В 2017 году во время урагана «Харви» метеостанция возле города Недерленд в Техасе измерила 60,58 дюйма осадков, около 154 сантиметров. Удобно объяснить такой итог одной фразой: ураган двигался медленно. Но отчёт Национального центра по ураганам США (NHC) показывает, что одной скорости здесь недостаточно. Дожди усиливали неподвижный фронт и полосы осадков, которые снова и снова проходили над одними и теми же местами.

Для города важна не вся вода, которую несёт циклон, а та, что выпадает над конкретным районом за время его воздействия. Медленно движущаяся система может дольше удерживать там дождевые полосы. Но накопленная сумма зависит и от поступления влаги, и от того, где сосредоточены сильнейшие осадки, и от условий, которые поднимают влажный воздух.

Скорость задаёт время, но не всю картину

Представим, что интенсивность дождя не меняется. Если дождевые полосы движутся медленнее, один участок дольше остаётся под дождём и накапливает больше воды. Это похоже на струю, которая задержалась на одном месте, а не прошла мимо. Сравнение помогает понять роль времени, но оно не описывает устройство урагана во всей его сложности.

Тёплая поверхность моря снабжает атмосферу влагой. Восходящий воздух охлаждается, водяной пар конденсируется и образует облака и осадки. На дождь у земли влияют также положение дождевых полос, атмосферные фронты и рельеф. Центр циклона и его дождевые полосы движутся не обязательно с одинаковой скоростью, поэтому скорость центра сама по себе не определяет местную сумму осадков.

Отчёт об «Харви» описывает слабый фронт, который почти не смещался с 26 по 28 августа и проходил через район Хьюстона. Он усиливал схождение потоков воздуха у поверхности и подъём тёплого влажного воздуха. Дождевые полосы многократно проходили над одними районами. На юго-востоке Хьюстона за час выпало 6,8 дюйма дождя. Сильнейшие осадки, отмечают авторы отчёта, выпадали вне ядра циклона. В дождевые полосы продолжал поступать тёплый влажный воздух со стороны северо-западной части Мексиканского залива.

Медленное движение продлило воздействие, но экстремальные осадки возникли при сочетании нескольких условий. Авторы отчёта отдельно предупреждают: не каждый медленно движущийся циклон приносит такие ливни.

Размер и категория отвечают на другие вопросы

Категория урагана по шкале Саффира — Симпсона определяется максимальной устойчивой скоростью ветра. Она описывает ветровую интенсивность, а не количество дождя, которое выпадет в конкретном месте. Размер показывает протяжённость системы, но сам по себе не говорит, где окажутся самые сильные дожди и как долго они продержатся над одним районом.

В 2018 году ураган «Майкл» достиг пятой категории и быстро пересёк северо-запад Флориды. Национальный центр по ураганам указал максимальные суммы осадков вдоль его пути: 13,01 дюйма возле Блэк-Маунтин в Северной Каролине и 11,62 дюйма в Линн-Хейвене во Флориде. Эти измерения показывают, что пятая категория не означает автоматически рекордного дождя в каждой точке. Но сравнение «Майкла» с «Харви» не позволяет выделить влияние одной только скорости: циклоны шли по разным траекториям и в разных атмосферных условиях.

Ураган «Хелен» в 2024 году показывает, почему скорость нельзя использовать как универсальное объяснение. При выходе на сушу во Флориде он двигался быстро, однако в горах западной части Северной Каролины на обширной территории выпало 20–30 дюймов осадков. Авторы отчёта связывают сильные дожди сразу с несколькими условиями. Осадки начались ещё до прихода центра: предшествующее дождевое событие увлажнило почву и подняло уровень рек. Стационарный фронт усиливал схождение воздуха, а юго-восточные потоки и горный рельеф помогали поднимать влажный воздух. К моменту, когда подошли интенсивные дождевые полосы «Хелен», почва и водотоки уже были насыщены.

Этот случай не отменяет значения времени воздействия. Он показывает, что быстро движущийся циклон тоже может принести большие осадки, если совпадут условия в атмосфере, доступная влага и рельеф. А вероятность наводнения зависит ещё и от того, сколько дождя выпало до основного ливня и насколько поднялся уровень рек.

Что позволяют заключить отчёты

В основе этого обзора три ретроспективных отчёта Национального центра по ураганам США о конкретных циклонах. В них собраны данные метеостанций и буёв, радаров и спутников, а также послештормовой анализ. Это подробные разборы отдельных событий, а не контролируемое сравнение большой выборки ураганов. По ним можно изучать механизмы и условия, сопровождавшие сильные осадки, но нельзя вычислить, что в среднем важнее для дождя в конкретной точке: скорость, размер или категория.

У измерений тоже есть ограничения. Во время «Харви» часть стандартных дождемеров заполнилась раньше, чем их удалось опустошить. Поэтому некоторые экстремальные суммы оценивали по радарным данным. В случае «Хелен» дождь измеряли на отдельных станциях, а в горах количество осадков может резко меняться на небольшом расстоянии. Сравнивая суммы, нужно учитывать место измерения и период, за который их накопили.

По этим отчётам можно сделать более осторожный вывод, чем предлагает простой рейтинг ураганов: медленное движение может продлить сильный дождь над одной территорией, но не гарантирует рекордных осадков. И быстрый циклон не обязательно принесёт мало воды. Для оценки местного риска важно учитывать расположение дождевых полос, приток влаги, фронты и рельеф, а также состояние почвы и водотоков до основного ливня.

Подобное внимание к крупномасштабным условиям нужно и при оценке других погодных угроз. В разборе связи Эль-Ниньо с засухами и наводнениями объясняется, почему атмосферные процессы могут по-разному менять риск осадков в разных регионах.

Источники

Концептуальная схема факторов, которые вместе определяют количество осадков в конкретном месте: доступная влага, подъём воздуха, положение дождевых полос и длительность их воздействия.

Фото: Connor Scott McManus / Pexels