Крайбрежните общности по целия свят са изправени пред мощна и често опустошителна заплаха от океана: бурната вълна. Това явление – необичайно повишаване на нивото на морето, предизвикано от буря – може да наводни крайбрежните и ниско разположените райони, като причини значителни щети и представлява сериозен риск за живота и имуществото на хората. Разбирането на силите, стоящи зад бурните вълни, е от решаващо значение за подготовката и ограничаването на последиците. Това са сложни явления, обусловени от комбинация от атмосферни и океански фактори.
Какво предизвиква приливната вълна
Няколко фактора допринасят за образуването и височината на бурното приливно вълнение:
- Вятър натиск: Това обикновено се счита за най-важният фактор. Силните ветрове от бурята изтласкват повърхностната вода пред себе си. Когато тази вода се приближи към бреговата линия, особено в плитките зони, тя няма къде да отиде, освен нагоре и навътре в сушата, като се натрупва срещу брега. Скоростта и продължителността на вятъра, както и обхватът (разстоянието, през което вятърът духа над водата), оказват значително влияние върху силата на този ефект.
- Атмосферно налягане: Ниското атмосферно налягане в центъра на бурята също играе роля, макар че в повечето случаи то има по-малко значение от вятъра. По-ниското налягане върху повърхността на океана позволява нивото на водата да се повиши леко, тъй като върху нея действа по-малка сила, която я притиска надолу. Това понякога се нарича „ефект на обърнатия барометър“.
- Форма на бреговата линия и батиметрия (подводна топография): Тези географски особености оказват решаващо влияние върху силата на приливната вълна.
- Плитките, леко наклонени континентални шелфове позволяват на водата да се натрупва по-лесно, докато се придвижва към брега, което води до по-високи приливни вълни.
- Вдлъбнатите брегови линии (като заливите) могат да насочват водата, като концентрират приливната вълна и я карат да се издигне по-високо.
- Тесните входове и устията също могат да засилят бурното приливно вълнение, тъй като водата се нагнетява в по-малка площ.
- Размер на бурята и скорост на придвижване: По-големите бури засягат по-голяма част от океана със своите ветрове, което може да доведе до по-голям прилив. Скоростта на придвижване на бурята също може да повлияе на прилива; по-бързо движеща се буря може да предизвика по-висок прилив в непосредствена близост до бреговата линия, докато по-бавно движеща се буря може да изтласка водата по-далеч във вътрешността, особено в заливи и устия.
- Ъгъл на приближаване: Буря, която удря брега перпендикулярно, обикновено има по-голяма вероятност да предизвика по-висок бурен прилив, отколкото такава, която се движи успоредно на брега или под ъгъл.
- Вълни: Въпреки че технически се различават от бурното приливно вълнение, вълните, предизвикани от ветровете на бурята, се носят върху приливната вълна и могат значително да повишат общото ниво на водата и разрушителната сила по крайбрежието чрез издигането на вълните.
Как въртенето на Земята влияе върху бурните приливи
Ефектът на Кориолис, предизвикан от въртенето на Земята, отклонява движещите се обекти (включително водата и въздуха) надясно в Северното полукълбо и наляво в Южното полукълбо. В контекста на бурните приливи ефектът на Кориолис може да повлияе на посоката на движението на водата, задвижвана от ветровете на бурята. Това може да доведе до по-голямо натрупване на вода от едната страна на траекторията на бурята спрямо бреговата линия, което потенциално увеличава височината на прилива в определени райони. При ветрове, духащи успоредно на брега, ефектът на Кориолис може да отклони водния поток към брега или далеч от него, което оказва влияние върху прилива.
Разбиране на положителните и отрицателните пикове
Когато говорим за бурен прилив, обикновено имаме предвид „положителен“ прилив, но има и друга страна на нещата:
- Положителна приливна вълна: Това е по-често обсъжданият вид, при който нивото на морето се повишава над нормалното прогнозирано ниво на прилива. Именно това е причината за наводненията по крайбрежието.
- Отрицателен бурен прилив: Това явление възниква, когато силни ветрове от открито море или ветрове, духащи успоредно на брега в определена посока (под въздействието на ефекта на Кориолис), отблъскват водата от бреговата линия, което води до по-ниско от нормалното ниво на морето. Въпреки че не предизвикват наводнения, отрицателните бурни приливи все пак могат да бъдат опасни, особено за корабоплаването, тъй като могат да доведат до значително по-малка дълбочина на водата в пристанищата и крайбрежните канали.
Това са по същество противоположни явления, предизвикани от сходни бурени сили, но с различни посоки на вятъра спрямо брега, което води или до натрупване, или до оттичане на вода в близост до брега.
Колко високи и обширни могат да бъдат бурните приливи
Бурените вълни могат да достигнат значителна височина, а обхватът им във вътрешността на сушата може да бъде голям, особено в ниско разположените крайбрежни райони с плитки склонове към морето.
- Височина: Височината на бурните приливи се измерва като повишението на нивото на водата над нормалното астрономическо приливно ниво. Тя може да варира от няколко фута до значително над 20 фута (около 6 метра) или дори повече в екстремни случаи.
- Размер/проникване във вътрешността: Районът, засегнат от бурен прилив, може да обхваща стотици километри от крайбрежието, а водата може да нахлуе на няколко километра навътре в сушата, особено при равнинен терен.
Примери за значителни бурни приливи
- Ураганът „Катрина“ (2005 г., Съединени щати): Този ураган е известен с това, че предизвика масивен бурен прилив по крайбрежието на Мисисипи, като в някои райони приливните вълни достигнаха височина от 25 до 28 фута (около 8–8,5 метра) над нормалното ниво на прилива. Наводнението се разпростря далеч във вътрешността на сушата на много места.
- Циклонът „Махина“ (1899 г., Австралия): Въпреки че има някои спорове относно точните измервания, историческите сведения сочат, че в залива Батхърст се е образувала изключително висока бурна приливна вълна (бурна приливна вълна плюс астрономически прилив) с височина около 44 фута (около 13 метра), макар че значителна част от нея вероятно се е дължала на издигането на вълните по стръмния терен.
- Циклонът „Бхола“ (1970 г., Бангладеш): Този опустошителен циклон предизвика бурен прилив с височина, оценена на над 10 метра (около 33 фута), което доведе до катастрофални наводнения в ниско разположената делта на река Ганг и до огромни човешки жертви.
- Тайфун „Хайян“ (2013 г., Филипини): „Хайян“ предизвика огромен бурен прилив, който опустоши крайбрежните райони, като според оценките височината му достигна до 15 фута (около 4,5 метра) на някои места, което допринесе значително за широкомащабното разрушение и броя на жертвите.
Могат ли бури, различни от урагани, да предизвикат бурни приливи?
Макар ураганите, тайфуните и циклоните да са най-често срещаните и често най-мощните причинители на бурни приливи поради силните си ветрове и ниското налягане, други силни нисконапорни системи също могат да ги предизвикат. Сред забележителните примери са:
- „Нор’истърс“: Тези екстратропически циклони, които засягат източното крайбрежие на Северна Америка, могат да предизвикат значителни бурни приливи, особено когато забавят хода си или се движат бавно в близост до брега.
- Други интензивни екстратропически циклони: Силните зимни бури и други системи с дълбоко понижение на налягането в регионите на средните ширини също могат да предизвикат значителни бурни приливи в крайбрежните райони.
Ключовият фактор е наличието на силни, устойчиви ветрове, които изтласкват водата към брега, както и значителен спад на атмосферното налягане – условия, които могат да възникнат при различни видове интензивни бури, а не само при тропически циклони.
