Шкала ураганов Саффира — Симпсона

Шкала ураганов Саффира — Симпсона (Saffir–Simpson hurricane wind scale, SSHWS) — это классификационная система, предназначенная для оценки потенциального ущерба от ураганов (тропических циклонов) на основе скорости ветра. Шкала была разработана в 1971 году инженером-строителем Гербертом Саффиром и метеорологом Робертом Симпсоном, директором Национального центра по ураганам США (NHC). Она разделяет ураганы на пять категорий (от 1 до 5), где более высокая категория соответствует более сильному ветру и, как правило, более разрушительным последствиям. Шкала используется преимущественно для ураганов в Атлантическом и северо-восточном Тихом океанах, но применяется и для оценки других тропических циклонов, достигающих силы урагана.

История создания

Предпосылки

До 1970-х годов не существовало единой, общепринятой системы для классификации ураганов по их интенсивности. Метеорологи часто использовали субъективные описания, такие как «слабый», «умеренный» или «сильный», что затрудняло сравнение штормов и прогнозирование ущерба. Разрушительные ураганы, такие как ураган «Камилла» (1969 год), показали необходимость в объективной шкале, которая могла бы быстро донести до общественности и служб гражданской обороны степень опасности.

Разработка

В 1971 году Герберт Саффир, инженер-строитель, специализирующийся на ветровых нагрузках на здания, предложил шкалу, основанную на скорости ветра и ожидаемом ущербе. Он сопоставил скорость ветра с типом повреждений, которые могут возникнуть у различных типов строений. Роберт Симпсон, в то время директор NHC, добавил к этой шкале информацию о штормовых нагонах (подъёме уровня моря) и высоте волн, что сделало её более полной для оценки общего ущерба от урагана. Первоначально шкала была опубликована в 1973 году.

Эволюция

Изначально шкала включала в себя как скорость ветра, так и диапазон штормовых нагонов. Однако с течением времени выяснилось, что штормовой нагон зависит не только от силы ветра, но и от множества других факторов: размера урагана, скорости его движения, формы береговой линии и глубины океана. Из-за этого корреляция между категорией ветра и фактическим нагоном стала менее надёжной. В 2010 году Национальный центр по ураганам США исключил штормовой нагон из шкалы, сделав её чисто «ветровой». С тех пор шкала Саффира — Симпсона оценивает только потенциальный ущерб от ветра. Шкала была пересмотрена в 2012 году, чтобы уточнить диапазоны скоростей ветра для каждой категории и сделать их более точными с учётом современных данных.

Классификация

Шкала состоит из пяти категорий, обозначаемых римскими цифрами от I до V. Категория присваивается на основе максимальной устойчивой скорости ветра (средней за 1 минуту) на высоте 10 метров над поверхностью. В таблице ниже приведены категории, диапазоны скоростей ветра и описание типичного ущерба.

Категория 1

Ветер скоростью 119–153 км/ч. Ураганы этой категории способны повредить кровлю, сайдинг и водосточные желоба. Деревья с неглубокой корневой системой могут быть повалены. Часто происходят отключения электроэнергии, длящиеся от нескольких дней до недели. Примеры: ураган «Дэнни» (1997), ураган «Айрин» (2011) в США.

Категория 2

Ветер скоростью 154–177 км/ч. Наносит значительный ущерб: срываются крыши, разрушаются передвижные дома, вырываются с корнем деревья. Потери электроэнергии могут длиться от нескольких дней до нескольких недель. Примеры: ураган «Флойд» (1999) в США, ураган «Густав» (2008).

Категория 3

Ветер скоростью 178–208 км/ч. Считается «крупным ураганом» (major hurricane). Наносит серьёзные повреждения: разрушаются небольшие здания, дома без фундамента могут быть разрушены, крупные деревья вырываются с корнем. Электричество и вода могут быть недоступны в течение нескольких недель. Примеры: ураган «Катрина» (2005) — при выходе на сушу в Луизиане имел категорию 3, ураган «Сэнди» (2012) — при выходе на сушу в Нью-Джерси имел категорию 1, но по ущербу сопоставим с категорией 3.

Категория 4

Ветер скоростью 209–251 км/ч. Наносит катастрофический ущерб: разрушаются целые кварталы домов, крыши и стены. Большинство деревьев сломаны или вырваны. Районы становятся непригодными для жизни на недели или месяцы. Примеры: ураган «Хьюго» (1989), ураган «Чарли» (2004), ураган «Харви» (2017) — при выходе на сушу в Техасе имел категорию 4.

Категория 5

Ветер скоростью 252 км/ч и выше. Наносит катастрофический ущерб: большая часть домов разрушена, здания с железобетонным каркасом могут быть повреждены. Массовая эвакуация обязательна. Районы становятся непригодными для жизни на длительный период. Примеры: ураган «Камилла» (1969), ураган «Эндрю» (1992), ураган «Майкл» (2018), ураган «Дориан» (2019).

Критика и ограничения

Игнорирование других факторов

Основная критика шкалы Саффира — Симпсона заключается в том, что она учитывает только скорость ветра. Ущерб от урагана определяется также:

• Штормовым нагоном: Подъём уровня моря, вызванный ветром и низким давлением, часто является наиболее разрушительным аспектом урагана. Например, ураган «Катрина» (категория 3) вызвал катастрофический нагон, который затопил Новый Орлеан, в то время как ураган «Эндрю» (категория 5) вызвал меньший нагон из-за своей компактности.
• Количеством осадков: Проливные дожди могут вызывать наводнения, которые длятся дольше, чем ветер. Ураган «Харви» (категория 4) стал причиной рекордных наводнений в Хьюстоне.
• Размером урагана: Большой ураган (например, «Сэнди») может нанести ущерб на огромной территории, даже если его ветер не достигает максимальных значений.
• Скоростью движения: Медленно движущиеся ураганы (например, «Харви») могут проливать огромное количество осадков над одной территорией, вызывая длительные наводнения.

Субъективность описания ущерба

Описания ущерба для каждой категории являются обобщёнными и не учитывают местные строительные нормы, качество строений и типы растительности. Один и тот же ураган может нанести разный ущерб в разных регионах.

Отсутствие категории 6

В научной среде периодически обсуждается возможность введения категории 6 для ураганов с ветром более 300 км/ч. Однако официально такая категория не введена, так как разрушения при таких скоростях ветра уже являются катастрофическими, и дополнительная градация не даёт практической пользы для предупреждения населения. Некоторые учёные, например, Майкл Манн, предлагали ввести категорию 6 для ураганов с ветром более 309 км/ч.

Применение

Шкала Саффира — Симпсона используется для:

• Информирования населения: Средства массовой информации и службы гражданской обороны используют категорию урагана для быстрой оценки угрозы и принятия решений об эвакуации.
• Планирования мер защиты: Власти штатов и федеральные агентства (например, FEMA) используют шкалу для оценки необходимых ресурсов и планирования спасательных операций.
• Страхования: Страховые компании используют категорию урагана для оценки рисков и расчёта страховых премий.
• Научных исследований: Климатологи и метеорологи используют шкалу для анализа исторических данных об ураганах и изучения изменений их интенсивности.

Интересные факты

• Самым сильным ураганом в Атлантике по шкале Саффира — Симпсона был ураган «Аллен» (1980 год), который достиг скорости ветра 305 км/ч (категория 5).
• Ураган «Патрисия» (2015 год) в восточной части Тихого океана достиг скорости ветра 345 км/ч, что является рекордом для Западного полушария.
• Шкала не применяется для классификации внетропических циклонов (например, зимних штормов) или торнадо, так как они имеют другую физическую природу и продолжительность.

Источники

• Saffir, H. S. (1973). Hurricane wind and storm surge. Bulletin of the American Meteorological Society, 54(1), 11-13.
• Simpson, R. H. (1974). The hurricane disaster potential scale. Weatherwise, 27(4), 169-186.
• National Hurricane Center. (2012). Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
• Rappaport, E. N. (2014). Fatalities in the United States from Atlantic tropical cyclones: New data and interpretation. Bulletin of the American Meteorological Society, 95(3), 341-346.
• Mann, M. E., & Emanuel, K. A. (2006). Atlantic hurricane trends linked to climate change. Eos, Transactions American Geophysical Union, 87(24), 233-236.