Содержание
Прогнозы улучшились, но изменение климата и сокращение финансирования могут свести достигнутые результаты на нет
Ураган «Катрина» обрушился на побережье Мексиканского залива США в августе 2005 года.
В конце августа 2005 года ураган «Катрина» опустошил побережье Мексиканского залива США. Шторм пронесся смертоносной полосой по Луизиане, Миссисипи и Алабаме, затопив прибрежные города, когда волны океанской воды безжалостно обрушились на берег, подгоняемые мощными ветрами. Огромная сила хлынувших вод разрушила дамбы, предназначенные для защиты низменного Нового Орлеана от наводнений; дамбы рухнули, и около 80 процентов территории города было затоплено.
В общей сложности ураган унес жизни более 1800 человек, вынудил сотни тысяч людей покинуть свои дома и нанес материальный ущерб на сумму около 125 миллиардов долларов. Это один из двух самых дорогостоящих атлантических ураганов за всю историю наблюдений, связанный с ураганом «Харви» в 2017 году.
Масштаб разрушений, вызванных ураганом «Катрина», также выдвинул на первый план вопрос о готовности страны к такому катастрофическому событию. Мероприятие выявило критические пробелы в прогнозировании и моделировании ураганов, в том числе то, как быстро штормовая система может перерасти в крупный ураган, и сколько океанской воды его ветры выносят на берег — явление, называемое штормовой волной.
Реакция на стихийное бедствие также вызывала беспокойство. Федеральная помощь региону поступала медленно, нескоординированно и в недостаточном объеме; приказы об эвакуации поступили менее чем за сутки до выхода на сушу, что было слишком поздно для многих жителей, и тем, кто остался на мели, не хватало крова, продовольствия или воды.
Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям, входящее в состав Министерства внутренней безопасности, было “ошеломлено” масштабами катастрофы, заявил тогдашний директор по национальной безопасности Майкл Чертофф следственному комитету Сената в феврале 2006 года. “Совершенно правильно сказать, что наши логистические возможности … был прискорбно неадекватен.”
Значительные годовщины стихийных бедствий могут привлечь новое внимание к событию, создавая “окно в политике, когда люди обращают внимание”, — говорит Эндрю Румбах, исследователь, изучающий последствия изменения климата и стихийных бедствий в некоммерческом институте урбанистики, базирующемся в Вашингтоне, округ Колумбия. “Я думаю, что 20 лет — это хороший срок чтобы по-настоящему поразмыслить о том, что произошло и что произойдет в будущем”.
За эти два десятилетия способность синоптиков определять направление урагана и его силу значительно возросла — достижения, которые могут как спасти жизни, так и снизить цену таких катастроф. Но недавние изменения в политике в области национальных исследований в области реагирования на ураганы и обеспечения готовности к ним могут свести на нет эти достижения, говорят исследователи.
В совокупности, вовсе не очевидно, что страна лучше подготовлена к еще одному «Катрине».
Штормовая волна от урагана «Катрина», обрушившаяся на берег, разрушила дамбы, защищающие низменный Новый Орлеан, затопив до 80 процентов территории города.Сотрудники HUD
Причины стихийного бедствия, вызванного ураганом
«Катрина» была одним из 27 названных штормов в Атлантическом океане в 2005 году, это был рекордный на тот момент сезон, вызванный высокими температурами океана и благоприятными режимами ветра и атмосферного давления.
25 августа в Атлантическом океане ураган «Катрина» был отнесен к 1-й категории. Обрушившись на юго-восток Флориды, шторм пронесся по полуострову, направляясь к Мексиканскому заливу.
Национальная метеорологическая служба прогнозирует, что затем шторм повернет на север, обратно к Флоридскому проливу Панхэндл, и вновь обрушится на сушу. Вместо этого «Катрина» продолжала двигаться на запад над заливом, собирая запас тепла и влаги из 100-метрового слоя воды, температура которого в среднем составляла 26 градусов по Цельсию.
В течение дня шторм внезапно усилился до урагана 3-й категории со скоростью ветра до 185 километров в час. 28 августа «Катрина» снова стремительно усилилась: за 12 часов скорость ветра увеличилась со 185 километров в час до 265 километров в час.
Достигнув статуса урагана 5-й категории, шторм, наконец, повернул на север, в сторону Луизианы.
Улучшились ли прогнозы после урагана «Катрина»?
Две важнейшие задачи прогнозирования ураганов — это предсказать, куда направится шторм и насколько сильным он станет. И оба типа прогнозов значительно улучшились за последние полвека, отметили ученый-атмосферник Массачусетского технологического института Керри Эмануэль и его коллеги в 2019 году в журнале Science.
Частично это улучшение достигается за счет более качественных и частых наблюдений, особенно с помощью спутникового дистанционного зондирования, которое позволяет получать обширные данные об атмосферных условиях несколько раз в день. А остальное зависит от более быстрых и мощных компьютеров, а также от лучшего понимания физики и динамики атмосферы, что позволяет использовать эти наблюдения и использовать их в компьютерных моделях климатической системы, которые могут предсказать наиболее вероятные последствия этих штормов.
Исследователи применили различные методы для сбора данных о скорости ветра и других характеристиках шторма в режиме реального времени, включая полеты самолетов Hurricane Hunter во время шторма, автономные планеры, которые собирают данные о температуре и солености океана, а также программу метеорологических спутников обороны, которая помогает выявлять изменения в интенсивности и структуре шторма.
Такие данные в режиме реального времени особенно важны, когда речь заходит о прогнозировании того, может ли штормовая система быстро сформироваться и внезапно усилиться до крупного урагана, как это произошло с «Катриной» в Мексиканском заливе.
Самолеты Hurricane Hunter, которые летают в штормовые зоны и собирают данные из водоворота, значительно повысили точность прогнозов, сообщили исследователи в июле в журнале Weather and Forecasting. Исследователи проанализировали ошибки в прогнозах до и после миссий по наблюдению за штормами в период с 2018 по 2022 год. Исследователи предполагают, что эти улучшения, возможно, были достигнуты благодаря лучшему знанию местоположения шторма и лучшему пониманию ветров, определяющих направление шторма, что позволило сократить ошибки прогнозирования на целых 24 процента.
Спутниковые данные также позволяют получать данные, необходимые для более точных прогнозов. Спутники NOAA, такие как спутник GOES-16, который был запущен в эксплуатацию в 2017 году, начали предоставлять изображения верхнего слоя облаков с более высоким разрешением. А метеорологические спутники Министерства обороны, которые наблюдают за Землей, используя микроволновую часть электромагнитного спектра, способны проникать сквозь облака, предоставляя информацию о температуре, влажности и осадках. Все эти данные позволяют заглянуть внутрь шторма, оценить его структуру и определить вероятность его усиления.
Исследователи также признали, что совершенствование компьютерных моделей будет иметь ключевое значение для уменьшения ошибок в прогнозах и обеспечения более точного предупреждения. Итак, после сверхактивных, смертоносных и дорогостоящих сезонов ураганов в Атлантическом океане в 2004 и 2005 годах, в 2007 году Национальный центр по борьбе с ураганами инициировал проект по улучшению прогнозов ураганов, в рамках которого многочисленные агентства и лаборатории совместно разрабатывали прогнозы направления и интенсивности ураганов, а также прогнозы штормовых опасностей, таких как штормовые нагоны — более точные и надежные — и дают сообществам на их потенциальном пути больше времени для подготовки.
Амбициозная цель проекта заключалась в улучшении прогнозируемых траекторий на 50 процентов. По словам Джеффа Мастерса, специалиста по ураганам, который летал с NOAA Hurricane Hunters с 1986 по 1990 год, эта цель была более чем достигнута. “С 2005 года прогнозы отслеживания значительно улучшились, а количество ошибок отслеживания за все время выполнения заказа увеличилось примерно на 50 процентов и превысило 50 процентов”.
Например, в 2000—х годах прогнозы относительно того, куда может направиться ураган в течение четырех дней, могли быть отклонены более чем на 300 километров — примерно на расстояние от флоридского шоссе Панхэндл до Нового Орлеана. Согласно данным Национального центра по борьбе с ураганами NOAA, на сегодняшний день погрешности в прогнозе на 4 дня сократились примерно до 200 километров.
Прогнозирование будущего ущерба
Изменение климата приведет к тому, что опасные явления станут более частыми и серьезными, что приведет к увеличению стоимости будущих бедствий. Согласно недавнему исследованию, стоимость опасных явлений, связанных с климатом, в регионе Персидского залива США (на рисунке) может удвоиться к 2050 году. Темно-синим цветом выделены самые высокие прогнозируемые потери в расчете на округ.
Это означает, что “ситуация, подобная той, что была у нас в 2005 году, когда направление урагана ”Катрина» внезапно сместилось на 200 миль из-за прогнозов NHC, опубликованных с разницей в 12 часов, гораздо менее вероятна», — говорит Мастерс. — Это даст людям больше времени на подготовку, увеличив вероятность снижения числа погибших и ущерба”.
Прогнозы интенсивности ураганов также достигли значительных успехов. В 2022 году NOAA анонсировала свою модель ураганов “следующего поколения” — систему анализа и прогнозирования ураганов, которая способна отслеживать несколько активных тропических штормов одновременно. Это позволяет исследователям лучше наблюдать за тем, как эти штормы влияют друг на друга, что ранее было трудно включить в компьютерные модели. Исследователи сообщили в Бюллетене Американского метеорологического общества, что такой способ отслеживания одновременных штормов может улучшить прогнозы будущей интенсивности конкретного шторма на целых 30 процентов.
Позволяют ли более точные прогнозы снизить стоимость штормов?
Четыре дня — это не так уж много для реализации крупных стратегий предотвращения ущерба, таких как восстановление защитных водно-болотных угодий или возведение дамб. Но у федеральных властей, властей штатов и местных властей достаточно времени, чтобы принять некоторые защитные меры, такие как эвакуация населенных пунктов, оказавшихся на пути урагана, установка временных дамб или развертывание аварийных генераторов в больницах. И это ускоренное улучшение прогнозов в США уже привело не только к спасению жизней, но и к уменьшению стоимости ураганов.
Анализ экономических последствий более 30 ураганов, обрушившихся на сушу в США в период с 2005 по 2022 год, показывает, что улучшение прогнозов, начавшееся примерно с 2007 года, — результат Программы улучшения прогнозов ураганов, или HFIP, — снизило стоимость последующих ураганов на 19 процентов, или примерно на 2 миллиарда долларов. Для сравнения, стоимость программы улучшения прогноза ураганов с 2009 по 2019 год составила всего около 300 миллионов долларов, говорит экономист по охране окружающей среды и природным ресурсам Ренато Молина из Университета Майами, который был соавтором исследования.
Данные показывают, что программа HFIP имела безусловный успех, говорит Молина. “Такие результаты редко можно увидеть”, — говорит он. “Она на высшем уровне». Я не могу сказать ничего плохого об этой программе”.
Но картина не совсем радужная. Изменение климата может свести на нет большую часть этих достижений, снизив прогнозируемость ураганов в будущем, говорит Молина. По мере потепления климата Земли ураганы становятся все более опасными: они становятся сильнее, дождливее, проникают вглубь материка и все чаще стремительно перерастают в крупные штормы, подпитываемые повышением температуры океанской воды.
Проведенный Центром климатологии анализ темпов усиления тропических циклонов за период с 1971 по 2020 год показывает, что число атлантических штормов, которые быстро усилились с ураганов категории 1 до ураганов категории 3 и выше в течение 24 часов, за это время более чем удвоилось. Основной причиной этого являются теплые воды океана: температура поверхности моря в Мексиканском заливе с 1950-х годов повысилась примерно на 1 градус Цельсия. Очень теплые воды Атлантического океана вызвали разрушительные ураганы «Харви» и «Мария» в 2017 году.
По словам Молины, что действительно могло бы снизить будущие издержки, связанные с ураганами, так это принятие Соединенными Штатами долгосрочных мер по адаптации, таких как дамбы и восстановление водно-болотных угодий, на случай вероятности будущих последствий ураганов. Он и его коллеги пришли к выводу, что такая адаптация может удвоить количество сэкономленных средств в связи с ураганом.
Прогресс в прогнозировании может оказаться под угрозой
На волне своего успеха HFIP теперь ставит перед собой новые цели — обеспечить еще больше времени для подготовки прогнозов. Они включают в себя создание компьютерного моделирования структуры внутреннего ядра урагана за семь дней до его выхода на сушу и увеличение времени подготовки прогнозов скорости ветра урагана, его быстрого усиления, штормовых нагонов и дождей.
Но надвигающиеся сокращения бюджета NOAA ставят под угрозу многие достижения, что может привести к прекращению финансирования спутников, наблюдений за штормами и персонала. Будущее программы «Охотник за ураганами» остается неопределенным, поскольку многие из ее сотрудников будут уволены в начале 2025 года. Министерство обороны объявило, что с 30 июня оно больше не будет предоставлять метеорологические спутниковые данные NOAA; позже это решение было отменено и перенесено на сентябрь 2026 года. Что произойдет с этими спутниковыми данными после этой даты, остается неясным. Предлагаемый администрацией бюджет сократит поддержку исследователей в лабораториях, которые работают над компьютерным моделированием, в том числе в Национальном центре атмосферных исследований и Принстонском университете.
Администрация Трампа также предложила значительно сократить расходы Федерального агентства по управлению чрезвычайными ситуациями, включая возможность его полной ликвидации.
25 августа 191 нынешний и бывший сотрудник FEMA — только 35 из них указали свои имена, опасаясь возмездия, — подписали “Декларацию о Катрине”, открытое письмо Конгрессу, в котором “бьют тревогу” о том, что “текущая траектория агентства отражает явный отход” от усилий, предпринятых после урагана. об этой катастрофе, чтобы не повторять недостатков агентства. 27 августа FEMA отстранило от работы более 20 сотрудников, подписавших это письмо.
Поскольку изменение климата увеличивает частоту и серьезность стихийных бедствий, ежегодные потери от стихийных бедствий, по прогнозам, удвоятся во многих странах на побережье Мексиканского залива к 2050 году. Исследование, проведенное Институтом городских исследований (Urban Research Institute) с использованием данных Индекса будущих рисков Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям США, показало, что штаты побережья Мексиканского залива, по прогнозам, будут терять 32 миллиарда долларов в год при сценарии потепления “в середине пути” по сравнению с 15 миллиардами долларов, если глобального потепления не произойдет. обдумал.
По словам Румбаха, повторяющиеся штормы делают восстановление особенно сложным. “Значительная часть Персидского залива снова и снова подвергается стихийным бедствиям. Действительно, трудно восстановиться один раз. Еще труднее восстанавливаться несколько раз”.
Полученные данные ясно показывают, что имеет смысл продолжать наши инвестиции в исследования ураганов, “которые привели к значительному повышению точности прогнозов”, — говорит Мастерс. — Но, учитывая многочисленные потери в возможностях прогнозирования, которые произошли в этом году, этот прогресс может остановиться или даже обратиться вспять, начиная с 2025 года”.
По его словам, это особенно несвоевременно, поскольку изменение климата увеличивает вероятность того, что ураганы будут быстро усиливаться, многие из них непосредственно перед выходом на сушу, что оставляет мало времени прибрежным сообществам на подготовку или эвакуацию. “Это самые опасные типы ураганов”.