Vētras uzplūdums

Piekrastes kopienas visā pasaulē saskaras ar spēcīgu un bieži vien postošu apdraudējumu, ko rada okeāns - vētras uzplūdi. Šī parādība - pārmērīga jūras līmeņa paaugstināšanās, ko izraisa vētra, - var appludināt piekrastes un zemās vietās esošās teritorijas, radot ievērojamus postījumus un nopietnu risku dzīvībai un īpašumam. Izpratne par vētras uzplūdu izraisošajiem spēkiem ir ļoti svarīga, lai sagatavotos un mazinātu tās sekas. Tie ir sarežģīti notikumi, ko izraisa atmosfēras un okeāna faktoru kombinācija.

Kas izraisa vētras uzplūdus

Vētras viļņu veidošanos un augstumu veicina vairāki faktori:

• Vēja radītā slodze: Tas parasti tiek uzskatīts par lielāko faktoru. Spēcīgi vētras vēji virszemes ūdeni virza uz priekšu. Kad šis ūdens tuvojas krasta līnijai, jo īpaši seklās vietās, tam nav citas izejas, kā vien virzīties augšup un uz iekšzemi, uzkrājoties pret krastu. Vēja ātrums un ilgums, kā arī vēja virziens (attālums, kādā vējš pūš pāri ūdenim) būtiski ietekmē šī efekta lielumu.
• Atmosfēras spiediens: zems atmosfēras spiediens vētras centrā arī spēlē nozīmīgu lomu, lai gan vairumā gadījumu tas nav tik nozīmīgs faktors kā vējš. Zemāks spiediens okeāna virspusē ļauj ūdens līmenim nedaudz paaugstināties, jo uz to iedarbojas mazāks spēks. To dažkārt dēvē par "apgrieztā barometra efektu".
• Krasta līnijas forma un batimetrija (zemūdens topogrāfija): Šīm ģeogrāfiskajām īpatnībām ir būtiska ietekme uz to, cik spēcīgs būs vētras uzplūds.
  
  • Sekli, lēzeni slīpi kontinentālie šelfi ļauj ūdenim vieglāk uzkrāties, jo tas tiek virzīts krasta virzienā, izraisot lielākus uzplūdus.
  • Ieliektās krasta līnijas (piemēram, līči) var uzbērt ūdeni, koncentrējot straujo kāpumu un liekot tam pacelties augstāk.
  • Arī šauras ieplūdes un grīvas var pastiprināt vētras uzplūdus, jo ūdens ir spiests ieplūst mazākā teritorijā.
• Vētras lielums un ātrums uz priekšu: Lielākas vētras ar saviem vējiem ietekmē lielāku okeāna teritoriju, tādējādi, iespējams, radot lielāku vētras uzplūdumu. Arī vētras virzības ātrums var ietekmēt vētras uzplūdus; straujāka vētra var radīt lielākus uzplūdus tiešā piekrastes zonā, savukārt lēnāka vētra var virzīt ūdeni tālāk uz iekšzemi, jo īpaši uz līčiem un grīvām.
• Pietuvināšanās leņķis: Vētra, kas piekrasti skars perpendikulāri, parasti rada lielāku vētras uzplūdumu nekā vētra, kas virzās paralēli piekrastei vai slīpā leņķī.
• Viļņi: Lai gan tehniski tie ir atsevišķi no vētras uzplūdiem, vētras vēja radītie viļņi, kas atrodas virs vētras uzplūdiem, var ievērojami paaugstināt kopējo ūdens līmeni un iznīcinošo spēku piekrastē viļņu uzplūdu dēļ.

Kā Zemes rotācija ietekmē vētras uzplūdus

Koriolisa efekts, ko izraisa Zemes rotācija, novirza kustīgus objektus (tostarp ūdeni un gaisu) pa labi ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē. Saistībā ar vētras uzplūdiem Koriolisa efekts var ietekmēt vētras vēja virzienu ūdens kustībai. Tas var izraisīt lielāku ūdens uzkrāšanos vienā vētras trases pusē attiecībā pret krasta līniju, tādējādi dažās vietās palielinot vētras uzplūdu augstumu. Ja vējš pūš paralēli krastam, Koriolisa efekts var novirzīt ūdens plūsmu krasta virzienā vai prom no krasta, tādējādi ietekmējot uzplūdus.

Izpratne par pozitīviem un negatīviem pārspriegumiem

Kad runājam par vētras uzplūdiem, parasti ar tiem saprotam "pozitīvus" uzplūdus, taču ir arī otra medaļas puse:

• Pozitīvs vētras uzplūdums: Tas ir biežāk apspriestais veids, kad jūras līmenis paaugstinās virs parastās prognozētās plūdmaiņas. Tas izraisa piekrastes plūdus.
• Negatīvs vētras uzplūdums: Tas rodas, kad spēcīgi piekrastes vēji vai vēji, kas pūš paralēli piekrastei noteiktā virzienā (ko ietekmē Koriolisa efekts), atgrūž ūdeni no krasta līnijas, kā rezultātā jūras līmenis ir zemāks nekā parasti. Lai gan negatīvie vētras uzplūdi nerada plūdus, tie tomēr var būt bīstami, jo īpaši kuģošanai, jo to rezultātā ostās un piekrastes kanālos var ievērojami samazināties ūdens dziļums.

Būtībā tās ir pretējas parādības, ko izraisa līdzīgi vētras spēki, bet ar atšķirīgiem vēja virzieniem attiecībā pret krastu, kas izraisa vai nu ūdens uzkrāšanos, vai izsīkšanu krasta tuvumā.

Cik lielas un plašas var būt vētras izraisītās straumes

Vētras uzplūdi var sasniegt ievērojamu augstumu, un to izplatība iekšzemē var būt plaša, jo īpaši zemās piekrastes teritorijās ar seklām jūras nogāzēm.

• Augstums: Vētras uzplūdu augstumu mēra kā ūdens līmeņa pacēlumu virs parastā astronomiskā paisuma un bēguma līmeņa. Tas var svārstīties no dažām pēdām līdz pat vairāk nekā 20 pēdām (aptuveni 6 metriem) vai vairāk ekstrēmos gadījumos.
• Lielums/iekšzemes pārklājums: Vētras uzplūdu skartā teritorija var stiepties simtiem kilometru garu piekrastes joslu, un ūdens var ieplūst vairākus kilometrus iekšzemē, īpaši līdzenā apvidū.

Nozīmīgu vētras uzplūdu piemēri

• Viesuļvētra "Katrīna" (2005, Amerikas Savienotās Valstis): Šis viesuļvētra izraisīja milzīgu vētras uzplūdumu gar Misisipi piekrasti, dažos apgabalos tas bija par 25 līdz 28 pēdām (aptuveni 8-8,5 metriem) augstāks par parasto paisuma un bēguma līmeni. Daudzās vietās applūšana izplatījās tālu iekšzemē.
• Ciklons Mahina (1899, Austrālija): Tomēr vēsturiskie dati liecina, ka Bathurst līcī bija vērojama ārkārtīgi augsta vētras plūdmaiņa (vētras uzplūdums plus astronomiskā plūdmaiņa), kas sasniedza aptuveni 44 pēdas (aptuveni 13 metrus), lai gan ievērojamu daļu, visticamāk, veidoja viļņu uzplūdums stāvā reljefā.
• Bhola ciklons (1970, Bangladeša): Šis postošais ciklons izraisīja vētras uzplūdus, kas, pēc aplēsēm, pārsniedza 10 metrus (aptuveni 33 pēdas), izraisot katastrofālus plūdus zemajā Gangas upes deltā un milzīgus cilvēku upurus.
• Taifūns Haiyan (2013, Filipīnas): Haiyan izraisīja milzīgu vētras uzplūdumu, kas izpostīja piekrastes rajonus, dažās vietās sasniedzot pat 15 pēdu (aptuveni 4,5 metrus), tādējādi ievērojami veicinot plašus postījumus un cilvēku upurus.

Vai vētras, kas nav viesuļvētras, var izraisīt vētras uzplūdus?

Lai gan viesuļvētras, taifūni un cikloni ir visbiežāk sastopamie un bieži vien arī visspēcīgākie vētru radītāji, jo tiem raksturīgi spēcīgi vēji un zems spiediens, vētras var izraisīt arī citas spēcīgas zema spiediena sistēmas. Nozīmīgi piemēri ir šādi:

• Ziemeļaustrumi: Šie ekstratropiskie cikloni, kas ietekmē Ziemeļamerikas austrumu piekrasti, var radīt ievērojamus vētras uzplūdus, īpaši tad, ja tie apstājas vai lēni pārvietojas piekrastes tuvumā.
• Citi intensīvi ekstratropiskie cikloni: Spēcīgas ziemas vētras un citas dziļas zema spiediena sistēmas vidējo platumu reģionos arī var radīt ievērojamus vētras uzplūdus piekrastes apgabalos.

Galvenais ir spēcīgs, noturīgs vējš, kas virza ūdeni krasta virzienā, un ievērojams atmosfēras spiediena kritums - apstākļi, kas var rasties ne tikai tropisko ciklonu, bet dažādu intensīvu vētru gadījumā.