Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale (SSHWS) tai Saffir-Simpson Hurricane Scale (SSHS) luokittelee läntisen pallonpuoliskon trooppiset hirmumyrskyt , jotka ylittävät trooppisten laman ja trooppisten myrskyjen voimakkuuden viiteen luokkaan, jotka erottuvat tuultensa voimakkuudesta . .
Jotta trooppisella hirmumyrskyllä voidaan luokitella tämä hurrikaaniksi, sen suurimman jatkuvan tuulen nopeuden on oltava yhden minuutin ajan 10 metrin korkeudessa pinnan yläpuolella vähintään 119 km/h ensimmäisessä luokassa. Asteikon korkein luokitus, luokka 5, koostuu myrskyistä, joiden suurin jatkuva tuulennopeus on vähintään 252 km/h. Kaikki viisi luokkaa on esitetty taulukossa tuulen nopeudella eri yksiköissä. Luokitus voi antaa jonkinlaisen käsityksen mahdollisista vahingoista ja tulvista , joita hurrikaani voi aiheuttaa osuessaan rannikolle .
| Kategoria | Tuulen nopeus (per 1 minuutin maksimi jatkuva tuulta ) | |||
|---|---|---|---|---|
| neiti | solmu(t) | mph | km/h | |
| 5 (viisi) | ≥ 70 m/s | ≥ 137 solmua | ≥ 157 mph | ≥ 252 km/h |
| 4 (neljä) | 58-70 m/s | 113-136 solmua | 130-156 mph | 209-251 km/h |
| 3 (kolme) | 50-58 m/s | 96-112 solmua | 111-129 mph | 178-208 km/h |
| 2 (kaksi) | 43-49 m/s | 83-95 solmua | 96-110 mph | 154-177 km/h |
| 1 (yksi) | 33-42 m/s | 64-82 solmua | 74-95 mph | 119-153 km/h |
| Lisäluokitus | ||||
| trooppinen myrsky | 18-32 m/s | 34-63 solmua | 39-73 mph | 63-118 km/h |
| trooppinen masennus | ≤ 17 m/s | ≤ 33 solmua | ≤ 38 mph | ≤ 62 km/h |
Saffir-Simpsonin hurrikaaniasteikko perustuu tuulen enimmäisnopeuksiin, jotka lasketaan keskiarvoina minuutin välein 10 metrin korkeudella pinnan yläpuolella. Vaikka asteikko näyttää tuulen nopeudet jatkuvalla nopeusalueella, Keski-Tyynenmeren hurrikaanikeskuksen kansallinen hurrikaanikeskus luettelee trooppisten syklonien intensiteetin 5 solmun välein, kuten 100, 105, 100, 115 solmua ja niin edelleen, johtuen niiden luontaisesta nopeudesta. epävarmuus trooppisten syklonin voimakkuuden arvioinnissa. Tuulen nopeus solmuina muunnetaan sitten muiksi yksiköiksi ja pyöristetään ylöspäin lähimpään nopeuteen 5 mph tai 5 km/h.
Saffir-Simpsonin hurrikaaniasteikkoa käytetään virallisesti vain kuvaamaan hurrikaaneja, jotka muodostuvat Atlantin valtamerellä ja Pohjois-Tyynenmerellä kansainvälisen päivämääräviivan itäpuolella . Muilla alueilla näitä myrskyjä kutsutaan eri asteikoilla , joita kutsutaan sykloneiksi tai taifuuniksi alueesta riippuen . Näillä alueilla (lukuun ottamatta Yhdysvaltain laivaston yhteistä taifuunivaroituskeskusta ) kolmen tai kymmenen minuutin keskimääräisiä tuulia käytetään jatkuvan tuulen suurimman nopeuden määrittämiseen , mikä luo tärkeän eron, joka estää suoran vertailun myrskyn aikana mitattuista enimmäistuulennopeuksista. Saffir-Simpsonin hurrikaaniasteikko (tyypillisesti 14 % voimakkaampi) ja 10 minuutin välein mitatut (tyypillisesti 12 % vähemmän voimakkaat) [1] .
SSHWS:ää kritisoidaan jonkin verran siitä, ettei se ota huomioon sadetta, myrskytulvaa ja muita tärkeitä tekijöitä, mutta SSHWS:n kannattajat sanovat, että osa SSHWS:n tavoitetta on olla yksinkertainen ja suoraviivainen.
Asteikon kehittivät vuonna 1971 rakennusinsinööri Herbert Saffir ja meteorologi Robert Simpson , joka oli tuolloin Yhdysvaltain kansallisen hurrikaanikeskuksen (NHC) johtaja [2] . Vaaka esiteltiin suurelle yleisölle vuonna 1973 [3] ja se sai yleisen hyväksynnän, kun Neil Frank korvasi Simpsonin NHC:n johdossa vuonna 1974 [4] .
Alkuperäisen asteikon kehitti Herbert Saffir, rakennusinsinööri, joka aloitti YK :n toimeksiannon vuonna 1969 tutkimaan edullisia asuntoja hurrikaanille alttiilla alueilla [5] . Tutkimuksensa aikana Saffir tajusi, että hurrikaanin todennäköisten vaikutusten kuvaamiseen ei ollut yksinkertaista asteikkoa. Heijastaen Richterin magnitudiasteikon käyttökelpoisuutta maanjäristysten kuvaamisessa hän kehitti tuulen nopeuteen perustuvan asteikon 1-5 , joka osoitti rakenteille odotetut vauriot. Saffir antoi arvion NHC:stä, kun taas Simpson otti huomioon myrskytulvien ja tulvien vaikutukset.
Vuonna 2009 NHC ryhtyi toimenpiteisiin poistaakseen painealueet ja myrskypiikit luokista muuntamalla ne nettuuliasteikoksi, jota kutsutaan Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale (Experimental) -asteikoksi [SSHWS] [6] . Uusi asteikko otettiin käyttöön 15. toukokuuta 2010 [7] . Asteikko ei sisällä tulva-alueita, myrskyn nousun arvioita, sademäärää ja sijaintia, mikä tarkoittaa, että luokan 2 hurrikaani iskevä suurkaupunkiin aiheuttaa todennäköisesti paljon enemmän kumulatiivisia vahinkoja kuin luokan 5 hurrikaani, joka iskee maaseutualueeseen [8] . Virasto mainitsi useita hurrikaaneja syinä "tieteellisesti epätarkkojen" tietojen poistamiseen, mukaan lukien hurrikaani Katrina (2005) ja hurrikaani Ike (2008), joilla oli ennakoitua voimakkaampia myrskytuloksia, ja hurrikaani Charlie (2004 d.), jonka myrsky oli heikompi. odotettua nousua [9] . Sen jälkeen kun myrskyaalto on jätetty pois Saffir-Simpsonin tuuliasteikosta, myrskyaaltojen ennustaminen ja mallintaminen tehdään nyt käyttämällä tietokoneella numeerisia malleja, kuten ADCIRC ja SLOSH .
Vuonna 2012 NHC laajensi luokan 4 tuulen nopeusaluetta 1 mph molempiin suuntiin, 130-156 mph, ja muut yksiköt (113-136 kt, 209-251 km/h) muuttivat vastaavasti 131-155 mph ( 114-135 solmua, 210-249 km/h). NHC ja Keski-Tyynenmeren hurrikaanikeskus määrittävät trooppisten syklonien intensiteetin 5 solmun välein ja muuntaa sitten mph- ja km/h-yksiköiksi samalla pyöristyksellä muita raportteja varten. Siten 115 kilometrin nopeudella on luokan 4 hurrikaanin luokitus, mutta muunnos maileiksi tunnissa (132,3 mph) pyöristää 130 kilometriin tunnissa, mikä tekee siitä kategorian 3 myrskyn. Samoin nopeus on 135 kilometriä tunnissa (~155 mph) h, ja siten luokka 4) vastaa 250,02 km/h, joka ennen muutosta käytetyn määritelmän mukaan olisi luokka 5. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi NHC:n täytyi ilmoittaa virheellisesti 115 kilotonnia myrskyt nopeudeksi 135 mph ja 135 solmua 245 km/h. Määritelmän muutos mahdollistaa sen, että 115 kilotonnia myrskyt voidaan pyöristää oikein nopeuteen 130 mph ja 135 kilotonnia myrskyt voidaan raportoida oikein 250 kilometriä tunnissa ja luokitella edelleen kategoriaan 4. Koska NHC pyöristettiin aiemmin väärin, myrskyt pysyivät kategoriassa 4. jokaisessa yksikössä muutos ei vaikuta aikaisempien vuosien myrskyjen luokitukseen [6] . Uusi asteikko otettiin käyttöön 15. toukokuuta 2012 [10] .
Asteikko jakaa hurrikaanit viiteen eri luokkaan tuulen nopeuden perusteella. Yhdysvaltain kansallinen hurrikaanikeskus luokittelee luokan 3 ja sitä korkeammat hurrikaanit suuriksi hurrikaaneiksi , ja Joint Typhoon Warning Center luokittelee taifuunit, joiden tuulet ovat 150 mph tai enemmän (Severe Category 4 ja Category 5) supertaifuuniksi (vaikka kaikki voivat olla erittäin vaarallisia trooppisia sykloneja ). Useimmat ilmatieteen laitokset käyttävät Maailman ilmatieteen järjestön (WMO) määritelmää jatkuvasta tuulesta, joka määrittää tuulen mittauksen 33 jalan (10,1 m ) korkeudella 10 minuutin aikana ja laskee sitten keskiarvon. Sitä vastoin Yhdysvaltain kansallinen sääpalvelu , Central Pacific Hurricane Center ja Joint Typhoon Warning Center määrittelevät jatkuvat tuulet yhden minuutin keskiarvoiksi tuulesta mitattuna samalla korkeudella 33 jalkaa (10,1 m ) [11] [12] . , ja tätä määritelmää käytetään tälle hurrikaanin mittakaavalle.
Asteikko on suunnilleen logaritminen tuulen nopeudella.
Viisi luokkaa on kuvattu seuraavissa alajaksoissa kasvavan intensiteetin mukaisessa järjestyksessä [13] . Hurrikaanien esimerkkien voimakkuus määräytyy sekä niiden rantautumisajan että niiden enimmäisintensiteetin perusteella.
| Luokka 1 | |
|---|---|
| Tasaiset tuulet | Viimeinen rantautuminen |
| 33-42 m/s 64-82 kt 119-153 km/h 74-95 mph |
Nicholas rantautuu Texasiin vuonna 2021 . |
Erittäin vaaralliset tuulet aiheuttavat jonkin verran vahinkoa
Luokan 1 hurrikaanit eivät tyypillisesti aiheuta merkittäviä rakenteellisia vaurioita useimmille hyvin rakennetuille pysyville rakenteille; ne voivat kuitenkin kaataa irtonaisia asuntoautoja ja repiä juurista tai murtaa heikkoja puita. Huonosti kiinnittyneet vyöruusu voivat rikkoutua. Rannikkotulvat ja laiturivauriot liittyvät usein myrskyihin kategorian 1. Sähkökatkot ovat yleensä laajalle levinneitä ja joskus kestävät useita päiviä. Huolimatta siitä, että ne ovat vähiten voimakas hurrikaanityyppi, ne voivat silti aiheuttaa merkittäviä vahinkoja ja olla hengenvaarallisia myrskyjä [6] .
Luokan 1 hurrikaanit, jotka saapuivat tällä intensiteetillä, ovat: Agnes (1972), Juan (1985), Ismael (1995), Danny (1997), Claudette (2003), Gaston (2004), Stan (2005), Humberto (2007) . , Isaac (2012), Manuel (2013), Earl (2016), Hermine (2016), Nate (2017), Barry (2019), Lorena (2019), Hannah (2020), Isaias (2020) ja Nana (2020) , Gamma (2020), Nora (2021), Nicholas (2021) ja Pamela (2021).
| Luokka 2 | |
|---|---|
| Tasaiset tuulet | Viimeinen rantautuminen |
| 43-49 m/s 83-95 kt 154-177 km/h 96-110 mph |
Olaf vuonna 2021 rantautumisessa Baja Californiassa . |
Erittäin vaaralliset tuulet aiheuttavat merkittäviä vahinkoja
Luokan 2 myrskyt vahingoittavat usein kattomateriaalia (joskus paljastavat katon) ja vaurioittavat huonosti asennettuja ovia ja ikkunoita. Huonosti ankkuroidut kyltit ja tuet voivat kärsiä merkittäviä vaurioita, ja monet puut voivat irrota tai murtua. Asuntovaunut, olivatpa ne ankkuroituja tai ei, vaurioituvat ja joskus tuhoutuvat, ja monet teollisuusrakennukset kärsivät myös rakenteellisia vaurioita. Suojaamattomissa kiinnityspisteissä olevat pienet alukset voivat vaurioitua . Laaja-alaiset tai lähes täydelliset sähkökatkot ovat todennäköisiä ja juomaveden hajanainen hävikki kestää todennäköisesti useita päiviä [6] .
Hurrikaanit, jotka saavuttivat huippunsa kategoriassa 2 ja saapuivat tällä intensiteetillä, ovat: Able (1952), Alice (1954), Ella (1958), Fifi (1974), Diana (1990), Gert (1993), Rose (1994), Erin (1995), Alma (1996), Juan (2003), Alex (2010), Richard (2010), Thomas (2010), Charlotte (2012), Ernesto (2012), Arthur (2014), Sally (2020), Olaf (2021), Rick (2021) ja Agatha (2022).
| Luokka 3 | |
|---|---|
| Tasaiset tuulet | Viimeinen rantautuminen |
| 50-58 m/s 96-112 kt 178-208 km/h 111-129 mph |
Grace rantautuu Meksikoon vuonna 2021 . |
Tuhoisa vahinko tulee tapahtumaan
Luokan 3 ja korkeammat trooppiset syklonit kuvataan suuriksi hurrikaaneiksi Atlantilla tai itäisellä Tyynellämerellä . Nämä hurrikaanit voivat aiheuttaa rakenteellisia vaurioita pienille asunnoille ja ulkorakennuksille, erityisesti puurunkoille tai teollisuusmateriaaleille, ja verhoseinät voivat vahingoittaa pieniä vaurioita . Rakennukset, joissa ei ole kiinteää pohjaa, kuten asuntovaunut, yleensä romahtavat ja harjakattoelementit irtoavat. Teollisuusrakennukset kärsivät yleensä vakavia ja korjaamattomia vahinkoja. Tulvat rannikolla tuhoavat pienempiä rakenteita, kun taas suuret rakenteet osuvat kelluviin roskat. Suuri määrä puita kaadetaan juurineen tai murretaan, jolloin monet alueet ovat saavuttamattomissa. Lisäksi jopa sisämaassa alue voi tulvii. Lähes kokonaisvaltainen tehohäviö on mahdollista jopa useiden viikkojen ajan, ja myös vesi todennäköisesti katoaa tai saastuu [6] .
Hurrikaanit, jotka saavuttivat huippuluokan 3 intensiteetin ja saapuivat rantaan tällä intensiteetillä, ovat: Easy (1950), Carol (1954), Hilda (1955), Audrey (1957), Celia (1970), Ella (1970), Caroline (1975), Eloise (1975), Olivia (1975), Alicia (1983), Elena (1985), Roxanne (1995), Fran (1996), Isidore (2002), Jeanne (2004), Lane (2006), Carl (2010), Otto (2016), Zeta (2020) ja Grace (2021).
| Luokka 4 | |
|---|---|
| Tasaiset tuulet | Viimeinen rantautuminen |
| 58-70 m/s 113-136 kt 209-251 km/h 130-156 mph |
tammikuuta 2022 huipussaan Yhdysvaltain rannikolla . |
Siitä tulee katastrofaalisia vahinkoja
Luokan 4 hurrikaanit johtavat yleensä laajempiin verhoseinien vaurioihin ja joissain tapauksissa täydelliseen rakenteelliseen vikaan pienemmissä kodeissa. Vakavat, korjaamattomat vauriot ja lähes täydellinen tuhoutuminen huoltoasemien ja muiden laajajänteisten rakenteiden ovat yleisiä. Siirrettävät ja teollisuustalot ovat usein litistetty. Suurin osa puista, paitsi kaikkein kestävimmät, on revitty juurineen tai murtunut, mikä eristää monia alueita. Nämä myrskyt aiheuttavat laajaa rantaeroosiota , kun taas maasto voi tulvii kauas sisämaahan. Odotettavissa on kokonaisvaltaisia ja pitkiä sähkö- ja vesihäviöitä, mahdollisesti useiden viikkojen ajan [6] .
Vuoden 1900 Galvestonin hurrikaani , Yhdysvaltoihin iskenyt tappavin luonnonkatastrofi, saavutti voimakkuutensa nykyisen luokan 4 myrskyn osalta. Muita esimerkkejä myrskyistä, jotka saavuttivat huippuluokan 4 voimakkuuden ja saapuivat rantautumaan tällä voimakkuudella: Donna (1960) , Flora (1963), Cleo (1964), Betsy (1965), Carmen (1974), Frederick (1979), Joan (1988), Iniki (1992), Louis (1995), Iris (2001), Charlie (2004), Dennis (2005), Gustav (2008), Ike (2008), Joaquin (2015), Harvey (2017), Laura (2020), Eta (2020), Iota (2020), Ida (2021) ja Jan (2022).
| Luokka 5 | |
|---|---|
| Tasaiset tuulet | Viimeinen rantautuminen |
| 70 m/s tai enemmän 137 kt tai enemmän 252 km/h tai enemmän 157 mph tai enemmän |
Dorian vuonna 2019 lähestyy Bahaman rannikkoa. |
Siitä tulee katastrofaalisia vahinkoja
Kategoria 5 on korkein luokka Saffir-Simpsonin hurrikaanin asteikolla. Nämä hurrikaanit johtavat monien asuin- ja teollisuusrakennusten kattojen täydelliseen tuhoutumiseen sekä joidenkin rakennusten täydelliseen tuhoutumiseen, kun pienet ulkorakennukset puhalletaan pois tai tuuli puhaltaa pois. Monien laajajänteisten kattojen ja seinien romahtaminen, etenkin ilman sisäisiä tukia, on yleistä. Vallitsevat erittäin vakavat ja korjaamattomat vauriot monille puurunkorakenteille sekä siirrettävien ja teollisuustalojen täydellinen tuhoutuminen. Vain tietyntyyppiset rakenteet voivat säilyä ehjinä ja vain, jos ne sijaitsevat vähintään 5-8 kilometrin etäisyydellä rannikosta. Näitä ovat toimistorakennukset, asunnot ja kerrostalot ja hotellit, joissa on kiinteä betoni- tai teräsrunkorakenne, monikerroksiset betoniautotallit sekä teräsbetonitiilistä tai betonisementtilohkoista rakennetut asuinrakennukset , joiden katto on vähintään 35 kaltevuus. astetta vaaka-asennosta ja ilman ulkonemia, ja jos ikkunat on tehty hurrikaaninkestävästä turvalasista tai ikkunaluukut. Jos useimmat näistä vaatimuksista eivät täyty, voi tapahtua katastrofaalinen rakennevaurio [6] .
Myrskytulvat aiheuttavat vakavia vahinkoja kaikkien rantaviivan lähellä olevien rakennusten alemmille kerroksille, ja monet rannikkorakenteet voivat tuhoutua kokonaan tai huuhtoutua myrskytulvassa. Käytännössä kaikki puut on revitty juurineen tai katkennut , ja osa saatetaan kuoria, mikä eristää eniten kärsineet yhteisöt. Jos hurrikaani uhkaa yhteisöjä, asuinalueiden joukkoevakuointi saattaa olla tarpeen. Odotettavissa on täydellisiä ja erittäin pitkiä sähkökatkoja ja vesihäviöitä, mahdollisesti jopa useita kuukausia [6] .
Historiallisia esimerkkejä kategorian 5 rantautumismyrskyistä ovat: Kuuba (1924), Okeechobee (1928), Bahama (1932), Cuba-Brownsville (1933), Labor Day (1935), Janet (1955 ). ), Camille (1969), Edith (1971), Anita (1977), David (1979), Gilbert (1988), Andrew (1992), Dean (2007), Felix (2007), Irma (2017) [14] , Maria (2017), Michael (2018) [15] ja Dorian (2019).
Jotkut tutkijat, mukaan lukien Kerry Emanuel ja Lakshmi Kanta, ovat kritisoineet mittakaavaa liian yksinkertaistettuna ja huomauttaneet, että mittakaavassa ei oteta huomioon myrskyn fyysistä kokoa eikä sateen määrää [8] . Lisäksi he ja muut huomauttavat, että Saffir-Simpsonin asteikko, toisin kuin maanjäristysten mittaamiseen käytetty Richterin asteikko , ei ole jatkuva ja kvantisoitu muutamaan luokkaan. Luokituksen korvaavia ehdotuksia ovat Hurricane Intensity Index, joka perustuu myrskytuulien synnyttämiin dynaamisiin paineisiin , ja Hurricane Hazard Index, joka perustuu pintatuulen nopeuteen, myrskyn maksimituulen säteeseen ja sen etenemisnopeuteen [ 16] [17] . Molemmat asteikot ovat jatkuvia, kuten Richterin asteikko [18] ; virkamiehet eivät kuitenkaan käyttäneet mitään näistä vaakoista.
Vuoden 2005 Atlantin hurrikaanikauden aikana toteutettujen voimakkaiden myrskyjärjestelmien ja hurrikaani Patrician jälkeen useat sanomalehtikolumnistit ja tiedemiehet tekivät ehdotuksen kategorian 6 käyttöön ottamiseksi, ja he ehdottivat luokan 6 myrskyjä, joiden tuulet ovat yli 280 tai 290 km/ h [8] [8] [ 19] . Uusia pyyntöjä ongelman ratkaisemiseksi esitettiin vuonna 2017 hurrikaanin Irman [20] jälkeen, ja siitä on esitetty useita uskottavalta vaikuttavia vääriä uutisia "luokan" 6 "myrskynä" [21] , osittain siksi, että monet paikalliset poliitikot käyttivät termiä. Vain muutamia tämän intensiteetin myrskyjä on tallennettu. Tällä hetkellä luokan 5 Atlantin hurrikaaniksi katsotuista 37 hurrikaanista 18:n tuulet olivat 282 km/h tai enemmän, ja näistä vain kahdeksan tuulet olivat 290 km/h tai enemmän ( työpäivän hurrikaani vuodelta 1935 , Allen , Gilbert , Mitch , Rita , Wilma , Irma ja Dorian ). Itäisen Tyynenmeren 18 hurrikaanista, joita tällä hetkellä pidetään luokan 5 hurrikaanina, vain viidessä tuulen nopeus oli 282 km/h tai enemmän ( Patsy , John , Linda , Rick ja Patricia ), ja vain kolmessa tuulet olivat 290 km/h tai enemmän. korkeampi (Linda, Rick ja Patricia). Suurin osa tähän luokkaan kuuluvista myrskyistä oli Tyynenmeren läntisen myrskyjä, joista merkittävimmät olivat Tyyppi , Halong ja Surigae vuosina 1979, 2019 ja 2021, joissa kummassakin oli jatkuvaa tuulta jopa 305 km/h [22] , sekä taifuunit Haiyan , Meranti ja Goni vuosina 2013, 2016 ja 2020, kummallakin jatkuvalla tuulella 315 km/h. Joskus ehdotettiin käyttää vielä suurempia tuulennopeuksia rajana. Marraskuussa 2018 julkaistussa sanomalehtiartikkelissa NOAA:n tutkija Jim Kosin sanoi, että voimakkaiden hurrikaanien todennäköisyys kasvaa ilmaston lämpenemisen myötä, ja ehdotti, että kategoria 6 alkaisi nopeudesta 314 km/h, ja lisäksi hypoteettinen kategoria 7 alkaisi 370 km:stä / h [23] .
Robert Simpsonin mukaan luokkaan 6 Saffir-Simpsonin asteikolla ei ole syytä, sillä se on tarkoitettu mittaamaan hurrikaanin mahdollisia vahinkoja ihmisen tekemille rakenteille. Simpson totesi, että "...kun kiipeät yli 249 km/h tuuleen, sinulla on tarpeeksi vahinkoa, jos tämä voimakas tuuli kestää jopa kuusi sekuntia rakennuksessa - se aiheuttaa vakavia vahinkoja, olipa se kuinka hyvä tahansa. on suunniteltu" [4 ] . Kuitenkin Browardin ja Miami-Daden piirikunnissa Floridassa on rakennusmääräykset, jotka edellyttävät kriittisten infrastruktuurien rakennusten kestävän luokan 5 tuulia [24] .