یک طوفان چقدر می تواند باران ببارد و آیا اندازه طوفان اهمیت دارد؟

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

طوفان ها می توانند مقادیر بسیار زیادی باران تولید کنند که به تریلیون ها گالن آب می رسد. اما خطر بزرگ مقدار کل نیست - بلکه میزان بارندگی در هر مکان است.

در یک شهر در تگزاس در طی پنج روز در سال 2017 بیش از 60 اینچ (152 سانتی متر) باران از طوفان هاروی باریده است. این بدان معناست که استخرهای خالی در آنجا پر از آب باران به عمق 5 فوت (1.5 متر) می شدند. طوفان لین سال بعد 58 اینچ (147 سانتی متر) باران را در آبشار کاهونا، هاوایی بارید.

بنابراین، چه چیزی باعث این مقدار باران می شود و آیا اندازه طوفان اهمیت دارد؟

من یک دانشمند اتمسفر هستم که به دانشجویان دانشگاه درباره آب و هوا در جورجیا تک آموزش می دهم. بیایید نگاهی بیندازیم که بارش یک طوفان از کجا می آید و برخی از سوالات در مورد طوفان ها و میزان بارندگی آنها که دانشمندان هنوز در تلاش برای پاسخ به آنها هستند.

برای شکل‌گیری یک طوفان به چند عنصر نیاز است: مجموعه طوفان‌های گرمسیری، رطوبت زیاد در هوا، بادهایی که سرعتشان با ارتفاع زیاد تغییر نمی‌کند و آب‌های گرم سطح دریا در زیر آن.

عدد جادویی برای دمای آب سطحی برای اینکه بتواند به یک طوفان دامن بزند، حداقل 80 درجه فارنهایت (26.5 درجه سانتیگراد) است. در آن دما و بالاتر، آب گرم اقیانوس به هوا تبخیر می شود و از مایع به بخار تبدیل می شود. همانطور که این تغییر را ایجاد می کند، انرژی برای سوخت طوفان فراهم می کند و همچنین رطوبت را به جو اضافه می کند که در نهایت به صورت باران می بارد.

هنگامی که یک طوفان بر روی آب گرم حرکت می کند، به خصوص زمانی که آب گرم تا چندین فوت زیر سطح امتداد می یابد، طوفان حتی انرژی و رطوبت بیشتری را جذب می کند.

این یکی از سوالات متعددی است که دانشمندان جوی در مورد طوفان ها در حال کار بر روی آن هستند.

طوفان متوسط ​​حدود 300 مایل (482 کیلومتر) عرض دارد، اما طوفان ها - یا طوفان ها، همانطور که در غرب اقیانوس آرام در نیمکره شمالی نامیده می شوند - می توانند بسیار بزرگتر یا کوچکتر باشند.

سوپر تایفون تیپ در سال 1979 به نصف وسعت 48 ایالت پایینی ایالات متحده رسید. شعاع آن حدود 690 مایل (1110 کیلومتر) بود که از مرکز طوفان تا لبه های بیرونی آن اندازه گیری شد، به این معنی که 1380 مایل (2222 کیلومتر) عرض داشت. در مقایسه با طوفان استوایی مارکو در سال 2008، شعاع 11.5 مایلی (18.5 کیلومتری) داشت، به این معنی که عرض آن در حدود 23 مایل (37 کیلومتر) بود که خیلی بزرگتر از شهر نیویورک نبود.

در سال 2025، دانشمندان مطالعه‌ای را منتشر کردند که نشان می‌داد به نظر می‌رسد اندازه طوفان تحت تأثیر گرمای آب اقیانوس در مقایسه با دمای معمول آن در آن زمان از سال است. بنابراین، اگر یک طوفان بر روی آبی که بسیار گرمتر از حد معمول است حرکت کند، از نظر اندازه و همچنین قدرت به سرعت رشد می کند.

طوفان اخیر که بسیار بزرگ بود، طوفان بسیار مخرب هلن در سال 2024 بود. هنگامی که هلن روی آب نزدیک فلوریدا حرکت می کرد که در اواخر سپتامبر بسیار گرمتر از حد معمول بود، رطوبت زیادی جذب کرد که تا کوه های کارولینای شمالی منتقل شد. بارندگی چند روزه ناشی از طوفان باعث جاری شدن سیل فاجعه بار در آنجا شد.

فقط به این دلیل که یک طوفان کوچک است، به این معنی نیست که تأثیر زیادی نخواهد داشت.

طوفان اندرو در سال 1992 مخرب و در عین حال کوچک بود. شدیدترین بادهای آن زمانی که به میامی و اورگلیدز رسید تنها حدود 90 مایل (150 کیلومتر) از مرکز آن گسترش یافت. اما آن طوفان رده 5 هنوز به عنوان یکی از قوی ترین طوفان هایی شناخته می شود که ایالات متحده را درنوردیده است. بیش از 25000 خانه را ویران کرد.

طوفان هایی که به آرامی حرکت می کنند یا تقریبا در طول مسیر خود متوقف می شوند، معمولا بزرگترین مشکلات بارندگی را ایجاد می کنند زیرا باران آنها همچنان در همان مکان می بارد. باران ممکن است در یک طوفان سریع به همان اندازه شدید باشد، اما به مدت طولانی نمی ماند.

یک نمونه طوفان هاروی است که در اواخر آگوست 2017 جنوب شرقی تگزاس را درنوردید. تخمین زده می شود که طوفان 27 تریلیون گالن (102 تریلیون لیتر) آب را بر فراز این ایالت ریخت - این برای پر کردن حدود 40 میلیون استخر در اندازه المپیک کافی است.

هنگامی که هاروی در منطقه هیوستون متوقف شد، طوفان مدام رطوبت را از آب های گرم خلیج می کشید. طی چهار روز، مجموع بارندگی به 60.58 اینچ (1.54 متر) در هلند، تگزاس رسید. بارندگی شدید زهکشی شهر را تحت الشعاع قرار داد و هلند را به یک جزیره تبدیل کرد.

اگر یک طوفان به سرعت حرکت کند، مانند طوفان مایکل در سال 2018 که به پانهندل فلوریدا برخورد کرد، وزش باد و طوفان آن می تواند آشفتگی بزرگی ایجاد کند، اما مجموع بارندگی آن کمتر خواهد بود.

مایکل یک طوفان رده 5 بود - قدرتمندتر از هاروی و هلن - اما مجموع بارندگی آن برای مکان‌هایی که در مسیرش بودند از 6 تا 10 اینچ (15 تا 25 سانتی‌متر) متغیر بود زیرا بسیار سریع حرکت می‌کرد. این هنوز هم مقدار زیادی باران است، اما در مقایسه با هاروی یا هلن نیست که در طی چند روز 30 اینچ (76 سانتی متر) باران را در Busick، کارولینای شمالی ریختند.

بنابراین، یک طوفان می تواند بزرگ یا کوچک باشد و همچنان تاثیر زیادی داشته باشد، بسته به اینکه چقدر کند حرکت می کند.

هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد طوفان وجود دارد. برخی از سوالات بزرگ شامل آنچه به عنوان تشدید سریع شناخته می شود. این زمانی اتفاق می‌افتد که حداکثر سرعت باد طوفان‌های گرمسیری به سرعت 30 گره (حدود 34.5 مایل در ساعت یا 55 کیلومتر در ساعت) یا بیشتر در عرض 24 ساعت افزایش یابد.

هنگامی که تشدید سریع رخ می دهد، همانطور که در مورد طوفان های هاروی، مایکل و هلن قبل از برخورد به خشکی اتفاق افتاد، طوفان می تواند ساکنان ساحلی را غافلگیر کند و فاجعه بار شود.

طوفان‌ها در هر اندازه می‌توانند خطرناک باشند، بنابراین پیش‌بینی دقیق قبل از رسیدن به خشکی برای کمک به مردم برای آماده شدن برای تأثیراتشان بسیار مهم است. یکی از حوزه‌های بسیار مهم تحقیقاتی که دانشمندان امروزی - و دانشمندان آینده - می‌توانند روی آن کار کنند، بهبود پیش‌بینی است تا ساکنان ساحلی بدانند چه چیزی در راه است و زمان لازم برای آماده شدن را داشته باشند.

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.