Val de furtună

Comunitățile de coastă din întreaga lume se confruntă cu o amenințare puternică și adesea devastatoare din partea oceanului: valul de furtună. Acest fenomen, o creștere anormală a nivelului mării generată de o furtună, poate inunda zonele de coastă și zonele joase, provocând pagube semnificative și reprezentând un risc serios pentru viață și proprietate. Înțelegerea forțelor din spatele valurilor de furtună este esențială pentru pregătire și atenuare. Acestea sunt evenimente complexe determinate de o combinație de factori atmosferici și oceanici.

Ce determină un val de furtună

Mai mulți factori contribuie la formarea și înălțimea unei valuri de furtună:

• Stresul vântului: Acesta este în general considerat cel mai important factor. Vânturile puternice din timpul unei furtuni împing apa de suprafață în fața lor. Pe măsură ce această apă se apropie de linia de coastă, în special în zonele de mică adâncime, ea nu are încotro să se îndrepte decât în sus și în interior, îngrămădindu-se împotriva țărmului. Viteza și durata vântului, precum și fetch-ul (distanța pe care vântul suflă în apă), influențează semnificativ amploarea acestui efect.
• Presiunea atmosferică: Presiunea atmosferică scăzută din centrul unei furtuni joacă, de asemenea, un rol, deși, în majoritatea cazurilor, are o contribuție mai puțin semnificativă decât vântul. Presiunea mai scăzută la suprafața oceanului permite nivelului apei să crească ușor, deoarece forța care apasă asupra sa este mai mică. Acest lucru este denumit uneori "efectul barometrului inversat".
• Forma liniei de coastă și batimetria (topografia subacvatică): Aceste caracteristici geografice au un impact crucial asupra gravității valurilor de furtună.
  
  • Platformele continentale puțin adânci și ușor înclinate permit apei să se acumuleze mai ușor pe măsură ce este împinsă spre coastă, ducând la valuri mai mari.
  • Liniile de coastă concave (precum golfurile) pot canaliza apa, concentrând valul și determinându-l să se ridice mai sus.
  • Inelele și estuarele înguste pot amplifica, de asemenea, valurile de furtună, deoarece apa este forțată să intre într-o zonă mai mică.
• Dimensiunea furtunii și viteza de înaintare: Furtunile mai mari afectează o suprafață mai mare a oceanului cu vânturile lor, putând genera o valvă mai mare. Viteza de înaintare a furtunii poate, de asemenea, să influențeze valul; o furtună care se deplasează mai repede poate produce un val mai mare pe linia de coastă imediată, în timp ce o furtună care se deplasează mai încet poate împinge apa mai departe în interior, în special în golfuri și estuare.
• Unghiul de abordare: O furtună care lovește coasta perpendicular este, în general, mai susceptibilă de a produce o undă de furtună mai mare decât una care se deplasează paralel cu coasta sau la un unghi oblic.
• Valuri: Deși separate din punct de vedere tehnic de valurile de furtună, valurile generate de vânturile furtunii se suprapun peste valuri și pot crește semnificativ nivelul total al apei și puterea distructivă de-a lungul coastei prin creșterea valurilor.

Cum afectează rotația Pământului valurile de furtună

Efectul Coriolis, cauzat de rotația Pământului, deviază obiectele în mișcare (inclusiv apa și aerul) spre dreapta în emisfera nordică și spre stânga în emisfera sudică. În contextul valurilor de furtună, efectul Coriolis poate influența direcția de deplasare a apei determinată de vânturile furtunii. Acest lucru poate face ca apa să se acumuleze mai mult pe o parte a traiectoriei furtunii față de linia de coastă, ceea ce poate crește înălțimea valurilor în anumite zone. În cazul vânturilor care suflă paralel cu coasta, efectul Coriolis poate devia fluxul de apă spre sau departe de țărm, influențând valul.

Înțelegerea supratensiunilor pozitive și negative

Când vorbim despre valuri de furtună, ne referim de obicei la un val "pozitiv", dar există și o altă față a monedei:

• Valul de furtună pozitiv: Acesta este tipul cel mai frecvent discutat, în care nivelul mării crește peste nivelul normal al mareei prognozate. Aceasta este cauza inundațiilor de coastă.
• Val de furtună negativă: Aceasta apare atunci când vânturile puternice din larg sau vânturile care suflă paralel cu coasta într-o anumită direcție (influențate de efectul Coriolis) împing apa departe de linia de coastă, rezultând un nivel al mării mai scăzut decât în mod normal. Deși nu provoacă inundații, valurile negative de furtună pot fi totuși periculoase, în special pentru navigație, deoarece pot duce la adâncimi ale apei semnificativ mai mici în porturi și canale de coastă.

Acestea sunt în esență fenomene opuse conduse de forțe similare ale furtunilor, dar cu direcții diferite ale vântului în raport cu coasta, ceea ce duce fie la o acumulare, fie la o scădere a apei în apropierea țărmului.

Cât de înalte și răspândite pot fi valurile de furtună

Valurile de furtună pot atinge înălțimi semnificative, iar întinderea lor în interiorul uscatului poate fi extinsă, în special în zonele de coastă joase cu pante puțin adânci.

• Înălțime: Înălțimea valurilor de furtună se măsoară în funcție de creșterea nivelului apei peste marea astronomică normală. Acestea pot varia de la câțiva metri la peste 6 metri sau mai mult în cazuri extreme.
• Dimensiunea/întinderea pe uscat: Zona afectată de un val de furtună se poate întinde pe sute de kilometri de coastă, iar apa se poate deplasa câțiva kilometri în interior, în special pe teren plat.

Exemple de valuri de furtună semnificative

• Uraganul Katrina (2005, Statele Unite): Acest uragan a produs un val masiv de furtună de-a lungul coastei Mississippi, unele zone înregistrând valuri estimate la 25 până la 28 de picioare (aproximativ 8-8,5 metri) peste nivelul normal al mareelor. În multe locuri, inundațiile s-au extins mult în interior.
• Ciclonul Mahina (1899, Australia): Deși există unele dezbateri cu privire la măsurarea exactă, relatările istorice sugerează că în Bathurst Bay a avut loc o maree de furtună extrem de mare (valul de furtună plus mareea astronomică) de aproximativ 44 de picioare (aproximativ 13 metri), deși o parte semnificativă a fost reprezentată probabil de valuri pe teren abrupt.
• Ciclonul Bhola (1970, Bangladesh): Acest ciclon devastator a provocat un val de furtună estimat la peste 10 metri (aproximativ 33 de picioare), ducând la inundații catastrofale în delta joasă a râului Gange și la pierderi imense de vieți omenești.
• Taifunul Haiyan (2013, Filipine): Haiyan a generat un val masiv de furtună care a devastat zonele de coastă, estimările ajungând până la 15 picioare (aproximativ 4,5 metri) în unele locații, contribuind în mod semnificativ la distrugerea pe scară largă și la bilanțul victimelor.

Alte furtuni decât uraganele pot provoca valuri de furtună?

În timp ce uraganele, taifunurile și cicloanele sunt cele mai frecvente și adesea cele mai puternice generatoare de valuri de furtună datorită vânturilor intense și presiunii scăzute, și alte sisteme puternice de presiune scăzută le pot provoca. Exemple notabile includ:

• Nor'easter: Acești cicloane extratropicale care afectează coasta de est a Americii de Nord pot produce valuri de furtună semnificative, în special atunci când se blochează sau se deplasează lent în apropierea coastei.
• Alte ciclonii extratropicale intense: Furtunile puternice de iarnă și alte sisteme de joasă presiune adâncă din regiunile de latitudine medie pot genera, de asemenea, valuri de furtună considerabile în zonele de coastă.

Cheia este prezența unor vânturi puternice și persistente care împing apa spre coastă și o scădere semnificativă a presiunii atmosferice, condiții care pot apărea în diferite tipuri de furtuni intense, nu doar în ciclonii tropicali.