videnskaben bag Superstorm Sandy’ s Crippling Storm Surge

BROOKLYN—Superstorm Sandy ‘ s surge stoppede lidt mere end en blok fra mit hjem og spejlede næsten præcist grænsen til to forskellige nærliggende oversvømmelsesområder på evakueringskort. Huse, butikker og pakhuse tættere på Govanus-kanalen i den vestligste ende af Long Island – et af de mest forurenede steder i USA. som et resultat af en industriel arv parret med spildevandsoverløb i kraftige regnskyl, der kvalificerer dens nederste muck, farvande og tilstødende jord til Superfund—betegnelse-savkældre og nederste etager blev til stinkende puljer. De foul farvande forblev fanget af sandsække og andre ville være antiflod forholdsregler selv dagen efter.i hele hovedstadsregionen og længere sydpå bragte Sandys orkanstyrkevind ned træer og kraftledninger og forårsagede anslået 20 milliarder dollars eller mere i skade. Men de mere end 74-mile-per-time vindens mest varige indvirkning kan have været fra den massive svulme af vand, de skubbede på toppen af land, udslette strande, drukne strandpromenader, fylde metro tunneler, ødelægge elektrisk infrastruktur og ødelægge liv.

selvom det kan være svært at tro, kunne begivenheden have været endnu mere skadelig. “Dette var ikke det værste tilfælde,” siger stormflodsspecialist Jamie Rhome fra National Hurricane Center (NHC) ved US National Oceanic and Atmospheric Administration. “Et værste tilfælde ville have været en stærkere storm med nøjagtigt det samme spor”, der også kom i land på samme tid som højvande. “Det ville have produceret endnu mere oversvømmelse,” tilføjer han.

alligevel er Superstorm Sandys massive oversvømmelse allerede hidtil uset i de seneste årtier. Ifølge eksperter vil det dog kun blive mere sandsynligt i de kommende årtier takket være en kombination af lokal geografi, sårbar kystudvikling og allerede sket stigning i havniveauet som følge af klimaændringer. I fremtiden vil det ikke tage en frankenstorm som Sandy at oversvømme regionen. I betragtning af denne virkelighed kan det bedste forsvar være at acceptere uundgåeligheden af oversvømmelse og forberede infrastruktur til at modstå den, som det er almindeligt i andre regioner, der er mere historisk tilbøjelige til stormflod.ikke den første oversvømmelse hovedstadsområdet har naturligvis lidt skadelige stormflod gennem hele sin historie, selv om de fleste ikke var så alvorlige. For eksempel stormede orkanen Donna i 1960 hele den østlige kyst som en kategori 2 tropisk cyklon med vind over 105 mph. Selvom Donna havde formildende faktorer-den ankom til lavvande, og den storm (som sidste års kategori 1 orkan Irene) rejste parallelt med kysten i stedet for at slå den på hovedet—skubbede disse vinde nok havvand ind i Ny York havn for at forårsage en stormbølge på mere end seks fod, der ligeledes oversvømmede dele af Manhattan.i modsætning hertil er Sandys større bølge et resultat af den post-tropiske cyklons spor, som så superstormen vende ind til og derefter smadre kysten af ny Jersey og skubbe en straffende mur af vand foran den ind i Garden State ‘ s kyst såvel som nord ind i Ny York havn.

hvordan skaber vind en stormflod? I en tropisk cyklon er lufttrykket højest ved kanterne og lavt i midten. Luften strømmer ved hastigheder over 74 mph for at fylde det lavtryksområde. Derudover hjælper det lave tryk i sig selv med at hæve havets niveau under det, hvilket øger bølgen, hvor stormens centrum lander. Bølgehandling i sig selv kan også forbedre effekten og tilføje endnu mere højde til en stormbølge, når bølgerne bunker ind i kysten oven på den næste.

der er en anden vigtig faktor i surge ‘ s ultimative indvirkning: kystgeografi. “Storm surge er som fast ejendom: beliggenhed, beliggenhed, beliggenhed,” siger Rhome. Den omkringliggende kystlinje fungerede som en tragt, der kanaliserede mere og mere af det indkommende vand ind i en smallere og smallere region. Når en massiv mængde vand bliver begrænset på den måde, “har det intet andet valg end at spildes ud og oversvømme det omkringliggende land,” bemærker Rhome. Og på steder, hvor kysten forsigtigt skråner ud til havet, snarere end præcist falder af, resulterer en endnu større stormflod. 305 kvadrat miles af området, er særligt sårbare over for stormflod på grund af sin mere end 500 miles kystlinje har små bugter, fjorde og andre potentielle tragte, der kan kanalisere stigende havvand langt inde i landet.en vigtig del af håndteringen af sådanne oversvømmelsesvand er at vide, hvor sandsynligt de er at ramme, og hvor højt de vil være, når de kommer i land. National Hurricane Center ‘ s Storm Surge Unit baserer sine fremskrivninger på mængden af vand, der fysisk vil bevæge sig oven på land, kaldet den “våde” linje over havets overflade. Selvfølgelig kan forudsigelser aldrig være perfekte, bemærker Rhome (som også er en tidligere orkanspecialist) af sin enhed, da de parametre, der påvirker stormflod, ændrer time til Time: præcis placering af landfald, vindstyrke, indfaldsvinklen til kysten, hvor hurtigt stormen bevæger sig, hvor stor den er blandt andre.

faktisk er NHC en af de få sådanne faciliteter i verden, der tilbyder flere forudsigelser af stormflod for at hjælpe beredskabsplanlæggere med at klare. Det starter med en computermodel, der tager højde for data på selve kysten, herunder dens konturer, dens dybder, naturlige strukturer og menneskeskabte, og hvor floderne kommer ind og andre faktorer. Computeren simulerer derefter stormflod baseret på indgangsvindhastigheder, stormens hastighed og dens samlede størrelse, som igen er baseret på den bedste projektion af NHC ‘ s menneskelige orkanspecialister. Det eneste bedste gæt er, hvor de fleste stormbølgeforudsigelser slutter.

men selv de bedste meteorologer med de bedste værktøjer og mest erfaring kan ikke præcist forudsige nogen af disse ting, så NHC kører modellen flere gange med flere variationer af stormindgange, såsom vindhastighed eller stormens samlede areal. Niveauet af en stormbølge kan ændre sig hurtigt med relativt små udsving i sådanne faktorer. “Det er meget vanskeligt,” siger Rhome. “Bare en subtil ændring i meteorologien gør en enorm forskel.”

for eksempel skiftede orkanen Ivan i 2004 sit spor, og dets øje gik øst for Mobile Bay snarere end bare mod vest, hvor det var forventet baseret på prognoser. Denne retningsændring på mindre end 30 miles skar den faktiske stormflod med 10 fødder, ifølge Rhome, skubber vand ud af bugten snarere end ind i det. “Enhver, der tror, at de kan forudsige landfald inden for 30 miles to til tre dage i forvejen, ved ikke, hvad de laver,” siger Rhome.

eller tag Sandy, som kun forblev det svageste niveau af orkan, med vedvarende vind over 74 mph, på trods af at det laveste tryk nogensinde er registreret for nogen storm nord for North Carolina—943 millibar lige før landfald i ny trøje. I stedet skabte Superstorm Sandys rene størrelse—med vind spredt over et massivt område på mere end 1.000 kvadratkilometer—den enorme bølge af havvand. For at forstå forskellen, tænk på en mindre storm som at køre en finger gennem et badekar—det vil ikke forstyrre meget vand—mens en større storm er som at flytte en hel arm igennem—du kan gøre en betydelig svulme.faktisk skubber Sandys spredte vindfelt stadig vand over normale niveauer, selv dage efter, at stormens centrum gik i land.

omkostningerne ved at skabe bedre beskyttelse
lavtliggende Ny York City, med alle dens kystnære udvikling, er særligt sårbare over for de højere farvande. I områder som Golfkysten og det østlige Florida, der ser mere orkanaktivitet, oversvømmelsesvægge, diger og endda konstruerede vådområder hjælper med at mindske stormpåvirkninger. Der er forslag, for eksempel, at udvide et diget omkring Galveston, tekst., for at beskytte den mod storme, der svarer til 2008s orkan Ike.

for fuldt ud at beskytte Manhattan ville det kræve en oversvømmelsesvæg, der er høj, lang og kontinuerlig, der vikles rundt om øen på begge sider, svarende til den 16 kilometer lange, fem meter høje og næsten fem meter tykke (ved dens base) havvæg langs Galveston kystfront. I kølvandet på orkanen Donna i 1960 blev en sådan havmur faktisk foreslået til Coney Island—men aldrig bygget.

det er ikke at sige, at en sådan mur ville være en kur-alt. Selv hvis et sådant forsvar blev bygget, kunne muren også fungere for at holde vand ind såvel som ude under alvorlig oversvømmelse, meget som skete i Galveston efter orkanen Ike. En sådan tilgang er ikke altid populær af andre grunde også: det blokerer havudsigt. “Du har også et æstetisk problem,”bemærker geomorfolog Chris Houser fra A& M University.

i teorien kan naturens beskyttelse—vådområder, skove og barriereøer—sløve stormpåvirkninger. “Det er som en havmur, men den er lavet af sand,” siger Houser om barriereøer og deres klitter, hans primære forskningsområde. Den måde, hvorpå sådanne barriereøer rager ud—deres konvekse form—fungerer som et brud på stormflod sammenlignet med tragteffekten af konkavformede bugter og indløb, som f.eks. Men der er ikke tilstrækkelig ledig ejendom omkring Ny York City til at genoprette naturlige forsvar som vådområder eller skove.

blokering af virkningerne af fremtidige superstorms vil under alle omstændigheder kræve større end naturlige barriereøer. I Louisiana, for eksempel, menneskeskabte barrierer vil være tre gange højere end naturligt forekommende øer for at beskytte kystejendomme og olie-og gasinfrastruktur. En tilsvarende overdimensioneret menneskeskabt barriereø skulle opføres i ny havn.

det efterlader muligvis for dyre alternativer, såsom tidevandsbarrierer som den i Themsen for at beskytte London eller et massivt system af diger, diger og andre vandkontrolstrukturer, såsom dem i Holland. Men Themsbarrieren kostede næsten 2 milliarder dollars at bygge og omkring 10 millioner dollars om året at operere. Den slags tidevandsbarriere har været en drøm for nogle byplanlæggere i mindst et århundrede, eller mere.

tilpasning til klimaændringer
som om alt det, der ikke var nok til at klare, er der det ekstra forsøg på at klare stigningen i havniveauet. Der er to vigtige faktorer, der spiller ind i byen. Først, land, der stiger længere nordpå efter fjernelsen af den massive vægt af istidens gletsjere, har fået øen Manhattan til langsomt at synke. For det andet er oceanerne på samme tid steget med næsten tre inches lokalt i løbet af det 20.århundrede, ifølge US Geological Survey. Disse ændringer vil gøre at skabe langvarig beskyttelse mod stormflod endnu mere udfordrende. “Du starter fra et nyt nul,” siger Rhome. “Den nøjagtige samme storm vil producere en endnu værre stormflod i en fremtidig tid.”

Nederlandene planlægger for eksempel næsten en meter stigning i havniveauet ved slutningen af århundredet, selvom det er i den høje ende af videnskabelige fremskrivninger. Den hollandske plan er både at styrke og øge eksisterende diger og diger, men også, som det har været praksis i hundreder af år, at forberede visse områder som fejlsikre oversvømmelsesområder, klar til at blive oversvømmet, når det er nødvendigt.

i fremtiden vil forberedelse til en sådan uundgåelig oversvømmelse være lige så vigtig—hvis ikke vigtigere—end at forsøge at forhindre sådanne begivenheder. “Chancen for, at Manhattan får en anden stormflod, er højere og højere,” bemærker Houser. Infrastruktur—især den, der ligger under jorden, såsom metrotunneler og Vigtigt udstyr—skal gøres klar til oversvømmelse. Kældergeneratorer eller brændstoftanke kan for eksempel flyttes, og pumper i tunneler kan beskyttes, så de senere kan gøre deres arbejde med fjernelse af vand.det vil hjælpe byen med at møde fremtidige superstorme, som kunne producere flere oversvømmelser end Sandy. Heldigvis for hovedstadsregionen dumpede denne post-tropiske cyklon ikke regn på de samme steder, hvor den dumpede havvand. Hvor regn og stormflod kombineres, vil oversvømmelser blive endnu værre. “Nogle storme ser en enorm stigning ved mundingen af en flod på samme tid som meget regn,” forklarer Rhome. “De kan komme sammen for at producere utroligt skadelige resultater.”faktisk er oversvømmelseskortene, ligesom lignende kort for kommuner i hele USA, et direkte resultat af off-season computermodellering for at se, hvad der kunne ske i værste fald. Så Område A vil sandsynligvis blive oversvømmet af enhver tropisk cyklonstyrkestorm i regionen, mens Område C kræver en større orkan med vind over 110 mph. “Område C er dit værste tilfælde,” forklarer Rhome.det er født ud af hård erfaring her i Område C-sektionen i Govanus, hvor selv en typisk nordøstlig regn storm producerer spildevand udstrømninger ind i kanalen og, i hårdere regn, kan se lokale gader bliver til floder. Par det med den slags havvandsbølge, som Superstorm Sandy producerede, og endnu mere katastrofale oversvømmelser vil forekomme. Det er en fremtidig ny by-og alle kystbyer-bør forberede sig på nu. Superstorm Sandys lektion, som guvernør Cuomo bemærkede på en pressekonference om Allehelgensaften, er ” erkendelsen af, at klimaændringer er en realitet, ekstremt vejr er en realitet. Det er en realitet, at vi er sårbare.”