Stormvloed

Kustgemeenschappen over de hele wereld worden geconfronteerd met een krachtige en vaak verwoestende dreiging van de oceaan: stormvloed. Dit fenomeen, een abnormale stijging van het zeeniveau veroorzaakt door een storm, kan kustgebieden en laaggelegen gebieden overspoelen, aanzienlijke schade veroorzaken en een ernstig risico vormen voor leven en eigendom. Inzicht in de krachten achter stormvloeden is cruciaal voor paraatheid en beperking. Dit zijn complexe gebeurtenissen die worden veroorzaakt door een combinatie van atmosferische en oceanische factoren.

Wat drijft een stormvloed aan?

Verschillende factoren dragen bij aan het ontstaan en de hoogte van een stormvloed:

• Windbelasting: Dit wordt over het algemeen als de grootste factor beschouwd. Sterke stormwinden duwen het oppervlaktewater vooruit. Wanneer dit water de kustlijn nadert, vooral in ondiepe gebieden, kan het nergens anders heen dan naar boven en landinwaarts, waar het zich tegen de kust ophoopt. De snelheid en de duur van de wind, evenals de fetch (de afstand waarover de wind over het water blaast), zijn van grote invloed op de grootte van dit effect.
• Atmosferische druk: De lage atmosferische druk in het centrum van een storm speelt ook een rol, hoewel dit in de meeste gevallen een minder belangrijke bijdrage levert dan wind. Door de lagere druk op het oceaanoppervlak kan het waterniveau iets stijgen, omdat er minder kracht op drukt. Dit wordt ook wel het "omgekeerde barometereffect" genoemd.
• Vorm van de kustlijn en bathymetrie (onderwater topografie): Deze geografische kenmerken hebben een cruciale invloed op de hevigheid van een stormvloed.
  
  • Ondiepe, zacht glooiende continentale platen zorgen ervoor dat het water zich gemakkelijker kan opstapelen als het naar de kust wordt gestuwd, wat leidt tot grotere vloedgolven.
  • Concave kustlijnen (zoals baaien) kunnen het water trechteren, waardoor de vloedgolf zich concentreert en hoger wordt.
  • Smalle inhammen en riviermondingen kunnen stormvloeden ook versterken omdat het water in een kleiner gebied wordt geperst.
• Stormgrootte en voorwaartse snelheid: Grotere stormen beïnvloeden een groter gebied van de oceaan met hun winden, waardoor een grotere vloedgolf kan ontstaan. De voorwaartse snelheid van de storm kan de vloedgolf ook beïnvloeden; een sneller bewegende storm kan een grotere vloedgolf produceren aan de onmiddellijke kustlijn, terwijl een trager bewegende storm het water verder landinwaarts kan duwen, vooral in baaien en riviermondingen.
• Hoek van nadering: Een storm die loodrecht op de kust inslaat, zal over het algemeen eerder een hogere stormvloed produceren dan een storm die evenwijdig aan de kust of onder een schuine hoek beweegt.
• Golven: Hoewel ze technisch gezien los staan van de stormvloed, komen de golven die door de wind van de storm worden gegenereerd bovenop de vloedgolf en kunnen ze het totale waterpeil en de destructieve kracht langs de kust aanzienlijk verhogen door de aanloop van golven.

Hoe de rotatie van de aarde stormvloeden beïnvloedt

Het Coriolis-effect, veroorzaakt door de rotatie van de aarde, buigt bewegende objecten (inclusief water en lucht) naar rechts af op het noordelijk halfrond en naar links op het zuidelijk halfrond. In de context van stormvloeden kan het Coriolis-effect de richting van de waterbeweging beïnvloeden die door de stormwinden wordt aangedreven. Hierdoor kan het water zich meer opstapelen aan één kant van de baan van de storm ten opzichte van de kustlijn, waardoor de golfhoogte in bepaalde gebieden kan toenemen. Bij winden die evenwijdig aan de kust waaien, kan het Coriolis-effect de waterstroom naar de kust toe of van de kust weg afbuigen, wat de vloedgolf kan beïnvloeden.

Positieve en negatieve pieken begrijpen

Als we het over stormvloed hebben, bedoelen we meestal een "positieve" vloedgolf, maar er is nog een andere kant van de medaille:

• Positieve stormvloed: Dit is het meest besproken type, waarbij het zeeniveau stijgt tot boven het normaal voorspelde getij. Dit is wat kustoverstromingen veroorzaakt.
• Negatieve stormvloed: Dit gebeurt wanneer sterke aflandige winden of winden die in een bepaalde richting parallel aan de kust blazen (onder invloed van het Coriolis-effect) water wegduwen van de kustlijn, wat resulteert in een lager dan normaal zeeniveau. Hoewel ze geen overstromingen veroorzaken, kunnen negatieve stormvloeden toch gevaarlijk zijn, vooral voor de scheepvaart, omdat ze kunnen leiden tot aanzienlijk lagere waterdieptes in havens en kustgeulen.

Het zijn in wezen tegengestelde fenomenen die worden aangedreven door vergelijkbare stormkrachten, maar met verschillende windrichtingen ten opzichte van de kust, wat leidt tot ofwel een ophoping ofwel een afvloeiing van water nabij de kust.

Hoe groot en wijdverspreid stormvloeden kunnen zijn

Stormvloeden kunnen aanzienlijke hoogten bereiken en hun bereik landinwaarts kan groot zijn, vooral in laaggelegen kustgebieden met ondiepe kusthellingen.

• Hoogte: Stormvloedhoogten worden gemeten als de stijging van het waterniveau boven het normale astronomische getij. Ze kunnen variëren van een paar meter tot meer dan 6 meter of meer in extreme gevallen.
• Omvang/reikwijdte land: Het gebied dat getroffen wordt door een stormvloed kan honderden kilometers kustlijn beslaan en het water kan meerdere kilometers landinwaarts stuwen, vooral in vlak terrein.

Voorbeelden van significante stormvloeden

• Orkaan Katrina (2005, Verenigde Staten): Deze orkaan veroorzaakte een enorme stormvloed langs de kust van Mississippi, waarbij in sommige gebieden de vloedgolf geschat werd op 25 tot 28 voet (ongeveer 8-8,5 meter) boven het normale vloedniveau. De overstroming strekte zich op veel plaatsen ver landinwaarts uit.
• Cycloon Mahina (1899, Australië): Hoewel er enige discussie is over de exacte meting, suggereren historische verslagen dat er een extreem hoog stormtij (stormvloed plus astronomisch getij) van ongeveer 44 voet (ongeveer 13 meter) plaatsvond in Bathurst Bay, hoewel een aanzienlijk deel waarschijnlijk golfoploop was op steil terrein.
• Bhola cycloon (1970, Bangladesh): Deze verwoestende cycloon veroorzaakte een stormvloed van naar schatting meer dan 10 meter, wat leidde tot catastrofale overstromingen in de laaggelegen Ganges rivierdelta en een enorm verlies aan mensenlevens.
• Tyfoon Haiyan (2013, Filippijnen): Haiyan veroorzaakte een enorme stormvloed die kustgebieden verwoestte, met schattingen die op sommige locaties opliepen tot 4,5 meter, wat aanzienlijk bijdroeg aan de wijdverspreide verwoesting en het dodental.

Kunnen andere stormen dan orkanen stormvloeden veroorzaken?

Hoewel orkanen, tyfoons en cyclonen de meest voorkomende en vaak de krachtigste veroorzakers van stormvloeden zijn vanwege hun intense winden en lage druk, kunnen andere sterke lagedruksystemen ook stormvloeden veroorzaken. Opmerkelijke voorbeelden zijn:

• Nor'easters: Deze extratropische cyclonen die de oostkust van Noord-Amerika treffen, kunnen aanzienlijke stormvloeden veroorzaken, vooral wanneer ze uitvallen of langzaam nabij de kust bewegen.
• Andere intense extratropische cyclonen: Sterke winterstormen en andere diepe lagedruksystemen in regio's op de middelste breedtegraden kunnen ook aanzienlijke stormvloeden veroorzaken in kustgebieden.

De sleutel is de aanwezigheid van sterke, aanhoudende winden die water naar de kust duwen en een aanzienlijke daling van de atmosferische druk, omstandigheden die kunnen voorkomen in verschillende soorten intense stormen, niet alleen tropische cyclonen.