แผงด้านซ้าย: การสะสมปริมาณน้ำฝนเป็นเวลาสี่วันสิ้นสุดวันอังคาร ส.ค. 29, 2017 ที่ 9 am CDT แผงด้านขวา: การคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนสำหรับชั่วโมง 24 จาก 9 am วันอังคาร, สิงหาคม 29 ถึง 9 am วันพุธ, สิงหาคม 30 กรมอุตุนิยมวิทยาแห่งชาติกล่าวว่านักพยากรณ์ต้องเปลี่ยนขนาดสีตามปกติเพื่อแสดงปริมาณน้ำฝนที่รุนแรงในเท็กซั อากาศแห่งชาติบริการ

ฝนห้าสิบนิ้ว น้ำเก้าล้านล้านแกลลอน. ชายฝั่งอ่าวเท็กซัสและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตเมืองฮุสตันได้รับน้ำท่วมจากพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์ และตามที่เขียนไว้นี้ฝนยังคงไหลอย่างต่อเนื่องตามแนวชายฝั่งของอ่าวกัลฟ์พร้อมกับภัยคุกคามจากน้ำท่วมที่แผ่ขยายไปทางตะวันออกผ่านนิวออร์ลีนส์ไปยังฟลอริดาขอทาน

แม้แต่ในส่วนที่ฝนตกชุกและน้ำท่วมง่ายที่สุดของสหรัฐอเมริกาผลรวมของปริมาณน้ำฝนและน้ำท่วมยังทำลายสถิติ แล้วอะไรที่ทำให้ฮาร์วีย์เป็นโปรดิวเซอร์ที่ยอดเยี่ยมเช่นนี้?

A 'รถไฟ' ของพายุฝน

ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาในสถานที่ที่กำหนดสามารถต้มลงไปในสมการอย่างง่าย ๆ อย่างน่าประหลาดใจ: ปริมาณน้ำฝนโดยรวมเท่ากับอัตราปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยคูณด้วยระยะเวลาปริมาณน้ำฝน ฝนที่ตกลงมามากที่สุด ฝนที่ยากที่สุดสำหรับที่ยาวที่สุด

พายุหมุนเขตร้อนโดยทั่วไป ได้แก่ ผู้ผลิตฝนที่มีประสิทธิภาพมากเพราะมันดึงไอน้ำจำนวนมากเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากมหาสมุทรอันอบอุ่น อากาศชื้นที่เพิ่มขึ้นและไอน้ำควบแน่นและส่วนใหญ่ของน้ำที่ตกลงมาเป็นฝน พายุหมุนเขตร้อนยังสามารถอยู่ได้นาน หากการเคลื่อนไหวของพวกเขาช้าลงจากนั้นภูมิภาคใดพื้นที่หนึ่งสามารถสัมผัสกับปริมาณน้ำฝนที่ตกหนักเป็นเวลาหลายวัน

แม้จะเปรียบเทียบกับพายุหมุนเขตร้อนอื่น ๆ ฝนจากฮาร์วีย์ก็ยากมากและหายไปเป็นเวลานาน ในเย็นวันเสาร์ (สิงหาคม 26) สู่เช้าวันอาทิตย์ (สิงหาคม 27) กลุ่มพายุที่รุนแรงพัฒนาไปทางทิศตะวันออกของใจกลางเมืองฮาร์วีย์และตั้งขึ้นตรงฮูสตัน นี่เป็นกระบวนการที่รู้จักกันในชื่อ“ echo training” ซึ่งปรากฏว่าเซลล์พายุฝนฟ้าคะนองแต่ละคันเปรียบเสมือนรถรางที่ผ่านจุดซ้ำแล้วซ้ำอีกและนำติดตัวไปด้วย ฝนตกหนัก

แถบฝนนี้ผลิตฝนได้ถึงหกนิ้วต่อชั่วโมงซึ่งเป็นอัตราที่สูงมากและมันยังคงอยู่เหนือพื้นที่รถไฟใต้ดินฮุสตันเป็นเวลาหลายชั่วโมงโดยมีอีกไม่กี่คู่ที่ตามมาทันทีหลังจากนั้น สถานที่เดียวทางตะวันออกเฉียงใต้ของเมืองฮุสตันบันทึก 13.84 นิ้วในเวลาเพียงสามชั่วโมง ฝนตกตั้งแต่คืนวันเสาร์จนถึงเช้าวันอาทิตย์ได้เริ่มเกิดอุทกภัยครั้งใหญ่ในพื้นที่เมืองฮุสตัน

ฝนตกอย่างไม่หยุดยั้ง

จากนั้นหลังจากการระเบิดครั้งแรกที่รุนแรงครั้งนี้ก็ไม่มีการทุเลา โดยปกติแล้วเมื่อพายุหมุนเขตร้อนหันไปทางขั้วจากเขตร้อนไปยังสหรัฐอเมริกามันจะมีปฏิสัมพันธ์กับระบบสภาพอากาศระดับกลางอย่างน้อยหนึ่งระบบที่จะส่งพายุผ่านไปหนึ่งหรือสองวัน แต่เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมากระแสไอพ่นอยู่ในตำแหน่งที่ดีไปทางทิศเหนือของรัฐเท็กซัสดังนั้นจึงไม่มีการรบกวนใด ๆ เกิดขึ้นเลยและศูนย์กลางการไหลเวียนของฮาร์วีย์ก็แทบจะไม่เคลื่อนไหวเลย เป็นผลให้ทั่วชายฝั่งเท็กซัส (และตอนนี้หลุยเซียน่า) มีช่วงเวลาที่มีปริมาณน้ำฝนที่รุนแรง (ในจำนวนของ rainbands อธิบายไว้ข้างต้น) พร้อมกับไฟแช็ก แต่ยังคงเป็นรูปธรรมสะสม

การรวมกันของอัตราฝนที่สูงผิดปกติและระยะเวลายาวนานส่งผลให้พื้นที่ขนาดใหญ่มากโดยมีปริมาณน้ำฝน 30 ถึง 45 นิ้วในไม่กี่วัน

พวกเราที่ศึกษาปริมาณน้ำฝนและน้ำท่วมสูงและผู้ที่อาศัยอยู่ในและรอบ ๆ ฮูสตันรู้ว่าบริเวณนี้เสี่ยงต่อการเกิดฝนตกหนักและน้ำท่วมที่อันตรายและอันตรายถึงชีวิต ผู้ถือครองมาตรฐานก่อนหน้านี้สำหรับปริมาณน้ำฝนที่มากที่สุดในภูมิภาคคือ Tropical Storm Allison ในเดือนมิถุนายน 2001 ซึ่งผลิตฝนมากกว่าฮุย 40 เพียงกว่า 2015 แต่การสะสมที่มากเกินไปนั้นได้รับการแปลอย่างเป็นธรรม เมษายน 18-19, 2016

ในเหตุการณ์เดือนเมษายน 2016 มีพายุข้ามคืนที่รุนแรงจำนวนมากผลิตขึ้นเป็น 15 "ฝนในเวลาไม่กี่ชั่วโมงคล้ายกับ" การฝึกอบรม "สายฝนในฮาร์วีย์ แต่สำหรับฮาร์วีย์พื้นที่ที่ปกคลุมด้วยฝนตกหนักมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมากมาย และฝนยังคงมีอยู่หลายวันสำหรับการเปรียบเทียบในหนึ่งวัน (สิ้นสุดวันอาทิตย์ตอนเช้าสิงหาคม 27, 2017) พื้นที่ที่ปกคลุมด้วยสายฝนจากฮาร์วีย์เกิน 16 "มีขนาดใหญ่กว่าเหตุการณ์น้ำท่วมในเดือนเมษายน 2016 ทั้งหมดและอย่างน้อย อีกสองวันของการสะสมที่คล้ายกันได้ติดตาม

ความเสี่ยงจากพายุทอร์นาโด

เพื่อให้เรื่องแย่ลงไปอีกมีพายุทอร์นาโดจำนวนมากที่รายงานว่าฝนตกบนฝั่ง มันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะเกิดพายุทอร์นาโดขึ้นกับพายุเฮอริเคนที่เกิดจากดินถล่ม แต่สิ่งที่ทำให้ฉันในกรณีนี้คือการเตือนพายุทอร์นาโดในสถานที่เดียวกันที่เพิ่งได้รับฝนจำนวนมาก

กลุ่มวิจัยของฉันได้ศึกษาความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับสถานการณ์อันตรายหลายอย่างและโดยเฉพาะเมื่อ ภัยคุกคามจากพายุทอร์นาโดและน้ำท่วมฉับพลันเกิดขึ้น ในสถานที่เดียวกันในเวลาเดียวกันเนื่องจากการตอบสนองเชิงป้องกันต่ออันตรายเหล่านั้นสามารถขัดแย้งกันได้ สำหรับคนที่อยู่ภายใต้ทั้งพายุทอร์นาโดและคำเตือนน้ำท่วมฉับพลันในเวลาเดียวกันเป็นเรื่องธรรมดาที่น่าประหลาดใจ - คำเตือนที่ทับซ้อนกันเหล่านี้เกิดขึ้นโดยเฉลี่ยประมาณ 400 ครั้งต่อปี

แต่สถานการณ์นี้ถูกนำไปสู่จุดสูงสุดใหม่ในช่วงฮาร์วีย์เมื่อมีการออกคำเตือนพายุทอร์นาโดในเวลาเดียวกับที่เจ้าหน้าที่ฉุกเฉินส่งข้อความให้คนไปที่หลังคาเพื่อความปลอดภัย (แทนที่จะเสี่ยงที่จะติดอยู่ในห้องใต้หลังคา) ภาพวิดีโอของน้ำ (แต่ยังเป็นวีรบุรุษ) ด้วยความเจ็บปวดช่วยพูดถึงผลกระทบของมนุษย์อันมหาศาลของพายุที่มีหลายแง่มุม

การคาดการณ์เฉพาะจุด

สิ่งสุดท้ายที่น่าทึ่งประการหนึ่งเกี่ยวกับปริมาณน้ำฝนของเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์คือความแม่นยำของแบบจำลองการพยากรณ์อากาศเชิงตัวเลขและนักพยากรณ์มนุษย์ที่ใช้มันเพื่อการพยากรณ์อย่างเป็นทางการกำลังเน้นการสะสมของฝนอย่างไม่น่าเชื่อ

แบบจำลองการพยากรณ์ระยะกลางอย่างน้อยหนึ่งสัปดาห์ล่วงหน้าแสดงให้เห็นว่าฮาร์วีย์จนตรอกตามชายฝั่งเท็กซัสและมีฝนตกมาก เมื่อเหตุการณ์ใกล้เข้ามาแบบจำลองเชิงตัวเลขทุกตัวแสดงการสะสมมากกว่า 25 นิ้ว บ่อยครั้งเมื่อนักอุตุนิยมวิทยาเห็นแบบจำลองที่ทำให้เกิดการคาดการณ์เหตุการณ์ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนเราค่อนข้างสงสัยในคำแนะนำนั้นเพราะไม่มีจุดอ้างอิงเปรียบเทียบ แต่ในกรณีนี้แบบจำลองมีข้อตกลงอย่างใกล้ชิดเกี่ยวกับศักยภาพของเหตุการณ์สำคัญอย่างแท้จริงและนักพยากรณ์เห็นถึงแรงโน้มถ่วงของสถานการณ์

ศูนย์พยากรณ์อากาศ NOAA ซึ่งทำให้การคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนอย่างเป็นทางการ (และไม่ค่อยมีจำนวนมากที่สุด) ในช่วงบ่ายวันศุกร์ (สิงหาคม 25) คาดการณ์แนวกว้างกว่า 20 นิ้วโดยมีพื้นที่แยกโดดเดี่ยวถึง 40 "ไม่เคยมีมาก่อนศูนย์พยากรณ์อากาศ ออก“ ความเสี่ยงสูง” ของปริมาณน้ำฝนที่มากเกินไปล่วงหน้าสามวันโดยปกติความไม่แน่นอนของการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนไม่อนุญาตให้มีความมั่นใจเพียงพอที่จะทำเช่นนั้นในความเป็นจริงโปรโตคอลของพวกเขาไม่ได้อนุญาตล่วงหน้า แต่สำหรับปริมาณน้ำฝนของฮาร์วีย์พวกเขาทำสิ่งนี้ในวันติดต่อกันและมีความแม่นยำสูงเนื่องจากเหตุการณ์ที่คาดการณ์ไว้มากที่สุด (ข้อผิดพลาดหลักในการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนล่วงหน้าของพายุคือ แทนที่จะอยู่ตรงกลางของฮุสตัน)

ด้านหนึ่งของการศึกษาปริมาณน้ำฝนที่รุนแรงและน้ำท่วมฉับพลันคือระบบพายุที่หลากหลายที่สามารถผลิตฝนตกหนักและพยายามหาว่าส่วนผสมมารวมกันในแต่ละสถานการณ์ที่หลากหลายเพื่อแจ้งและปรับปรุงการพยากรณ์ในอนาคตได้อย่างไร สำหรับเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์นักวิจัยและนักพยากรณ์จะวิเคราะห์ส่วนผสมที่นำไปสู่การเกิดน้ำท่วมครั้งใหญ่เป็นประวัติการณ์ในอีกหลายปีข้างหน้า

เกี่ยวกับผู้เขียน

รัสชูมัคเกอร์รองศาสตราจารย์วิทยาศาสตร์บรรยากาศ มหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโด

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน