Binnenkort gaat boven de Noord-Atlantische Oceaan en het Caribische gebied het orkaanseizoen weer van start; misschien is het zelfs al begonnen. De meeste tropische cyclonen, daar hurricanes
genoemd, treden er op in de maanden augustus, september en oktober. Het seizoen wordt ingeperkt door één van de voorwaarden voor het ontstaan van tropische cyclonen: een zeewatertemperatuur van
ten minste 26 graden. Ook voor delen van de Stille Oceaan en voor het noorden van de Indische Oceaan geldt dit orkaanseizoen, maar er zijn ook gebieden waar cyclonen het hele jaar door kunnen
voorkomen, zoals te zien is in figuur 1 en 7.
LINKS: Figuur 1: Tropische storm en drie cyclonen boven de Indische Oceaan, 11 februari 2003. Geheel links de kust van Madagaskar. RECHTS: Figuur: Het hurricanseizoen
Veel slachtoffers en schade
Tropische stormen zijn kleinschalige depressies die vergezeld gaan van veel wind, overvloedige regenval, hoge zeegolven en vloedgolven. Bereikt de wind orkaankracht (windkracht 12), dan spreekt met van een tropische cycloon. Tropische cyclonen komen voor in de zeegebieden rond de equator die zijn aangegeven in figuur 2. Ze staan bekend onder verschillende namen, zoals hurricane in de Verenigde Staten, tyfoon of eenvoudigweg cycloon in Azië en willy-willie in Australië. De Amerikanen meten de wind door te middelen over 1 minuut; standaard volgens de normen van de Wereld Meteorologische Organisatie is 10 minuten.
Figuur 2: gebieden waar tropische cyclonen optreden:
Noord-Atlantische Oceaan, Golf van Mexico en Caribische Zee
Noordoostelijke Stille Oceaan (van Mexico tot de datumgrens)
Noordwestelijke Stille Oceaan (van de datumgrens tot Azië, inclusief de Zuid-Chinese Zee
Noordelijke Indische Oceaan met de Golf van Bengalen en de Arabische Zee.
Zuidwestelijke Indische Oceaan van Afrika tot 100 graden oosterlengte
Zuidoostelijke Indische Oceaan/omgeving Australië van 100 tot 142 graden oosterlengte
Zuidwestelijke Stille Oceaan tot Australië, van 142 graden oosterlengte tot 120 graden westerlengten
Mitch, oktober 1998
De meeste schade wordt veroorzaakt op het moment dat de tropische cyclonen de kust bereiken. De slachtoffers vallen vooral door vloedgolven, die tot 6 m hoog kunnen worden. Inhammen kunnen het vloedgolfeffect nog versterken: de Bathurst Bay Hurricane veroorzaakte in 1899 in de gelijknamige baai in Australië een opzet van maar liefst 13 m.
Als record voor het aantal slachtoffers gold lange tijd de cycloon van 7 oktober 1737 in de Golf van Bengalen, waarbij meer dan een kwart miljoen slachtoffers te betreuren waren. Inmiddels is men van mening dat een vloedgolf in Bangla Desh uit 1970 daar niet voor onderdeed; sommige bronnen schatten het aantal doden bij die catastrofe zelfs op 300 000.
Ook als de schade in het kustgebied gering is, kan overvloedige neerslag meer landinwaarts plotseling opkomende overstromingen teweeg brengen. Soms komen neerslaghoeveelheden voor van 750 mm, dat is evenveel als er in Nederland in een heel jaar valt. De neerslag vormt bij alle tropische stormen die het land optrekken, een even grote bedreiging; het criterium van windkracht 12, zoals dat geldt voor de cycloon- of hurricanestatus, is daarbij niet van belang. Boven zee treden extreem hoge golven op, bijvoorbeeld 30 m bij de hurricane Luis uit 1995.
In de laatste decennia eisen de tropische cyclonen vooral een hoge tol in bijvoorbeeld Bangla Desh, waar vloedgolven makkelijk ver het land kunnen binnendringen en de infrastructuur ontbreekt om de bevolking te beschermen, te evacueren of tijdig te waarschuwen. In de Verenigde Staten viel het aantal slachtoffers de laatste decennia mee. Deels komt dit door tijdiger signalering dankzij weersatellieten, nauwkeuriger verwachtingen, effectievere berichtgeving, tijdiger evacuaties, een beter voorbereid publiek en een professioneler 'calamiteitenmanagement' door de Amerikaanse overheid. Daarnaast is er sprake van toeval of, zo men wil, geluk: naar verhouding weinig belangrijke orkanen trokken in dichtbevolkte streken het land op. Door de sterke groei van de bevolking langs de Amerikaanse oostkust en de complexiteit van een evacuatie, is ook in de Verenigde Staten een ramp in de toekomst toch niet uit te sluiten.
Warm zeewater
Tropische cyclonen zijn kleinschaliger dan 'gewone' hoge- en lagedrukgebieden van de gematigde breedten; ze hebben een doorsnede van 500-1500 km. De orkaanwinden doen zich uitsluitend voor in de kern, die slechts 1-4% beslaat van de totale omvang. De levensduur bedraagt gewoonlijk 5-10 dagen, maar is soms veel langer. In 2002 had Kyle een levensduur van 22 dagen; Ginger hield het in 1971 28 dagen vol.
Gerekend over de gehele aardbol zijn er elk jaar 80-90 tropische stormen; ongeveer 2 op de 3 stormen ontwikkelen zich tot een orkaan. Op de Noord-Atlantische Oceaan loopt het aantal tropische stormen per jaar uiteen van 4 (1983) tot 21 (1933); gemiddeld zijn het er ongeveer 10.
De meeste tropische cyclonen komen tot ontwikkeling in een gebied tussen 5 en 20 graden noorder- of zuiderbreedte. Verder van de evenaar weg is het zeewater te koud; we zagen al dat dit bij voorkeur 26 graden moet zijn of warmer. Verdampend zeewater is namelijk een belangrijke bron van energie voor een cycloon; daarnaast levert de achtergrondstroming een bijdrage, evenals de condensatiewarmte die vrij komt in de zware buien in de buurt van het centrum van de cycloon. Overigens wordt slechts 2,5% van die energie gebruikt voor het aandrijven van de orkaanwinden. Het gaat natuurlijk wel om grote hoeveelheden energie: een 'gemiddelde' orkaan bevat een hoeveelheid energie die gelijk is aan vijf maal het totale energiegebruik van de hele mensheid in 1990.
Doordat de afwijkende kracht van de aardrotatie, ook wel corioliskracht genoemd, eveneens een belangrijke rol speelt, houden de cyclonen wat afstand tot de evenaar; in de buurt van de evenaar is de corioliskracht namelijk nul.
Tropische cyclonen ontstaan aan het eind van de zomer en in het begin van de herfst als het zeewater op z'n warmst is. (Graphic by Robert Simmon, NASA GSFC)
Om tropische cyclonen tot ontwikkeling te laten komen moet verder de atmosfeer boven de tropische oceaan voldoende onstabiel zijn, zonder dat de wind er weer te veel verandert met de hoogte. Ze ontstaan niet 'uit het niets'; er moeten in de buurt van het aardoppervlak al storingen aanwezig zijn (zogeheten 'easterly waves'), die onder de hierboven genoemde voorwaarden uit kunnen (niet noodzakelijkerwijs moeten) groeien tot een tropische storm. Voor de hurricanes in het Caribische gebied geldt dat die storingen meestal afkomstig zijn uit Afrika; ze drijven al ontwikkelend met de noordoostpassaat - ten zuiden van het subtropisch hogedrukgebied bij de Azoren langs - de Atlantische Oceaan over (figuur 3). Deze stroming drijft ze naar het Caribische gebied, waar ze over de eilanden kunnen razen, aan land kunnen gaan of naar het noorden afbuigen. Boven land neemt de windsnelheid door wrijving enigszins af, maar de vlagerigheid neemt toe. Doordat juist de windstoten de meeste schade veroorzaken, raakt men zo van de regen in de drup, Pas na enkele uren boven land begint de orkaan in kracht af te nemen; hij raakt dan namelijk afgesneden van zijn belangrijkste energiebron: het warme zeewater.
Figuur 3: Hurricanes ontwikkelen zich uit storingen bij Afrika, via de tussenstadia van (van rechts af) tropische depressie en tropische storm tot tropische cycloon.
Sommige, naar het noorden afgebogen, tropische cyclonen komen terecht in de westelijke stroming van de gematigde breedten. Ze gaan dan over in een 'normale' depressie en worden in de richting van Europa gevoerd. Voor zover bekend maakte een tropische cycloon slechts éénmaal de oceaanoversteek af en kwam terecht aan de Ierse westkust, waar hij veel schade aanrichtte; dat was Debbie in 1961. In onze omgeving wordt gemiddeld eens per jaar een ex-cycloon gesignaleerd; vaak gaat het dan om actieve depressies die veel regen en wind met zich meebrengen.
Oog
De tropische cyclonen verschijnen niet met vaste regelmaat; nu eens vormen zich verscheidene orkanen min of meer gelijktijdig, zoals in het geval van figuur 1, dan weer is er 2 – 3 weken weinig of geen activiteit. Het meest opvallende kenmerk van een tropische cycloon is het wolkenvrije oog (bijvoorbeeld figuur 4), waar dalende luchtbewegingen optreden. Het oog heeft een diameter van 30-50 km en is op satellietbeelden gewoonlijk goed te zien.
Figuur 4: Hurricane Fran, 4 september 1996.
Tropische cycloon met oog (eye), 'muur' (eyewall), regenbanden (rain bands) en spiraalsgewijs uitstromende lucht aan de bovenzijde.
De luchtdruk is in (of vanuit de satelliet bezien, onder) het oog het laagst. Rondom het oog bevindt zich een 'muur' van actieve bewolking; daar gaat de lucht met snelheden van 100-150 km per uur omhoog. Aan het aardoppervlak direct onder de 'muur' treden de hoogste windsnelheden op. Aan de bovenzijde op zo'n 18 km hoogte, stroomt de lucht met bewolking weer spiraalsgewijs naar buiten. Daardoor vormt er zich aan de bovenkant van de cycloon een kap van ijswolken, die eveneens op satellietbeelden markant zichtbaar is.
Direct buiten de 'muur' bevinden zich regenbanden die evenwijdig aan de wind naar het centrum toe lijken te spiraliseren. Deze banden zijn 5-50 km breed en 100-300km lang. Ze veroorzaken neerslagintensiteiten van 25 mm per uur of meer over een klein oppervlak, ongeveer 10% van het totale gebied waar de cycloon het laat regenen.
Naamgeving
De naam 'hurricane' is afgeleid van 'Hurakan', een van de scheppende goden van de Maya's, die met zijn adem over de chaotische wateren blies en zo droog land creëerde. Op hun beurt hebben tropische cyclonen eveneens namen. Het bekendst zijn de jongens- en meisjesnamen, maar in landen als Korea, Thailand, Vietnam, China, Japan worden historische namen van goden gebruikt, zoals Prapiroon (Regengod), Wukong (Apenkoning) of Dianmu (Moeder van de Bliksem).
Hurricanes in het Caribische gebied werden een aantal eeuwen lang aangeduid met de naam van de heilige van de dag waarop de hurricane optrad. Zo werd Puerto Rico op 26 juli 1825 aan het begin van een vroeg seizoen getroffen door de verwoestende orkaan Santa Ana en op 13 september 1876 door hurricane San Felipe. Toen er in 1928 op dezelfde dag opnieuw een orkaan toesloeg, werd dat San Felipe 2. Overigens paste men in een ver verleden in Nederland een zelfde principe toe. Zo herinnert De Biesbosch thans nog steeds aan de St Elisabethsvloed van 18 november 1421 en de vloed op 'St Felix Quade Saterdach', 5 november 1530, gaf de aanzet tot de ondergang van Reimerswaal op Zuid Beveland.
Na de heiligennamen kwamen de geografische coördinaten in gebruik, maar deze praktijk vertraagde de communicatie en gaf aanleiding tot veel fouten in de berichtgeving.
De Australische meteoroloog Clement Wragge komt de eer toe aan het eind van de 19e eeuw als eerste meisjesnamen te hebben gebruikt voor tropische stormen. In de Tweede Wereldoorlog werd dat gebruik van meisjesnamen in alfabetische volgorde ook de normale praktijk in het Caribische gebied. Elke tropische depressie van ten minste windkracht 8 krijgt een eigen naam. In 1978 deden voor het eerst jongensnamen hun intrede, aanvankelijk alleen in het gebied van de Stille Oceaan voor de Amerikaanse westkust, een jaar later ook op de Atlantische Oceaan en in de Golf van Mexico. Er zijn zes namenlijsten opgesteld; om de zes jaar komen dezelfde namen dus weer terug. Een uitzondering wordt gemaakt voor de namen van verwoestende orkanen die weergeschiedenis hebben geschreven en die men zich nog generaties lang kan heugen; deze worden van de lijst afgevoerd en vervangen door nieuwe. Sinds 1954 is dat 40 keer gebeurd. De meest recente voorbeelden zijn Allison, Iris en Michelle uit 2001, Keith uit 2000 en Floyd en Lenny uit 1999. De lijst van namen voor 2003 staat in Tabel 1. Merk op dat de Q, U, X, Y en Z niet worden gebruikt.
