Superstorm Sandyの壊滅的な高潮の背後にある科学

GOWANUS、ブルックリン—Superstorm Sandyのサージは、ニューヨーク市の避難マップ上の二つの ロングアイランドの最西端にあるゴワナス運河に近い住宅、店舗、倉庫—米国で最も汚染されたサイトの一つ 大雨による下水の流出と対になった産業遺産の結果として、その底の泥、水、および隣接する土地をスーパーファンド指定のために予選—地下室と下層階は悪臭のプールに変わった。 汚れた水は、翌日でも土嚢やその他の不潔な予防措置によって閉じ込められたままでした。

ニューヨーク大都市圏とニュージャージー州のより南全体で、サンディのハリケーン力の風が木や電力線をダウンさせ、推定damage20億以上の被害を引き起こしました。 しかし、時速74マイル以上の風の最も永続的な影響は、彼らが土地の上に押し込んだ水の大規模なうねり、ビーチを消し去り、ボードウォークを溺れさせ、地下鉄のトンネルを満たし、電気インフラを破壊し、生命を破壊したことからであったかもしれません。信じがたいかもしれませんが、このイベントはさらに損害を与えていた可能性があります。

「これは最悪のケースではありませんでした」と、米国海洋大気庁の国立ハリケーンセンター（NHC）の高潮専門家Jamie Rhome氏は述べています。 満潮と同時に上陸した”最悪のケースは、まったく同じ軌道を持つ強い嵐だっただろう”。 “それはさらに多くの洪水を生み出しただろう”と彼は付け加えた。しかし、スーパーストームサンディの大規模な洪水は、ここ数十年ですでに前例のないです。

しかし、専門家によると、地元の地理、脆弱な沿岸開発、気候変動の結果としてすでに起こっている海面上昇の組み合わせのおかげで、今後数十年でより 将来的には、地域を浸水させるために砂のようなフランケンストームを取ることはありません。 その現実を考えると、最高の防御は、洪水の必然性を受け入れ、それに耐えるためのインフラストラクチャを準備することかもしれません。

最初の洪水ではない
ニューヨーク大都市圏は、もちろん、その歴史を通して被害を受けた高潮に苦しんでいますが、ほとんどはそれほど深刻ではあ 例えば、1960年にハリケーン-ドナはカテゴリー2の熱帯低気圧として東海岸全体を襲撃し、時速105マイル以上の風を誇っていました。 ドナは軽減要因を持っていたにもかかわらず—それは干潮に到着し、その嵐（昨年のカテゴリー1ハリケーンアイリーンのように）は、それを正面に打つのではなく、海岸に平行に移動しました—それらの風は、マンハッタンの部分を同様に浸水させた6フィート以上の高潮を引き起こすために、ニューヨーク港に十分な海水を押し込みました。

対照的に、サンディの大きなサージは、スーパーストームがにターンし、その後、ニューヨーク港に北だけでなく、ガーデン州の海岸にそれの前に水の罰する壁を押

風はどのように高潮を作りますか？ 熱帯低気圧では、気圧は端で最も高く、中心で低くなります。 空気は、その低圧領域を満たすために、時速74マイル以上の速度で流れます。 さらに、低気圧自体がその下の海面を上げるのを助け、嵐の中心が上陸するサージを高めます。 波の行為自体はまた波が次の上の海岸に1つに積むと同時に高潮にさらに高さを加える効果を高めることができる。

サージの究極の影響にはもう一つの重要な要因があります。 “高潮は、不動産のようなものです：場所、場所、場所、”Rhome氏は述べています。 ニューヨーク港では、周囲の海岸線は漏斗として機能し、流入する水をますます狭く狭い地域に運んでいました。 大量の水がそのように閉じ込められると、「周囲の土地を流出させて洪水させるしかない」とRhome氏は指摘する。 そして、海岸が急激に落ちるのではなく、海に穏やかに傾斜する場所では、さらに大きな高潮が結果的に生じます。 ニューヨーク市は、約305平方マイルの面積を持ち、500マイル以上の海岸線が小さな湾、入り江、およびはるかに内陸の上昇する海の水を運ぶことができる他の潜在的な漏斗を特徴とするため、高潮に対して特に脆弱である。

サージ予測の芸術
そのような洪水に対処するための重要な部分は、彼らがヒットする可能性がどのように知っている、と彼らは上陸しないとき、彼 国立ハリケーンセンターの高潮ユニットは、海面上の「湿った」線と呼ばれる土地の上を物理的に移動する水の量にその予測を基づかせています。 上陸の正確な位置、風の強さ、海岸へのアプローチの角度、嵐がどれくらい速く動いているか、それがどれくらい大きいかなど、高潮に影響を与えるパラメータが時間ごとに変化するので、もちろん、予測は完璧ではありません、ローメ（元ハリケーンの専門家でもあります）は彼のユニットのノートです。

実際には、NHCは、緊急プランナーが対処するために高潮の複数の予測を提供しています世界でいくつかのそのような施設の一つです。 それは、その輪郭、その深さ、自然の構造と人工のもの、そして川が入る場所やその他の要因を含む海岸自体のデータを考慮したコンピュータモデルから始 コンピュータは、入力風速、嵐自体の速度とNHCの人間のハリケーンの専門家の最高の投影に基づいて順番にあるその合計サイズに基づいて高潮をシミュ その単一の最良の推測は、ほとんどの高潮の予測が終わる場所です。

しかし、最高のツールと最も経験のある最高の気象学者でさえ、これらのことを正確に予測することはできないため、NHCは風速や嵐の総面積など、嵐の入力の複数のバリエーションでモデルを複数回実行します。 高潮のレベルは、そのような要因の比較的小さな変動で急速に変化する可能性があります。 “それは非常にトリッキーです”とRhomeは言います。 「気象学の微妙な変化だけが大きな違いをもたらします。”

例えば、2004年のハリケーン-イワンは、その軌道をシフトし、その目は、予測に基づいて予想されていた西ではなく、モバイル湾の東に通過しました。 ローメによると、30マイル未満のこの方向の変化は、実際の高潮を10フィートカットし、水を湾の中に押し出すのではなく、湾から押し出しました。 「2〜3日前に30マイル以内に上陸を予測できると思っている人は、彼らが何をしているのか分かりません」とRhome氏は言います。

Or take Sandyは、ノースカロライナ州北部の嵐で記録された最低の圧力にもかかわらず、74mphを超える持続的な風を誇り、ニュージャージー州に上陸する直前に943ミリバ 代わりに、1,000平方マイル以上の大規模な領域に広がる風で、Superstorm Sandyの膨大なサイズは、海の水の巨大なサージを発生させました。 違いを理解するには、小さな嵐を浴槽を通って指を動かすようなものと考えてください—それは多くの水を乱すことはありません—大きな嵐は腕全体を動かすようなものです—あなたはかなりのうねりを作ることができます。

実際には、サンディの広大な風のフィールドはまだ嵐の中心が上陸した日後であっても、通常のレベル以上の水を押しています。

より良い保護を作成するためのコスト
低地ニューヨーク市は、その沿岸開発のすべてで、これらのより高い海域に特に脆弱です。 メキシコ湾岸やフロリダ州東部など、ハリケーンの活動が多い地域では、洪水の壁、堤防、さらには人工湿地さえも嵐の影響を軽減するのに役立ちます。 例えば、テキサス州ガルベストンの周りに堤防を拡張する提案があります。、2008年のハリケーン-アイクと同じ大きさの嵐からそれを保護するために。

マンハッタンを完全に保護するには、ガルベストン海岸沿いの長さ16キロメートル、高さ五メートル、厚さほぼ五メートルの（その基部にある）海の壁に似た、背が高く、長く、連続した洪水の壁が必要である。 1960年のハリケーン-ドナの余波で、そのような海の壁は実際にコニー島のために提案されました—しかし、建設されませんでした。

それはそのような壁がすべての治療法になると言うことではありません。

それはそのような壁がすべての治療法 たとえそのような防衛が建設されたとしても、壁はハリケーン-アイクの後のガルベストンで起こったように、深刻な洪水の間に水を入れるだけでなく、外に保つためにも機能する可能性がある。 このようなアプローチは、他の理由でも常に人気があるわけではありません。 “あなたはまた、審美的な問題を持っている、”テキサスAの地形学者クリス*ハウザーは指摘しています&M大学。理論的には、自然の保護—湿地、森林、バリア島—は嵐の影響を鈍らせる可能性があります。

理論的には、自然の保護-湿地、森林、バリア島-は嵐の影響を鈍 「それは海の壁のようなものですが、砂でできています」と、彼の主な研究分野であるbarrier islandsとその砂丘についてHouser氏は言います。 このようなバリア島が突き出ている方法—その凸状—は、ニューヨーク港のような凹状の湾や入り江の漏斗効果と比較して、高潮の休憩として機能します。 しかし、湿地や森林などの自然の防御を回復するために、ニューヨーク市の周りに十分な利用可能な不動産はありません。

将来のスーパーストームの影響を遮断するには、いずれにしても、自然よりも大きなバリア島が必要です。 例えば、ルイジアナ州では、沿岸の財産と石油とガスのインフラを保護するために、人工の障壁は自然に存在する島の3倍になります。 同様に巨大な人工バリア島はニューヨーク港で飼育する必要があります。

これは、ロンドンを保護するためのテムズ川のような潮汐障壁や、オランダのような堤防、堤防、その他の水制御構造の大規模なシステムなど、 しかし、テムズ川の障壁の建設には約20億ドル、運営には年間約1000万ドルの費用がかかりました。 そのような潮の障壁は、少なくとも一世紀以上にわたって、いくつかのニューヨーク市の計画者の夢でした。

気候変動に適応する
すべてが管理するのに十分ではなかったかのように、海面上昇に対処するという追加の試みがあります。 二つの主要な要因は、ニューヨーク市で働いています。 第一に、氷河期の氷河の巨大な重量の除去後に遠く北に跳ね返った土地は、マンハッタン島自体がゆっくりと沈む原因となりました。 第二に、同時に、米国地質調査所によると、海洋は20世紀の間に局所的にほぼ三インチ上昇しています。 これらの変更は、高潮からの長期的な保護をさらに困難にするでしょう。 「あなたは新しいゼロから始めています」とRhomeは言います。 “まったく同じ嵐は、将来的にさらに悪い高潮を生成するために起こっています。”

オランダは、例えば、世紀の終わりまでに海面上昇のほぼメートルを計画していますが、それは科学的予測のハイエンドです。 オランダの計画は、既存の堤防と堤防を強化し、強化することですが、何百年もの間実践されてきたように、必要に応じて浸水する準備ができて、フェイルセーフ洪水ゾーンとして特定の地域を準備することです。

将来的には、このような避けられない洪水に備えることは、そのような出来事を防ぐことよりも重要ではないにしても重要です。 「マンハッタンが別の高潮になる可能性はますます高くなっています」とHouser氏は指摘しています。 インフラ、特に地下鉄のトンネルや重要な設備などの地下に位置するインフラは、洪水の準備ができていなければなりません。 地下発電機や燃料タンクは、例えば、再配置することができ、トンネル内のポンプは、彼らが後で水の除去の彼らの仕事をすることができますので、保護

それはニューヨーク市が砂よりも多くの洪水を生み出す可能性のある将来のスーパーストームに直面するのを助けるでしょう。 幸いなことに、首都圏では、この熱帯後のサイクロンは、海水を投棄したのと同じ場所に雨を投棄しませんでした。 降雨と高潮が組み合わさる所で、洪水は、いっそう悪化するでしょう。 “いくつかの嵐は、雨の多くと同時に川の河口で途方もないサージを参照してください、”ロメは説明しています。 “彼らは信じられないほど有害な結果を生成するために一緒に来ることができます。”

実際には、ニューヨーク市の洪水ゾーンマップは、米国全体の自治体のための同様のマップのように、最悪の場合に何が起こるかを確認するためにオフシーズ そのため、ゾーンAは、地域の熱帯低気圧の強さの嵐によって浸水される可能性があり、ゾーンCは110mph以上の風を誇る主要なハリケーンを必要とします。 「ゾーンCは最悪のシナリオです」とRhome氏は説明します。

これは、典型的な北東部の雨の嵐でさえ運河に下水が流出し、より激しい雨の中で地元の通りが川に変わるのを見ることができるGowanusのゾーンCセク スーパーストームサンディが生産し、さらに壊滅的な洪水が発生する海水のサージの種類とそれをペアリングします。 それは未来のニューヨーク市です—そしてすべての沿岸都市は—今の準備をするべきです。 Superstorm Sandyの教訓は、ニューヨーク州知事Andrew Cuomoがハロウィーンの記者会見で指摘したように、「気候変動は現実であり、極端な天候は現実であるという認識です。 私たちが脆弱であるのは現実です。”