Fenomene Hidrometeorologice Extreme

25
1 FENOMENE HIDROMETEOROLOGICE EXTREME Lector dr.Iulica Văduva 1.CONŢINUTUL TEMATIC AL DISCIPLINEI 1. Noţiuni şi termini utilizaţi în studiul fenomenelor extreme. 2. Fenomene hidrice extreme. 2.1 Inundaţiile 3. Fenomene meteorologice extreme. 3.1 Furtuni tropicale (cicloni, uragane, taifunuri) 3.2 Furtuni cu oreje, grindină şi tornade 3.3 Secete şi valuri de căldură 3.4 Invazii de aer rece, temperaturi scăzute, îngheţ, viscol 3.5 Furtuni de praf şi nisip 3.6 Incendiile naturale. 4. Încălzirea globală actuală. Consecinţe şi fenomene asociate încălzirii globale actuale. Estimări privind evoluţia climei în viitor. 1. NOŢIUNI, TERMENI ŞI CLASIFICAREA FENOMENELOR EXTREME Noţiuni şi termeni utilizaţi în studierea fenomenelor extreme. În definirea fenomenelor naturale extreme, nu există o definiţie unanim acceptată asupra conţinutului terminologiei utilizate în acest sens. În literatura de specialitate, pentru definirea fenomenelor naturale extreme, se utilizează o terminologie variată, folosindu-se termeni ca: hazarde (Bogdan, 1994; Bălteanu, Alexe, 2002; Grecu, 2006; Bogdan, Marinică, 2007), riscuri (Zăvoianu, Dragomirescu, 1994; Ciulache, Ionac, 1995; Bogdan, 1996; Bogdan, Niculescu, 1999), recorduri, calamităţi, fenomene dăunătoare (Berbecel şi colab. 1970), dezastre, catastrofe (Ianoş, 1994; Mac, Petrea, 2002), cataclisme, accidente (Falisse, 1992) etc. Odată cu debutul IDNDR (Deceniul Internaţional pentru reducerea efectelor dezastrelor naturale), în anul 1992, a fost eloaborat un dicţionar de termeni cu scopul folosirii unui limbaj ştiinţific unitar, în vederea elaborării unor sinteze de specialitate la nivel planetar. Conform acestui dicţionar, cei mai utilizaţi termeni sunt hazard, dezastru natural, risc şi vulnerabilitate. Hazardul este un eveniment ameninţător sau probabilitatea de apariţie într-o regiune şi într-o perioadă dată, a unui fenomen natural cu potenţial distructiv. Dezastrul natural (din limba engleză), sinonim cu catastrofa (din limba franceză) reprezintă o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane, materiale şi de mediu, pe care societatea afectată nu le poate depăşi cu resurse proprii. Riscul este definit ca numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite, pagube materiale de orice fel, produse în timpul unei perioade de referinţă şi într-o regiune dată, în cazul existenţei unui fenomen natural particular. Vulnerabilitatea este gradul de pierderi (de la 0% la 100%), rezultate din potenţialitatea unui fenomen de a produce victime şi pagube materiale. Clasificarea fenomenelor extreme/hazardelor. În perioada aplicării programului de cercetare IDNDR (1990-1999) şi după această perioadă, fenomenelor extreme au fost clasificate după diverse criterii, de către diferiţi autori. Ion Zăvoianu, Şerban Dragomirescu (1994), fac o clasificare după pagubele materiale şi umane, astfel: Victime umane: cel puţin 100-200 de răniţi; cel puţin 100-200 de morţi.

Transcript of Fenomene Hidrometeorologice Extreme

Page 1: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

1

FENOMENE HIDROMETEOROLOGICE EXTREME Lector dr.Iulica Văduva

1.CONŢINUTUL TEMATIC AL DISCIPLINEI

1. Noţiuni şi termini utilizaţi în studiul fenomenelor extreme. 2. Fenomene hidrice extreme.

2.1 Inundaţiile 3. Fenomene meteorologice extreme.

3.1 Furtuni tropicale (cicloni, uragane, taifunuri) 3.2 Furtuni cu oreje, grindină şi tornade 3.3 Secete şi valuri de căldură 3.4 Invazii de aer rece, temperaturi scăzute, îngheţ, viscol 3.5 Furtuni de praf şi nisip 3.6 Incendiile naturale.

4. Încălzirea globală actuală. Consecinţe şi fenomene asociate încălzirii globale actuale. Estimări privind evoluţia climei în viitor.

1. NOŢIUNI, TERMENI ŞI CLASIFICAREA FENOMENELOR EXTREME

• Noţiuni şi termeni utilizaţi în studierea fenomenelor extreme. În definirea fenomenelor naturale extreme, nu există o definiţie unanim acceptată asupra

conţinutului terminologiei utilizate în acest sens. În literatura de specialitate, pentru definirea fenomenelor naturale extreme, se utilizează o

terminologie variată, folosindu-se termeni ca: hazarde (Bogdan, 1994; Bălteanu, Alexe, 2002; Grecu, 2006; Bogdan, Marinică, 2007), riscuri (Zăvoianu, Dragomirescu, 1994; Ciulache, Ionac, 1995; Bogdan, 1996; Bogdan, Niculescu, 1999), recorduri, calamităţi, fenomene dăunătoare (Berbecel şi colab. 1970), dezastre, catastrofe (Ianoş, 1994; Mac, Petrea, 2002), cataclisme,

accidente (Falisse, 1992) etc. Odată cu debutul IDNDR (Deceniul Internaţional pentru reducerea efectelor dezastrelor

naturale), în anul 1992, a fost eloaborat un dicţionar de termeni cu scopul folosirii unui limbaj ştiinţific unitar, în vederea elaborării unor sinteze de specialitate la nivel planetar. Conform acestui dicţionar, cei mai utilizaţi termeni sunt hazard, dezastru natural, risc şi vulnerabilitate.

Hazardul este un eveniment ameninţător sau probabilitatea de apariţie într-o regiune şi

într-o perioadă dată, a unui fenomen natural cu potenţial distructiv.

Dezastrul natural (din limba engleză), sinonim cu catastrofa (din limba franceză) reprezintă o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane,

materiale şi de mediu, pe care societatea afectată nu le poate depăşi cu resurse proprii. Riscul este definit ca numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite, pagube

materiale de orice fel, produse în timpul unei perioade de referinţă şi într-o regiune dată, în cazul

existenţei unui fenomen natural particular.

Vulnerabilitatea este gradul de pierderi (de la 0% la 100%), rezultate din potenţialitatea

unui fenomen de a produce victime şi pagube materiale.

• Clasificarea fenomenelor extreme/hazardelor. În perioada aplicării programului de cercetare IDNDR (1990-1999) şi după această

perioadă, fenomenelor extreme au fost clasificate după diverse criterii, de către diferiţi autori. Ion Zăvoianu, Şerban Dragomirescu (1994), fac o clasificare după pagubele materiale

şi umane, astfel: • Victime umane: cel puţin 100-200 de răniţi; cel puţin 100-200 de morţi.

Page 2: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

2

• Pagube economice: 1 -16.2 mil. dolari SUA. Valeria Velcea (1995) în lucrarea sa Riscuri naturale şi tehnogene foloseşte termenul de

risc şi îl clasifică după conţinut, intensitate şi repartiţie în spaţiu. • După conţinut, deosebeşte:

o riscuri elementare (retragerea obârşiilor; râpile de desprindere; alunecările de teren);

o riscuri de component (geologice, geomorfologice, climatice, hidrologice);

o riscuri tehnogene (relaţia urban-rural etc.); o riscuri de impact (irigaţiile care conduc la degradarea terenurilor irigate

prin sărăturare solurilor şi supraumectarea lor , dacă nu sunt utilizate corect).

• După intensitate:

o riscuri lente, uşor previzibile (schimbări climatice şi impactul lor asupra ecosistemelor naturale);

o riscuri progresiv accentuate (acumularea gazelor nocive în atmosferă şi efectele lor asupra sănătăţii populaţiei, climei );

o riscuri limitative (creşterea intensităţii ploilor torenţiale, care depăşesc capacitatea de preluare a apei de către organismul torenţial).

• După repartiţie în spaţiu: o riscuri concentrate sau cumulate (artere hidrografice degradate pe cale

naturală şi antropică); o riscuri dispersate, dar cu impact asupra mediului (crovurile care

modifică drenajul de suprafaţă al apei).

Sterie Ciulache, Nicoleta Ionac (1995) fac o clasificare după viteza de declanşare a fenomenelor atmosferice de risc.

• Fenomene atmosferice de risc cu declanşare rapidă şi extindere regională:

ciclonii tropicali. • Fenomene atmosferice de risc cu declanşare rapidă şi extindere locală: tornade

şi trombe, oraje însoţite de vânturi violente şi grindină, trăsnete, averse, grindină. • Fenomene atmosferice de risc cu viteză de apariţie intermediară: brumă,

chiciură, polei, ceaţă, viscol. • Fenomene atmosferice de risc cu apariţie lentă:secetele episodice, secetele

cvasipermanente şi permanente. • Fenomene de risc datorate combinării unor factori meteorologici şi

nemeteorologici: avalanşele, undele de maree

• Alte fenomene meteorologice de risc cu caracter spectacular: vânturile neperiodice calde (de tip foehn) şi reci (de tip Bora), furtuni de nisip şi praf, depuneri de zăpadă şi gheaţă.

Octavia Bogdan (1996), stabileşte alte tipuri de hazarde/fenomene extreme clasificate

după originea/geneza lor:

• Naturale: o geologice şi geofizice: cutremure, vulcani, tsunami;

Page 3: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

3

o geografice: climatice (taifunuri, uragane, valuri de frig, valuri de căldură, secete etc.), hidrologice (inundaţii, procese de albie), geomorfologice (deplasări masive de teren, curgeri noroioase, procese de versant).

• Antropice: o tehnologice: progresul tehnic, poluarea, radioactivitatea; o sociale: creşterea populaţiei, urbanizarea, şomajul.

• Ecologice: o deşertificarea;

o biodiversitatea speciilor.

• Complexe: o încălzirea globală a climei.

I. IDNDR reprezintă:

1. Deceniul Internaţional pentru reducerea efectelor dezastrelor naturale 2. Strategia Internaţională pentru reducerea dezastrelor

II.Pentru definirea fenomenelor naturale extreme, se folosesc termeni ca: 1. Hazarde, riscuri ,recorduri, calamităţi, fenomene dăunătoare, dezastre, catastrofe ,

cataclisme, accidente 2. Dezvoltare durabilă.

III. Fenomenele naturale extreme sunt: 1. fenomene naturale periculoase 2. fenomene benefice societăţii omeneşti şi mediului înconjurător

IV. Hazardul este: 1. eveniment ameninţător sau probabilitatea de apariţie într-o regiune şi într-o perioadă dată, a unui

fenomen natural cu potenţial destructiv 2. numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite, pagube materiale de orice fel, produse în timpul

unei perioade de referinţă şi într-o regiune dată, în cazul existenţei unui fenomen natural particular. V. Dezastrul natural reprezintă

1. o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane, materiale şi de mediu, pe care societatea afectată nu le poate depăşi cu resurse proprii

2. numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite, pagube materiale de orice fel, produse în timpul unei perioade de referinţă şi într-o regiune dată, în cazul existenţei unui fenomen natural particular.

VI. Riscul reprezintă: 1. numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite, pagube materiale de orice fel, produse în

timpul unei perioade de referinţă şi într-o regiune dată, în cazul existenţei unui fenomen natural particular

2. o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane, materiale şi de mediu, pe care societatea afectată nu le poate depăşi cu resurse proprii.

VII. Vulnerabilitatea este: 1. gradul de pierderi (de la 0% la 100%), rezultate din potenţialitatea unui fenomen de a produce

victime şi pagube materiale. 2. o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane, materiale şi de

mediu, pe care societatea afectată nu le poate depăşi cu resurse proprii. VIII Ion Zăvoianu, Şerban Dragomirescu (1994) clasifică fenomenele extreme după:

1. pagubele materiale şi umane; 2. originea sau geneza lor; 3. viteza de declanşare.

IX. Octavia Bogdan (1996) clasifică fenomenele extreme după: 1. originea sau geneza lor; 2. pagubele materiale şi umane; 3. viteza de declanşare.

X. Valeria Velcea (1995) în lucrarea sa Riscuri naturale şi tehnogene foloseşte termenul de: 1. risc;

Page 4: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

4

2. hazard; 3. fenomen extrem.

2. INUNDAŢIILE

Inundaţiile sunt fenomene naturale extreme, caracterizate printr-o expansiune a apelor

care acoperă uscatul. De obicei, se produc când nivelurile sau debitele de apă din râuri depăşesc capacitatea de retenţie a râurilor şi ca urmare o anumită cantitate de apă se revarsă din acest perimetru în lunci, acoperind suprafeţele de teren care în mod normal nu sunt afectate de aceste fenomene.

Ward în 1978 (citat de Grecu, 2006) definea inundaţia ca o masă de apă ce acoperă un

teren care în mod normal este emers.

Inundaţiile pot să apară şi datorită creşterii nivelurilor apelor subterane sau mai pot fi întâlnite pe ţărmurile mărilor şi oceanelor afectate de valurile tsunami şi în regiunile litorale unde suprafeţe mari de teren au fost scoase de sub apele mărilor (ex. polderele olandeze).

Având în vedere şi aceste consideraţii Zăvoianu (1997) făcea afirmaţia că „zona inundabilă

este o suprafaţă joasă care poate fi acoperită cu ape la o creştere de nivel a unei mase de apă”.

Cauzele inundaţiilor sunt deosebit de complexe fiind o consecinţă a factorilor naturali şi antropici.

Factorii naturali au rolul principal în producerea inundaţiilor, iar dintre aceştia, precipitaţiile torenţiale produse într-un interval scurt de timp (mai puţin de 24 ore) sau combinarea lor cu topirea bruscă a stratului de zăpadă (ex. inundaţiile din 1970 din Transilvania, care au afectat peste 500.000 ha terenuri agricole şi circa 1200 localităţi). O altă cauză a producerii inundaţiilor o constituie excesul de umiditate din regiunile cu ape freatice situate la mică adâncime. La acestea se mai adaugă: cutremurele de pământ care provoacă valurile uriaşe de tip tsunami şi distrug pe coaste tot ce găsesc în calea lor (ex. decembrie 2005, în Asia de Sud); topirea rapidă a zăpezii şi a gheţarilor ca urmare a unor erupţii vulcanice (ex. Islanda şi Norvegia); pătrunderea undelor de maree pe cursul inferior al râurilor, în sens invers curgerii acestora, favorizată de pantele foarte mici (ex. râul Senegal); ploile sub formă de averse însoţite

de descărcări electrice şi căderi de grindină provocate de ciclonii tropicali (ex. ciclonul format pe Marea Oman în luna iunie 1977 a provocat moartea a 103 oameni şi distrugerea a numeroase locuinţe construite din lut sau piatră) şi vânturile musonice (ex. India, Bangladesh); scurgerea

accentuată a apei pe versanţii lipsiţi de vegetaţie, ale căror pante au înclinaţii mai mari de 20-25°; ruperea bruscă a barajelor naturale din lungul văilor formate de acumulări de gheaţă (zăpoare) etc.

Factorii antropici. Societatea omenească, prin prezenţa şi activitatea sa, a influenţat pozitiv sau negativ condiţiile de desfăşurare a proceselor şi fenomenelor atmosferice, determinând un caracter “exploziv” al acestor fenomene sau contribuind la reducerea intensităţii acestora. Despăduririle iraţionale şi lăsarea resturilor forestiere în albiile râurilor, plantările de păduri realizate cu mari întârzieri, urbanizarea, modificarea utilizării terenurilor, extinderea sau reducerea terenurilor arabile, păşunatul neraţional, construirea unor podeţe cu deschidere mică peste ape, tăierea versanţilor pentru construirea căilor de comunicaţii şi a construcţiilor hidrotehnice sunt numai câteva dintre acţiunile antropice cu impact negativ asupra mediului care sporesc/amplifică pericolul de inundare a terenurilor.

Modificările antropice au o influenţă complexă şi asupra regimului precipitaţiilor şi a impactului acestora asupra mediului, favorizând creşterea riscului la inundaţii (Dragotă, 2006).

Pe suprafaţa globului terestru, inundaţiile sunt frecvente în climatele în care precipitaţiile cad preponderent sub formă de ploaie. Cele mai afectate de astfel de fenomene sunt: Asia de Sud-Est (Bangladesh, China, Pachistan, Vietnam, Cambodgia, Malaysia), America de Sud, Europa de Sud-Est (Bulgaria, Cehia, România, Ungaria, Rep. Moldova, Polonia, România, Rusia, Slovacia, Ucraina), Europa Centrală şi de Vest, Nordul Rusiei, S.U.A, Canada.

Page 5: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

5

Guilcher 1965 (citat de Grecu, 1999, 2006) clasifică viiturile/inundaţiile după zona

climatică, astfel: • viituri mediteraneene – specifice pentru sudul Franţei în Munţii Cevennes, pentru

sudul Italiei, în Calabria, pentru râurile din insulele Siciliea şi Sardinia. În aceste regiuni intensitatea precipitaţiilor ajunge uneori la câteva sute de mm şi chiar peste 1.000 mm în 24 de ore;

• viituri oceanice – prezente în sezonul rece, la râurile din Franţa de pe faţada vestică, cum este bazinul Senei, la cele din Insulele Britanice şi în centrul şi estul Statelor Unite;

• viituri temperat - continentale – sunt prezente în sezonul cald, în Europa Centrală şi România. Pe continentul american, astfel de viituri au urmări catastrofale în statele Texas, Kansas şi Oklahoma;

• viituri tropicale – apar în regiunile tropicale bântuite de cicloane tropicale sau tornade. După geneză, viiturile/inundaţiile sunt de mai multe feluri (Savin, 2003): • viituri din topirea rapidă a zăpezii (viituri nivale); • viituri din ploi (pluviale); • viituri mixte, provenite din ploi ce se suprapun topirii zăpezii (pluvio-nivale). După forma hidrografului, se deosebesc: • viituri simple;

• viituri complexe.

Inundaţiile produc o serie de efecte negative (inundarea unor mari suprafeţe de teren, distrugerea unor clădiri sau alunecări de teren, colmatarea lacurilor de acumulare, distrugerea unor construcţii hidrotehnice, pierderi de vieţi omeneşti sau a altor vieţuitoare din cauza înecului, diminuarea veniturilor populaţiei – prin întreruperea activităţii sau prin pagubele directe pe care le suportă –, apariţia unor epidemii sau boli, contaminarea apei potabile, distrugerea recoltelor şi a unor rezerve de hrană, pagube produse reţelei hidrometrice (distrugerea unor instalaţii, construcţii şi utilaje hidrometrice), întreruperea legăturilor dintre localităţi, izolarea localităţilor, ruperea drumurilor, avarierea sau distrugerea completă a căilor rutiere şi feroviare şi îngreunarea circulaţiei, poluarea apelor de suprafaţă şi de adâncime, poluarea solului, eroziunea albiilor minore şi a malurilor râurilor, eroziune de suprafaţă şi torenţială, transportul de sedimente, avarierea stâlpilor de la reţeaua de linii electrice şi de comunicaţii, avarierea reţelei de conducte de transport apă, gaze şi petrol, schimbarea cursurilor râurilor şi modificarea structurii reţelei hidrografice prin captări de râuri datorită eroziunii regresive etc.), dar au şi o serie de efecte

benefice (aluviunile depuse în luncile râurilor favorizează dezvoltarea unor soluri fertile, alimentează pânza freatică din lunca râurilor mari, favorizează umplerea lacurilor de acumulare etc.).

Pentru atenuarea efectelor negative ale inundaţiilor se impune luarea unor măsuri de protecţie prin construirea de diguri (în lungul arterelor hidrografice mari, care inundă suprafeţe apreciabile de teren arabil, localităţi etc) şi baraje pentru lacuri de acumulare şi amenajarea

albiei minore (prin curăţarea aluviunilor depuse pe fundul albiei, prin adâncirea şi lărgirea albiei). Dintre măsurile de prevedere contra efectelor dăunătoare ale inundaţiilor, amintim: • măsurarea şi transmiterea nivelurilor. Au fost stabilite trei niveluri caracteristice de

apărare (Savin, 2003): cota de atenţie (CA), definită ca o cotă, la care râul prezintă un nivel ridicat, situat la circa 15 cm sub muchia malului; cota de inundaţie (CI), definită ca fiind nivelul la care râul începe debordarea în punctele (secţiunile) cele mai joase ale malurilor albiei minore; cota de pericol (CP), situată cu circa 50 cm peste CI, când inundarea albiei majore este într-o fază avansată, prezentând pericole multiple: inundarea de locuinţe situate la periferia luncii; inundarea drumurilor ce traversează lunca; inundarea pădurilor de luncă; suprinderea în perimetrul luncii a unor animale, oameni, activităţi deservite de utilaje etc.

• elaborarea prognozei într-un interval de timp foarte scurt. I. Inundaţiile sunt:

Page 6: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

6

1. fenomene naturale extreme; 2. hazarde naturale endogene; 3. hazarde globale sistemice.

II. Ward în 1978 (citat de Grecu, 2006) definea inundaţia ca: 1. o masă de apă ce acoperă un teren care în mod normal este emers, sau 2. zona inundabilă este o suprafaţă joasă care poate fi acoperită cu ape la o creştere de nivel

a unei mase de apă. III. Cauzele inundaţiilor sunt o consecinţă a :

1. factorilor naturali şi antropici; 2. factorilor naturali ; 3. factorilor antropici;

IV. Pe suprafaţa globului terestru, inundaţiile sunt frecvente în climatele în care precipitaţiile cad preponderent sub formă de:

1. ploaie; 2. lapoviţă; 3. ninsoare.

V. Guilcher 1965 clasifică viiturile/inundaţiile după: 1. zona climatică; 2. geneză; 3. forma hidrografului.

VI. Savin, 2003 clasifică viiturile/inundaţiile după: 1. geneză; 2. zona climatică; 3. forma hidrografului.

VII. După forma hidrografului viiturile sunt clasificate în: 1. simple şi complexe; 2. mixte; 3. pluviale.

VIII. După zona climatică, viiturile sunt clasificate în: 1. mediteraneene , oceanice, temperat - continentale, tropicale; 2. simple şi complexe; 3. mixte.

IX. Măsuri de protecţie împotriva inundaţiilor constau în: 1. construirea de diguri; 2. măsurarea nivelurilor şi a debitelor.

X. Efectele benefice ale inundaţiilor constau în: 1. dezvoltarea unor soluri fertile; 2. colmatarea lacurilor de acumulare.

3. 1 CICLONII TROPICALI

Ciclonul tropical reprezintă o formaţiune barică de joasă presiune caracteristică regiunilor intertropicale.

În funcţie de regiune şi de puterea lor, ciclonii tropicali poartă mai multe denumiri: uragan, taifun, furtună tropicală, furtună ciclonică, depresiune tropicală etc. În general, dacă viteza vântului nu depăşeşte 32 m/s se numesc cicloni tropicali, dar în cazul în care viteza este depăşită este utilizată denumirea de uragan.

Indiferent de denumirea utilizată, furtunile tropicale sunt fenomene extrem de violente, care provoacă numeroase victime omeneşti şi pagube materiale semnificative.

Formarea ciclonilor tropicali. Mecanismele de formare a ciclonilor tropicali sunt foarte diferite comparativ cu cele ale

ciclonilor de la latitudini medii. Astfel, pentru apariţia şi dezvoltarea lor trebuie întrunite mai multe condiţii: suprafeţe oceanice cu temperatură ridicată (26,5°C până la adâncimea de 50 m este considerată valoarea normală), instabilitate atmosferică, umezeală ridicată a aerului din troposfera inferioară şi medie, valoare adecvată a forţei lui Coriolis (din această cauză ciclonii

Page 7: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

7

tropicali nu se formează de obicei în regiunea de la ecuator până la latitudinea de 5-8° N/S, adică la o distanţă mai mică de 500 km de ecuator), lipsa unei componente verticale slabe în curentul de bază, preexistenţa unei perturbaţii, scurgerea aerului pe suprafaţa perturbaţiei etc. (S. Ciulache, p. 12). Au existat însă situaţii când formarea ciclonilor nu s-a făcut respectând toate aceste condiţii. De exemplu, ciclogeneza tropicală se poate produce şi la temperaturi mai reduse ale apei sau la distanţe mai mici de 500 km de ecuator, aşa cum a fost cazul furtunii tropicale Vamei din 2001 sau a ciclonului Agni din 2004.

De-a lungul frontului tropical poate să apară o serie de perturbaţii barice nesemnificative, care au o viteză foarte redusă de deplasare. Aceste depresiuni se intensifică datorită energiei de instabilitate verticală a maselor de aer cald şi umed. În dezvoltarea lor însă, cel mai important rol îl are căldura latentă de evaporare, care se eliberează în momentul condensării cantităţii uriaşe de vapori de apă conţinută de aceste mase de aer. Mişcarea ascendentă a aerului este favorizată şi de prezenţa unui câmp de curenţi divergenţi din troposfera medie şi superioară, acest mecanism întreţinând o perioadă semnificativă deficitul de presiune din părţile centrale ale ciclonului (Gh. Pop, p.199).

Caracteristici. Ciclonii tropicali sunt diferiţi cei de la latitudini medii şi din punctul de vedere al

structurii şi dezvoltării. Aceştia ocupă suprafeţe mult mai reduse având un diametru mediu de 500-700 km (foarte rar depăşesc 1000 km). Cel mai vast ciclon tropical consemnat până în prezent a fost taifunul Tip, care a ajuns la 2179 km (octombrie 1979), la polul opus situându-se ciclonul Tracy cu un diametru de numai 96 km (decembrie 1974) (http://en.wikipedia.org). De asemenea, sunt simetrici (nu prezintă fronturi atmosferice) şi sunt conturaţi de izobare aproape circulare. Presiunea atmosferică la centru este mai coborâtă decât în cazul ciclonilor extratropicali, atingând frecvent valori de 950-970 mb (valoarea record este de 870 mb înregistrată în timpul taifunului Tip din anul 1979) (Tabelul nr 1).

Conform studiilor făcute până în prezent, există o relaţie foarte strânsă între presiune şi viteza vântului. Astfel, cu cât presiunea este mai scăzută, cu atât viteza vântului este mai mare. Ciclonii tropicali sunt catalogaţi în conformitate cu viteza maximă a vântului folosind mai multe scări, care sunt furnizate de o serie de organisme precum Organizaţia Meteorologică Mondială, Centru Naţional pentru Uragane etc. În bazinul Oceanului Pacific de Est şi în cel al Oceanului Atlantic se foloseşte scara Saffir-Simpson, iar Australia, de exemplu, utilizează o altă clasificare.

În partea centrală a ciclonilor tropicali dezvoltaţi apare o zonă unde aerul prezintă mişcare descendentă. Dacă descendenţa este suficient de puternică, această zonă se poate transforma într-un „ochi”, unde vremea este caracterizată de calm atmosferic şi timp senin, chiar dacă marea poate fi extrem de violentă. Ochiul ciclonului are în general formă circulară, cel puţin la suprafaţa terestră, cu diametre de 30-50 km (în unele cazuri depăşind însă 150-200 km). În unele situaţii, la înălţime, datorită creşterii vitezei vântului şi a forţei centrifuge, ochiul ciclonului capătă forma unui „stadion”. Temperatura este mai ridicată decât în părţile exterioare şi datorită compresiei adiabatice formată de curenţii descendenţi (Gh. Pop, p. 199). La exterior se desfăşoară un perete de nori ce poate ajunge până la limita superioară a troposferei .

Tabelul nr. 1

Cele mai intense uragane din Oceanul Atlantic Intensitatea stabilită numai pe baza presiunii la centru

Nr. crt. Uraganul Anul Presiunea min.

1 Wilma 2005 882 mb

2 Gilbert 1988 888 mb

3 "Labor Day" 1935 892 mb

Page 8: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

8

4 Rita 2005 895 mb

5 Allen 1980 899 mb

6 Katrina 2005 902 mb

Camille 1969 905 mb 7

Mitch 1998 905 mb

9 Dean 2007 906 mb

10 Ivan 2004 910 mb

Sursa: U.S. Department of Commerce

Norii cumuliformi de la exterior sunt formaţi din picături de apă şi se rotesc spiralat, la

partea superioară, formată din cristale de gheaţă aceştia întinzându-se pe distanţe mari faţă de centrul ciclonului (în unele cazuri peste 600 km). Spre deosebire de partea centrală unde predomină calmul atmosferic, aici vremea este caracterizată de vânturi extrem de violente, averse şi descărcări electrice.

Repartiţia teritorială a ciclonilor tropicali. Cei mai mulţi cicloni tropicali se formează în emisfera nordică. Aceştia sunt caracteristici

semestrului cald deoarece în perioada de iarnă zona de convergenţă intertropicală (zona de întâlnire a alizeelor din cele două emisfere) migrează la sud de ecuator.

Pe Glob, au fost identificate mai multe regiuni unde aceste furtuni au frecvenţă mare. Conform lui C.J. Neumann există 7 astfel de regiuni, trei în Oceanul Pacific, trei în Oceanul Indian şi una în Oceanul Atlantic .

În Oceanul Atlantic, se evidenţiază mai multe zone de formare a ciclonilor tropicali: Insulele Capului Verde, nordul şi sud-vestul Mării Caraibilor, Golful Mexic, Antilele Mici.

La nivelul Oceanului Pacific de Nord-vest, ciclonii se formează în Marea Chinei, Marea Galbenă, Insulele Filipine, coastele sudice ale Japoniei (aceasta este şi regiunea cu cel mai mare număr de cicloni anual).

În partea de nord-est a aceluiaşi bazin oceanic, ciclonii apar în largul coastelor Americii Centrale şi ale Peninsulei California.

În bazinul Oceanului Indian, se remarcă Golful Bengal şi Marea Arabiei (emisfera nordică) şi regiunea desfăşurată între Australia de Vest, Insulele Cocos şi Insula Madagascar (emisfera sudică).

În Pacificul de Sud, ciclonii se formează între Noua Guinee şi coasta de nord-vestică a Australiei, precum şi între coasta nord-estică a aceluiaşi continent şi Insulele Solomon (S. Ciulache, p.16-17, Gh. Pop, p.201).

Clasificarea ciclonilor în funcţie de intensitate Ciclonii tropicali sunt clasificaţi în trei grupe principale pe baza intensităţii lor:

depresiuni tropicale, furtuni tropicale, iar cea de a treia categorie prezintă denumiri diferenţiate în funcţie de regiune. De exemplu, dacă în Pacificul de Nord-vest o furtună atinge pe scara Beaufort viteză foarte mare este catalogată drept taifun, pe când în Pacificul de Nord-est este denumită uragan. Nici unul dintre cei doi termeni nu sunt însă folosiţi în Pacificul de Sud (în Australia, se foloseşte termenul de Willy-Willies).

Depresiunea tropicală este o furtună în care vântul nu depăşeşte 62 km/oră, care nu are „ochi” şi nu prezintă circulaţia tipic spiralată întâlnită la ciclonii complet dezvoltaţi.

Furtuna tropicală prezintă vânturi cu viteze de 62-117 km/oră şi o circulaţie de suprafaţă bine definită. De asemenea, forma distinctivă de ciclon începe să se dezvolte, chiar dacă „ochiul” nu apare de obicei în acest stadiu.

Page 9: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

9

Uraganul sau taifunul sunt caracterizate de vânturi cu viteze mai mari de 118 km/oră şi de prezenţa „ochiului ciclonic”, care poate fi uşor sesizat pe imaginile satelitare, ca un punct circular înconjurat de un zid noros unde se produc furtuni puternice. În această ultimă grupă, ciclonii tropicali sunt împărţiţi în cinci categorii distincte (Scara Saffir-Simpson) .

• Uragan de categoria întâi: viteza vântului este de 119-135 km/oră, presiunea la centru de 980 mb. Nu destabilizează structurile imobilelor, dar provoacă pagube vegetaţiei şi poate duce la inundarea zonelor de coastă (uraganul Lili când a atins coasta statului Louisiana în 2002, uraganul Gaston, coasta statului Carolina de Sud în 2004);

• Uragan de categoria a doua: viteza vântului este de154-177 km/oră, presiunea la centru 965-979 mb. Provoacă pagube însemnate vegetaţiei şi caselor mobile, dar şi locuinţelor obişnuite (smulgerea acoperişurilor, spargerea ferestrelor etc.), inundaţii etc. (uraganul Frances din 2004, uraganul Isabel din 2003);

• Uragan de categoria a treia: viteza vântului este de 178-209 km/oră, presiunea la centru de 945-964 mb. Poate deteriora structura imobilelor, casele mobile sunt în totalitate distruse, zona de coastă este inundată, structurile mai masive fiind afectate de materialele cărate de ape (uraganul Ivan din anul 2004);

• Uragan de categoria a patra: vânt cu viteze de 210-249 km/oră, presiunea la centru 920-944 mb. Acoperişurile reşedinţelor de mai mici dimensiuni sunt distruse, pereţii se deteriorează, plajele sunt puternic erodate, inundaţiile pot afecta suprafeţe destul de extinse în interiorul uscatului (uraganul Charley din 2004, uraganul Dennis din 2005);

• Uragan de categoria a cincia: viteza vântului depăşeşte 250 km/oră, presiunea la centru scade la mai puţin de 920 mb. Pagubele sunt extrem de ridicate şi în cazul prognozării unui astfel de uragan populaţia este în general evacuată. Clădirile din apropierea liniei ţărmului sunt în unele cazuri complet distruse de vântul puternic sau de valuri. Dintre cele mai cunoscute uragane de categoria a cincia, Uraganul Zilei Muncii din anul 1935 a lovit coasta americană având o presiune de 892 mb, cea mai coborâtă valoare înregistrată pe teritoriul S.U.A. De asemenea, extrem de cunoscut este şi uraganul Andrews din august 1992, care a provocat pagube însemnate.

Pagubele provocate de ciclonii tropicali Ciclonii tropicali reprezintă unul dintre cele mai violente şi păgubitoare fenomene

meteorologice. Cauzele pagubelor provocate de aceştia sunt foarte complexe. Menţionăm vântul extrem de puternic, ploile sub formă de averse însoţite de descărcări electrice şi căderi de grindină, inundaţiile şi undele mareice.

Vânturile puternice. În cazul uraganelor sau a taifunurilor, viteza medie a vântului depăşeşte 118 km/oră, ceea ce înseamnă o putere de distrugere ridicată. Bineînţeles, această viteză este mult depăşită în numeroase cazuri. Astfel, taifunul Tip (Pacificul de Nord-vest, 1979), a atins viteza de 305 km/oră, la fel ca şi taifunul Keith (tot în Pacific) şi uraganele Camille şi Allen (Atlanticul de Nord). În cazul uraganului Camille, viteza de 305 km/oră s-a menţinut inclusiv pe continent, la rafale înregistrându-se chiar valori de 335 km/oră, ceea ce îl face să deţină recordul ca cel mai puternic uragan care a atins uscatul. Ca viteză maximă la rafală se menţionează şi valoarea de 380 km/oră înregistrată în timpul taifunul Paka din Guam, valoare care însă nu poate fi absolut certă deoarece instrumentele de măsurare au fost complet distruse de furtună.

Chiar dacă pe uscat numărul victimelor omeneşti făcute de vânt este mult mai mic decât în cazul inundaţiilor de exemplu, acesta, ca şi pagubele materiale nu pot fi neglijate. În larg, de exemplu, victimele umane sunt aproape în întregime rezultatul vântului puternic, care duce la scufundarea ambarcaţiunilor, mai ales a celor de mai mici dimensiuni, fie datorită dezechilibrării acestora, fie datorită valurilor mari pe care le generează. Pe uscat, acţiunea sa poate fi atât directă, cât şi indirectă, în sensul că obiectele ridicate de la sol şi proiectate apoi la viteze foarte mari sunt

Page 10: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

10

extrem de periculoase. Vântul puternic poate determina chiar prăbuşirea sau „explozia” unor clădiri, deoarece diferenţele de presiune între interiorul acestora şi exterior devin foarte ridicate.

Ploile torenţiale. Ciclonii tropicali generează averse puternice însoţite de descărcări electrice şi căderi de grindină. Aceste ploi determină creşteri rapide ale nivelului râurilor (mai ales dacă avem şi cantităţi însemnate) ceea ce duce la inundarea unor mari suprafeţe. Acesta este efectul imediat, care poate fi devastator dacă populaţia este luată prin surprindere sau dacă fenomenul se produce într-o regiune unde nu se înregistrează în mod curent şi materialele de construcţie nu sunt rezistente (de exemplu, ciclonul format pe Marea Oman în luna iunie 1977 a provocat moartea a 103 oameni şi distrugerea a numeroase locuinţe construite din lut sau piatră) (S. Ciulache, p. 18). De asemenea, dezechilibrează versanţii favorizând producerea unor alunecări de teren catastrofale şi generează curgeri noroioase. Nu trebuie ignorat nici efectul pe termen lung, deoarece aceste ploi afectează şi fundaţiile imobilelor provocând numeroase pagube.

Inundaţiile sunt implicit legate genetic de ploile cu intensităţi şi/sau durate mari. Cele mai acute probleme apar în momentul în care creşterea nivelului anumitor râuri duce la ruperea unor baraje sau diguri. Un astfel de caz s-a înregistrat în China în timpul taifunului Nina. Ploile puternice au determinat ruperea a 62 de baraje, inclusiv a barajului Banqiao provocând o inundaţiei severă (estimată ca posibilă o dată la 2000 de ani), care a dus la moartea a 29.000 de persoane (alte 145.000 de persoane au murit în intervalul imediat următor ca urmare a foametei şi epidemiilor declanşate).

Undele mareice. Zonele din imediata vecinătate a ţărmurilor sunt extrem de vulnerabile în timpul ciclonilor tropicali nu numai datorită vânturilor şi a ploilor puternice, cât mai ales a undelor mareice, care pot provoca creşteri de mai mulţi metrii ale nivelului mării. Acestea sunt induse de mai mulţi factori, ce pot acţiona simultan sau nu. Astfel, nivelul apei poate creşte, chiar dacă nu foarte mult, datorită presiunii atmosferice reduse din centrul ciclonului (nivelul apei creşte cu circa 1 cm pentru fiecare milibar în minus) (S. Ciulache, p. 20). De asemenea, un rol important este jucat de vânt şi de configuraţia fundului mării din apropierea ţărmului (pantele line împiedică întoarcerea apei ducând la acumularea sa în zona de ţărm). Bineînţeles, undele sunt şi mai devastatoare în regiunile unde mareele au de obicei amplitudini mari sau în golfurile închise. Printre cele mai expuse regiuni se numără Bangladesh-ul, China, Japonia, America Centrală, S.U.A. etc.

De-a lungul timpului, s-au înregistrat mai multe uragane care au provocat numeroase victime şi pagube materiale. În ultimii ani, pierderile de vieţi omeneşti s-au diminuat ca urmare a monitorizării mult mai eficiente, a îmbunătăţirii prognozelor şi a programelor de pregătire a populaţiei. În privinţa pagubelor materiale, cuantumul lor este în creştere, deoarece zonele de ţărm prezintă cel mai mare grad de umanizare (de exemplu, cinci dintre primele zece cele mai costisitoare uragane din istoria S.U.A. s-au produs din 1990 până în prezent). Conform datelor statistice, numărul ciclonilor tropicali nu a crescut semnificativ în ultimul timp, cel puţin în Oceanul Atlantic, ceea ce nu se poate spune despre intensitatea lor. Astfel, a crescut atât viteza vântului, cât şi durata acestora la nivel global. Se pare că energia eliberată de un uragan mediu a crescut cu 70% în ultimii 30 de ani, ceea ce înseamnă o creştere de circa 15% a vitezei maxime a vântului şi de 60% a duratei acestora (E. Kerry, 2006).

Ciclonul Bhola, care a lovit coastele Bangladesh-ului pe 12-13 noiembrie 1970, a provocat cele mai multe victime omeneşti, peste 300.000, datorită undei mareice cu înălţimi de peste 3 m. De asemenea, taifunul Nina a dus la moartea a 29.000 de persoane în China. În Oceanul Atlantic, este menţionat Marele Uragan din anul 1780, când se pare că au fost ucise 22.000 de persoane în Antilele Mici (www.nhc.noaa.gov). Pentru S.U.A., uraganul Galveston (1900) s-a dovedit a fi cel mai drastic, provocând moartea a 6.000 de persoane (după alte estimări, chiar 12.000). Asemenea exemple sunt numeroase şi în alte locaţii de pe Glob (Filipine – 1991, Thelma, 6.000 de victime; America Centrală – 1982, Paul, circa 1.000 de victime; uraganele Pauline şi Kenna au devastat Mexicul).

Page 11: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

11

Din punctul de vedere al pagubelor materiale, cel mai devastator ciclon tropical este Katrina (2005), cel puţin pentru S.U.A. (în New Orleans şi de-a lungul coastei în Mississippi), unde suma estimată s-a ridicat la circa 75 miliarde $. În anul 2004, uraganul Ivan, care a afectat pe lângă S.U.A. şi Grenada, Jamaica, Republica Dominicană, Venezuela, Insulele Cayman şi Trinidad Tobago a provocat pagube estimate la 14,2 miliarde $. În anul 2005, acelaşi areal a fost lovit de două uragane puternice, Rita şi Wilma, primul devastând sud-vestul statului Louisiana şi partea extrem sud-estică a Texasului (pagube estimate la 10 miliarde $), iar cel de al doilea, nord-estul Peninsulei Yucatan şi sudul Floridei (pagube estimate la 16,8 miliarde $).

I.Ciclonul tropical reprezintă o formaţiune barică caracteristică regiunilor: 1. intertropicale? 2. ecuatoriale? 3. temperate?

II. Ciclonii tropicali poartă mai multe denumiri: 1. uragan, taifun, furtună tropicală, furtună ciclonică, depresiune tropicală? 2. vânturi catabatice, gradient baric orizontal?

III. Mecanismele de formare a ciclonilor tropicali este: 1. diferit faţă de cel al ciclonilor care se formează la latitudini medii? 2. este identic cu cel al ciclonilor care se formează la latitudini medii?

IV. După intensitate, ciclonii tropicali sunt clasificaţi în: 1. depresiuni tropicale, furtuni tropicale, taifun, uragan? 2. taifun, ciclon, vânturi neperiodice, vânturi de intensitate redusă?

V. Pagubele provocate de ciclonii tropicali sunt cauzate de: 1. vântul extrem de puternic, ploile sub formă de averse însoţite de descărcări electrice şi căderi

de grindină, inundaţii şi undele mareice? 2. El Nino, Curentul Golfului, diferenţele de temperatură dintre uscat şi ocean?

3.2FURTUNILE CU GRINDINĂ

Grindina reprezintă o formă de precipitaţii solide alcătuite din granule transparente sau opace de gheaţă (numite popular pietre), cu aspect sferoidal, conic sau neregulat, cu diametru cuprins între 5 şi 50 mm şi greutatea de la câteva grame până la 300g, care cade din norii Cb în timpul averselor de ploaie.

Apariţia grindinei este legată de prezenţa norului Cumulonimbus, nor de front rece care determină un contrast termic foarte mare între aerul cald de la sol înălţat în altitudine şi aerul rece din altitudine.

Nucleul bobului de grindină (este de fapt bobul de măzăriche) se formează în partea superioară a norului cumulonimbus, în urma sublimării vaporilor de apă. Purtat de curenţii descendenţi până în zona mediană a norului, unde predomină picăturile de apă în stare suprarăcită, în jurul bobului de măzăriche moale se depune un strat de gheaţă transparentă, ca urmare a îngheţării acestor picături. Transportat de curenţii ascendenţi din nou spre partea superioară din nor, bobul de grindină se acoperă cu un strat de gheaţă opacă, formată prin condensarea solidă a vaporilor de apă pe suprafaţa sa. Curenţii descendenţi aduc din nou bobul de grindină în zona mediană, unde se depune un alt strat de gheaţă transparentă. În urma repetării acestor mişcări ascendente şi descendente, bobul de măzăriche ajunge la greutăţi care înving forţa curenţilor ascendenţi şi cade la suprafaţa terestră. Alte condiţii necesare formării grindinei sunt : o cantitate mai mare de apă lichidă între baza norului şi nivelul de îngheţ al picăturilor mari; umezeală specifică mare la sol (7-10g/kg); deficit de umezeală mic până la înălţimi mari; două treimi din masa norului să se situeze mai sus de izoterma de -5°C ; temperatura la partea superioară a norului Cb să fie cuprinsă între -30 şi -60°C ; temperatura maximă la sol să fie mai mare sau cel mult egală cu temperatura de cumulizare, iar nivelul de cumulizare să nu se situeze prea sus (Bălescu, Militaru 1966, citaţi de Moldovan, 2003).

Page 12: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

12

Specific grindinei este faptul că ea cade pe fâşii înguste de teren (lungi de câteva sute de km şi late de 10-15 km) iar suprafaţa activă afectată este îngustă şi cu delimitări nete.

La latitudini temperate, frecvenţa maximă a grindinei se realizează în perioada caldă a anului. Prin efectul mecanic (de lovire), bobul de grindină produce pagube mari pomilor fructiferi, viţei de vie, legumelor, zarzavaturilor şi culturilor agricole, aflate în diferite faze de vegetaţie, ajungând uneori până la compromiterea totală a acestora. De asemenea, are şi alte consecinţe negative: victime umane, spargerea geamurilor, a ţiglelor etc.

Efectele negative asociate grindinei sunt condiţionate de mai mulţi factori, cele mai mari pagube apărând în următoarele situaţii (Bogdan, Niculescu, 1999): când se produc în plin sezon de vegetaţie, surprinzând pomii fructiferi în faza de înflorire, viţa de vie în faza de formare a bobului, culturile înspicate; când este însoţită de vânturi tari; când dimensiunea bobului de grindină depăşeşte 10 mm diametru; când durata fenomenului este mare; când densitatea boabelor de grindină pe 1m2 este foarte mare; când formează strat de gheaţă gros care se menţine până la câteva zile; când se produce după perioade lungi de secetă cu sol uscat, fapt care favorizează procese intense de eroziune; când diametrul este sub 10 mm iar durata cuprinsă între 10 şi 15 min.

În vederea diminuării pagubelor provocate de grindină, se impune luarea unor măsuri

imediate de combatere a fenomenului (însămânţarea norilor Cb cu iodură de argint, transportată în masa norului cu ajutorul rachetelor antigrindină) şi cunoaşterea cât mai amănunţită a fenomenului din punct de vedere climatologic (numărul mediu şi maxim lunar şi anual de zile cu grindină, dimensiunile bobului de grindină, durata medie şi maximă a grindinei etc.).

I. Grindina reprezintă: 1. o formă de precipitaţii solide alcătuite din granule transparente sau opace de gheaţă? 2. o formă de precipitaţii lichide alcătuite din granule transparente sau opace de gheaţă? II. Apariţia grindinei este legată de prezenţa norului:

1.Cumulonimbus 2. Cirrus 3.Altostratus.

III.Grindina cade pe: 1. fâşii înguste de teren? 2. suprafeţe extinse?

IV.La latitudini temperate, frecvenţa maximă a grindinei se realizează în: 1. perioada caldă a anului? 2. perioada rece a anului?

V.Prin efectul mecanic (de lovire), bobul de grindină produce pagube mari: 1. pomilor fructiferi, viţei de vie, legumelor, zarzavaturilor şi culturilor agricole ? 2. transporturilor, căilor de comunicaţie?

TORNADELE

Tornadele reprezintă perturbaţii locale extrem de violente, care apar în general sub forma unei coloane de aer ce se roteşte şi intră în anumite momente în contact direct cu solul pornind de la un nor cumuliform şi care afectează suprafeţe de teren reduse.

Formarea tornadelor. Chiar dacă mecanismul formării tornadelor nu a fost în totalitate înţeles până în prezent,

se cunosc condiţiile care trebuie întrunite pentru declanşarea unui astfel de fenomen. În primul rând, este necesară prezenţa unor straturi de aer cu temperatură şi umezeală diferite. Aerul cald şi umed, fiind mai uşor, se ridică rapid, ceea ce determină condensarea vaporilor de apă (răcirea adiabatică).

Tornadele se pot forma în apropierea fronturilor. Curenţii verticali sunt extrem de puternici şi pot ajunge până la partea superioară a norului. În apropierea frontului, se produc schimbări rapide de direcţie a vântului, iar viteza sa creşte pe măsură ce creşte şi altitudinea, ceea ce duce la rotirea curenţilor verticali şi la dezvoltarea unei mişcări de răsucire în atmosfera

Page 13: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

13

inferioară. Aerul care se ridică rapid în interiorul norului de furtună începe să se rotească în plan vertical, extinzându-se în acelaşi timp şi spre suprafaţa terestră, iniţial ca un nor în formă de pâlnie, care constituie semnul distinctiv al tornadelor (Fig. nr. 1).

Caracteristici. Acest nor pâlnie, denumit şi tubă, se transformă de fapt în tornada propriu-zisă în

momentul în care atinge solul. Între interiorul acestei coloane rotitoare şi exterior există o diferenţă barică foarte mare, deoarece în centru, forţa centrifugă duce la scăderea drastică a presiunii atmosferice.

Mărimea tornadelor este diferită, diametrul lor oscilând între câţiva metrii şi peste 1.000 m. Urma lăsată de acestea variază şi ea de la câteva sute de metrii la peste 100 km, iar durata de la câteva minute la o oră sau mai mult. În S.U.A., în medie tornadele au diametre de circa 150 m şi rămân la sol pe o distanţă de 8 km. Sunt situaţii însă când s-au înregistrat tornade cu diametrul de numai 2 m sau de 4 km (tornada care a afectat zona Hallam din statul Nebraska pe 22 mai 2004).

Din punctul de vedere al culorii, aceasta depinde de mediul în care tornadele se formează. Dacă mediul este uscat, tornadele sunt aproape invizibile, prezenţa lor fiind evidenţiată doar de materialele ridicate de la sol care se rotesc la baza pâlniei. Pâlniile de condensare, care ridică puţine materiale de la sol, au de obicei culori de la gri până la alb. În cazul în care se deplasează la suprafaţa unei unităţi acvatice (trombele) culoarea poate fi chiar albastră. În cazul în care pâlnia are viteză redusă de deplasare, culoarea sa poate deveni foarte închisă deoarece ridică multe impurităţi şi materiale de la suprafaţa terestră. În S.U.A., unele dintre tornadele care traversează regiunile de prerie, capătă culoare roşcată datorită particulelor fine de sol (Lyons, Walter A., 1997).

În emisfera nordică mişcarea rotaţională se face în sensul invers acelor de ceasornic, iar viteza poate depăşi 90 m/sec.

Vânturi puternice din vest la înălţime

Vânturi de SE în apropierea solului

Fig. nr. 1 Formarea tornadelor

Sursa: www.nssl.noaa.gov

Page 14: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

14

Intensitatea tornadelor La fel ca în cazul ciclonilor tropicali, există mai multe scări de măsurare a intensităţii

tornadelor. Cea mai cunoscută dintre acestea este scara Fujita, folosită mai ales în S.U.A. Chiar dacă este foarte dificil de determinat cu exactitate viteza vântului, forţa unei tornade se stabileşte în funcţie de mărimea sa şi de pagubele pe care le produce. Astfel, conform scării Fujita, există şase categorii de intensitate notate de la F0 la F5 (Tabelul nr. 1).

Repartiţia teritorială a tornadelor şi pagubele produse de acestea. Cu toate că tornadele tind să fie considerate un fenomen tipic continentului nord

american, acestea se produc în multe regiuni de pe Glob, mai ales deasupra suprafeţelor continentale din zonele temperate, nefiind însă excluse nici din zonele tropicale.

Astfel, pe lângă teritoriul S.U.A., tornade se produc în numeroase state europene, precum Marea Britanie, Olanda, Germania, România, Finlanda, Estonia, în Canada, Mexic, în Australia, Bangladesh, partea asiatică a Rusiei, China, Japonia, Insulele Bermude şi Fiji, în Brazilia, Argentina etc.

În S.U.A. se înregistrează cel mai mare număr de tornade la nivel anual (după unele estimări peste 1.000), precum şi cele mai mari pagube materiale. Tornadele se produc de obicei primăvara şi vara, mai ales la est de Munţii Stâncoşi, dar pot apărea şi toamna, chiar şi iarna, în partea de sud-est a ţării. Cel mai mare număr de tornade înregistrat în acelaşi interval de timp (3-4 aprilie 1974) a fost de 147 (http://www.spc.noaa.gov). Aici, tornadele sunt responsabile de moartea a circa 50 de persoane. Din anul 1950 până în prezent, cea mai devastatoare tornadă din punctul de vedere al numărului de victime, 308, s-a înregistrat la data de 3 aprilie 1974. Cea mai costisitoare tornadă, pagube de peste 1 miliard de dolari s-a înregistrat la 31 martie 1973 (http://www.spc.noaa.gov/).

Tabelul nr.1,Tipuri de tornade în funcţie de intensitate (scara Fujita)

Intensitatea Fujita

Descrierea tornadei şi viteza vântului

Descrierea pagubelor (informaţii orientative)

F0 Pagube uşoare (<73 m.p.h.) Coşuri avariate; ramuri rupte; copaci dezrădăcinaţi (sistem radicular apropiat de suprafaţa solului); indicatoare rutiere deteriorate.

F1 Pagube moderate (73-112 m.p.h.)

Acoperişuri avariate; case mobile ridicate de pe fundaţii sau răsturnate; vehicule împinse în afara drumului.

F2 Pagube considerabile (113-157 m.p.h.)

Acoperişuri smulse; case mobile (rulote) complet distruse; vehicule răsturnate; copaci maturi rupţi sau scoşi din rădăcini; obiecte uşoare proiectate; maşini ridicate de la sol.

F3 Pagube mari (158-206 m.p.h.)

Acoperişuri şi zidurile caselor solid construite deteriorate; trenuri răsturnate; cea mai mare parte a copacilor dezrădăcinată; maşini grele ridicate de la sol şi aruncate.

F4 Pagube catastrofale (207-260 m.p.h.)

Structurile fără fundaţie solidă sunt complet distruse şi deplasate de o oarecare distanţă; obiecte de mari dimensiuni sunt proiectate în aer.

F5 Pagube extrem de mari (261-318 m.p.h.)

Structuri cu fundaţie solidă smulse şi deplasate; obiecte de mărimea automobilelor sunt proiectate în aer pe distanţe de peste 100 m

Sursa: www.metoffice.gov.uk În Canada, se produc în medie 80 de tornade anual, care ucid 2 persoane, rănesc 20 de

persoane şi provoacă pagube de zeci de milioane de dolari. De exemplu, în data de 14 iulie 2000,

Page 15: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

15

tornada care a lovit localitatea Pine Lake, din Alberta, a ucis 11 persoane (http://www.spc.noaa.gov).

Se pare că un număr foarte ridicat de tornade se înregistrează şi în Australia, dar aici situaţia statistică nu este foarte exactă ţinând cont de vastele arealele nepopulate.

Tornadele provoacă pagubele materiale şi fac victime datorită vântului rotativ violent

care ridică de la sol numeroase obiecte de dimensiuni apreciabile la intensităţi mari ce sunt proiectate la viteze incredibile, a fulgerelor ce duc la producerea de incendii, a căderilor de grindină (Fig. nr. 2) .

I.Tornadele reprezintă: 1. perturbaţii locale extrem de violente; 2. vânturi caracteristice circulaţiei generale a atmosferei? II. Pentru formarea tornadelor sunt necesare: 1. straturi de aer cu temperatură şi umezeală diferite? 2. straturi de aer cu presiuni diferite? III.Scara Fujita cuprinde: 1. şase categorii de intensitate notate de la F0 la F5 ? 2. şase categorii de intensitate notate de la F1 la F6 ? IV. Tornadele se produc: 1. numai pe teritoriul S.U.A? 2. în mai multe regiuni ale lumii?

3.3 SECETA

Secetele sunt fenomene meteoclimatice extreme, caracterizate prin lipsa precipitaţiilor,

deficit de umezeală în aer şi sol şi prin valori ridicate ale evapotranspiraţiei potenţiale. O sumară trecere în revistă a câtorva definiţii ale secetei poate ilustra faptul că, privite fie

şi numai prin prisma deficitului de precipitaţii, concepţiile asupra acestui fenomen diferă foarte mult.Astfel, după diverşi autori, prin secetă se înţelege (Geicu, 2001):

• Zece zile cu precipitaţii mai mici de 5 mm (Brounov, începutul secolului); • 21 de zile sau mai mult în care precipitaţiile reprezintă cel mult 30% din media regiunii.

Secetă extremă când precipitaţiile nu ating 10% din normala pe 21 de zile sau mai mult (Henry, 1906);

• Cel puţin 14 zile consecutive în intervalul rece (octombrie-martie) şi cel puţin 10 zile consecutive în intervalul cald (aprilie-septembrie), (după Hellmann, citat de Donciu, 1928).

• perioadă de 15 zile fără precipitaţii (Cole, 1933); • Perioada în care precipitaţiile anuale reprezintă 75% din medie sau când precipitaţiile

lunare reprezintă 60% din cantitatea medie (Bates, 1935);

Foto 2, Grindină căzută

în timpul unei tornade

Page 16: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

16

• Orice perioadă în care precipitaţiile reprezintă mai puţin de 85% din cantitatea normală (Hoyt, 1936);

• Trei sau mai multe luni consecutive cu deficit mai mare de 50% din cantitatea medie de precipitaţii (Baldiwin-Wiseman, 1941);

• perioadă cu precipitaţii sub o anumită limită, foarte coborâtă (de exemplu 2.5 mm în 48 de ore), (Blumenstock, 1942);

• perioadă de 20 de zile consecutive (sau mai multe) din sezonul martie-septembrie inclusiv, în care precipitaţiile zilnice nu au atins niciodată 6.4 mm (Conrad, 1944);

• perioadă cu vânt puternic, precipitaţii scăzute, temperatură ridicată şi cu umezeală relativă foarte coborâtă (Condra, 1944);

• Rezultatul incapacităţii resurselor de apă de a acoperi consumurile (Gibbs, 1984). Cauzele secetelor sunt deosebit de complexe. La apariţia secetelor pot contribui oricare

dintre componenţii interni (schimbarea compoziţiei atmosferei, variabilitatea sistemului cuplat atmosferă-ocean-criosferă) sau externi (modificări ale orbitei Pământului, schimbări în cadrul fluxului solar, modificări în repartiţia, forma, suprafaţa şi configuraţia oceanelor şi continentelor, vulcanismul) care definesc şi influenţează sistemul climatic al Pământului (Moldovan, 2003). Cea mai importantă cauză meteorologică a apariţiei deficitului de precipitaţii este predominarea timpului anticiclonic.

Secetele pot fi clasificate în mai multe tipuri în funcţie de: faza de evoluţie, durată şi

perioada din an în care apar. Lambert şi colab. 1990 (citat de Moldovan, 2003) clasifică seceta astfel: atmosfrică,

pedologică, freatică, hidrologică (potamologică) şi hidraulică. Ciulache, Ionac (1995) şi Bogdan, Niculescu (1999) clasifică secetele în trei categorii:

atmosferică, pedosferică şi mixtă. Das şi colab. 2003 (citat de Bălteanu, Şerban, 2005) separă: seceta meteorologică,

hidrologică, agricolă şi socio-economică. Povară (2004) stabileşte următoarele tipuri de secetă: atmosferică, a solului (edafică,

pedologică sau pedosferică), hidrologică, hidrogeologică, mixtă şi agricolă. Seceta atmosferică se caracterizează prin lipsa precipitaţiilor, scăderea umezelii relative

a aerului sub 40% în condiţiile unor temperaturi ridicate şi viteze mari ale vântului (ambele măresc evapotranspiraţia şi reduce rezerva de apă din sol). Seceta pedosferică se datorează scăderii rezervei de apă accesibilă plantelor până la nivelul coeficientului de ofilire. Seceta freatică apare atunci când rezerva de apă subterană este epuizată, afectând pânza freatică şi secarea izvoarelor. Seceta hidrologică se datorează absenţei precipitaţiilor şi temperaturilor ridicate ducând la secarea pâraielor şi a râurilor. Seceta hidraulică se referă la scăderea drastică a rezervei de apă utilă din lacurile de acumulare. Seceta mixtă este o asociere a tuturor tipurilor de secetă menţionate. Dintre toate tipurile de secetă cea agricolă este cea mai complexă deoarece la declanşarea ei comtribuie mai multe medii naturale: atmosfera, hidrosfera, pedosfera şi biosfera.

În funcţie de durata lor, secetele pot fi clasificate în: episodice, quasipermanente şi permanente. Ele apar în regiuni cu climate specifice (temperat – continental, arid şi semiarid).

În funcţie de perioada din an în care apar pot fi diferenţiate secete de iarnă, primăvară, vară şi toamnă. Seceta de iarnă provoacă diminuarea rezervei de apă din sol necesară declanşării procesului de vegetaţie la începutul primăverii. Seceta de primăvară se dezvoltă pe seama rezervelor reduse din timpul iernii şi întârzie procesul de vegetaţie. Ea este asociată şi cu alte fenomene de risc cum ar fi vânturile puternice şi furtunile de praf. Seceta de vară are efecte negative asupra culturilor în funcţie de tipul şi fenofaza acestora. Seceta de toamnă afectează semănăturile de toamnă în primele faze de vegetaţie făcându-le să intre în iarnă, insuficient dezvoltate, cu o rezistenţă mică la temperaturile scăzute din timpul iernii care urmează, ceea ce poate conduce la necesitatea reînsămânţării cu alte culturi în perioada de primăvară.

Page 17: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

17

Repartiţia geografică a zonelor afectate de secetă. În ultimele trei decenii, secetele au devenit un risc major pentru regiunile aride, semiaride şi subumede în care ecosistemele se sting, îşi pierd capacitatea de autoregenerare declansând un fenomen mai complex, cel al deşertificării. Apariţia acestor perioade deficitare pluviometric este explicată prin îmbinarea unor cauze

naturale (anomalii ale circulaţiei atmosferice asociate variaţiei temperaturii apei de la suprafaţa Oceanului Atlantic) şi a unei presiuni antropice (suprapoluarea, utilizarea necorespunzătoare a terenurilor, suprapăşunatul, despăduriri, suprapopularea) accentuate asupra unor ecosisteme vulnerabile din ţinuturile aride, semiaride şi subumed-uscate. Deci, ele se pot produce în orice regiune a globului, fiind mai intense şi mai puternice în regiunile caracterizate printr-o mare fragilitate a ecosistemelor. Regiunile cele mai afectate de secetă sunt: Sahelul african, Australia, S.U.A (Podişul Preriilor şi a Marilor Câmpii), Asia (de Sud, Vest, Centrală, de Nord) şi Europa (frecvent în ţările riverane bazinului Mării Mediterane; Europa Centrală; Europa de Est şi foarte rar în Europa de Vest).

În România, perioadele secetoase sunt determinate de anticiclonii care se formează deasupra Europei Centrale, de Nord-Est sau de Sud-Est şi dorsala anticiclonică din nordul Oceanului Atlantic (Donciu, 1928). În astfel de condiţii, masele de aer predominante sunt cele puternic continentalizate, foarte sărace în umezeală (umezeala relativă între 10-20%). Ele pot fi mase de aer foarte cald (continental tropical), cald (continetal polar în timpul verii) sau rece (continental arctic). Secetele sunt specifice regiunilor agricole extracarpatice, din cauza blocării de către Carpaţi a maselor de aer vestice, mai bogate în umezeală (Bogdan, Niculescu, 1999, citat de Moldovan, 2003). În ultima perioadă, pe teritoriul României există o tendinţă clară de migrare a secetei dinspre regiunile sudice şi sud-estice către cele centrale, de sud-vest şi vest.

Secetele sunt fenomene meteoclimatice extreme care provoacă efecte negative asupra vegetaţiei, animalelor şi societăţii omeneşti de pe un anumit teritoriu. În perioadele secetoase scade producţia agricolă, scad resursele de apă din râuri şi din pânzele subterane şi se înregistrează dificultăţi în funcţionarea hidrocentralelor şi în transportul fluvial (Bălteanu, Şerban, 2005).

Pentru atenuarea efectelor secetelor în agricultură se utilizează (Văduva 2008): • repunerea în funcţiune a sistemelor de irigaţii; • extinderea culturilor rezistente la uscăciune; • utilizarea diferitelor sisteme agrotehnice care reduc pierderile de apă din sol; • extinderea plantaţiile viticole şi pomicole, pe terenurile în pantă, expuse eroziunii şi

alunecărilor; • utilizarea perdelelor de protecţie (prin plantaţii de salcâmi, cei mai rezistenţi la

secetă, pentru a stopa deflaţia nisipurilor şi a orizontului superior de sol); • utilizarea unor tehnici agricole adecvate, care să nu favorizeze procesele de eroziune

şi nici compactarea şi salinizarea solurilor, sau creşterea albedoului suprafeţei active, mai ales a vegetaţiei uscate şi respectiv creşterea temperaturii şi evapotranspitaţiei potenţiale ceea ce favorizează generalizarea secetei în spaţiul micro- şi topoclimatic;

• utilizarea parazăpezilor pentru menţinerea uniformă a stratului de zăpadă; • restrângerea suprapăşunatului; • introducerea unor noi soiuri de plante care să facă faţă secetei în funcţie de fertilitatea

solului şi de previziunile meteorologice. Prin aplicarea şi respectarea acestor măsuri se pot evita unele dezechilibre ecologice

posibile cu consecinţe ireversibilă pentru care nu se mai găsesc soluţii de refacere a vechii calităţi a mediului.

Consecinţele fenomenelor de uscăciune şi secetă pot fi descifrate prin (Văduva, 2008):

Page 18: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

18

• migrarea secetei către alte regiuni cu consecinţe dintre cele mai drastice asupra agriculturii, mergând până la schimbarea modului de utilizare a terenurilor, a soiurilor şi hibrizilor plantelor de cultură;

• distrugerea stepei prin preluarea terenurilor în cultură care a afectat totodată fauna de stepă (ex. dropia este pe cale de dispariţie totală);

• extinderea vegetaţiei ierboase în defavoarea silvostepei şi a pădurilor fapt constatat prin predominarea speciilor ierboase (în zona cu risc ridicat la deşertificare şi secetă pajiştile sunt formate predominant din următoarele specii ierboase: Poa bulbosa, Artemisia austriaca, Euphorbia stepossa, Festuca callieri, Thymus zigioides, Artemisia arenaria, Centaurea arenaria etc.);

• restrângerea arealului de pădure; • extinderea tufărişurilor de cătină (albă şi roşie) în zona nisipurilor litorale şi pe

terenurile râpoase; • secarea temporară a râurilor cu caracter autohton.

DEŞERTIFICAREA

Deşertificarea este un hazard ecologic complex de degradare a terenurilor în zonele

aride, semiaride şi subumed-uscate datorită reducerii cantităţilor de precipitaţii şi a activităţilor umane (Bălteanu, Şerban, 2005) ca efect cumulat a mai multor factori climatici şi antropici.

Dintre factorii climatici, un rol însemnat îl au: variabilitatea neperiodică a climei, în special a temperaturii (încălzirea climei), precipitaţiilor (generează declanşarea fenomenelor de uscăciune şi secetă), evapotranspiraţiei (determină acumularea superficială a sărurilor) şi vânturilor uscate (determină înaintarea dunelor mobile de nisip şi invadarea terenurilor utilizate de om), a insolaţiei prelungite (generează un stres puternic asupra plantelor), a albedoului mare, care se formează în condiţii de uscare a vegetaţiei (Văduva, 2008).

Dintre factorii antropici menţionăm: păşunatul excesiv (duce la denudarea terenurilor, la eroziunea părţii superioare a solului şi la formarea dunelor de nisip), despăduririle efectuate în diferite scopuri (construcţii, lemn de foc, extinderea suprafeţelor de păşunat), extinderea terenurilor arabile (agrotehnica inadecvată cu mijloace rudimentare, care favorizează compactarea solului şi apariţia crustei de săruri ), irigaţiile în exces (duc la salinizarea puternică a solurilor şi la coborârea treptată a stratului acvifer), creşterea unui număr mare de animale (degradează pajiştile, transformând particulele de sol într-un praf fin uşor spulberat de vânt), incendierea vegetaţiei naturale (accelerează eroziunea şi deflaţia; organismele vii nu îşi mai găsesc un mediu de viaţă favorabil şi se răresc sau dispar).

Caracteristicile esenţiale ale deşertificării sunt: diminuarea suprafeţelor acoperite cu vegetaţie; înlocuirea plantelor perene cu cele anuale mai puţin valoroase; sărăcirea şi eroziunea solului în suprafaţă prin caracterul torenţial al precipitaţiilor; aridizarea, salinizarea şi alcalinizarea solurilor; transformarea dunelor de nisip fixe în dune mobile şi înaintarea acestora peste terenurile agricole etc.

I. Secetele pot fi clasificate în funcţie de: 1. faza de evoluţie, durată şi perioada din an în care apar? 2. temperatura aerului, viteza vântului?

II. Secetele au devenit un risc major pentru regiunile: 1. aride, semiaride şi subumede? 2. temperate, reci?

III.În România, perioadele secetoase sunt determinate de: 1. anticiclonii care se formează deasupra Europei Centrale, de Nord-Est sau de Sud-Est şi

dorsala anticiclonică din nordul Oceanului Atlantic? 2. ciclonii mediteraneeni cu evoluţie retrogradă?

IV.Secetele sunt fenomene care provoacă efecte negative asupra:

Page 19: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

19

1. vegetaţiei, animalelor şi societăţii omeneşti de pe un anumit teritoriu? 2. transportului rutier, aerian?

V.Păşunatul excesiv, creşterea unui număr mare de animale şi incendierea vegetaţiei naturale sunt factori care:

1. contribuie la accelerarea procesului de deşertificare? 2. contribuie la diminuarea procesului de deşertificare?

VALURILE DE CĂLDURĂ Sunt fenomene de risc de scurtă durată, cauzate de advecţia aerului continental tropical

dar şi de a celui maritim tropical continentalizat. Valurile de căldură cu temperaturi extreme ridicate sunt specifice îndeosebi regiunilor

situate la latitudini medii. În România, valurile de căldură sunt evidenţiate prin zile tropicale (temperatura maximă

diurnă ≥ 30°C), nopţi tropicale (temperatura minimă nocturnă ≥ 20°C), respectiv zile caniculare (temperatura maximă diurnă >35.0°C). Perioadele cu temperaturi maxime absolute ≥ 40°C au fost denumite încălziri masive (Bogdan, Niculescu, 1999). Din cauza producerii lor ocazionale, instantanee au fost denumite şi singularităţi termice pozitive.

Asemenea situaţii extreme de încălziri sunt periculoase pentru sănătatea oamenilor şi produc mari pagube în agricultură şi silvicultură. Dintre consecinţele negative amintim: insolaţiile (datorate expunerii neprotejate la Soare); pierderea de apă şi de substanţa minerale, care afectează aparatul renal, circulator şi respirator; şocul de căldură; deshidratarea excesivă;

sincopa de căldură (stări de leşin, greţuri); accentuarea deficitului de umezeală din aer şi sol;

afectarea capacităţii de muncă; apariţia condiţiilor favorabile declanşării incendiilor; dificultăţi

în activitatea de transport (dilatarea şinelor de cale ferată, topirea asfaltului) etc. În Europa, cele mai afectate de valurile de căldură sunt regiunile situate în partea sudică

(în bazinul Mării Mediterane) şi estică a continentului (bazinul Mării Negre). Pe fondul pătrunderii maselor de aer continental tropical, în aceste regiuni (Italia, Grecia, Bulgaria, Turcia) temperatura maximă zilnică a depăşit 40°C, cea mai ridicată valoare fiind înregistrată în Sicilia 45°C (26 iunie 2007). În Bulgaria, Grecia şi Italia luna iunie 2007 a fost cea mai caldă din ultimii 90 de ani. Din cauza temperaturilor ridicate (> 40°C) sau produs numeroase incendii de pădure în Sicilia şi Calabria (în data de 25 iunie 2007), în Bulgaria (în data de 23 iulie 2007 au fost incendiate peste 630 000 ha pădure din cauza caniculei), Italia (în data de 27 iulie 2007, a fost decretată starea de catastrofă naturală din cauza incendiilor iar valoarea pagubelor a depăşit 1 mld. €), Croaţia (400 ha incendiate) şi Grecia ( 10 victime din cauza incendiilor).

În România perioadele cu temperaturi extreme ridicate sunt caracteristice verii, când temperaturile medii zilnice depăşesc cu 5°C media multianuală sau când temperaturile maxime zilnice ating sau depăşesc 35°C. Un exemplu recent aparţine verii anului 2007, când în România pătrunderea unor mase de aer continental tropical au generat trei valuri de căldură în perioada 22-27 iunie, 17-26 iulie şi 22-25 august. Numărul total al victimelor căldurii s-a ridicat la 64 (34 în primul val şi 30 în cel de-al doilea), la care se adaugă compromiterea recoltelor de porumb, grâu, orz, secară, orzoaică rapiţă pentru ulei (peste 1.5 mil. ha au fost afectate) şi pagube de

mediu (peste 2 000 ha pădure incendiate cu pagube de 206 000 RON în pădurile de stat şi 12 400 RON în domeniul privat). În data de 26 iunie 2007 temperatura în centrul Bucureştiului, la ora prânzului, a urcat până la 54°C. În perioada 25-27 iunie 2007 în România, Bulgaria, Grecia şi Italia temperaturile au depăşit 38-40°C fiind mult mai ridicate decât în unele state din Africa (Congo 25°C, Ciad 35°C, Burundi 28°C).

De asemenea, valurile de căldură pot fi caracterizate şi prin valori mai puţin ridicate ale temperaturii aerului, atunci când se produc şi în celelalte anotimpuri. Un exemplu semnificativ este cel din 21 februarie 2006, când vremea a fost deosebit de caldă, cu temperaturi de 18°C la Bucureşti (tot atât şi la Atena) şi 19°C la Alexandria şi Călăraşi pe fondul pătrunderii unei mase de aer cald tropical peste teritoriul României. Un alt exemplu este cel din octombrie (27°C pe1-2

Page 20: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

20

IX; 28°C pe 3 octombrie; 31°C pe 5-5 octombrie; >20°C în perioada 22-25°C) şi noiembrie

(19°C în data de 19.X; 21°C în data de 18.X; 20°C în data de 19X) 2006 când la Bucureşti vremea a fost deosebit de caldă. Astfel de temperaturi înregistrate în anotimpurile de tranziţie (primăvară-toamnă) pot provoca inundaţii (din cauza topirii zăpezii sau atunci când sunt asociate şi cu precipitaţii lichide) sau pot determina declanşarea rapidă a ciclului vegetativ (eventuale răciri ulterioare pot reprezenta un pericol pentru agricultură, viticultură şi pomicultură).

Măsurile de combatere a efectelor negative asociate valurilor de căldură presupun: prognozarea lor cât mai precisă; întreruperea programului de lucru în orele amiezei (ex. 23 iulie 2007, când în România, a fost instituit cod roşu din cauza temperaturilor ridicate mai mari de 41°C, în Dolj, Olt, Giurgiu, Teleorman, Ilfov şi Bucureşti activitatea a fost întreruptă între orele 11 şi 17); consum mare de lichide (aproximativ 3 litri/zi); purtarea unor haine cât mai lejere şi de

culoare deschisă; evitarea plimbărilor în aer liber între orele 10 şi 17 etc. I.Valurile de căldură sunt: 1. fenomene de risc de scurtă durată, cauzate de advecţia aerului continental tropical dar şi de a

celui maritim tropical continentalizat?. 2. fenomene de risc de lungă durată, cauzate de advecţia aerului continental tropical dar şi de a

celui maritim tropical continentalizat? II. Valurile de căldură cu temperaturi extreme ridicate sunt specifice:

1. regiunilor situate la latitudini medii.? 2. regiunilor situate la latitudini mari?.

III.În România, valurile de căldură sunt evidenţiate prin: 1. zile tropicale , nopţi tropicale, respectiv zile caniculare ? 2. zile de iarnă, nopţi geroase?

IV. Perioadele cu temperaturi maxime absolute ≥ 40°C au fost denumite: 1. încălziri masive ? 2. singularităţi termice negative?

V. Valurile de căldură pot fi caracterizate prin valori mai puţin ridicate ale temperaturii aerului, atunci când se produc:

1. în sezoanele de tranziţie? 2. în plin sezon de vară?

3. 4 VISCOLUL

Viscolul este un fenomen meteorologic de risc deosebit de complex, care se caracterizează prin căderi abundente de zăpadă însoţite de vânturi cu viteze mari. Aşadar, viscolul se defineşte ca un transport de zăpadă deasupra suprafeţei pământului provocat de vânt suficient de puternic şi turbulent, însoţit sau nu de ninsoare (Ţâştea şi colab. 1965; Bălescu, Beşleagă, 1962).

În condiţii de viscol, vizibilitatea scade simţitor, vântul este foarte intens (>11 m/s), zăpada depusă anterior sau în momentul respectiv este spulberată iar temperatura aerului are valori foarte scăzute.

Viscolul este caracteristic anotimpului de iarnă, dar poate să apară şi în extrasezon, respectiv foarte târziu toamna şi foarte devreme primăvara.

Dintre factorii de risc asociaţi viscolului amintim: • vântul puternic, care determină spulberarea zăpezii (din spaţiile deschise şi

acumularea ei în locuri adăpostite) şi are efecte mecanice deosebit de importante (ruperea crengilor arborilor, conductorii aerieni etc.);

• scăderea temperaturii aerului care determină degerături culturilor agricole în perioada de vegetaţie;

• depunerile groase de gheaţă care distrug ţesuturile vegetale, ramurile copacilor, corzile viţei de vie, cablurile aeriene, întrerupând transportul de energie electrică şi pe cel rutier.

Page 21: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

21

Viscolele au fost clasificate în funcţie de viteza vântului astfel: moderate (< 10 m/s), puternice (11-15 m/s) şi violente (>15 m/s).

Viscolul produce o serie de efecte negative asupra mediului, economiei şi sănătăţii populaţiei. Prin spulberarea zăpezii din spaţiile deschise şi acumularea ei în locuri adăpostite, produce dificultăţi serioase transporturilor rutiere şi feroviare, dar şi celor aeriene. De asemenea, au de suferit şi transporturile navale, din cauza valurilor mari produse de vântul foarte intens, sau datorită depunerilor de gheaţă, favorizate de temperaturile foarte scăzute (îngheţul Dunării în ianuarie 1986; Marea Neagră îngheţată 30 metri în larg şi circa 15 cm în adâncime în noaptea de 5-6 februarie 2006). Viscolul provoacă spulberarea zăpezii (cu rol termoizolator şi de rezervă de apă) de pe suprafeţele cultivate, care, ulterior sunt supuse îngheţului şi/sau sunt private de rezerva de apă necesară parcurgerii fazelor vegetative de primăvară. Prin depunerile de zăpadă şi ploaie îngheţată, viscolul provoacă ruperea ramurilor arborilor, dezvelirea locuinţelor şi saivanelor,

ruperea cablurilor electrice, telefonice şi telegrafice. Temperaturile scăzute favorizează îmbolnăviri ale aparatului respirator şi cardio-vascular, dar şi ale ochilor prin contactul direct cu particulele de gheaţă sau din cauza albedoului foarte mare al zăpezii. Alte consecinţe negative decurg în urma topirii stratului de zăpadă provocat de viscol care poate determina inundaţii catastrofale.

În vederea diminuării pagubelor provocate de viscole, se impune luarea unor măsuri, atât de ordin preventiv, cât şi de combatere propriu-zisă.

Măsurile de ordin preventiv sunt, la rândul lor pe termen lung şi pe termen scurt (Ciulache, Ionac, 1995). Măsurile preventive pe termen lung se referă la: plantaţii de perdele forestiere; instalarea de parazăpezi în lungul principalelor căi rutiere şi ferate; constituirea rezervei de hrană pentru oameni şi animale; pregătirea materialelor antiderapante (nisip, sare) şi a parcului de autoutilitare care intervin în astfel de situaţii. Măsurile preventive pe termen scurt se referă la: elaborarea unor prognoze cât mai exacte; adăpostirea animalelor; împrăştierea de material antiderapant; soferirii care trebuie să plece la drum trebuie să aibă masinile echipate cu lanţuri, să posede telefon mobil, saci de dormit, lopeţi, apă şi hrană.

Măsurile de combatere a viscolului constau în: dezăpezirea arterelor de circulaţie, asigurarea alimentării cu energie electrică şi acordarea de asistenţă medicală persoanelor care au nevoie.

Repartiţia pe Glob a viscolului ca fenomen de risc are ca zonă tipică regiunile continentale temperate locuite. La aceste latitudini viscolele au cea cele mai însemnate efecte negative dintre toate fenomenele naturale care se produc în sezonul rece (Bryant, 1991, citat, de Moldovan, 2003). Regiunile cele mai caracteristice sunt Europa Centrală şi de Est, partea central-estică a Americii de Nord şi Orientul Îndepărtat (Rusia siberiană, China, Mongolia, Japonia). Viscolele se produc şi în alte regiuni de la latitudini şi altitudini mari nelocuite, dar efectele lor sunt mai puţin importante sub aspectul impactului societăţii omeneşti.

În România, viscolul se poate produce în orice regiune, dar zonele cele mai afectate sunt cele din sudul şi estul ţării -expuse advecţiilor maselor de aer polar sau arctic (purtate la nivelul solului de crivăţul din est şi nord-est), care se interferează cu aerul tropical cald şi umed (transportat de curenţii de altitudine din sud şi sud-vest - situate în faţa barajului orografic al Carpaţilor (Podişul Moldovei, Podişul Dobrogei şi centrul şi estul Câmpiei Române). În celelalte regiuni viscolul devine un fenomen rar şi ocazional.

Arterele de circulaţie cele mai afectate de viscol, sunt cele situate pe direcţia crivăţului, dintre care menţionăm:

• Autostrada Soarelui • Bucureşti-Lehliu-Constanţa • Bucureşti-Ploieşti • Bucureşti-Alexandria • Bucureşti-Buzău-Suceava

Page 22: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

22

• Bucuresti-Giurgiu • Buzău-Făurei-Feteşti • Făurei-Tecuci • Făurei-Galaţi • Buzău-Brăila • Urziceni-Slobozia • Urziceni-Buzău-Brăila • Iaşi-Paşcani • Galaţi-Tecuci-Bârlad-Vaslui-Iaşi.

Aceste artere de circulaţie sunt afectate de aproape toate viscolele puternice care au loc

în sud-estul României. În timpul viscolelor din 1-4 februarie 1954 şi 4-7 ianuarie 1966 aceste artere au fost impracticabile 7-10 zile consecutive din cauza înzăpezirilor, întreruperii legăturilor telefonice şi telegrafice (Bogdan, Niculescu, 1999).

Sunt şi situaţii recente, ca în decembrie 2003, când viscolul a menţinut întreruptă circulaţia timp de 2-3 zile consecutiv, din cauza neintervenţiei la timp pentru deszăpezire şi ianuarie (22-23 ianuarie la Constanţa) 2004, când viteza vântului în timpul viscolului a depăşit 100-120 km/h, rupând acoperişurile blocurilor, iar resturile acestora au rupt crengile arborilor şi au afectat autoturismele staţionate în apropiere (Văduva, 2005). De asemenea, în perioada 23-27

februarie 2007 drumurile au fost închise în Moldova din cauza viscolului, în unele locuri zăpada depăşind un metru iar temperaturile au scăzut sub -20°C (-26°C la Rădăuţi în noaptea de 23-24 februarie 2007). Viscolul poate fi considerat ca unul din cele mai agresive riscuri climatice din

România atât prin intensitatea condiţiilor genetice cât şi prin efectele negative produse de acesta. I. Viscolul este un fenomen meteorologic de risc, care se caracterizează prin: 1. căderi abundente de zăpadă însoţite de vânturi cu viteze mari. 2. căderi abundente de zăpadă II.Factorii de risc asociaţi viscolului sunt: 1.vântul puternic, scăderea temperaturii aerului, depunerile groase de gheaţă 2.precipitaţii lichide abundente, temperaturi scăzute. III.Viscolele au cea cele mai însemnate efecte negative la: 1.latitudini temperate locuite 2.latitudini mari.

IV. Arterele de circulaţie cele mai afectate de viscol, sunt cele situate pe direcţia: 1. crivăţului? 2. băltăreţului? 3. austrului? V.Viscolul poate fi considerat unul din cele mai agresive riscuri climatice din România datorită: 1. intensităţii condiţiilor genetice şi efectele negative produse? 2. temperaturilor scăzute şi pagubelor produse?

3.5 FURTUNILE DE NISIP ŞI PRAF

Furtunile de nisip şi praf sunt fenomene meteorologice de risc comune regiunilor

deşertice şi semi-deşertice, generate de vânturi foarte puternice. Particulele foarte fine de praf şi de nisip aflate în suspensie reduc vizibilitatea şi sunt transportate la distanţe foarte mari de locul lor de origine, cauzând eroziunea solului dintr-un anumit loc şi depozitarea acestuia în alt loc (de cele mai multe ori afectând şi arealele urbane locuite). Managementul defectuos al terenurilor uscate şi neglijarea sistemelor desţelenite au accentuat tot mai mult furtunile de praf de la marginea deşerturilor, ambele modificând climatul local şi global.

Apariţia furtunilor de nisip şi praf este asociată advecţiilor de aer rece, care determină ascensiunea rapidă a aerului cald şi generarea unor vârtejuri. Acest vârtej ridică aluviuni, argilă,

Page 23: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

23

praf şi alte materiale sub forma unui “perete solid” şi se deplasează cu o viteză ce poate depăşi 40 m/s.

Furtunile de nisip şi praf se formează oriunde sunt locurile uscate, unde nisipul liber poate fi spulberat uşor de vânt. Praful şi nisipul sunt ridicate în aer de vânt şi cad pe suprafaţa terestră după câteva ore. Cele mai mici particule pot pluti în aer o săptămână sau mai mult şi cad la mii de mile distanţă iar în altitudine poate ajunge până la limita superioară a troposferei.

Creşterea cantităţii de pulberi în atmosferă contribuie la modificarea compoziţiei aerului, reducerea vizibilităţii, modificarea albedoului calotelor glaciare, modificarea proprietăţilor optice ale atmosferei şi are ca efect principal poluarea aerului şi a apelor. În acest sens este de menţionat furtuna puternică de nisip din partea de nord a Chinei care a lovit 8 provincii afectând 130 milioane locuitori, 285,000 hectare de teren arabil şi 2,36 milioane hectare de fâneţe. De asemenea, în 17 aprilie 2006 o furtuna de nisip a lovit oraşul Beijing acoperind case, străzi şi maşini cu un praf maroniu iar în atmosferă pluteau particule galben murdare provocând cea mai mare poluare în anii dinaintea Jocurilor Olimpice de vara din 2008. Se estimează că această furtuna a adus circa 300 000 tone nisip şi praf galben deasupra oraşului Beijing.

Praful din Sahara traversează întotdeauna Oceanul Atlantic ajungând până în Florida, Caraibe şi în Bazinul Amazonului.

Furtunile de nisip care vin din nordul Africii sunt purtate de vânt până în partea sudică a Europei dar pot ajunge uneori până în ţările scandinave, fiind numite „furtuni de nisip din Sahara”. În aceste situaţii bate un vânt uscat şi fierbinte, încărcat cu un praf roşu care „ecranează” Soarele.

În ultimele decenii se înregistrează o intensificare a furtunilor de praf în regiunile afectate de deşertificare. În Sahel, de exemplu, seceta şi vântul puternic au contribuit la apariţia furtunilor de praf, iar agricultura şi păşunatul excesiv au făcut ca nisipul şi praful să fie purtate de vânt la mari distanţe.

În S.U.A au fost înregistrate trei perioade de intensificare a furtunilor de praf şi nisip legate de extinderea terenurilor agricole în regiunile cu un echilibru ecologic fragil. Ultima şi cea mai puternică furtună de nisip care a devastat SUA în anii 1930 este cunoscută sub numele de “Dust Bowl”.

În S.U.A, Mexic şi Australia se înregistrează o descreştere a frecvenţei furtunilor de nisip şi praf ca urmare a unor măsuri de împădurire, a tehnicilor agricole adecvate şi a păşunatului raţional.

O cantitate importantă din praful desprins de pe continente ajunge în apa lacurilor, râurilor, mărilor şi oceanelor. De asemenea, vânturile puternice spulberă săruri şi îngrăţăminte chimice determinând astfel poluarea apelor.

Furtunile de nisip şi praf se formează, de obicei, primăvara şi la începutul verii emisferei respective, fiind mai intense atunci când apar după îndelungate perioade secetoase. În Kuweit luna aprilie este cunoscută ca „luna furtunilor de nisip”.

Impactul asupra mediului, economiei şi populaţiei Furtunile de nisip pot deplasa dune întregi de nisip. Furtunile de praf cauzează eroziunea

solului de pe terenurile uscate şi mută materialul organic de pe solul fertil reducând productivitatea agriculturii. De asemenea efectul abraziv al furtunilor produce pagube însemnate

culturilor tinere. Alte efecte pot avea impact asupra mediului, economiei şi populaţiei prin: reducerea vizibilităţii (până la 0 m cum a fost în provincia Gansu – China şi sub 100m în Beijing) care afectează transportul rutier, aerian şi naval; deranjarea comunicaţiilor radio; afectarea

transporturile, uneori distrugând drumuri întregi (de exemplu partea vestică a S.U.A); reducerea

duratei de strălucire a Soarelui (cantitatea mare de praf umbreşte Soarele (ex. în Florida)); efecte asupra respiraţiei oamenilor (mulţi îmbolnăvindu-se sau murind de pneumonie); iritarea

ochilor; nisipul şi praful sunt purtătoare de boli infectioase; migraţia populaţiei din aceste regiuni către cele neafectate de astfel de fenomene (se estimează că în “Dust Bowl” migraţia a

Page 24: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

24

fost cuprinsă între 300,000 şi 2,300,000 locuitori); distrugerea recifilor de corali din regiunea Caraibilor etc.

Repartiţia geografică a furtunilor de praf şi de nisip este în strânsă legătură cu regiunile deşertice şi semi-deşertice, unde cantitatea medie anuală de precipitaţii nu depăşeşte 200 mm.(Moldovan, 2003). În Africa, furtunile de praf şi de nisip sunt asociate vânturilor Harmattan (prezent în partea sudică a continentului), Haboob (în partea de nord-est) şi Sirocco (în partea de nord). În Asia, numeroase furtuni de praf şi de nisip se înregistrează în jurul Mării Caspice şi a Lacului Aral, stepele Asiei Centrale, Deşertul Gobi, Deşertul Thar, Afganistan, India, NV Chinei, Iran, Irak, Turcia, Peninsula Arabică. În Australia, cele mai afectate deastfel de furtuni sunt Deşertul Simpson, Deşertul Gibson, Marele deşert Victoria şi Marele deşert de Nisip. În America de Nord, furtunile de praf şi de nisip sunt întâlnite în Podişul MareluiBazin, Podişul Colorado, Podişul Preriilor şi în partea nordică a Mexicului.Areale restrânse sunt specifice Americii de Sud (Deşertul Atacama, Pampasul Argentinian) şi Europei (sudul european al Rusiei, sudul şi centrul Ucrainei şi ţările din vecinătatea Mării Mediterane).

I. Furtunile de nisip şi praf sunt fenomene meteorologice de risc comune: 1. regiunilor deşertice şi semi-deşertice, generate de vânturi foarte puternice. 2. regiunilor temperate şi reci, generate de vânturi foarte puternice. II. Furtunile de nisip şi praf se formează: 1. oriunde sunt locurile uscate, unde nisipul liber poate fi spulberat uşor de vânt. 2. oriunde sunt locurile umede, unde particulele de apă pot fi spulberate uşor de vânt.

III.Praful din Sahara traversează întotdeauna Oceanul Atlantic ajungând până în: 1. Florida, Caraibe şi în Bazinul Amazonului. 2. Europa şi Asia IV.Furtunile de nisip şi praf se formează: 1. primăvara şi la începutul verii emisferei respective 2. iarna şi la începutul primăverii emisferei respective V. Furtunile de nisip pot distruge: 1. recifii de corali din regiunea Caraibelor 2. vegetaţia de stepă din Europa.

BIBLIOGRAFIE 1. Bălteanu,D., Alexe, Rădiţa (2001), Hazarde naturale şi antropogene, Ed. Corint, 110p. 2. Bălteanu, D. , Şerban, Mihaela (2005), Modificările globale ale mediului –O evaluare

interdisciplinară a incertitudinilor, Ed. Coresi, 231p. 3. Bogdan, Octavia (1996), Hazard climatic şi fenomen climatic de risc, „Geographica

Timisiensis”, V, Univ. de Vest, Timişoara. 4. Bogdan, Octavia, Niculescu, Elena (1999), Riscurile climatice din România, Tipărită de

Sega–Internaţional, 280p. 5. Bordei-Ion,Ecaterina, Căpşună, Simona (2000), Curs de meteorologie şi climatologie,

Univ. Ecologică, Bucureşti 6. Ciulache, S. , Ionac, Nicoleta (1995), Fenomene geografice de risc, Ed. Univ. Bucureşti,

151p. 7. Dragotă Sofia-Carmen (2003), Precipitaţiile excedentare în România, Ed. Academiei

Române, Bucureşti, 175p. 8. Grecu, Florina (2006), Hazarde şi riscuri naturale, Ed. Universitară, 222p. 9. Holland, G.J. (1993): "Ready Reckoner" - Chapter 9, Global Guide to Tropical Cyclone

Forecasting, WMO/TC-No. 560, Report No. TCP-31, World Meteorological Organization; Geneva, Switzerland

10. Lyons, Walter A (1997), Tornadoes, The Handy Weather Answer Book, 2nd Edition, Detroit, Michigan: Visible Ink press, pgs. 175–200. ISBN 0-7876-1034-8.

11. Moldovan, Florin (2003), Fenomene climatice de risc, Ed. Echinox, Cluj–Napoca, 209p.

Page 25: Fenomene Hidrometeorologice Extreme

25

12. Neumann, C.J., 1993: Global Overview. Cap. 1, Global Guide to Tropical Cyclone

Forecasting. World Meteor. Organisation, Geneva, Switzerland, 1.1-1.56. 13. Savin, C. (2003), Râurile din Oltenia. Fenomene hidrologice de risc excepţional. Ed.

Universitaria Craiova, 348 p. 14. Velcea, Valeria (1995), Riscuri naturale şi tehnogene, Fac. de Geogr. Turismului, Sibiu,

101p. 15. Zăvoianu, I., Dragomirescu, Ş. (1994), Asupra terminologiei folosite în fenomenele

naturale extreme, SC-Geogr., XLI, Seria nouă, pp. 59-65 16. Văduva, Iulica (2003), L’évolution des phénomènes de temps sec et sécheresse dans le

plateau de Dobroudja du Sud – Roumanie, Documentacja Geograficzna, nr. 29, Warszawa, pp. 345-348

17. Văduva, Iulica (2003), Fenomene de uscăciune şi secetă din Podişul Dobrogei de Sud

evidenţiate cu ajutorul Indicelui Standardizat de precipitaţii, Comunicări de Geografie, VIII, p.125-130

18. http://wind.mit.edu, Emanuel, Kerry (January 2006). Anthropogenic Effects on Tropical

Cyclone Activity. 19. www.nhc.noaa.gov - National Hurricane Center (April 22, 1997). The Deadliest Atlantic

Tropical Cyclones, 1492-1996. National Oceanic and Atmospheric Administration. 20. www.nssl.noaa.gov 21. http://www.spc.noaa.gov 22. www.metoffice.gov.uk