Шторм — это любое нарушенное состояние природной среды или атмосферы астрономического тела. [ требуется ссылка ] Он может быть отмечен значительными нарушениями нормальных условий, такими как сильный ветер, торнадо , град , гром и молния ( гроза ) , сильные осадки ( снежная буря , ливень), сильный ледяной дождь ( ледяной шторм ), сильные ветры ( тропический циклон , ураган), ветер, переносящий какое-либо вещество через атмосферу , например, пыльная буря , а также другие формы суровой погоды .
Штормы могут нанести вред жизни и имуществу посредством штормового нагона , сильного дождя или снега, вызывающего наводнение или непроходимость дорог, молний , лесных пожаров , а также вертикального и горизонтального сдвига ветра . Системы со значительным количеством осадков и продолжительностью помогают смягчить засуху в местах, через которые они проходят. Сильные снегопады могут позволить проводить особые виды отдыха, которые были бы невозможны в противном случае, например, катание на лыжах и снегоходах.
Английское слово происходит от протогерманского *sturmaz, означающего «шум, суматоха». [1]
Штормы возникают, когда центр низкого давления развивается с окружающей его системой высокого давления . Это сочетание противоположных сил может создавать ветры и приводить к образованию грозовых облаков, таких как кучево-дождевые облака . Небольшие локализованные области низкого давления могут образовываться из горячего воздуха, поднимающегося с горячей земли, что приводит к меньшим возмущениям, таким как пылевые дьяволы и вихри .
Существует множество разновидностей и названий штормов:
Строгое метеорологическое определение земного шторма — это ветер силой 10 или выше по шкале Бофорта , что означает скорость ветра 24,5 м/с (89 км/ч, 55 миль/ч) или более; однако популярное использование не столь ограничительно. Штормы могут длиться от 12 до 200 часов в зависимости от сезона и географии. В Северной Америке восточные и северо-восточные штормы отличаются наиболее частой повторяемостью и продолжительностью, особенно в холодный период. Большие наземные штормы изменяют океанографические условия, что в свою очередь может повлиять на изобилие и распределение пищи: сильные течения, сильные приливы, повышенное заиление, изменение температуры воды, переворот в водной толще и т. д.
Штормы случаются не только на Земле; другие планетные тела с достаточной атмосферой ( в частности, планеты-гиганты ) также подвергаются штормовой погоде. Большое Красное Пятно на Юпитере является хорошо известным примером. [11] Хотя технически это антициклон, с большей, чем ураганные скорости ветра, он больше Земли и существует уже по крайней мере 340 лет, будучи впервые обнаруженным астрономом Джованни Доменико Кассини . У Нептуна также было свое собственное, менее известное Большое Темное Пятно .
В сентябре 1994 года космический телескоп Хаббл – с помощью широкоугольной планетарной камеры 2 – заснял штормы на Сатурне, вызванные подъемом более теплого воздуха, похожие на земные грозовые тучи. Протяженность шторма того же года с востока на запад [ требуется уточнение ] равнялась диаметру Земли [12] [ неудачная проверка ] . Шторм наблюдался ранее в сентябре 1990 года и получил название Шторм Дракона .
Пыльные бури Марса различаются по размеру, но часто могут охватывать всю планету. Они, как правило, происходят, когда Марс подходит ближе всего к Солнцу, и, как было показано, повышают глобальную температуру. [13]
Один особенно большой марсианский шторм был тщательно изучен вблизи из-за совпадения по времени. Когда первый космический аппарат , успешно облетевший другую планету, Mariner 9 , прибыл и успешно облетел Марс 14 ноября 1971 года, планетологи были удивлены, обнаружив, что атмосфера была густой с планетарным пылевым покрывалом , самым большим штормом, когда-либо наблюдавшимся на Марсе. Поверхность планеты была полностью скрыта. Компьютер Mariner 9 был перепрограммирован с Земли, чтобы отложить съемку поверхности на пару месяцев, пока пыль не осядет, однако скрытые поверхностью изображения внесли большой вклад в коллекцию атмосферной и планетарной поверхностной науки Марса. [14]
Известно, что на двух экзопланетах происходят штормы: HD 209458 b [15] и HD 80606 b . Шторм первой был обнаружен 23 июня 2010 года и имел скорость 6200 км/ч (3900 миль/ч), в то время как последняя создает ветры со скоростью 17 700 км/ч (11 000 миль/ч) по всей поверхности. Вращение планеты затем создает гигантские закрученные ударные волны, которые переносят тепло вверх. [16]
.
Кораблекрушения обычны при прохождении сильных тропических циклонов. Такие кораблекрушения могут изменить ход истории, [17] а также повлиять на искусство и литературу. Ураган привел к победе испанцев над французами за контроль над Фортом Каролина и, в конечном итоге, над Атлантическим побережьем Северной Америки в 1565 году. [18]
Сильные ветры любого типа шторма могут повредить или разрушить транспортные средства, здания, мосты и другие внешние объекты, превращая обломки в смертоносные летящие снаряды. В Соединенных Штатах крупные ураганы составляют всего 21% всех тропических циклонов, обрушивающихся на сушу, но на них приходится 83% всего ущерба. [19] Тропические циклоны часто отключают электроэнергию у десятков или сотен тысяч людей, нарушая жизненно важную связь и затрудняя спасательные работы. [20] Тропические циклоны часто разрушают ключевые мосты, путепроводы и дороги, усложняя усилия по транспортировке продовольствия, чистой воды и лекарств в районы, которые в них нуждаются. Кроме того, ущерб, наносимый тропическими циклонами зданиям и жилищам, может привести к экономическому ущербу для региона и диаспоры населения региона. [21]
Штормовой нагон или повышение уровня моря из-за циклона, как правило, является наихудшим эффектом от выходящих на сушу тропических циклонов, исторически приводя к 90% смертей от тропических циклонов. [21] Относительно быстрый скачок уровня моря может перемещаться на мили/километры вглубь суши, затапливая дома и отрезая пути эвакуации. Штормовые нагоны и ветры ураганов могут быть разрушительными для созданных человеком сооружений, но они также взбалтывают воды прибрежных эстуариев, которые обычно являются важными местами размножения рыб.
Молния облако-земля часто возникает в явлениях гроз и имеет многочисленные опасности для ландшафтов и населения. Одной из наиболее существенных опасностей, которые может представлять молния, являются лесные пожары, которые она способна разжечь. [22] В режиме малоосадочных гроз (LP), когда осадков мало, осадки не могут предотвратить начало пожаров, когда растительность сухая, поскольку молния производит концентрированное количество экстремального тепла. [23] Лесные пожары могут опустошать растительность и биоразнообразие экосистемы. Лесные пожары, которые происходят вблизи городской среды, могут нанести ущерб инфраструктуре, зданиям, посевам и представлять опасность взрывов, если пламя касается газовых труб. Прямой ущерб, вызванный ударами молнии, случается время от времени. [24] В районах с высокой частотой молний облако-земля, таких как Флорида, молнии приводят к нескольким смертельным случаям в год, чаще всего среди людей, работающих на улице. [25]
Осадки с низким потенциалом уровня водорода (pH), также известные как кислотные дожди, также являются частым риском, вызванным молнией. Дистиллированная вода , которая не содержит углекислого газа , имеет нейтральный pH 7. Жидкости с pH менее 7 являются кислыми, а те, у которых pH больше 7, являются основаниями. «Чистый» или незагрязненный дождь имеет слегка кислый pH около 5,2, потому что углекислый газ и вода в воздухе реагируют вместе, образуя угольную кислоту , слабую кислоту (pH 5,6 в дистиллированной воде), но незагрязненный дождь также содержит другие химические вещества. [26] Оксид азота , присутствующий во время грозовых явлений, [27] вызванный расщеплением молекул азота, может привести к образованию кислотного дождя, если оксид азота образует соединения с молекулами воды в осадках, тем самым создавая кислотный дождь. Кислотный дождь может повредить инфраструктуру, содержащую кальцит или другие твердые химические соединения, содержащие углерод. В экосистемах кислотные дожди могут растворять растительные ткани растительности и усиливать процесс закисления в водоемах и почве , что приводит к гибели морских и наземных организмов. [28]
Повреждения крыш градом часто остаются незамеченными до тех пор, пока не будут обнаружены дальнейшие структурные повреждения, такие как протечки или трещины. Труднее всего распознать повреждения градом на черепичных и плоских крышах, но у всех крыш есть свои собственные проблемы обнаружения повреждений градом. [29] Металлические крыши довольно устойчивы к повреждениям градом, но могут накапливать косметические повреждения в виде вмятин и поврежденных покрытий. Град также является распространенной неприятностью для водителей автомобилей, сильно вмятинами на транспортном средстве и трещинами или даже разбиванием лобовых стекол и окон . Редко, но крупные градины, как известно, вызывали сотрясения мозга или смертельные травмы головы . Грады были причиной дорогостоящих и смертельных событий на протяжении всей истории. Один из самых ранних зарегистрированных инцидентов произошел около 9 века в Рупкунде , Уттаракханд, Индия. [30] Самая большая градина по диаметру и весу, когда-либо зарегистрированная в Соединенных Штатах, выпала 23 июля 2010 года в Вивиане, Южная Дакота в Соединенных Штатах; ее диаметр составлял 8 дюймов (20 см), окружность — 18,62 дюйма (47,3 см), а вес — 1,93 фунта (0,88 кг). [31] Это побило предыдущий рекорд по диаметру, установленный градиной диаметром 7 дюймов (18 см) и окружностью 18,75 дюйма (47,6 см), выпавшей в Авроре, Небраска в Соединенных Штатах 22 июня 2003 года, а также рекорд по весу, установленный градиной весом 1,67 фунта (0,76 кг), выпавшей в Коффивилле, Канзас, в 1970 году. [31]
Различные опасности, от града до молнии, могут повлиять на внешние технологические объекты, такие как антенны , спутниковые тарелки и вышки. В результате компании, имеющие внешние объекты, начали устанавливать такие объекты под землей, чтобы снизить риск ущерба от штормов. [32]
Значительный снегопад может нарушить общественную инфраструктуру и услуги, замедлив человеческую деятельность даже в регионах, которые привыкли к такой погоде. Воздушный и наземный транспорт может быть значительно затруднен или полностью остановлен. Население, проживающее в районах, подверженных снегопаду, разработало различные способы передвижения по снегу, такие как лыжи , снегоступы и сани, запряженные лошадьми, собаками или другими животными, а позже и снегоходы . Основные коммунальные услуги, такие как электричество , телефонные линии и газоснабжение , также могут выйти из строя. Кроме того, снег может значительно затруднить движение по дорогам, и транспортные средства, пытающиеся использовать их, могут легко застрять. [33]
Совокупные эффекты могут привести к « снежному дню », в который официально отменяются такие мероприятия, как школа, работа или церковь. В районах, где обычно очень мало или совсем нет снега, снежный день может наступить, когда есть только небольшое накопление или даже угроза снегопада, поскольку эти районы не готовы справиться с любым количеством снега. В некоторых районах, таких как некоторые штаты в Соединенных Штатах, школам предоставляется ежегодная квота снежных дней (или «дней бедствия»). После того, как квота превышена, снежные дни должны быть наверстаны. [34] [35] [36] В других штатах все снежные дни должны быть наверстаны. [37] Например, школы могут продлить оставшиеся учебные дни на более позднее время после обеда, сократить весенние каникулы или отложить начало летних каникул .
Накопленный снег убирают, чтобы сделать путешествие более легким и безопасным, а также уменьшить долгосрочные последствия сильного снегопада. Этот процесс использует лопаты и снегоочистители , и часто сопровождается посыпанием солью или другими химикатами на основе хлорида, которые снижают температуру таяния снега. [38] В некоторых районах с обильными снегопадами, таких как префектура Ямагата , Япония, люди собирают снег и хранят его, окружив изоляцией, в ледяных домах. Это позволяет использовать снег в течение лета для охлаждения и кондиционирования воздуха, что требует гораздо меньше электроэнергии, чем традиционные методы охлаждения. [39]
Град может нанести серьезный ущерб, особенно автомобилям , самолетам, световым люкам, стеклянным крышам, домашнему скоту и, чаще всего, сельскохозяйственным культурам . [40] Пшеница, кукуруза, соя и табак являются наиболее чувствительными к граду культурами. [41] Град является одной из самых дорогостоящих опасностей в Канаде. [42] Снегопад может быть полезен для сельского хозяйства, выступая в качестве теплоизолятора , сохраняя тепло Земли и защищая посевы от минусовой погоды. Некоторые сельскохозяйственные районы зависят от накопления снега зимой, который постепенно тает весной, обеспечивая водой рост урожая. Если он растает, превратившись в воду, и снова замерзнет на чувствительных культурах, таких как апельсины, образовавшийся лед защитит фрукты от воздействия более низких температур. [43] Хотя тропические циклоны уносят огромное количество жизней и наносят ущерб личному имуществу, они могут быть важными факторами в режимах осадков в местах, на которые они влияют, и приносят столь необходимые осадки в другие засушливые регионы. Ураганы в восточной части северной части Тихого океана часто поставляют влагу на юго-запад США и в некоторые районы Мексики. [44] Япония получает более половины своих осадков от тайфунов. [45] Ураган Камилла предотвратил засуху и положил конец дефициту воды на большей части своего пути, [46] хотя он также убил 259 человек и нанес ущерб в размере 9,14 млрд долларов США (2005 год).
Град является одной из самых значительных грозовых опасностей для самолетов. [47] Когда градины превышают 0,5 дюйма (13 мм) в диаметре, самолеты могут быть серьезно повреждены в течение нескольких секунд. [48] Градины, накапливающиеся на земле, также могут быть опасны для приземляющихся самолетов. Сильный поток ветра от гроз вызывает быстрые изменения трехмерной скорости ветра чуть выше уровня земли. Первоначально этот поток вызывает встречный ветер, который увеличивает скорость полета, что обычно заставляет пилота снижать мощность двигателя, если он не знает о сдвиге ветра. Когда самолет проходит в область нисходящего потока, локализованный встречный ветер уменьшается, снижая скорость самолета и увеличивая скорость его снижения. Затем, когда самолет проходит через другую сторону нисходящего потока, встречный ветер становится попутным ветром, уменьшая подъемную силу, создаваемую крыльями, и оставляя самолет в состоянии снижения с малой мощностью и малой скоростью. Это может привести к аварии, если самолет находится слишком низко, чтобы осуществить восстановление до контакта с землей. В результате аварий в 1970-х и 1980-х годах, в 1988 году Федеральное управление гражданской авиации США потребовало, чтобы все коммерческие самолеты имели бортовые системы обнаружения сдвига ветра к 1993 году. В период с 1964 по 1985 год сдвиг ветра напрямую вызвал или способствовал 26 крупным катастрофам гражданских транспортных самолетов в США, которые привели к 620 смертям и 200 травмам. С 1995 года количество крупных катастроф гражданских самолетов, вызванных сдвигом ветра, сократилось примерно до одной каждые десять лет из-за обязательного бортового обнаружения, а также добавления доплеровских метеорологических радиолокационных установок на земле. ( NEXRAD ) [49]
Многие зимние виды спорта , такие как катание на лыжах , [50] сноуборде , [51] снегоходах , [52] и снегоступах, зависят от снега. Там, где снега мало, но температура достаточно низкая, можно использовать снежные пушки , чтобы производить достаточное количество для таких видов спорта. [53] Дети и взрослые могут играть на санях или кататься на санях . Хотя следы человека остаются видимой линией жизни в заснеженном ландшафте, снежный покров считается общей опасностью для пешего туризма, поскольку снег скрывает ориентиры и делает сам ландшафт однородным. [54]
Согласно Библии, гигантский шторм, посланный Богом, затопил Землю. Ной , его семья и животные вошли в Ковчег , и «в тот же день разверзлись все источники великой бездны, и окна небесные отворились, и лился на землю дождь сорок дней и сорок ночей». Потоп покрыл даже самые высокие горы на глубину более двадцати футов, и все существа погибли; в живых остались только Ной и те, кто был с ним на Ковчеге. В Новом Завете записано , что Иисус Христос успокоил шторм на Галилейском море .
Миф о потопе Гильгамеша — история о потопе в эпосе о Гильгамеше .
В греческой мифологии Эол — хранитель штормовых ветров, шквалов и бурь.
Sea Venture потерпел крушение около Бермудских островов в 1609 году, что привело к колонизации Бермудских островов [55] и послужило источником вдохновения для пьесы Шекспира «Буря» (1611). [56] В частности, сэр Томас Гейтс , будущий губернатор Вирджинии , направлялся в Англию из Джеймстауна, штат Вирджиния . В День Святого Иакова , когда он находился между Кубой и Багамскими островами , ураган бушевал почти два дня. Хотя одно из небольших судов флота затонуло на дне Флоридского пролива , семь оставшихся судов достигли Вирджинии в течение нескольких дней после шторма. Флагман флота, известный как Sea Adventure , исчез и считался потерянным. Небольшая удача выпала кораблю и его команде, когда они высадились на Бермудских островах. Судно было повреждено на окружающем коралловом рифе , но все на борту выжили на острове почти год. Британские колонисты заявили права на остров и быстро заселили Бермуды. В мае 1610 года они отправились в Джеймстаун и на этот раз прибыли к месту назначения.
Детский роман «Удивительный волшебник из страны Оз» , написанный Л. Фрэнком Баумом и проиллюстрированный У. В. Денслоу , повествует о приключениях молодой девушки по имени Дороти Гейл в Стране Оз , после того как ее унесло торнадо с ее фермы в Канзасе. История была первоначально опубликована компанией George M. Hill Company в Чикаго 17 мая 1900 года и с тех пор многократно переиздавалась, чаще всего под названием « Волшебник из страны Оз» , и адаптировалась для использования в других средствах массовой информации. Отчасти благодаря фильму MGM 1939 года , это одна из самых известных историй в американской популярной культуре, которая была широко переведена. Ее первоначальный успех и успех популярного бродвейского мюзикла 1902 года , который Баум адаптировал из своей оригинальной истории, привели к тому, что Баум написал еще тринадцать книг о стране Оз .
Голливудский режиссер Кинг Видор (8 февраля 1894 г. – 1 ноября 1982 г.) пережил ураган Галвестон 1900 года, будучи еще мальчиком. Основываясь на этом опыте, он опубликовал вымышленный рассказ об этом циклоне под названием «Южный шторм» для выпуска журнала Esquire за май 1935 года . Эрик Ларсон приводит отрывок из этой статьи в своей книге 2005 года « Шторм Айзека » : [57]
Многочисленные другие отчеты об урагане Галвестон 1900 года были сделаны в печати и сняты в кино. Ларсон цитирует многие из них в книге «Шторм Айзека» , в которой центральное место занимает этот шторм, а также описывается создание Бюро погоды (которое стало известно как Национальная метеорологическая служба ) и роковое соперничество этого агентства с метеорологической службой на Кубе, а также ряд других крупных штормов, таких как те, которые опустошили Индианолу, штат Техас, в 1875 и 1886 годах . [57]
Великий шторм 1987 года является ключевым в важной сцене ближе к концу Possession: A Romance , бестселлера и удостоенного Букеровской премии романа А. С. Байетта . Великий шторм 1987 года произошел в ночь с 15 на 16 октября 1987 года, когда необычно сильная погодная система вызвала ветры, обрушившиеся на большую часть южной Англии и северной Франции. Это был самый сильный шторм, обрушившийся на Англию со времен Великого шторма 1703 года [58] (284 года назад), и он стал причиной гибели по меньшей мере 22 человек в Англии и Франции вместе взятых (18 в Англии, по меньшей мере четыре во Франции). [59]
Ураган Катрина (2005) был описан в ряде художественных произведений.
Романтичные художники-маринисты Дж. М. У. Тернер и Иван Айвазовский создали некоторые из самых неизгладимых впечатлений от величественных и бурных морей, которые прочно запечатлелись в общественном сознании. Представления Тернера о мощных природных силах переосмыслили традиционный морской пейзаж в первой половине девятнадцатого века.
Во время своих путешествий в Голландию он обратил внимание на знакомые большие катящиеся волны английского побережья, трансформирующиеся в более острые, изменчивые волны голландского шторма. Характерным примером драматического морского пейзажа Тернера является «Невольничье судно» 1840 года. Айвазовский оставил несколько тысяч бурных полотен, в которых он все больше исключал человеческие фигуры и исторический фон, чтобы сосредоточиться на таких существенных элементах, как свет, море и небо. Его грандиозный «Девятый вал» (1850) — это ода человеческой отваге перед лицом стихии.
В немой киноленте 1926 года «Наводнение в Джонстауне» показано Великое наводнение 1889 года в Джонстауне, штат Пенсильвания. Наводнение, вызванное катастрофическим прорывом плотины Саут-Форк после нескольких дней чрезвычайно сильных дождей, побудило Американское общество Красного Креста под руководством Клары Бартон провести первую крупную операцию по ликвидации последствий стихийных бедствий . Наводнение в Джонстауне также было изображено во многих других средствах массовой информации (как в художественной, так и в документальной литературе).
Драматический фильм- катастрофа Warner Bros. 2000 года «Идеальный шторм» , снятый Вольфгангом Петерсеном , является адаптацией одноименной научно-популярной книги Себастьяна Юнгера 1997 года . В книге и фильме рассказывается о команде Andrea Gail , которая попала в Идеальный шторм 1991 года . Идеальный шторм 1991 года, также известный как «Нор-Истер» Хэллоуина 1991 года, был « Нор-Истером» , который поглотил ураган Грейс и в конечном итоге превратился в небольшой ураган на поздней стадии своего жизненного цикла. [60]
Штормы также изображались во многих музыкальных произведениях. Примерами штормовой музыки являются скрипичный концерт RV 315 ( Лето ) «Времена года » Вивальди (третья часть: Presto ), «Пасторальная симфония» Бетховена (четвертая часть), сцена во втором акте оперы Россини «Севильский цирюльник» , третий акт оперы Джузеппе Верди « Риголетто » и пятая часть (Ливень) сюиты «Гранд-Каньон » Ферде Грофе .
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Школьные округа Огайо могут использовать пять дней бедствия, прежде чем они должны будут начать добавлять дополнительные дни в школьный календарь.
Медиа, связанные с темой «Штормы» на Wikimedia Commons
Словарное определение термина шторм в Викисловаре
Цитаты, связанные с Storm в Wikiquote