Pakrančių bendruomenės visame pasaulyje susiduria su galinga ir dažnai pražūtinga vandenyno keliama grėsme - audrų bangomis. Šis reiškinys, t. y. neįprastas jūros lygio pakilimas dėl audros, gali užlieti pakrančių ir žemai esančias teritorijas, padaryti didelę žalą ir kelti didelį pavojų gyvybei ir turtui. Norint pasiruošti audros bangoms ir sušvelninti jų padarinius, labai svarbu suprasti, kokios jėgos jas sukelia. Tai sudėtingi įvykiai, kuriuos lemia atmosferos ir vandenynų veiksniai.
Kas lemia audros bangą
Audros bangos susidarymą ir aukštį lemia keli veiksniai:
- Vėjo sukeliamas stresas: Tai paprastai laikoma didžiausiu veiksniu. Stiprus audros vėjas stumia paviršinį vandenį į priekį. Šiam vandeniui artėjant prie kranto linijos, ypač sekliose vietose, jis neturi kur trauktis, o tik kilti aukštyn į vidų ir kauptis prie kranto. Vėjo greitis ir trukmė, taip pat atoslūgis (atstumas, kuriuo vėjas pučia per vandenį) daro didelę įtaką šio poveikio dydžiui.
- Atmosferos slėgis: žemas atmosferos slėgis audros centre taip pat turi įtakos, nors daugeliu atvejų jis nėra toks reikšmingas kaip vėjas. Dėl žemesnio slėgio vandenyno paviršiuje vandens lygis šiek tiek pakyla, nes jį spaudžia mažesnė jėga. Tai kartais vadinama "apversto barometro efektu".
- pakrantės forma ir batimetrija (povandeninė topografija): Šie geografiniai ypatumai turi lemiamos įtakos audros bangos stiprumui.
- Sekliuose, švelniai nuožulniuose žemyniniuose šelfuose vanduo lengviau kaupiasi, nes jis stumiamas link pakrantės, todėl kyla didesnės bangos.
- Įgaubtos pakrantės linijos (pvz., įlankos) gali nukreipti vandenį, sukoncentruoti potvynį ir jį pakelti aukščiau.
- Siauros įlankos ir žiotys taip pat gali sustiprinti audros bangas, nes vanduo veržiasi į mažesnį plotą.
- Audros dydis ir priekinis greitis: Didesnių audrų vėjai veikia didesnį vandenyno plotą ir gali sukelti didesnį bangavimą. Greičiau judanti audra gali sukelti didesnį bangavimą prie artimiausios pakrantės linijos, o lėčiau judanti audra gali nustumti vandenį toliau į šalies gilumą, ypač į įlankas ir estuarijas.
- Priartėjimo kampas: Audra, kuri į pakrantę atsitrenkia statmenai, paprastai sukelia didesnę audros bangą nei audra, judanti lygiagrečiai pakrantei arba įstrižu kampu.
- Bangos: Bangos: nors techniškai jos atskiriamos nuo audros bangos, audros vėjo sukeltos bangos kyla ant audros bangos ir gali gerokai padidinti bendrą vandens lygį bei griaunamąją galią pakrantėje dėl bangų kilimo.
Kaip Žemės sukimasis veikia audrų bangas
Dėl Žemės sukimosi atsirandantis Koriolio efektas nukreipia judančius objektus (įskaitant vandenį ir orą) į dešinę Šiaurės pusrutulyje ir į kairę Pietų pusrutulyje. Kalbant apie audrų bangas, Koriolio efektas gali turėti įtakos vandens judėjimo krypčiai, kurią lemia audros vėjai. Dėl to vanduo gali labiau kauptis vienoje audros kelio pusėje pakrantės linijos atžvilgiu, todėl tam tikrose vietovėse gali padidėti bangų aukštis. Jei vėjas pučia lygiagrečiai pakrantei, Koriolio efektas gali nukreipti vandens srautą į krantą arba nuo jo ir taip paveikti bangavimą.
Teigiamų ir neigiamų viršįtampių supratimas
Kai kalbame apie audros bangavimą, paprastai turime omenyje teigiamą bangavimą, tačiau yra ir kita medalio pusė:
- Teigiama audros banga: Tai dažniau aptariamas tipas, kai jūros lygis pakyla aukščiau įprasto prognozuojamo potvynio. Tai sukelia pakrančių potvynius.
- Neigiama audros banga: Tai įvyksta, kai stiprūs pakrantės vėjai arba tam tikros krypties lygiagretūs pakrantei vėjai (veikiami Koriolio efekto) stumia vandenį nuo kranto linijos, todėl jūros lygis būna žemesnis nei įprastai. Nors neigiamos audros bangos nesukelia potvynių, jos vis tiek gali kelti pavojų, ypač laivybai, nes dėl jų uostuose ir pakrantės kanaluose gali gerokai sumažėti vandens gylis.
Tai iš esmės priešingi reiškiniai, kuriuos lemia panašios audros jėgos, tačiau skirtingos vėjo kryptys pakrantės atžvilgiu, todėl prie kranto susikaupia arba sumažėja vandens.
Kokios didelės ir plačiai paplitusios gali būti audros bangos
Audros bangos gali pasiekti didelį aukštį, o jų poveikis į šalies gilumą gali būti didelis, ypač žemai esančiose pakrantės teritorijose, kur pakrantės šlaitai yra seklūs.
- Aukštis: Audros bangos aukštis matuojamas kaip vandens lygio pakilimas virš įprastinio astronominio potvynio ir atoslūgio. Jis gali svyruoti nuo kelių pėdų iki 20 pėdų (apie 6 metrų) ar daugiau ekstremaliais atvejais.
- Dydis ir pasiekiamumas vidaus rinkoje: Audros bangos paveikta teritorija gali apimti šimtus kilometrų pakrantės, o vanduo gali slinkti kelis kilometrus į šalies gilumą, ypač lygioje vietovėje.
Didelių audros bangų pavyzdžiai
- Uraganas "Katrina" (2005 m., JAV): Šis uraganas sukėlė didžiulę audros bangą Misisipės pakrantėje, kai kuriose vietovėse bangos buvo 25-28 pėdų (apie 8-8,5 m) didesnės už įprastą potvynio ir atoslūgio lygį. Daugelyje vietovių potvynis nusidriekė toli į šalies gilumą.
- Ciklonas Mahina (1899 m., Australija): (audros banga ir astronominis potvynis), kurio aukštis siekė apie 44 pėdas (apie 13 metrų), nors didelę dalį greičiausiai sudarė bangos, pakilusios ant stačios vietovės.
- Bholos ciklonas (1970 m., Bangladešas): Šis niokojantis ciklonas sukėlė daugiau kaip 10 metrų (apie 33 pėdų) audros bangą, dėl kurios žemai esančioje Gango upės deltoje kilo katastrofiški potvyniai ir žuvo daug žmonių.
- Taifūnas Haiyan (2013 m., Filipinai): Haiyan sukėlė didžiulę audros bangą, kuri nuniokojo pakrančių teritorijas, kai kuriose vietose siekė iki 15 pėdų (apie 4,5 metro), o tai labai prisidėjo prie didelio masto sunaikinimo ir aukų skaičiaus.
Ar audros, išskyrus uraganus, gali sukelti audros bangas?
Nors uraganai, taifūnai ir ciklonai dėl savo stipraus vėjo ir žemo slėgio yra dažniausi ir dažnai galingiausi audros bangų sukėlėjai, jas gali sukelti ir kitos stiprios žemo slėgio sistemos. Žymūs pavyzdžiai:
- Šiaurės rytai: Šie ekstratropiniai ciklonai, veikiantys rytinę Šiaurės Amerikos pakrantę, gali sukelti dideles audros bangas, ypač kai jie stabteli arba lėtai juda netoli pakrantės.
- Kiti intensyvūs ekstratropiniai ciklonai: Stiprios žiemos audros ir kitos gilios žemo slėgio sistemos vidutinių platumų regionuose taip pat gali sukelti dideles audrų bangas pakrančių zonose.
Svarbiausia, kad būtų stiprūs, nuolatiniai vėjai, kurie stumia vandenį į pakrantę, ir labai sumažėjęs atmosferos slėgis - tokios sąlygos gali susidaryti ne tik tropinių ciklonų, bet ir įvairių rūšių intensyvių audrų metu.
