Шкалы тропических циклонов
Шкалы тропических циклонов — шкалы, применяемые для описания силы тропических циклонов. Шкалы разнятся между собой по силе максимального ветра принимаемого в расчётах и по океанским бассейнам, где зарождаются циклоны. Лишь несколько из существующих шкал официально применяются метеорологическими агентствами, при том, что существует также несколько альтернативных классификаций, которые основываются на количестве хранимой в циклоне энергии, скорости рассеяния энергии, кинетической энергии циклона и других свойствах.
Тропические циклоны, которые образуются на севере Атлантического или на востоке Тихого океанов, классифицируются по шкале ураганов Саффира-Симпсона. На западе Тихого океана тропические циклоны классифицируются по шкале Метеорологической службы Японии. На севере Индийского океана для классификации используется шкала Индийского метеорологического департамента. На юго-западе Индийского океана они классифицируются по шкале центра Метео-Франс на Реюньоне. На юго-востоке Индийского океана и на юге Тихого тропические циклоны классифицируются по австралийской шкале, применяемой австралийским Бюро метеорологии и метеорологической службой Фиджи.
Рекомендуемая Всемирной метеорологической организацией (WMO) система определения максимальных постоянных ветров, которая применяется большинством метеорологических служб мира, требует усреднения скорости ветра на высоте 10 м над поверхностью в 10-минутный период. Однако, шкала ураганов Саффира-Симпсона основывается на скорости ветра, усредненной за 1-минутный период на высоте 10 м над поверхностью [1] [2] . Индийский метеорологический департамент усредняет данные за 3-минутный период, а австралийская шкала основана одновременно на 3-секундных порывах ветра и максимальных постоянных ветрах за 10-минутный период [3] [4] . Эта разница в определении затрудняет прямое сравнение тропических циклонов различных бассейнов.
Содержание
Атлантический и восточный Тихий океаны
| Шкала ураганов Саффира — Симпсона | ||||
|---|---|---|---|---|
| Категория | Скорость ветра | Штормовой прилив | ||
| миль/час (м/с) | фт (м) | |||
| Пятая | ≥156 (≥70) | >18 (>5,5) | ||
| Четвертая | 131-155 (58-70) | 13-18 (3,8-5,5) | ||
| Третья | 111-130 (49-58) | 9-12 (2,6-3,8) | ||
| Вторая | 96-110 (43-49) | 6-8 (1,7-2,6) | ||
| Первая | 74-95 (33-43) | 4-5 (1,0-1,7) | ||
| Тропические циклоны доураганной силы | ||||
| Тропический шторм | 39-73 (17-33) | 0-3 (0-1,0) | ||
| Тропическая депрессия | 0-38 (0-17) | 0 (0) | ||
В Атлантическом океане и в Тихом океане к востоку от антимеридиана используется шкала ураганов Саффира-Симпсона [5] . За предупреждение о тропических циклонах в этих океанских бассейнах отвечают Национальный ураганный центр (Североатлантический и Восточный Тихоокеанский бассейны) и Центральнотихоокеанский ураганный центр (Северо-Центральный Тихоокеанский бассейн).
В этих океанских бассейнах тропические циклоны с максимальными постоянными ветрами до 38 миль / ч (34 узлов, 17,2 м / с) классифицируются как «тропические депрессии». К следующей категории относятся тропические циклоны со скоростями ветра до 73 миль / ч (63 узлов, 33 м / с), что уже получают своё имя и определяются как «тропические штормы». Если тропический шторм продолжит усиливаться и достигнет большей скорости ветров, он классифицироваться как «ураган» [6] .
Шкала Саффира-Симпсона имеет пять категорий ураганов, причем 1-я характеризуется наименьшими ветрами, а 5-я — наибольшими. Тропические циклоны, достигающие порога в 73 миль / ч, но не достигающие 96 миль / ч (83 узлов, 43 м / с) классифицируются как ураганы 1 категории. Сильнейшие тропические циклоны с ветрами до 111 миль / ч (96 узлов, 49 м / с) классифицируются как ураганы 2 категории. Сильнейшие тропические циклоны, то есть начиная с 3 категории, получают название «сильного урагана» (англ. major hurricane ) [7] . К ураганам 4 категории относят тропические циклоны со скоростью ветров от 131 миль / ч (114 узлов, 58 м / с) до 156 миль / ч (136 узлов, 70 м / с). Более сильные тропические циклоны относятся к 5 категории [7] .
Шкала ураганов Саффира-Симпсона была первоначально создана как для силы ветров, так и для высоты штормовых приливов. Однако, поскольку соотношение между этими явлениями непостоянное и зависит от других обстоятельств, вариант шкалы, используемой сейчас, полностью основан на скорости ветра.
Хотя категория тропических циклонов по этой шкале растет со скоростью ветра, разрушительный эффект от циклона обязательно возрастает с увеличением категории. В зависимости от типа территории, плотности населения и количества осадков, ущерб от тропического циклона может существенно отличаться для двух тропических циклонов равной силы. Так, ураган 2 категории, который пройдет через большую городскую агломерацию, почти всегда вызывает больше жертв и ущерба, чем ураган 5 категории, который не выйдет за пределы сельских районов. Даже тропические циклоны доураганной силы могут вызвать многочисленные жертвы и разрушения, особенно вследствие наводнений и оползней [7] .
Исторически в этих районах также использовался термин «большой ураган» (англ. great hurricane ) для обозначения тропических циклонов с ветрами скоростью более 125 миль / ч (110 узлов, 56 м / с), большим радиусом (более 100 миль или 160 км) и значительными разрушениями. Однако с введением шкалы Саффира-Симсона в начале 1970-х годов, использование этого термина прекратилось [8] .
Западный Тихий океан
| Шкала силы тропических циклонов RSMC Tokyo (JMA) | |
|---|---|
| Категория | Постоянные ветры (за 10 минут) |
| Тайфун | >64 узлов >33 м/с |
| Жестокий тропический шторм | 48-63 узлов 24-33 м/с |
| Тропический шторм | 33-47 узлов 17-24 м/с |
| Тропическая депрессия | [9] [10] . Метеорологическое управление Японии использует четыре категории для классификации тропических циклонов в зависимости от максимального постоянного ветра за 10-минутный период [9] , в данных управления эта шкала называется «международной» [10] . |
Самой низкой категорией является «тропическая депрессия», которая характеризуется ветрами скоростью до 33 узлов (17 м / с) [9] . Следующей катеорией является «тропический шторм», включающий ветры до от 33 до 47 узлов (17-24 м / с). Тропические штормы уже получают имена, что также предоставляются RSMC Tokyo [9] . Сильнейшие тропические циклоны с ветрами до 63 узлов (33 м / с) классифицируются как «жестокие тропические штормы» [9] . Сильнейшие тропические циклоны, с ветрами скоростью начиная от 64 узлов, классифицируются как «тайфуны» [9] .
В дополнение к «международной» шкале, Метеорологическое управление Японии использует также дополнительную шкалу, предназначенную для использования в пределах Японии. По этой шкале, тропический шторм и жестокий шторм получают название «тайфуна», а тайфун (последняя категория международной шкалы) делится на «сильный тайфун» (64-84 узлов или 33-43 м / с), «очень сильный тайфун» (85 −104 узлов или 43-54 м / с) и «жестокий тайфун» (от 105 узлов или 54 м / с) [10] .
Начиная с 2009 года, Гонгконгская обсерватория стала выделять в рамках последней категории международной шкалы RSMC Tokyo две дополнительные подкатегории «жестокий тайфун» и «супертайфун» [11] . Жестокий тайфун имеет ветры скоростью от 80 узлов (42 м / с), а супертайфун — от 100 узлов (51 м / c) [11] .
Объединенный центр предупреждения о тайфунах США (JTWC) неофициально классифицирует тайфуны с силой от 130 узлов (67 м / с) — эквивалент категории 4 по шкале Саффира-Симпсона — как «супертайфуны» [12] . Однако, измерения максимального постоянного ветра, которые использует JTWC, основываются на скорости, усредненной за 1-минутный период, как и данные остальных агентств США, то есть Центральнотихоокеанского ураганного центра и Национального ураганного центра. Вследствие этого, данные JTWC выше данных JMA, которое использует усреднение за 10 минут [13] .
Северный Индийский океан
| Шкала силы тропических циклонов RSMC New Delhi (IMD) | |
|---|---|
| Категория | Постоянные ветры (за 3 минуты) |
| Суперциклонный шторм | >120 узлов >61 м/с |
| Очень жестокий циклонный шторм | 64-119 узлов 33-61 м/с |
| Жестокий циклонный шторм | 48-63 узлов 24-33 м/с |
| Циклонный шторм | 34-47 узлов 17-24 м/с |
| Глубокая депрессия | 28-33 узлов 14-17 м/с |
| Депрессия | ≤27 узлов ≤14 м/с |
Тропические циклоны, которые формируются между 45 ° и 100 ° восточной долготы в Северном полушарии, входят в зону ответственности регионального специализированного метеорологического центра в Нью-Дели (RSMC New Delhi), подразделения Индийского метеорологического департамента (IMD) [14] . Начиная с 1998 года RSMC New Delhi использует шесть категорий тропических циклонов, что основываются на максимальном постоянном ветре, усредненном за 3-минутный период [14] .
Наименьшей категорией по классификации RSMC New Delhi служит «депрессия», которая характеризуется ветрами со скоростью до 27 узлов (14,1 м / c) [15] . Следующей категорией является «глубокая депрессия» с максимальными ветрами от 27 до 33 узлов (14-17 м / с) [15] .
Следующей категорией тропических циклонов является «циклонный шторм», который характеризуется максимальными постоянными ветрами от 34 до 48 узлов (17-24 м / с) [15] . Если тропический циклон достигает этой категории, он получает от IMD собственное имя [14] . Это сильные тропические циклоны, с ветрами от 48 до 63 узлов (24-33 м / с) классифицируются как «жестокие циклонные штормы», а тропические циклоны с ветрами от 64 до 119 узлов (33-61 м / с) классифицируются как «очень жестокие циклонные штормы» [14] . Последняя, максимальная категория, «суперциклонный шторм» означает шторм с ветрами скоростью от 120 узлов (61 м / с) [15] .
До 1988 года тропические циклоны классифицировались на 4 категории: «депрессия», «глубокая депрессия», «циклонный шторм» и «жестокий циклонный шторм» [16] . Однако с 1988 года IMD разделило максимальную категорию, выделив «очень жестокий циклонный шторм» (от 64 узлов) [16] . В 1998 году IMD провело еще одно изменение, выделив «суперциклонный шторм» (от 120 узлов) [16] .
Южный Индийский океан
| Шкала тропических циклоновв RSMC La Reunion (Метео-Франс) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Категория | Постоянные ветры | |||
| Очень интенсивный тропический циклон | >115 узлов >59 м/с | |||
| Интенсивный тропический циклон | 90-115 узлов 46-59 м/с | |||
| Тропический циклон | 64-89 узлов 33-46 м/с | |||
| Жестокий тропический шторм | 48-63 узлов 24-33 м/с | |||
| Умеренный тропический шторм | 34-47 узлов 17-24 м/с | |||
| Тропическая депрессия | 28-33 узлов 14-17 м/с | |||
| Тропические волнения | [17] . Для классификации тропических циклонов, RSMC La Reunion использует семь категорий, которые основываются на максимальном постоянном ветре, усредненном за 10-минутный период [17] . | |||
Наименьшей категорией являются «тропические волнения», что характеризуется ветрами до 28 узлов (14,4 м / с) [17] . Следующей категорией является «тропическая депрессия» с ветрами от 28 до 33 узлов (14-17 м / с).
Далее идёт «умеренный тропический шторм» с ветрами от 34 до 47 узлов (17-24 м / с), начиная с этой категории, тропическому циклону предоставляется собственное имя, за что отвечают субрегиональные метеорологические центры на Маврикии или Мадагаскаре [18] . Еще более сильные тропические циклоны классифицируются как «жестокие тропические штормы» (48-63 узлов или 24-33 м / с), «тропические циклоны» (64-89 узлов или 33-46 м / с), «интенсивные тропические циклоны» (90 −115 узлов или 46-59 м / с) и «очень интенсивные тропические циклоны» (от 115 узлов или 59 м / с) [18] .
Австралийский регион
| Шкала тропических циклонов Австралийского региона | ||||
|---|---|---|---|---|
| Категория | Постоянные ветры (за 10 минут) | Порывы (за 3 секунды) | ||
| Пятая | >107 узлов >55 м/с | >151 узлов >78 м/с | ||
| Четвертая | 86-107 узлов 44-55 м/с | 122—151 узлов 63-78 м/с | ||
| Третья | 64-85 узлов 33-44 м/с | 90-121 узлов 46-63 м/с | ||
| Вторая | 48-63 узлов 24-33 м/с | 68-89 узлов 35—46 м/с | ||
| Первая | 34-47 узлов 17-24 м/с | 49-67 узлов 25-35 м/с | ||
| Тропическое понижение | [4] . Оба центра используют Австралийскую шкалу силы тропических циклонов, которая классифицирует их по шести категориям [4] . Шкала основывается на максимальных постоянных ветрах, усредненных за 10 минут и на порывах ветра, на 30-40 % более сильных усреднённого значения [19] . В целом, зона ответственности RSMC Nadi включает территорию к востоку от 160 ° восточной широты, зона ответственности центра предупреждения тропических циклонов на Джакарте включает территорию севернее 10 ° южной широты и 90 ° и 125 ° восточной долготы, остальная часть бассейна соответствует BOM [20] . | |||
Наименьшей категорией является «тропическое понижение» («тропические волнения», если классифицируется RSMC Nadi, или «тропическая депрессия», если классифицируется центром в Джакарте), которая характеризуется постоянными ветрами до 34 узлов (17 м / с) [4] .
Тропические циклоны с постоянными ветрами от 34 узлов (17 м / с) получают имена от одного из вышеназванных центров и классифицируются как «тропические циклоны» [21] . Тропические циклоны с постоянными ветрами от 48 до 63 узлов (24-33 м / с) классифицируются ко второй категории, от 64 до 85 узлов (33-44 м / с) к третьей и получают название «жестокого тропического циклона». Следующими категориями являются четвертая (86-107 узлов или 44-55 м / с) и пятая (от 151 узлов или 78 м / с) [21] .
Сравнение между бассейнами
Ниже приведен краткий отчет классификаций тропических циклонов в зависимости от максимальной постоянной скорости ветра, используемые различными региональными специализированными метеорологическими центрами:
| Классификация тропических циклонов | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Шкала Бофорта [22] | Постоянный ветер за 10 минут, узлов | Сев. Индийский океан IMD | Ю-З Индийский океан MF | Австралия BOM | Ю-З Тихий океан FMS | С-З Тихий океан JMA | С-З Тихий океан JTWC | С-В Тихий и Сев. Атлантический океаны NHC и CPHC |
| 0-6 | 120 | Суперциклонный шторм | Сильный ураган (5) | |||||
Альтернативные шкалы
Существуют и другие шкалы тропических циклонов, которые не используются официально региональными специализированными метеорологическими центрами, хотя некоторые из них и используются другими организациями, например Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA).
Примером такой шкалы является Интегрированый индекс кинетической энергии, измеряющий разрушительный потенциал штормового прилива, вызванного тропическим циклоном. Он включает шестиуровневую шкалу от 1 (наиболее слабый циклон) до 6 (самый сильный) [23] .
Другим примером является Полная энергия циклона (англ. Accumulated Cyclone Energy, ACE ) [24] , который рассчитывается на основе квадрата максимального постоянного ветра за 6-часовой интервал для тропических циклонов с постоянными ветрами более 35 узлов [24] . Данные обычно приводятся в единицах 10 4 kt 2 [24] . Подобной шкалой является Индекс рассеивания энергии (англ. Power Dissipation Index, PDI ), который рассчитывается как куб максимальных постоянных ветров [25] .
Еще одной альтернативной шкалой является Индекс жестокости урагана (англ. Hurricane Severity Index, HSI ), которая используется для тропических и субтропических циклонов и основывается как на скорости ветров, так и на размере циклона [26] . HSI рассчитывается по шкале от 0 до 50 как сумма индексов скорости ветра от 0 до 25 и индекса размера циклона, тоже от 0 до 25 [26]
Измерение на разных высотах
Рекомендуемое Всемирной метеорологической организацией (WMO) определение максимальных постоянных ветров, которое применяется большинством метеорологических служб мира, требует усреднение скорости ветра на высоте 10 м над поверхностью за 10-минутный период. Однако, шкала ураганов Саффира-Симпсона основывается на скорости ветра, усредненной за 1-минутный период на высоте 10 м над поверхностью, а Индийский метеорологический департамент усредняет данные за 3-минутный период. Часто для перевода максимального постоянного ветра из американской (за 1 минуту) в международную шкалу (за 10 минут) используется приблизительный множитель 0,88 [27] .
Источник