Тропические и полярные циклоны: физические аспекты реальности

Наиболее крупномасштабные образования в атмосфере Земли  тропические циклоны (ТЦ). Они могут иметь очень большую скорость ветра, и по принятой в настоящее время терминологии при достижении в них скорости более 33 м/сек они называются ураганами к востоку от линии смены даты, проходящей примерно через середину Тихого океана, и тайфунами в западной её части. Существуют также региональные (местные) названия для таких явлений. Такой сильный ветер, естественно, опасен для судов в океане, а при заходе на сушу разрушает жилища, вырывает с корнями деревья, сгибает опоры линий электропередач, кроме того, ураганы приносят обильные осадки, ведущие к наводнениям. Помимо человеческих жертв, иногда исчисляемых десятками тысяч (высокие цифры характерны для азиатских стран, в частности, наиболее смертоносный тропический циклон привёл к гибели около 500 тыс. человек в Восточном Пакистане, ныне Бангладеш, в 1970 г.), экономический ущерб, приносимый ураганами странам, на которые он обрушивается, может быть довольно крупным. Например, убытки от урагана Эндрю в августе 1992 г. во Флориде и Луизиане (США) достигли 45 млрд. долларов. Пройди этот циклон всего километров на 30 южнее, он попал бы на Майами, и тогда ущерб скорее всего был бы на порядок больше. Более свежий пример – ураган Катрина в августе 2005 г., обрушившийся на Новый Орлеан, привёл к гибели более 1300 человек и общему ущербу в США порядка 200 млрд. долларов. Отметим, что это произошло, несмотря на то, что примерный маршрут Катрины был известен за несколько дней, и население имело возможность подготовиться к его приходу. Тем не менее, ураган вызвал значительные разрушения в различных населённых пунктах штатов Луизиана и Миссисипи. На рис.1 показана фотография разрушений в Гальфпорте (штат Миссисипи) после прохождения этого урагана. Но если с ветровой нагрузкой можно как-то бороться, то с осадками, приносимыми ураганами, бороться очень трудно. И если присутствуют слабые места в инфраструктуре населённых пунктов или промышленных предприятий, как это оказалось в случае с дамбой вблизи Нового Орлеана, то ураган может сыграть роль спускового механизма для приведения в действие процессов, значительно увеличивающих наносимый ущерб. Ясно, что исследование таких атмосферных явлений представляет насущную необходимость. Прежде всего, важны ответы на два основных вопроса: 1) когда и где рождается ураган, и по какой траектории он будет двигаться и 2) можно ли воздействовать на ураган и, например, изменить траекторию его движения или вообще разрушить? В последнее время к ним добавился следующий не менее важный вопрос: как будет меняться количество и интенсивность ураганов при современном изменении климата?