrierte kinetische Energie (TIKE) eingeführt. Freuen Sie sich auf die Größe des Windfeldes – grundsätzlich der Durchmesser des Hurrikans zusammen mit der Intensität – und die Lebensdauer des Sturms. Da TIKE eine einzige Maßnahme, die diese drei Faktoren für jeden Sturm verbindet bietet, ermöglicht es uns, Variabilität über die atlantische Hurrikan-Saison in vollständiger Weise zu verfolgen.

Indexnummern versus Zerstörung auf dem Boden

Historischer Vergleich der eindrucksvolle Ereignisse kann helfen, zeigen, warum Hurrikan Katrina – einem Saffir-Simpson-Skala Kategorie 3 Sturm auf dem Landfall in Mississippi – eine Sturmflut gebracht, die die vorherigen Benchmark für Küsten Mississippi, SS Kategorie 5 Hurrikan Camille festgelegten überschritten. Katrinas Windfeld angezeigt IKE (120 Terrajoules) Werte, die doppelt so groß wie Camille (60 Terrajoules), trotz des Habens einer geringeren Stärke. Leider viele Bewohner aufgrund ihrer Vorbereitungen auf Camilles historische High – Wasserflecken und zahlte den Preis mit ein Bewohner zitiert in Biloxi, Mississippi Sun Herald nach dem 2005 Sturm sagen "Camille tötete mehr Menschen gestern als es 1969 Tat." Trotz seiner geringeren Intensität bedeckt Katrinas Winde ein viel größeres Gebiet als Camille, so dass sie mehr Schaden, vor allem über weit verbreitete Überflutungen zu tun.

Die Vorteile von IKE werden noch deutlicher, wenn wir uns die jüngsten Ereignisse von geringer Intensität, hohe Schlagzähigkeit anschauen. Im Jahr 2012 Hurrikan Sandy riesige Windfeld generierten IKE über 300 TJ, gut genug Werte für ein 5,8 auslesen (6) auf die Powell-Reinhold (PR) Welle Zerstörungskraft, wer von uns skalieren stammt, während der Saffir-Simpson-Skala lesen nur eine 1 war. Und Sandy war ein Ausreißer. Hurrikan Irene, die North Carolina und New England 2011 betroffen, erreichte knapp 115 TJ mit einem 5.1 PR-Rating, und Hurrikan Ike, die Texas im Jahr 2008 getroffen hat, hatte ein Windfeld, die den Golf von Mexiko mit IKE 150 TJ und 5.2 auf der PR-Skala gefüllt. Aber Irene und Ike auf der SS-Skala bewertet nur 1 und 2.

Als Ike Texas näherte, nahm Mississippi Sun Herald den beispiellosen Schritt der Ausstellung ein Editorial Warnung Texas Bewohner nicht täuschen durch die niedrigen SS-Einstufung der Hurrikan Ike, unter Berufung auf die "entwickelnden Wissenschaft der integrierte kinetische Energie."

Verfeinerung der Messungen

Derzeit arbeiten wir an einem Hurrikan Wind Analyse Archiv generiert aus einer Sammlung von Winddaten für einen gegebenen Sturm aus einer Vielzahl von Quellen, einschließlich Satelliten, Flugzeugen und Radar. Wenn dieser Datensatz wächst, kann es helfen, berechnen TIKE und seinen Variationen von Jahr zu Jahr zu beurteilen. Außerdem gibt es neue geplante US-Satellitenmissionen, die versuchen, Hurrikan Oberflächenwinde, messen die robuste globale Schätzungen von IKE bieten könnte.

Es gibt sogar ein NASA-Instrument an Bord der internationalen Raumstation ISS, genannt RapidScat, die ein Hurrikan Winde mit dem Radar Rückkehr aus winzigen "Kapillarwellen" gefunden auf Windwellen im Ozean genießen kann. Leider kann aufgrund anderer Anforderungen für die kostbaren Raumstation Immobilien, RapidScat nur für eine begrenzte Zeit verfügbar.

Tropischer Wirbelsturm-Aktivität die Indizierung ist wertvoll für die Kommunikation eines komplexen Phänomens rasch für die Bevölkerung in der Gefahrenzone gefunden worden. Wir werden weiterhin Möglichkeiten, diese Indizes besser repräsentieren zu verbessern finden den Schaden, dass einige dieser Land fallen Hurrikane verursachen, und IKE ein solcher Versuch ist. Mit der rasanten Entwicklung der Küstengebiete auf der ganzen Welt wächst die Zahl der Menschen und Menge des Eigentums anfällig für solche extremen Wetterereignissen. Versuche, diese Wetterphänomene effektiv zu charakterisieren sind äußerst wichtig.

Vasu Misra ist Associate Professor für Meteorologie an der Florida State University.
Mark Powell ist atmosphärischen Wissenschaftler am Center for Ocean-atmosphärischen Vorhersage Studien an der Florida State University. Dieser Artikel erschien ursprünglich auf das Gespräch. Lesen Sie den original Artikel. Bild von H * Wind unter Creative Commons Lizenz.