GESTIUNEA RISCURILOR CLIMATICE – PROBLEME DE TERMINOLOGIE

În contextul schimbărilor climatice globale, problematica fenomenelor climatice de risc se impune ca o problemă de actualitate datorită impactului pe care acestea îl au asupra societăţii umane.

Atât pe plan internaţional, cât şi în România, nu există o terminologie unanim acceptată, făcându-se apel de cele mai multe ori la termeni precum: hazard, risc, dezastru natural, vulnerabilitate.

HAZARDUL = un eveniment ameninţător sau probabilitatea de producere într-o regiune şi într-o perioadă dată a unui fenomen natural cu potenţial distructiv.

RISCUL = numărul posibil de pierderi umane, persoane rănite şi pagube materiale de orice fel produse într-o perioadă de referinţă şi într-o regiune dată.

DEZASTRU NATURAL = o gravă întrerupere a funcţionării unei societăţi, care cauzează pierderi umane, materiale, dar şi de mediu, pe care societatea respectivă nu le poate depăşi cu resurse proprii.

Clasificarea fenomenelor climatice de risc în funcţie de durata medie a manifestărilor:

a) fenomene climatice de risc de scurtă durată;b) fenomene climatice de risc de medie durată;c) fenomene climatice de risc de lungă durată;d) fenomene climatice de risc de foarte lungă durată.

FENOMENE CLIMATICE DE RISC DE SCURTĂ DURATĂ

Îi aparţin acestei categorii fenomenele atmosferice periculoase, cu o durată medie de existenţă cuprinsă între câteva minute şi 3 zile.

Aceste fenomene atmosferice, care pot să apară în diferite regiuni climatice ale Globului, sunt:

- fenomene asociate norilor Cumulonimbus (tornade, vijelii, descărcări electrice, căderi de grindină);

- depuneri solide (brumă, chiciură tare, polei, zăpadă umedă îngheţată);

- avalanşele de zăpadă.

1. FENOMENE ASOCIATE NORILOR CUMULONIMBUS

Norii Cumulonimbus (Cb) reprezintă sursa de dezvoltare a unei game largi de fenomene de risc, având în vedere energia deosebită pe care o conţin aceştia.

TORNADELE = perturbaţii atmosferice turbionare, de mare intensitate şi de mică întindere, dezvoltate din baza unui nor Cb capillatus şi asociate unor vânturi foarte puternice.

!! Vorbim de tornadă doar dacă fenomenul se produce deasupra uscatului; dacă acesta apare deasupra apei => TROMBĂ MARIN Ă .

Tornada are aspectul unei coloane sau al unui con noros de forma unei pâlnii cu gura la baza norului Cb.

!! Se vorbeşte de tornade doar atunci când pâlnia atinge suprafaţa terestră, moment în care şi intensitatea fenomenului ajunge la apogeu.

Viteza (deplasarea) tornadei, în ansamblul ei, este cuprinsă între 50-200 km/h, în timp ce viteza vântului în interior poate atinge 400-500 km/h.

Ca structură, tornada cuprinde:

- pâlnia;

- curenţii de aer asociaţi.

- PÂLNIA devine vizibilă din momentul aspirării de pe suprafaţa terestră de către curenţii ascendenţi a diferitelor materiale, de care depinde şi culoarea pâlniei, de regulă de la gri deschis până la gri închis. Diametrul pâlniei este cuprins între câteva zeci şi câteva sute de m, iar înălţimea pâlniei – între 100 m şi câţiva km. Comparativ cu presiunea de la exterior, interiorul pâlniei se caracterizează printr-o presiune atmosferică foarte scăzută, generându-se astfel un gradient baric foarte accentuat, orientat de la exterior către interior.

- CURENŢII DE AER ASOCIAŢI PÂLNIEI au o traiectorie descendentă, în interiorul acesteia, respectiv o traiectorie ascendentă cu sens de învăluire, la exterior, aici înregistrându-se şi cele mai mari valori ale vântului.

Teorii/ipoteze privind formarea tornadelor

- Prima teorie porneşte de la premisa existenţei unei mişcări de tip vârtej (VORTEX) orizontal, sub norul Cb, respectiv al unui vortex vertical existent în apropierea suprafeţei terestre şi apărut ca urmare a neregularităţilor/denivelărilor scoarţei terestre. La un moment dat, cele două mişcări turbionare se pot uni, generându-se astfel pâlnia care în urma unor astfel de mecanisme va fi caracterizată de fenomene de intensitate redusă.

- A doua teorie face apel la procesele care se dezvoltă pe toată grosimea troposferei. Astfel, apariţia tornadelor în S.U.A. este condiţionată de existenţa în straturile inferioare, joase, ale troposferei, a unui aflux de aer maritim tropical, cald şi umed, dinspre Golful Mexic, respectiv de pătrunderea în altitudine dinspre latitudini mai mari. Masa de aer rece determină dislocarea bruscă a aerului cald şi umed, formându-se astfel supercelule de furtună (supercelule de nori Cb), care ajung până în partea superioară a troposferei, în zona curenţilor jet stream. Sub influenţa contactului unor fluxuri de aer din direcţii opuse, în supercelulă se formează puternice mişcări turbionare. Acestea determină o scădere a presiunii în masa noroasă, astfel încât centrul supercelulei coboară spre suprafaţa terestră, până când atinge solul, formându-se astfel tornadele.

Clasificarea tornadelor (după Ted Fujita, 1973)

Clasificarea tornadelor în scara Fujita se face în funcţie de valoarea vitezei vântului de la periferia pâlniei, de care depinde şi amploarea pagubelor asociate acestor „monştri ai atmosferei”.

Fiecărei trepte din cele şase (F0-F5) îî corespund anumite efecte în natură şi asupra structurilor antropice.

TREAPTA FUJITA

EFECTE

F0 Tornada rupe mici ramuri ale copacilor, provoacă îndoiri ale antenelor TV şi deplasează rulote.

F1 Tornada smulge arbori mai mici, demolează structuri de talie şi rezistenţă redusă şi răstoarnă rulote.

F2 Tornada transformă obiecte uşoare în proiectile, ridică acoperişuri şi demolează structuri mai uşoare.

F3 Tornada demolează structuri sau pereţi rezistenţi şi apar astfel proiectile de dimensiuni mari.

F4 Tornada dărâmă construcţii solide şi transportă prin aer obiecte foarte mari şi uneori arbori.

F5 Tornada ridică de la sol structuri foarte puternice, dar şi arbori mari, iar proiectilele sunt purtate prin aer cu viteză foarte mare.

Repartiţia geografică a tornadelor

În principiu, se consideră că tornadele pot să apară între 20…55-60°latitudine în ambele emisfere, în perioada caldă a anului.

Zona cea mai tipică de pe Glob se întâlneşte pe teritoriul S.U.A., îndeosebi pe un teritoriu extins de la N către S pe 1600 km şi de la V către E pe 950 km, teritoriu delimitat la N/NE de regiunea Marilor Lacuri, la S – de Golful Mexic, la V – de Munţii Stâncoşi şi la E – de Munţii Appalachi. Acest teritoriu se numeşte ALEEA TORNADELOR.

Cele mai afectate state aparţin climatului subtropical – continental (Texas, Kansas, Arkansas, Missouri), dar şi în zona climatului temperat-continental (Nebraska, Iowa). În acest areal se produc în medie 1000 tornade/an, din care doar 3% aparţin treptelor 4 şi 5 Fujita.

Ziua de 3 mai 1999 – „Ziua tornadei”: statele Oklahoma şi Kansas au fost afectate timp de 8 ore de 76 de tornade, din care una a atins treapta F5, în dreptul localităţilor Moore şi Bridge Creek, unde viteza măsurată a vântului a înregistrat 510 km/h.

Pregătirea populaţiei pentru dezastre

În primul rând, are loc pregătirea populaţiei încă de la vârste fragede. Foarte importantă este supravegherea meteorologică a teritoriului, mai ales atunci când se observă semne prevestitoare pentru apariţia unei tornade (nori Cb, oraje, dar şi scăderea bruscă a luminozităţii în timpul zilei). De asemenea, imaginile satelitare şi cele obţinute cu ajutorul radarelor meteo instalate pe aeronave, pe sol sau pe autovehicule permit elaborarea unor avertizări.

Indispensabilă este, însă, evacuarea populaţiei în bune condiţii, în spaţii subterane bine închise.

VIJELIILE = fenomene meteorologice caracteristice zonelor temperate, definindu-se printr-o puternică intensificare a vitezei vântului, care creşte brusc pentru o scurtă perioadă de timp.

Viteza vântului trebuie să fie de minim 8m/s, iar valoarea de 11m/s trebuie atinsă timp de cel puţin un minut.

La declanşarea unei vijelii, temperatura aerului marchează o scădere pronunţată, în timp ce presiunea atmosferică şi umezeala relativă prezintă creşteri bruşte.

Vijelia este însoţită de nori orajoşi, motiv pentru care precipitaţiile pot fi sub formă de aversă, se pot forma fenomene keraunice (oraje), dar şi grindină.

Din cauza prafului ridicat de pe sol de către vântul intens, vizibilitatea orizontală scade foarte mult, iar cerul primeşte un aspect întunecat, chiar ameninţător.

Geneza vijeliilor implică două mari categorii:

- Vijelii care apar înaintea unor fronturi reci – foarte intense, în cadrul liniei de instabilitate care precede frontul rece.

Astfel, în troposfera inferioară se individualizează un culoar depresionar extins din Peninsula Scandinavă până deasupra Mării Mediterane. Acesta este delimitat la V de dorsala Anticiclonului Azoric, iar la E – de dorsala Anticiclonului Est-European. În acest context, are loc o advecţie sau o circulaţie NV-SE de aer foarte rece, infiltrat pe partea posterioară a ciclonilor ce evoluează în culoarul menţionat.

- Vijelii în interiorul aceleiaşi mase de aer , care se formează sub norii Cb foarte înalţi, generaţi de puternica instabilitate a masei de aer respective.

Literatura de specialitate menţionează, în afara vijeliilor, şi alte fenomene de risc care nu sunt asociate norilor Cb şi au dimensiuni mai mici:

- DIAVOLII DE PRAF apar, de regulă, în Australia, deasupra unor regiuni puternic încălzite de radiaţia solară, ce favorizează o convecţie termică intensă;adesea confundaţi cu WILLY-WILLIES!

- MOUNTAINADOS reprezintă vortexuri intense, specifice regiunilor din SV S.U.A. şi se prezintă ca nişte vârtejuri orizontale, dezvoltate pe pantele unor regiuni montane. Dacă întâlnesc un obstacol, aceste vortexuri se separă şi pot evolua independent unul de celălalt.

DESCĂRCĂRILE ELECTRICE (ORAJE) = una sau mai multe descărcări bruşte de electricitate ce se manifestă printr-o lumină scurtă şi intensă (fulger) şi printr-un zgomot scurt (tunet).

Fenomenele keraunice sunt asociate norilor Cb şi, în general, sunt însoţite de precipitaţii sub formă de aversă, ploaie, grindină, măzăriche moale, măzăriche tare şi, mai rar, ninsoare.

În funcţie de localizarea în spaţiu, fulgerele au fost clasificate în trei tipuri principale:

- Descărcări interne (fulgere în pânză) – se produc în interiorul norului orajos şi se manifestă printr-o iluminare difuză, în care nu se identifică un canal bine delimitat;

- Descărcări la sol (trăsnete) – au aspectul unor scântei imense, care se produc între un nor orajos şi suprafaţa solului. De regulă, ramificaţiile sunt orientate în jos;

- Fulgere liniare – se observă sub forma unor descărcări sinuoase, ramificate, care provin din norul orajos, dar fără să atingă suprafaţa terestră.

Monitorizarea imaginilor satelitare şi a imaginilor radar arată că pe Glob se produc, în medie, aproximativ 50 000 descărcări electrice / zi, dintre care 90% fulgere şi 10% trăsnete.

Repartiţia geografică a orajelor indică un maxim pe Glob al frecvenţei acestor fenomene între 15° lat. N - 30° lat. S, cele mai multe caracterizând ZCIT (zona de convergenţă intertropicală).

În timpul verii boreale, când talvegul ecuatorial se plasează între 15-25° lat. N, activitatea orajoasă se concentrează în America Centrală, N Americii de Sud, SE Americii de Nord, bazinul Congo, Africa de Vest, Asia de SE şi N Indiei.

În timpul verii australe, activitatea orajoasă se concentrează tot de-a lungul talvegului ecuatorial, situat între 5-10° lat. S, în bazinul Congo, Africa de Sud, Brazilia, Indonezia, N Australiei.

Activitatea orajoasă se poate produce în tot timpul anului, însă frecvenţa maximă este în perioada mai-august.

În cazul în care o persoană este lovită de trăsnet,se produce o evaporare bruscă a apei din organism, ceea ce duce la arsuri grave, care pot cauza decesul. De asemenea, trăsnetul afectează vasele de sânge şi nervii, ceea ce duce la paralizii temporare (hemiplegii, paraplegii, tetraplegii) şi, uneori, la senzaţii de leşin.

Dacă o persoană este surprinsă de o furtună cu descărcări electrice, este bine să se reţină recomandările:

- să nu se caute adăpost sub copaci înalţi, în imediata apropiere a unui perete stâncos vertical sau în gura peşterilor;

- să se coboare cât mai rapid posibil de pe linia crestei;

- poziţia cea mai bună într-un adăpost este cea ghemuită, cu genunchii la piept, fapt ce evită scurgerea curentului electric prin organele vitale ale corpului;

- grohotişul oferă o siguranţă mai mare decât solul compact, după cum un sol argilos umed sau unul mlăştinos sunt mai des afectate decât un sol nisipos, uscat, sau un teren pietros;

- într-un autovehicul, cel mai sigur adăpost e oferit de maşină, având geamurile închise;

- îmbrăcămintea uscată şi încălţămintea de cauciuc oferă o protecţie mai bună.

GRINDINA = o precipitaţie sub formă de particule de gheaţă cu aspect sferoidal, conic sau neregulat, cu un diamentru cuprins între 5-50 mm, genezaa acesteia fiind legată în 95% dintre cazuri de norii orajoşi în care există intense mişcări convective ascendente şi descendente.

Nucleul de grindină e reprezentat de un bob de măzăriche moale, format în partea superioară a norului Cb. 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. Purtat de curenţii de aer ascendenţi din nou spre partea superioară, bobul de grindină se acoperă cu un strat de gheaţă opacă, formată prin condensarea solidă a vaporilor de apă pe suprafaţa sa. În urma repetărilor acestor mişcări ascendente şi descendente, se formează granule de grindină care înving forţa curenţilor ascensionali şi cad pe suprafaţa terestră. Căderile de grindină sunt asociate cu alte fenomene specifice norilor Cb, specific fiind faptul că grindina cade pe fâşii/areale restrânse, cu delimitări foarte nete.

Sistemul Naţional Antigrindină din România va deveni operaţional începând cu 2014. Prin acesta se vor însămânţa norii Cb, norii cumuliformi sau cei de convecţie termică, cu iodură de argint (nuclee de condensare suplimentare), transportul în masa noroasă realizându-se cu ajutorul rachetelor meteorologice.

CICLONII TROPICALI

Ciclonii tropicali aparţin fenomenelor climatice de risc de medie durată, cu o existenţă cuprinsă între 3 – 10/15 zile.

Termenul de ciclon provine din limba greacă (KUKLOS = împletire, răsucire), termenul fiind folosit pentru prima dată de către H. Piddington (1848), de la Observatorul Astronomic din Calcutta, India, tocmai pentru a determina arealele de joasă presiune atmosferică specifice zonelor tropicale.

Geneza unui ciclon se produce între 8-10°, respectiv 15-20° latitudine, în ambele emisfere, formându-se la cel puţin 500 km distanţă faţă de Ecuator, acolo unde forţa lui Coriolis devine suficient de intensă pentru a determina puternice mişcări turbionare în straturile troposferice. Prima condiţie de formare a ciclonilor tropicali presupune ape de suprafaţă cu o temperatură de minim 26°C, fapt ce limitează extinderea pe latitudine a arealelor generatoare de cicloni.

Dezvoltarea perturbaţiei este legată şi de o răcire smnificativă pe verticală, ce favorizează apariţia instabilităţii, respectiv apariţia mişcărilor convective ascendente foarte intense. Se adaugă şi prezenţa unui strat de aer relativ umed până la aproximativ 5000 m înălţime.

Perioada cea mai favorabilă de producere a ciclonilor tropicali se suprapune, de regulă, sfârşitului verii emisferei respective.

În urma răcirilor adiabatice, are loc condensarea vaporilor de apă proveniţi din evaporarea intensă a apei calde de la suprafaţa oceanului şi formarea norilor Cb (sau nori convectivi cumuliformi), cu mare dezvoltare verticală.

Condensările sunt însoţite de eliberarea unei cantităţi uriaşe de căldură latentă ce întreţine perturbaţia, ciclonul tropical putând fi astfel asemănat cu o uriaşă maşină termică.

STRUCTURA CICLONULUI TROPICAL

cuprinde masa noroasă şi ochiul ciclonului.

MASA NOROASĂ este alcătuită din nori Cb, periferic fiind prezenţi şi nori Cu, respectiv Ci. Privit de la mare înălţime, aşa cum apare pe imaginile satelitare, ciclonul tropical are forma unei „virgule uriaşe”, cu coada orientată spre Ecuator, de unde se realizează alimentarea cu aer cald şi umed. Masa noroasă se dezvoltă în zona în care forţa centrifugă asociată mişcărilor de tip vârtej/vortex, orientată dinspre centru către periferie, este echilibrată de forţa gradientului baric orizontal, orientată invers, de la periferie către centru.

Zidul noros se caracterizează prin prezenţa unor foarte intense mişcări ascendente ale aerului cald şi umed, iar în cazul ciclonilor foarte puternici se formează mai multe ziduri concentrice. La baza masei noroase se înregistrează vânturile cele mai puternice, cu viteze ce pot depăşi 400 km/h, la care se adaugă şi intense averse de precipitaţii. Dacă viteza vântului poate atinge valorile sus-menţionate, viteza de deplasare a ciclonului este de 10-30 km/h, iar traiectoria generală iniţială este de la est către vest.

OCHIUL CICLONULUI este o zonă circulară, cu un diametru cuprins între 30-60 km, valorile putând atinge foarte rar 200 km. Din cauza mişcărilor descendente, în ochi cerul este senin, transparenţa aerului este foarte mare, vântul lipseşte, predominând calmul.

Mişcările descendente determină o inversiune de temperatură în altitudine, care nu coboară mai aproape de suprafaţa terestră deoarece descendenţa aerului se opreşte la circa 1-3 km înălţime. Ca urmare, straturile de aer din partea inferioară a ochiului ciclonului rămân relativ umede şi mai reci, iar în partea superioară a ochiului – temperatura aerului este cu cel puţin 10°C mai mare faţă de temperatura mediului înconjurător, în timp ce la bază diferenţa termică nu depăşeşte 2°C.

Durata medie de evoluţie a unui ciclon tropical este de 6-8 zile. Stingerea/ocluderea ciclonului se produce atunci când acesta ajunge deasupra unor bazine sau suprafeţe acvatice mai reci sau deasupra uscatului, perturbaţia fiind astfel obligată să aspire un aer mai rece. Masa noroasă se fragmentează şi se diminuează, viteza vântului scade semnificativ, iar ciclonul tropical îşi încetează existenţa.

FENOMENE DE RISC ASOCIATE CICLONILOR TROPICALI

1. Cele mai mari pagube sunt provocate de VALURILE DE FURTUNĂ, atât în larg, dar mai ales în zonele de coastă. Forţa distrugătoare a acestora este condiţionată de acţiunea vântului, de valoarea presiunii atmosferice deasupra apei, iar în cazul în care un ciclon tropical se deplasează în aceeaşi direcţie cu vântul dominant – se formează un val de apă premergător ciclonului, cu o mare putere de distrugere. În cazul ciclonilor tropicali, dacă ţărmul este jos, efectele valurilor de furtună sunt devastatoare.

2. Un alt factor distructiv este VITEZA FOARTE MARE A VÂNTULUI, ce determină perturbarea activităţilor economice, distrugerea clădirilor, a căilor de comunicaţie, dar şi rănirea sau chiar moartea oamenilor sau a animalelor.

3. PRECIPITAŢIILE ABUNDENTE asociate ciclonilor tropicali pot genera inundaţii severe; astfel, cele mai mari inundaţii care au afectat statul african Mozambique, au avut loc în intervalul martie-aprilie 2000, în urma trecerii succesive a doi cicloni tropicali: Eline şi Gloria.

REPARTIŢIA GEOGRAFICĂ A CICLONILOR TROPICALI

Potrivit datelor publicate de OMM în perioada 1968-1989 şi în ordinea descrescătoare a numărului mediu anual de cicloni tropicali în care viteza vântului a depăşit 33 m/s, situaţia se prezintă astfel:

1. Bazinul Vestic al Oceanului Pacific din emisfera nordică şi SE Asiei: numărul mediu anual este de 16 cicloni tropicali.În această regiune, ciclonii se numesc TAIFUNURI (Japonia, N Insulei Filipine), respectiv BAGUIO (S Insulei Filipine, N Insulei Borneo, Peninsula Malacca).

2. Bazinul Estic al Oceanului Pacific din emisfera nordică şi ţărmurile vestice ale Americii Centrale: 8,9 cicloni tropicali/an.În această regiune, ciclonii poartă denumirea de CORDONAZOS.

3. Bazinul Vestic al Oceanului Atlantic din emisfera nordică şi SE Americii de Nord: 5,4 cicloni tropicali/an. În această regiune, ciclonii poartă denumirea de HURRICANES sau URAGANE.

4. Bazinul Vestic al Oceanului Indian şi zona Insulei Madagascar: 4,4 cicloni tropicali/an. În această regiune, ciclonii poartă denumirea de CICLONI TROPICALI.

5. Bazinul Vestic al Oceanului Pacific din emisfera sudică şi NE Australiei: 4,3 cicloni tropicali/an. În această regiune, ciclonii poartă denumirea de CICLONI TROPICALI.

6. Bazinul Estic al Oceanului Indian şi NV Australiei: 3,4 cicloni tropicali/an. În această regiune, ciclonii poartă denumirea de WILLY-WILLIES, fiind adesea foarte severi.

7. Bazinul Nordic al Oceanului Indian (Golful Bengal şi Marea Arabiei): 2,5 cicloni tropicali/an. În această regiune, ciclonii poartă denumirea de ORCAN şi TUFAN.

TERMINOLOGIA CICLONILOR TROPICALI este interesantă, debutul acestei acţiuni fiind în Australia, în anii de început ai secolului XX, când un meteorolog previzionist a numit ciclonii tropicali după numele unor politicieni nepopulari.

În perioada celui de-al Doilea Război Mondial, meteorologii din aviaţia şi marina militară a S.U.A. au botezat ciclonii tropicali după numele soţiilor sau logodnicelor.

Începând cu anul 1953, specialiştii de la Centrul Naţional al Uraganelor din Miami au utilizat pentru identificarea ciclonilor tropicali din zona Caraibelor numai nume feminine, lucru care a deranjat comunitatea feminină din S.U.A., iar începând cu anul 1979, Serviciul Meteorologic Naţional din S.U.A., împreună cu OMM, au hotărât ca ciclonilor tropicali să le fie acordate alternativ nume masculine şi feminine.

Ciclonii tropicali care au avut o evoluţie catastrofală au primit acele nume care nu se vor regăsi în viitor.

Uraganul Andrew (august 1992) face parte din această categorie, pagubele fiind de 26 miliarde $ în Florida, precum şi 20 de persoane decedate.

Uraganul Mitch a afectat statele Nicaragua, Honduras, Guatemala (1998), cauzând 11 000 de decese, precum şi 13 000 de dispariţii.

MONITORIZAREA CICLONILOR TROPICALI se realizează cu ajutorul imaginilor radar şi imaginilor satelitare, existând astfel un interval de timp de alertă de 12 ore, timp suficient pentru evacuarea orizontală a populaţiei (spre exemplu, uraganul Floyd a presupus deplasarea organizată a aproximativ 2 milioane de persoane).