Dlaczego Huragan Helene był tak niszczycielski

Perfect storma klimatyczne, geologiczne i geograficzne warunki połączyły się, tworząc Hurricane Helene jedną z najbardziej niszczycielskich burz, jakie kiedykolwiek dotknęły Stanów Zjednoczonych. Dni po tym, jak uderzył w północno-zachodnią część Florydy 26 września i przebył setki kilometrów w głąb lądu, destrukcyjne skutki Helene nadal rosły.

Napędzany ciepłą wodą w Zatoce Meksykańskiej, którą zmiana klimatu uczyniła setki razy bardziej prawdopodobną, sztorm szybko się nasilał na morzu. W momencie, gdy Helene uderzył w ląd jako burza kategorii 4, prędkość wiatru przekroczyła 209 kilometrów na godzinę (130 mil na godzinę).

Science News zbiera pytania czytelników na temat sposobu nawigowania w zmieniającym się klimacie planety.

Co chcesz wiedzieć na temat ekstremalnego ciepła i jak może prowadzić do ekstremalnych zjawisk pogodowych?

Mocne porywy powietrza zepchnęły morze na brzeg, powodując rekordowe powodzie, które zalały społeczności przybrzeżne metrami wody morskiej. W pobliżu Keaton Beach na Florydzie fala sztormowa miała szacunkową wysokość co najmniej 4,5 metra (15 stóp).

Wstępne modelowanie po przejściu Helene przez ląd wskazuje, że obszary regionu Big Bend na Florydzie w pobliżu Keaton Beach, Steinhatchee i Horseshoe Beach miały poziomy wody, które sięgały więcej niż 4,6 metra od poziomu gruntu.

I to było dopiero początek. Po przejściu przez ląd, Helene ruszył na północ przez Georgię, dostarczając do Atlanty rekordowe 28 centymetrów (11 cali) deszczu w ciągu 48 godzin, poprawiając poprzedni wynik z 1886 roku wynoszący 24 centymetry (9,6 cala). Gdy Helene przemieścił się w głąb Appalachów, jego opady deszczu wywołały powszechne powodzie oraz szybkie osuwiska zwane potokami gruzowymi, śmiertelnymi i niemożliwymi do zatrzymania błotami wody, gleby i skał, które potrafią gwałtownie spływać w dół kilometrami.

Górzyste zachodnie części Karoliny Północnej szczególnie ucierpiały, a miejscowości takie jak Jeter Mountain i Busick zgłaszały ponad 76 centymetrów (30 cali) opadów. Zniszczone drogi i przewrócone linie energetyczne spowodowały przerwy w dostawie prądu, które izolowały miasto Asheville, zamieszkiwane przez prawie 100 000 mieszkańców.

Na dzień 1 października liczba ofiar śmiertelnych po przejściu Huraganu Helene przekroczyła 130 osób w sześciu stanach, a ta liczba może wzrosnąć w nadchodzących dniach, gdy nadal raportowanych jest setki zaginionych osób. Co więcej, szkody ekonomiczne związane z tym szacuje się na około 150 miliardów dolarów.

Aby dowiedzieć się, jak Helene była w stanie zostawić za sobą taki ślad niszczycielskiego zniszczenia aż po góry, redakcja Science News rozmawiała z czterema ekspertami. Charles Konrad jest klimatologiem na Uniwersytecie Karoliny Północnej w Chapel Hill. Rick Luettich, oceanograf przybrzeżny, oraz ekolog wodny Hans Paerl są obaj z UNC, z siedzibą w Morehead City. Geolog Brad Johnson z Davidson College w Karolinie Północnej zajmuje się osuwiskami, erozją i ewolucją krajobrazu na południowo-wschodnich stanach Zjednoczonych. Ich odpowiedzi zostały edytowane w celu przejrzystości i zwięzłości.

SN: Dlaczego fala sztormowa tego huraganu była tak destrukcyjna?

Luettich: Sprawa z Helene polegała na tym, że była naprawdę duża, co oznaczało, że mogła wypchnąć ogromną ilość wody z sobą. [Siły wiatru związane z burzą tropikalną dotarły na odległość ponad 480 kilometrów (300 mil) od jej centrum.] Nasze modele przewidywały, że praktycznie wszystkie wyspy barierowe, począwszy od Estero Island na południe od Fort Myers, aż dookoła Tampa Bay, zostaną zalaną. Z naszego obecnego zrozumienia, to było dość dokładne. Drugą rzeczą było to, że gdy Helene przemieszczała się nad Zatoką [Meksykańską], a szczególnie gdy zaczęła się zbliżać do lądu, była nad bardzo ciepłą wodą. To pomogło jej szybko rozwijać bardzo silne jądro.

Półka na zachodnim wybrzeżu Florydy jest również dość szeroka i płytko, co sprzyja powodzi sztormowej. Trudno podnieść głęboką wodę. I oczywiście Big Bend na Florydzie ma kształt litery C, a gdy popycha się wodę w tę część, woda ma tendencję do gromadzenia się w haku.

SN: Czy istnieją jakieś pozostałe skutki lub ryzyka w obszarach przybrzeżnych związane z tym sztormem?

Luettich: Nasze wyspy barierowe, które zazwyczaj są zbudowane z wydm, stanowią główne zabezpieczenie przed powodziami. Gdy burza jak Helene niszczy je lub zalewa, to późniejsze, mniejsze zdarzenie sztormowe może zalewać obszary, które w przeciwnym razie byłyby chronione.

Nie ma wątpliwości, że Helene uczyniła zachodnie wybrzeże Florydy bardziej podatnym na zalewania z mniejszych zdarzeń, jeśli wystąpią w ciągu następnego miesiąca. W Zatoce obecnie coś się dzieje. Nie jesteśmy pewni, jak to będzie wyglądać. Ale coś tam się raczej wydarzy.

Paerl: Wszystkie te deszcze, które spadły, zamieniają się w odpływ i ponoszą wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia. Możesz sobie wyobrazić stację benzynową, która została zalana, a wszystkie zanieczyszczenia wydobywają się z niej. Albo oczyszczalnię ścieków. Są pestycydy, herbicydy, PFAS, cała zupa substancji chemicznych w tych wodach powodziowych.

I potem są także składniki odżywcze, które uciekają z nawozów na polach uprawnych. Kiedy nadchodzi burza, może spłukać te składniki do naszych obszarów estuarialnych i przybrzeżnych, co może prowadzić do zakwicie glonów. Te zakwity czasami mogą produkować toksyny szkodliwe dla ryb, bezkręgowców, zwierząt domowych i ludzi, i mogą trwać od dni do miesięcy. 

SN: Dlaczego Huragan Helene tak mocno uderzył w Appalachy? Konrad: W górach było to, co meteorolodzy nazywają wydarzeniem poprzedzającym, które miało miejsce tuż przed nadejściem huraganu. Myślę, że na lotnisku w Asheville spadło sześć lub siedem cali deszczu przed przyszłym opadem deszczu w wyniku Huraganu Helene. 

Można to porównać do wcześniejszego deszczu. Były już znaczące powodzie. Gleby były nasycone i strumienie były już na niskim do umiarkowanego poziomie powodzi. Aby sprawy stały się gorsze, wiatry wiejące z południowego wschodu i wschodu, te powietrze musi się podnosić nad dużym i stromym terenem nazywanym skarpą Błękitnych Gór. Kiedy powietrze się unosi do wyższych wysokości, napotyka niższe ciśnienie, co powoduje, że się rozszerza, chłodzi i uwalnia wilgoć w postaci opadów. Kiedy Helene zaczęła przesuwać powietrze nad skarpą, spowodowało to ogromne nasilenie opadów w tym obszarze. 

Johnson: W tych sytuacjach nie jest zaskakujące, że pojawiają się osuwiska i gwałtowne spływy. Ustalony próg dla osunięć na terenie Karoliny Północnej wynosi pięć cali deszczu. Jeśli przyjrzeć się każdemu zdarzeniu osunięcia, to praktycznie zawsze ma miejsce w zdarzeniu, w którym pada przynajmniej tak dużo deszczu. To jest najbardziej przerażające wideo gwałtownych spływów, jakie widziałem w wyniku powodzi we Wschodniej Tennessee/Zachodniej Karolinie Północnej #HurricaneHelene #tnwx #ncwx #flood pic.twitter.com/gDCI09Ge4a Gdy burza zaczęła uderzać, każdy miernik deszczu, do którego miałem dostęp w górach, pokazywał ponad osiem cali deszczu, niektóre nawet dziesięć cali, a huragan był wciąż 100 mil od wybrzeża. Po prostu pomyślałem, że nie widzę sposobu, aby uniknąć tego, że nie dojdzie do dziesiątek, nawet setek osunięć. SN: Czy w górach po huraganie pozostają jakieś trwające niebezpieczeństwa? Johnson: Szczytowe ryzyko powodzi, osuwisk i gwałtownych spływów występuje podczas zdarzenia opadowego. Z mojego doświadczenia, gdy to zdarzenie opadowe już się zakończyło, jesteś dość dobrze w czystej wodzie. 

Ale nadal istnieją inne zagrożenia, z ludźmi przechodzącymi w deszczu z powalonymi liniami energetycznymi, a nieuniknione jest powodowanie powodzi w dolinach. Konrad: Mam nadzieję, że to się ustabilizuje, ale gleby są naprawdę wilgotne. Jestem pewien, że są wiele miejsc, gdzie w wyniku opadów deszczu ustawiono scenę do osunięć i gwałtownych spływów, więc teraz może to już nie wymagać tak dużo deszczu do wywołania. 

Obsuwy skalne także. Wielu ludzi w tych społecznościach nie będzie w stanie uzyskać dostępu do lekarstw ani opieki zdrowotnej z powodu uszkodzeń dróg, więc myślę, że będzie dużo tego, co nazywamy śmiercią pośrednią. To jest nadal rozwijająca się katastrofa zdrowia publicznego. Pytania lub komentarze dotyczące tego artykułu? Napisz do nas na adres e-mail [email protected] | Reprodukcja FAQ Nikk Ogasa to redaktor, który skupia się na naukach przyrodniczych dla Science News. 

Posiada tytuł magistra w dziedzinie geologii na McGill University oraz magistra w dziedzinie komunikacji naukowej na University of California, Santa Cruz. Jesteśmy w krytycznym czasie i wspieranie dziennikarstwa klimatycznego jest ważniejsze niż kiedykolwiek. Science News i nasza organizacja macierzysta, Society for Science, potrzebują Twojej pomocy, aby wzmocnić literaturę ekologiczną i zapewnić, że nasza reakcja na zmiany klimatyczne będzie oparta na nauce. Proszę zapisz się do Science News i dodaj 16 dolarów, aby poszerzyć naukową ocenę i zrozumienie.