بازسازی طوفان بزرگ میامی در سال 1926

ویرایش شده توسط Swati Mestri، 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:

اولین هشدار طوفان برای منطقه میامی تنها چند ساعت قبل از اینکه طوفان قدرتمند در جنوب مرکز شهر به خشکی برسد، صادر نشد و ساکنان زمان کمی برای آماده شدن برای آنچه که به طوفان کابوس‌هایشان تبدیل می‌شود، باقی گذاشت.

هنگامی که طوفان عظیم رده 4 در ساعات اولیه صبح 18 سپتامبر 1926 به وقوع پیوست، با بادهایی با سرعت 145 مایل در ساعت (233 کیلومتر در ساعت) شهر را درنوردید و هزاران نفر را بی خانمان کرد و جان بیش از 100 نفر را تنها در منطقه میامی گرفت.

برایان مک نولدی، پژوهشگر ارشد و کارشناس طوفان های استوایی در دانشکده علوم دریایی، جوی و زمینی دانشگاه میامی روزنستیل گفت: «هیچ چیز مانند طوفان 1926 در پرونده تاریخی میامی وجود ندارد.

"این بسیار شدید، بسیار بزرگ بود و مستقیما از مرکز شهر عبور کرد. در زمانی اتفاق افتاد که پیش‌بینی‌ها ابتدایی بود، هشدارها کافی نبود و مردم بی‌تجربه بودند."

ویرانی گسترده طوفان عملا به شکوفایی زمین در دهه 1920 فلوریدا پایان داد و شروع محلی اولیه رکود بزرگ را آغاز کرد.

در حالی که طوفان برای همیشه دانشگاه میامی را که در سال 1925 تأسیس شده بود فلج نکرد، اما ضربه جدی به این مؤسسه نوپا وارد کرد، به ساختمان‌های اولیه آن آسیب رساند، پروژه‌های ساختمانی پردیس را به طور موقت متوقف کرد و شروع کلاس‌ها را به تأخیر انداخت.

با این حال، دانشگاه به کار خود ادامه داد و درهای خود را برای کلاس ها در اواخر اکتبر باز کرد. و این طوفان که به عنوان طوفان بزرگ میامی در سال 1926 شناخته می شود، در واقع الهام بخش لقب نمادین مدرسه "Hurrices" بود.

در چیزی که تصور می شود اولین باشد، مک نولدی با استفاده از یک روش بازسازی دقیق برای پارامترهایی که بخشی از رکورد تاریخی رسمی طوفان 1926 نیستند، یک سری نقشه های میدان باد جدید برای طوفان ایجاد کرده است.

این نقشه ها با استفاده از یک مدل پارامتریک که از ویژگی های مشاهده شده طوفان مانند شدت، شعاع حداکثر باد، شعاع بادهای استوایی-طوفان-نیروی و مسیر استفاده می کند، یک نوار باد سطحی را در طول عمر طوفان نشان می دهد. رنگ‌های روی نقشه‌ها با سیستم رتبه‌بندی Saffir-Simpson مطابقت دارد که طوفان‌ها را بر اساس حداکثر سرعت باد پایدار طبقه‌بندی می‌کند.

مک نولدی گفت: «پر کردن بسیاری از شکاف‌ها با تخمین‌هایی از گستره متقارن بادهای استوایی-طوفانی آغاز شد، زمانی که فشارهای سطحی محیطی علاوه بر فشار مرکزی طوفان مشخص بود.

"روابط تجربی به ایجاد برخی تخمین‌های اندازه دیواره چشم کمک کرد. زمان‌های با داده‌های بسیار پراکنده به دقت بین زمان‌ها با تخمین‌های بهتر ترکیب شدند و عدم تقارن‌ها بر اساس سرعت، جهت و عرض جغرافیایی طوفان به جلو معرفی شدند."

او با جان کناف، هواشناس اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) که نزدیک به 30 سال است او را می شناسد و در تخمین اندازه طوفان استوایی متخصص است، همکاری کرد.

مک نولدی گفت: «طبق اطلاعات من، این اولین تجسم از کل میدان باد طوفان 1926 در طول عمرش است. "اطلاعات جدید بهترین حدس از وسعت ربع خاص بادهای گرمسیری با طوفان و اندازه دیواره چشمی هر شش ساعت یکبار به مدت 11 روز است. با تشخیص عدم قطعیت های پیرامون تخمین اندازه طوفان، به خوبی با مشاهدات پراکنده ما مطابقت دارد. طبق همه حساب ها، این طوفان بسیار کوچک بود، در مقابل آندره بسیار بزرگ."

مجموعه داده‌ای با وضوح بالا از پارامتری به نام «طول زبری» که توسط دیوید نولان، استاد بخش علوم جوی دانشکده روزنستیل ایجاد شد، برای تکمیل موفقیت‌آمیز نقشه‌ها حیاتی بود.

نولان توضیح داد: «این موضوع به چگونگی تغییر سرعت باد طوفان بر روی زمین مربوط می شود.

"سرعت بادهایی که در تلویزیون و اینترنت می شنویم بر روی اقیانوس کالیبره شده است، جایی که سطح آن در مقایسه با سطوح خشکی نسبتا صاف است. با حرکت طوفان ها بر روی خشکی، باد نزدیک زمین به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بنابراین، من فرمولی را برای برایان ارائه کردم تا سرعت بادهای بالای اقیانوس را به چیزی دقیق تر روی خشکی تبدیل کند."

فرمول نولان مستلزم برآورد میزان ناهمواری سطح بر اساس نوع زمین، مانند زمین های کشاورزی، خانه های حومه شهر، درختان ضخیم یا ساختمان های بلند است.

نولان گفت: «من یک مجموعه داده با استفاده از اطلاعات کاربری مدرن ایجاد کردم، اما سپس به طور خودسرانه پارامتر ناهمواری را در مناطق شهری کاهش دادیم، زیرا ساختمان‌های بلند و بزرگ در سال 1926 در میامی وجود نداشتند. این کامل نیست، اما بسیار بهتر از استفاده از سرعت بادهای اقیانوسی و همچنین بسیار بهتر از استفاده از ناهمواری های دوران مدرن است.

نقشه های مک نولدی بخشی از پروژه تحلیل مجدد پایگاه داده طوفان اقیانوس اطلس NOAA نیست، تلاشی مداوم برای تصحیح خطاها، حذف سوگیری ها و کشف طوفان های غیرمستند در پایگاه داده رسمی طوفان اقیانوس اطلس شمالی.

شاران مجومدار، استاد علوم جوی دانشکده روزنستیل، گفت: «تحلیل مجدد طوفان به دلایل مرتبط مهم است.

"این به ما امکان می دهد تا درک خود را از ساختار و اثرات طوفان ارتقا دهیم، هر گونه تغییر در فعالیت طوفان در سال ها و دهه های گذشته را شناسایی کنیم و از طوفان های قبلی مانند طوفان 1926 درس بگیریم تا جامعه و زیرساخت هایی را بسازیم که در برابر طوفان های آینده مقاوم تر باشد."

بنابراین، هنوز مشخص نیست که نقشه های میدان باد جدید مک نولدی چقدر مفید خواهند بود. او گفت: «من می‌توانم فایل ویرایش شده داده‌های طوفان را برای بررسی در اختیار مرکز ملی طوفان قرار دهم و شاید بتوان در نهایت رکورد تاریخی طوفان را با مقادیر جدید به‌روزرسانی کرد».

آنچه واضح است این است که این پروژه که مک‌نولدی آن را «میل به ایجاد چیزی جدید و تا حد امکان واقعی‌تر برای صدمین سالگرد سقوط تاریخی طوفان» می‌نامد، انجام شده است، می‌تواند گفتگوی تازه‌ای درباره تأثیر طوفان 1926 و اینکه چگونه پیش‌بینی‌ها پس از آن بهبود یافته است، ایجاد کند.

مک نولدی گفت: «پیشرفت در پیش‌بینی طوفان در قرن گذشته غیرقابل اندازه‌گیری است.

"در سال 1926، شناسایی طوفان‌ها توسط هواپیما 20 سال دورتر بود، مدل‌سازی رایانه‌ای که قادر به پیش‌بینی طوفان‌ها بود 30 سال دورتر بود، و پوشش معمولی ماهواره‌های آب‌وهوا 50 سال دورتر بود. پیش‌بینی‌ها متکی بر مشاهدات پراکنده دوردست بودند. نشان می‌داد که یک طوفان ممکن است در کجا باشد و احتمالا احتمال وقوع طوفان در آینده در کجا خواهد بود. از الگوهای آب و هوایی در مقیاس بزرگ استنباط می شود، با اشتباهات بسیار زیاد پیش بینی شدت آن طور که امروز می شناسیم، تا دهه 1990 وجود نداشت.

طوفان بزرگ میامی در سال 1926 چقدر قدرتمند بود؟ با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده از پروازهای شناسایی Hurricane Hunter، ماهواره‌ها و مدل‌های آب‌وهوای رایانه‌ای، محققان می‌توانند پتانسیل مخرب کلی یک طوفان را اندازه‌گیری کنند – یک معیار علمی به نام «انرژی جنبشی یکپارچه» یا IKE که در واحدهای انرژی به نام تراژول (TJ) اندازه‌گیری می‌شود.

در حالی که چنین ابزارهای علمی در زمان برخورد طوفان 1926 وجود نداشتند، بهترین تخمین های مک نولدی نشان می دهد که طوفان سال 1926 تقریبا شش برابر انرژی طوفان کینگ (30 TJ) در سال 1950 و چهار برابر انرژی سال 1992 اندرو (43 TJ در جنوب شرقی فلوریدا) در زمین های مربوط به آنها در جنوب شرقی فلوریدا داشت.

مک نولدی با اشاره به اینکه مقادیری که او برای طوفان ها اشاره کرد در لحظه سقوط و فقط برای بادهای سطحی بود، توضیح داد: «برای نشان دادن تراژول ها، بمب اتمی هیروشیما حدود 63 تراژول انرژی آزاد کرد.

مک نولدی گفت در حالی که یک طوفان با اندازه و شدت مشابه که مستقیما به میامی مدرن ضربه می زند به احتمال زیاد منجر به خسارت فاجعه بار خواهد شد، "همچنین تخلیه بی سابقه ای در پیش روی آن وجود خواهد داشت تا تلفات جانی را به حداقل برساند."

و در عواقب آن، درس هایی آموخته شد و شاید راه جدیدی برای ساختن.

دنیس هکتور، دانشیار دانشکده معماری، که اولین کنفرانس تحقیقاتی Hurriew National Science-Azar را آغاز کرد، گفت: «هر یک از طوفان‌های بزرگ - چه طوفان 1926، طوفان اندرو، طوفان کاترینا یا ابرطوفان سندی که به شمال شرقی برخورد کرد - رویدادی است که محیط فیزیکی را آزمایش کرد. انجمن تجدید می سی سی پی شاررت پس از طوفان کاترینا.

وی ادامه داد: ما ساختمان ها، سازه ها و شهرها را بر اساس فرضیات در مورد بارهای محیطی و شرایط محیطی که باید تحمل کنند طراحی می کنیم.

"و با چنین بلایای طبیعی، اقدامات احتیاطی و ویژگی‌های ایمنی که در ساختمان‌ها گنجانده‌ایم تنها زمانی است که آنها واقعا در شرایط واقعی آزمایش می‌شوند."

هکتور خاطرنشان کرد که طوفان 1926 انگیزه ای برای شروع سیستم بنایی تقویت شده ساخت و ساز بود که امروزه در فلوریدا جنوبی همچنان در عمل است. او گفت: «و طوفان اندرو مستقیما باعث ایجاد و دستور پنجره‌های مدرن مقاوم در برابر ضربه و قوانین سخت‌گیرانه‌تر ساختمان‌سازی فلوریدا شد.

"بافت شهری که طوفان اندرو را تجربه کرد بسیار متفاوت از بافت شهری است که امروز داریم. ما ساختمان های مرتفع جدیدی داریم که شیشه های زیادی در هوا دارند که با قوانین ساختمانی بسیار متفکرانه ساخته شده اند. وقتی طوفان قدرتمند دیگری در نهایت اتفاق بیفتد، شهر چگونه خواهد بود؟ این یک آزمایش تمام عیار خواهد بود تا ببینیم این کد تا چه اندازه رفتار ایمن را پیش بینی می کند."

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. 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 →