Сильный ветер - обычное явление в Нью-Йорке (NYC). Разнообразные типы ветра могут возникать без предупреждения, нанося ущерб имуществу и инфраструктуре, нарушая работу транспорта, валя деревья и линии электропередач, а также вызывая серьезные травмы.
Плотная высотная застройка Нью-Йорка, большое количество старых зданий и множество открытых строительных площадок повышают его уязвимость перед опасными ветрами.
В чем заключается опасность?
Большинство жителей Нью-Йорка знают, что время от времени им приходится бороться с сильным ветром, но не все сильные ветры вызываются одним и тем же типом погодных систем.
Опасные сильные ветры могут возникать из-за резких перепадов давления, сильных фронтальных систем, бурь, ураганов и сильных гроз, которые могут вызвать прямолинейные ветры или торнадо.1NOAA National Severe Storms Laboratory, "Research at NSSL: Damaging Winds," National Oceanic and Atmospheric Administration. Сильные ветры могут сопровождаться или не сопровождаться осадками и могут различаться по географической протяженности, интенсивности и продолжительности. Например, события могут варьироваться от коротких всплесков высокоскоростного ветра, как при сильной грозе, до длительных периодов устойчивого ветра, как при урагане. Сильные грозы обычно имеют время предупреждения менее часа, а ниспослания, тропические циклоны и другие типы явлений с сильным ветром обычно имеют время предупреждения от нескольких часов до нескольких дней.
| События, связанные с сильным ветром | Характеристики |
|---|---|
| Прямолинейные ветра | - Наиболее часто встречается при штормах - Обычно дует в одном направлении, но может меняться в течение события - Скорость превышает 50-60 миль в час (миль/ч) - Связано с интенсивным низким атмосферным давлением - Продолжительность до одного дня |
| Гроза | - Штормы, способные вызвать сильные порывы ветра, проливной дождь и град - Штормы, иногда сопровождающиеся торнадо. |
| Торнадо | - Связано с сильной грозой - Сильно вращающийся столб воздуха - Скорость ветра варьируется от 65 до 300 миль/ч. |
| Микровзрыв / Макровзрыв | - Связано с грозой - Мощный нисходящий поток, который может вызвать серьезные локальные повреждения. |
| Ураганы | - Самая высокая интенсивность погодной системы тропического циклона - Вращение против часовой стрелки вокруг центра низкого давления - Сохраняет силу над водой - Сопровождается полосами сильных гроз и, возможно, торнадо - Хорошо выраженный центр низкого давления ("глаз") - Устойчивые ветры 74 миль/ч или более. |
| Пасмурные явления | - Вращение против часовой стрелки вокруг центра низкого давления - Формируется и сохраняет силу над сушей или водой - Часто ассоциируется с ветреными осадками (снег, мокрый снег, ледяной дождь). |
Причины сильных ветров
Нью-Йорк подвержен различным сильным ветрам, каждый из которых имеет свои особенности. Для целей данного профиля под сильным ветром понимается ветер со скоростьюболее 50-60 миль/ч, что соответствует определению разрушительного ветра, данному Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA). Поскольку штормы и ураганы более подробно рассматриваются в профиле "Прибрежные штормы", для целей данного профиля опасности сильные ветры сгруппированы в три категории, приведенные ниже:
Типы явлений сильного ветра
Сильные грозы
Сильные грозы, способные образовывать крупные градины (также известные как град), разрушительные ветры и торнадо, могут представлять серьезную угрозу для жизни, безопасности и имущества людей в Нью-Йорке.
Грозы обычно являются локальными явлениями. По данным Национальной метеорологической службы (NWS), средняя гроза в США имеет диаметр 15 миль и длится в среднем 30 минут. Несерьезные грозы имеют скорость ветра менее 58 миль в час и могут вызывать молнии, дождь, а иногда и мелкий град.
Около 10 процентов гроз в Соединенных Штатах классифицируются как сильные, с ветром не менее 58 миль/ч и/или крупным градом не менее одного дюйма в диаметре. Сильные грозы возникают, когда теплый, влажный воздух сталкивается с более холодным. Когда теплый воздух поднимается вверх, влага конденсируется и накапливает энергию, формируя грозовое облако. Эта накопленная энергия высвобождается в виде сильной грозы. В тяжелых случаях структура грозы создает вертикальный восходящий поток, который может вращаться в течение нескольких часов, приводя к опасным торнадо, сильным ветрам и граду.
Град состоит из падающих частиц льда. Град образуется, когда теплый, влажный воздух поднимается в верхнюю тропосферу и охлаждается ниже точки замерзания. Затем водяной пар конденсируется в кристаллы льда. Эти кристаллы льда остаются во взвешенном состоянии под воздействием высокоскоростных восходящих ветров, увеличиваются в размерах и в конце концов падают на землю в виде града, скорость которого может достигать 100 миль в час и более.2NOAA National Severe Storms Laboratory, "Severe Weather 101: Hail Basics," National Oceanic and Atmospheric Administration.
Как правило, размер градин зависит от силы грозы. В Нью-Йорке диаметр града обычно составляет от 0,20 до 2,0 дюймов.
Сильные штормы с сильным ветром создают несколько опасностей - сломанные сучья деревьев, оборванные линии электропередач и летящие обломки, которые могут привести к перебоям в подаче электроэнергии, транспортным перебоям, повреждению зданий и автомобилей, а также к травмам или смерти людей.
Торнадо
Торнадо - это яростно вращающийся столб воздуха со скоростью ветра от 65 до более 300 миль/ч. Эти недолговечные штормы обычно выглядят как вихревые воронкообразные облака, простирающиеся от основания грозового облака вниз к земле. Торнадо изначально прозрачны и обладают чрезвычайно сильным ветром - это опасно, поскольку их невозможно легко увидеть. По мере того, как они набирают обломки и пыль, а их водяной пар конденсируется, они приобретают сероватый цвет.3Федеральное агентство по управлению чрезвычайными ситуациями, "Торнадо", Федеральное агентство по управлению чрезвычайными ситуациями.
Торнадо - самое сильное атмосферное явление, возникающее над сушей, а на небольшой территории они наиболее разрушительны. За считанные секунды торнадо могут выкорчевать деревья, разрушить здания и превратить безобидные предметы в смертоносные ракеты. Предсказать их появление бывает непросто, поэтому у официальных лиц может быть всего несколько минут, чтобы предупредить людей о необходимости искать укрытие и принимать другие меры предосторожности для обеспечения их безопасности.
Разрушительный путь торнадо может быть более одной мили в поперечнике и 50 миль в длину. Каждый год в Соединенных Штатах проносится в среднем 1200 торнадо, в результате чего погибает от 60 до 65 человек и 1500 получают ранения.4Министерство торговли США, Руководство по готовности: Включая информацию о безопасности при торнадо для школ, Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
События, не связанные с грозой и сильным ветром
Не все сильные ветры связаны с сильными грозами и торнадо. Другие типы бурь, которые влияют на Нью-Йорк, являются результатом сложных взаимодействий в атмосфере. Сильные ветры являются побочным продуктом определенных процессов в воздухе - например, когда атмосферные условия перемещают воздух из областей высокого давления в области низкого давления, а также когда взаимодействуют сильные холодные и теплые фронтальные системы.
Две другие причины сильных ветров, хорошо знакомые жителям Нью-Йорка, - ураганы и штормы - включены в профиль опасности "Прибрежные штормы".
Сильный ветер может создать целый ряд опасностей - поваленные деревья и линии электропередач, летящие обломки и обрушения зданий. Любая из этих опасностей может привести к перебоям в подаче электроэнергии, нарушению работы транспорта, повреждению зданий и автомобилей, а также к травмам и смерти людей.
Летающие обломки - основная причина ущерба во время урагана. Даже если здание остается структурно прочным, разбитое оконное стекло может травмировать людей внутри и снаружи здания и позволить ветру нанести значительный ущерб внутри.5Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) и Военный департамент штата Вашингтон. Брошюра о ветровых бурях.https://web.archive.org/web/20170801174917/www.wrh.noaa.gov/sew/WindstormBro.pdf.
Атрибуты/характеристики сильного ветра
Тяжесть
В зависимости от типа сильного ветра, обрушившегося на Нью-Йорк, NOAA использует две различные шкалы для описания события. Усовершенствованная шкала Фуджиты используется для классификации силы торнадо, а шкала ветров Бофорта - для классификации интенсивности скорости ветра. В каждой из них более высокие цифры на шкале ассоциируются с более высоким уровнем материального ущерба. Размер градин и скорость порывов ветра также могут быть использованы для определения степени тяжести гроз.
Сильные грозы
Сильная гроза вызывает порывы ветра скоростью 58 миль/ч и более и/или град диаметром один дюйм и более.
Размер градин варьируется в широких пределах, и его величина коррелирует с силой грозы.
Размер града и связанные с ним повреждения
Размер и повреждения от града
Торнадо
Сильные грозы также могут вызывать торнадо. До 2007 г. NWS использовала шкалу Фуджиты (F-Scale) в качестве стандартного измерения для оценки силы торнадо. С 1 февраля 2007 г. NWS использует усовершенствованную шкалу Фуджиты (EF-Scale) в качестве стандартного измерения.
Шкала EF более сложная, чем шкала F, и позволяет геодезистам оценивать силу торнадо с большей точностью. Однако шкала F по-прежнему используется для того, чтобы вписать недавние события с сильным ветром в исторический контекст.
На диаграмме NOAA сравниваются эти две шкалы и указывается серьезность ущерба, связанная с этими рангами.
Усовершенствованная шкала Фуджита
| Рейтинг EF | 3 Второй порыв (миль/ч) |
|---|---|
| 0 | 65-85 |
| 1 | 86-110 |
| 2 | 111-135 |
| 3 | 136-165 |
| 4 | 166-200 |
| 5 | Более 200 |
Ветряные бури
Шкала ветров Бофорта используется для того, чтобы соотнести наблюдения, сделанные во время ветровых явлений, с различными уровнями силы и скорости ветра.7Национальная метеорологическая служба, "Шкала ветров Бофорта", Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
Шкала ветров Бофорта
| Force | Скорость | Описание | Технические характеристики для использования на море | |
| (миль/ч) | (узлы) | Спецификации для использования на земле | ||
| 0 | 0-1 | 0-1 | Спокойствие | Море как зеркало. |
| Спокойствие; дым поднимается вертикально. | ||||
| 1 | 1-3 | 1-3 | Легкий воздух | Образуются гребни, похожие на чешуйки, но без пенных гребней. |
| Направление ветра показывает дымовой поток, но не ветряные лопасти. | ||||
| 2 | 4-7 | 4-6 | Легкий бриз | Небольшие волнообразные волны, все еще короткие, но более выраженные. Гребни имеют стеклянный вид и не ломаются. |
| Ветер ощущается на лице; листья шелестят; обычные лопасти двигаются под действием ветра. | ||||
| 3 | 8-12 | 7-10 | Нежный бриз | Крупные волны. Гребни начинают ломаться. Пена имеет стекловидный вид. Возможно, разбросаны белые кони (белые шапки). |
| Листья и мелкие веточки в постоянном движении; ветер удлиняет легкий флаг. | ||||
| 4 | 13-18 | 11-16 | Умеренный бриз | Небольшие волны, становящиеся все более крупными; довольно часто встречаются белые лошади. |
| Поднимает пыль и рыхлую бумагу; перемещает небольшие ветки. | ||||
| 5 | 19-24 | 17-21 | Свежий бриз | Умеренные волны, принимающие более выраженную длинную форму; образуется много белых лошадей. |
| Маленькие деревья в листьях начинают качаться; на внутренних водоемах образуются гребни волн. | ||||
| 6 | 25-31 | 22-27 | Сильный бриз | Начинают образовываться большие волны; белые пенные гребни становятся все более обширными. |
| Большие ветки в движении; свист слышен в телеграфных проводах; зонтики используются с трудом. | ||||
| 7 | 32-38 | 28-33 | Рядом с Гейлом | Море нагромождается, и белая пена от разбивающихся волн начинает разлетаться полосами по направлению ветра. |
| Целые деревья в движении; неудобство, испытываемое при ходьбе против ветра. | ||||
| 8 | 39-46 | 34-40 | Гейл | Умеренно высокие волны большей длины; края гребней начинают разбиваться на волчки. Пена разлетается хорошо заметными полосами вдоль направления ветра. |
| Обрывает ветки с деревьев; обычно мешает продвижению. | ||||
| 9 | 47-54 | 41-47 | Сильный шторм | Высокие волны. Плотные полосы пены вдоль направления ветра. Гребни волн начинают опрокидываться, кувыркаться и переворачиваться. Брызги могут ухудшить видимость. |
| Незначительные структурные повреждения (дымовые горшки и шифер удалены). | ||||
| 10 | 55-63 | 48-55 | Шторм | Очень высокие волны с длинными нависающими гребнями. Образовавшаяся пена большими пятнами разносится плотными белыми полосами по направлению ветра. В целом, поверхность моря приобретает белый вид. Волнение моря становится тяжелым и похожим на удар. Видимость ухудшается. |
| Редко встречается в глубине страны; деревья выкорчевываются с корнем; происходит значительный структурный ущерб. | ||||
| 11 | 64-72 | 56-63 | Жестокий шторм | Исключительно высокие волны (малые и средние корабли могут на время пропасть из виду за волнами). Море полностью покрыто длинными белыми пятнами пены, лежащими вдоль направления ветра. Повсюду края гребней волн вздымаются в пену. Видимость ухудшается. |
| Встречается очень редко; сопровождается обширными разрушениями. | ||||
| 12 | 72-83 | 64-71 | Ураган | Воздух наполнен пеной и брызгами. Море полностью белое от летящих брызг; видимость очень сильно ухудшилась. |
Вероятность
Сильные ветры и суровые погодные условия часто влияют на Нью-Йорк. Учитывая частоту этих явлений в прошлом, опасность, связанная с сильными ветрами, весьма вероятна в будущем.
Сильные грозы
Нью-Йорк оценивает вероятность будущих явлений сильного ветра на основе годовой частоты сильных гроз в прошлом. Согласно базе данных Нью-Йорка по истории опасностей и их последствий, с 2000 по 2022 гг. в городе произошло 265 грозовых событий. Из них 24 события были классифицированы как вызвавшие крупный град.
Вероятность будущих сильных штормов и разрушительных ветров в Нью-Йорке высока, и события местного масштаба могут происходить несколько раз в год. Для сравнения, интервал повторяемости торнадо и крупного града в Нью-Йорке гораздо ниже.
Торнадо
Торнадо в Нью-Йорке случаются реже, чем сильные грозы, но вероятность их появления в будущем все же существует.
Первое зарегистрированное торнадо в Нью-Йорке произошло в 1974 году. За последние 45 лет в Нью-Йорке возникло семнадцать торнадо, причем как минимум шестнадцать из них были отнесены к низкому уровню тяжести F0 или F1.8Tornado Project, "Tornado Project Online", Tornado Project.
Сообщения о торнадо участились в Нью-Йорке за последние годы. В период с 2007 по 2018 год было зарегистрировано шесть торнадо, в то время как за предыдущие 33 года их было всего семь. Такое увеличение количества сообщений может быть связано с большей точностью расширенной шкалы Фуджиты. Прошлые торнадо привели к нескольким травмам, но не к смертельным случаям.9Управление по чрезвычайным ситуациям города Нью-Йорка, "Инструмент истории опасностей и последствий", город Нью-Йорк.
События, не связанные с грозовым ветром События, связанные с сильным ветром
В Нью-Йорке очень часто происходят события, не связанные с грозой и сильным ветром, включая тропические циклоны, пасмурные дни, атмосферные условия, заставляющие воздух перемещаться из областей высокого давления в области низкого давления, а также взаимодействие между сильными холодными и теплыми фронтальными системами.
Судя по историческим данным, в Нью-Йорке ежегодно происходит как минимум одно такое событие, связанное с сильным ветром.
Расположение
Нью-Йорк расположен в районе Соединенных Штатов, который Федеральное агентство по управлению в чрезвычайных ситуациях (FEMA) классифицирует как подверженный всем типам сильных ветров.
Согласно стандартам FEMA и Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) "Типовые стандарты установки изготовленных домов", Соединенные Штаты делятся на четыре ветровые зоны: Зона I, Зона II, Зона III и самая высокая ветровая зона, Зона IV. Эти ветровые зоны отражают частоту и силу экстремальных штормовых ветров и используются для определения ветрового режима для безопасной установки промышленных домов.10FEMA, "Сравнение ветровых зон", в книге " Защита изготовленных домов от наводнений и других опасностей: A Multi-Hazard Foundation and Installation Guide, FEMA, 2009.
Нью-Йорк расположен в зоне II, что означает, что он подвержен ветрам в диапазоне 90-110 миль/ч. Как отмечено на увеличенном графике Новой Англии, Нью-Йорк также считается регионом, подверженным ураганам.
В столичном регионе Нью-Йорка нет ни одной части города, которая была бы более подвержена опасности сильного ветра, чем другая. Эта оценка основана на исторических данных о том, где происходили сильные ветры.
Грозы и град
Грозы случаются по всему Нью-Йорку, но они не обязательно затрагивают все пять районов одновременно или вызывают сильный ветер или град, которые с одинаковой силой воздействуют на все районы. Некоторые грозы и связанные с ними ветры и град являются чрезвычайно локализованными явлениями.
Торнадо
Распространенное заблуждение заключается в том, что торнадо не возникают в плотных городских районах, таких как Нью-Йорк. Ученые утверждают, что, хотя торнадо - редкость, они могут возникнуть в любой части города.
С 1950 г. в каждом из пяти районов произошло как минимум по одному торнадо, как показано на этой карте. Обратите внимание, что торнадо на Манхэттене в августе 1995 г. не нанесен на карту, поскольку точные координаты этого события недоступны.
Исторические торнадо
Источник: ГИС NYCEM
Исторические случаи
В период с 1974 по 2022 год в Нью-Йорке произошло множество не грозовых явлений с сильным ветром и сильных гроз, которые вызвали разрушительный ветер и торнадо. Из 697 явлений, классифицированных как грозы, 195 были зарегистрированы как сильные ветры. Четыре события вызвали настолько опасные условия, что были объявлены президентскими катастрофами.
3 августа 2020 г. на Нью-Йорк обрушился тропический шторм "Исайя", принесший с собой ливневые наводнения и сильные ветры. Во время шторма скорость ветра в городе достигала 28 миль в час, и было зарегистрировано более 29 000 аварийных ситуаций с деревьями. Кроме того, по данным компании Con Edison, шторм вызвал перебои в подаче электроэнергии примерно у 289 000 потребителей.11Con Edison Media Relations, "Con Edison быстро приступила к восстановлению после Исайи", Con Edison, 5 августа 2020 г.
Для получения дополнительной информации о событиях, связанных с сильным ветром, воспользуйтесьБаза данных по истории опасных явлений и их последствийинтерактивный инструмент,разработанный для этого сайта.
В чем заключается риск?
Сильный ветер может нанести ущерб имуществу и инфраструктуре, нарушить работу транспорта, повалить деревья и линии электропередач, а также привести к серьезным травмам. Плотная высотная застройка Нью-Йорка, большое количество старых зданий и множество открытых строительных площадок повышают его уязвимость перед опасными ветрами.
Социальная среда
Нью-Йорк внимательно следит за возможными явлениями сильного ветра, но сильные грозы и другие явления сильного ветра могут происходить практически без предупреждения, что повышает риск для общественной безопасности.
Например, все, кто оказался на улице во время сильной непогоды (например, строители, другие люди, работающие на открытом воздухе, и люди, не имеющие жилья), более уязвимы к травмам и смерти. Люди рискуют получить травмы или умереть от градин, которые могут падать со скоростью более 100 миль в час. Деревья также могут представлять опасность во время сильного ветра, вызывая травмы или смерть, если они или их ветви падают на людей или имущество.
Данные о количестве смертей и травм, полученных в результате сильного ветра в Нью-Йорке, подтверждают этот риск. С 1996 по 2022 год, согласно записям базы данных NWS Storm Events Database, в Нью-Йорке произошло как минимум 47 подтвержденных смертей и 99 травм во время 964 сильных погодных явлений и ударов молний.12Национальные центры экологической информации, "База данных штормовых событий", Национальное управление океанических и атмосферных исследований.
Если сильный ветер повредит имущество или причинит травмы, представители уязвимых слоев населения и люди с ограниченными финансовыми возможностями подвергаются особому риску; эти слои населения могут оказаться не в состоянии восстановиться так же быстро, как другие слои населения.
Помимо того, что деревья могут травмировать людей, они также могут вывести из строя провода коммуникаций, что может привести к перебоям в подаче электроэнергии, подвергая опасности людей и имущество. Перебои в подаче электроэнергии могут нарушить нормальную деятельность и повысить риск для людей, чья жизнь зависит от стабильного электроснабжения, включая людей, которые пользуются оборудованием, поддерживающим жизнедеятельность, или медицинские учреждения, которым необходимо охлаждение для хранения медицинских препаратов.
Сильные ветры также подвергают риску повседневную работу Нью-Йорка, мирового центра торговли и туризма, закрывая мосты, нарушая паромное сообщение, задерживая рейсы и мешая путешествиям другими способами.
Построенная окружающая среда
Сильные грозы и связанные с ними сильные ветры могут нанести огромный ущерб окружающей среде. По оценкам NWS, в национальном масштабе град ежегодно наносит ущерб урожаю и имуществу на сумму более $1 млрд, а молния - более $1 млрд застрахованных убытков.
На местном уровне ущерб Нью-Йорку от сильных ветров также значителен. С 2000 года в Нью-Йорке было три шторма, в которых торнадо нанесли такой огромный ущерб, что FEMA отреагировало на это выделением грантов на индивидуальную помощь и помощь населению.13FEMA, "Объявленные бедствия", FEMA.
Воздействие сильных штормов на Нью-Йорк (2007 - 2022 гг.)14NYCEM, "Hazard History and Consequence Tool," City of New York.
| Дата | Опасности, связанные с неблагоприятными погодными условиями | Гранты FEMA |
| 1 сентября 2021 г. | Посттропический циклон Ида, внезапные наводнения, сильные ветры | 135 миллионов долларов в виде грантов на индивидуальную помощь; гранты на государственную помощь также были доступны, но данные еще обрабатываются |
| 4 августа 2020 г. | Тропический шторм "Исайяс", внезапные наводнения, сильные ветры | 4,4 млн. долларов в виде государственной помощи по всему штату Нью-Йорк |
| 29 октября 2012 г. | Ураган Сэнди, прибрежные наводнения, сильные ветры | $773 млн. в виде грантов на индивидуальную помощь; $7,6 млрд. в виде грантов на государственную помощь |
| 8 августа 2007 г. | Сильная гроза, ливень, сильный ветер, торнадо | 7 миллионов долларов в виде грантов на индивидуальную помощь |
Более подробное обсуждение риска и структурной уязвимости доступно в разделе " Построенная среда " данного отчета.
Сильные ветры также представляют серьезную угрозу для зданий и инфраструктуры Нью-Йорка.
Хотя Строительные нормы и правила 1938 года предусматривали сильные ветровые нагрузки для небоскребов и других зданий высотой более 100 футов, эти старые требования не столь строги, как современные строительные нормы и правила, и могут не учитывать более высокие ветровые нагрузки при ураганах. Примерно две трети всех зданий Нью-Йорка были построены до вступления в силу кодекса 1938 года и проектировались в соответствии с принципами, которые не предусматривали четкого учета ветровой нагрузки.
По данным Urban Green Council, в Нью-Йорке сохранилось около 60 старых коммерческих высотных зданий, построенных в соответствии с кодексом 1938 года. Несмотря на то, что они были построены в соответствии с проектными требованиями кодекса 1938 года, их модернистские оболочки из стекла и металла все еще могут подвергаться опасности во время сильного ветра.
Элементы фасадов исторических зданий также подвергаются риску во время сильного ветра, особенно шестиэтажные каменные строения с плохо сохранившимися парапетами и карнизами. Уличные фасады типичных коричневых домов также уязвимы, поскольку эти типы зданий часто плохо прикреплены к стенам, что может привести к их обрушению во время сильного ветра. Если уличные фасады все-таки обрушатся, пешеходы, находящиеся под ними, подвергаются большому риску. Потенциально смертельные травмы могут произойти, если облицовка не будет надежно закреплена и ее элементы - такие как парапеты, карнизы, перемычки и кровельные покрытия - упадут на уровень улицы ниже.
Помимо возраста здания, некоторые типы конструкций более уязвимы с конструктивной точки зрения. Например, стальные и бетонные конструкции являются инженерными сооружениями и, как таковые, более устойчивы к сильным ветрам, по сравнению с деревянными каркасными конструкциями, построенными эмпирическим путем, которые подвержены большему риску. В Нью-Йорке около 70 процентов всех зданий - это деревянные каркасные конструкции. Среди районов Статен-Айленд имеет самый высокий процент деревянных каркасных зданий. Поскольку 92% построек на Статен-Айленде сделаны из дерева, его жилая среда очень уязвима к разрушениям, вызванным ураганами и торнадо.
Временные сооружения на строительных площадках и частично завершенные здания очень уязвимы перед сильным ветром. На многочисленных строительных площадках Нью-Йорка инструменты, строительные материалы, краны, строительные леса, вышки, бетонная опалубка, тротуарные мостики и другие предметы могут подняться в воздух или потерять устойчивость во время сильного ветра. Сильный ветер воздействует на частично завершенные фасады и каркасы иначе, чем когда эти компоненты встроены в готовые здания.
В условиях плотной городской застройки Нью-Йорка летающие обломки представляют собой значительную опасность. Оконное стекло, разбившееся во время сильного ветра, может повредить содержимое здания и стать причиной травм внутри и снаружи. Окна и двери, которые выходят из строя, разбиваются или распахиваются под воздействием сильного ветра, могут значительно увеличить ущерб от урагана.
В некоторых старых зданиях в Нью-Йорке в качестве кровельного покрытия используется сыпучий камень, щебень или гравий. Эти материалы могут стать опасными снарядами во время сильного ветра, травмируя людей и повреждая окружающие здания.
Риск в Нью-Йорке усугубляется "эффектом городского каньона". Это явление может изменять скорость и направление ветра в городах с высокой концентрацией высоких зданий и относительно узкими улицами, таких как Мидтаун Манхэттена, Финансовый район и центр Бруклина. Большие здания в этих районах не подвержены риску, поскольку они спроектированы так, чтобы противостоять ураганам. Однако небольшие здания в этих районах могут подвергаться большему риску повреждения, поскольку они могут быть специально не рассчитаны на повышенную скорость ветра и, как следствие, повышенную ветровую нагрузку.
Природная среда
Сильный ветер может негативно повлиять на природную среду, уничтожая деревья, нарушая эстетику парков и открытых пространств, а также воздействуя на водные пути Нью-Йорка.
Грозы также могут оказывать вторичное воздействие на природную среду города, например, вызывать пожары, вызванные молниями, а также разливы или утечки опасных материалов. Последнее может произойти из-за того, что проливные дожди смешиваются с опасными материалами, если эти материалы не содержатся должным образом.
Более подробное обсуждение риска для природной среды Нью-Йорка, связанного с сильными ветрами, содержится в описании опасности наводнений.
Окружающая среда будущего
Прогнозирование влияния сильных ветров на будущую окружающую среду является сложной задачей и зависит от типа погодного явления. Некоторые из последствий изменения климата - более теплая погода и влажный воздух, которые могут создать условия, благоприятные для сильных гроз, штормов и тропических циклонов, но могут быть и непредвиденные последствия, которые ограничат частоту этих явлений. На данный момент неясно, как долгосрочные последствия изменения климата повлияют на силу и частоту возникновения сильных ветров.
Как управлять риском?
Для защиты людей, имущества, инфраструктуры и окружающей среды от воздействия экстремальных погодных условий можно использовать множество стратегий. Ниже приведены несколько примеров их применения в Нью-Йорке.
Подход Нью-Йорка к управлению рисками:
Регулятивные меры контроля для укрепления зданий
Огромная, плотная застройка Нью-Йорка представляет собой настолько значительный риск, что в этом разделе речь пойдет о мерах по снижению риска, направленных на укрепление зданий.
Строительные кодексы Нью-Йорка
С 2008 года Строительные кодексы Нью-Йорка включают положения, требующие, чтобы новые здания были способны противостоять сильным ветрам в условиях плотной многоэтажной застройки.
Строительные нормы и правила, входящие в состав Строительных норм и правил Нью-Йорка, содержат категории ветровой нагрузки, которые устанавливают требования к проектированию в зависимости от местоположения, окружения и места жительства, чтобы все новые здания могли противостоять сильным ветрам. Например, к зданиям, расположенным вдоль береговой линии, и зданиям высотой более 300 футов предъявляются повышенные требования к ветровой нагрузке.
Строительный кодекс также требует, чтобы здания в Нью-Йорке были спроектированы таким образом, чтобы противостоять сильным ветрам. Сильные грозы, норд-осты и другие не грозовые явления с сильным ветром происходят в Нью-Йорке чаще, чем ураганы. Из-за опасений по поводу ураганных ветров здания здесь проектируются таким образом, чтобы выдерживать более высокое давление, чем большинство сильных ветров, наблюдаемых в городе. Строительный кодекс также содержит критерии ветроустойчивости для некоторых компонентов здания и фасадных систем.
Строительные нормы и правила Нью-Йорка определяют стандарты проектирования, которые минимизируют риск от ураганных ветров, наиболее вероятных в восточной части США. Стандарты также содержат положения по снижению рисков, связанных с уникальными ветровыми угрозами, характерными для плотной многоэтажной застройки. Новые здания и старые здания, подвергающиеся капитальному ремонту, должны соответствовать этим стандартам.
Новые здания
Новые здания проектируются и строятся таким образом, чтобы они могли противостоять сильным ветрам - это включает в себя конструкцию здания и ограждающие конструкции.
Инженеры-строители используют высокоточные методы для анализа того, как здания и сооружения реагируют на ветровую нагрузку. Большинство ветровых нагрузок на высотки в Нью-Йорке оцениваются с помощью испытаний в аэродинамической трубе. При испытаниях в аэродинамической трубе используются мелкомасштабные модели построенного здания и имитируются различные уровни ветровых условий. Конструкции проектируются с помощью сложнейших компьютерных программ, которые не только обеспечивают устойчивость здания к ветру, но и учитывают комфорт жильцов во время сильного ветра.
Модернизация существующих зданий
Старые здания можно переоборудовать, чтобы они могли выдерживать сильные ветровые нагрузки.15Национальный институт ветра, "Защита от экстремального ветра", Техасский технологический университет. Рекомендуемые меры включают:
- Укрепление соединений конструктивных элементов здания путем крепления деревянного здания к фундаменту и крепления каркаса крыши к несущим стенам.
- Замените парапеты из неармированной кирпичной кладки на парапеты из армированной кладки, которые надежно закреплены к остальной части здания.
- Замените покрытие крыши более крупными укладчиками, чтобы оно соответствовало нормам и снижало риск сдувания укладчиков.
- Устанавливайте окна, имеющие рейтинг Американской ассоциации производителей архитектурной продукции (AAMA).
- Установка оконных жалюзи.
- Укрепление и фиксация оборудования на крыше, такого как блоки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Обслуживание и ремонт
Защита существующих зданий требует осмотра, обслуживания и устранения структурных недостатков.
Уход за старыми зданиями
Для зданий, построенных до вступления в силу Строительного кодекса 1968 года, обслуживание особенно важно, чтобы снизить риск повреждения от сильного ветра. Меры включают:
- Поддерживайте крыши в герметичном и хорошем состоянии.
- Регулярно осматривайте древесину, чтобы выявить гниль.
- Закрепление карнизов.
- Регулярно подравнивайте раствор и заделывайте трещины, особенно на дымоходах и парапетах.
- Замените все стекла, которые не рассчитаны на нью-йоркские ветра. Для зданий высотой менее 100 футов стандарт составляет 30 фунтов на квадратный фут.
- Убедитесь, что все окна и двери (и любые другие отверстия) могут быть полностью закрыты, когда прогнозируется сильный ветер.
Программа проверки безопасности фасадов зданий Департамента зданий Нью-Йорка (DOB) снижает риск, связанный с сильными ветрами, выявляя необходимость проведения ремонта и регулярной защиты зданий. Программа требует, чтобы владельцы зданий высотой более шести этажей раз в пять лет проводили осмотр наружных стен и вспомогательного оборудования и подавали технический отчет в DOB.
Уменьшение ущерба от града
Для минимизации ущерба, наносимого градом, можно также использовать стратегии модернизации и проектирования. Эти меры включают:
- Установите структурные крепления, ставни и многослойные стекла в оконных проемах, а также включите в конструкцию здания устойчивые к граду кровельные покрытия или оклады, чтобы минимизировать ущерб.
- Получение информации от Страхового института по безопасности бизнеса и жилья (IBHS) о наиболее подходящем типе кровельного покрытия для региона Нью-Йорка.
- Улучшите обшивку крыши, чтобы предотвратить проникновение града.
Исследовательские инициативы
Исследования по следующим темам легли в основу изменений, внесенных в Строительные кодексы Нью-Йорка:
- Как сильные ветры влияют на различные типы зданий, частично построенные здания и строительные площадки.
- Новый стандарт, упоминаемый в Строительном кодексе Нью-Йорка 2022 года в отношении ветра, касается кровли и ветроустойчивости, а именно раздел SBCCI SSTD 11.
- Как возраст, конструкция, материалы и высота здания влияют на его уязвимость к структурным повреждениям от сильного ветра.
Управление мэра Нью-Йорка по вопросам климата и экологической справедливости (MOCEJ), консультируясь с DOB, в соответствии с местным законом 81 от 2013 г. должно было подготовить отчет для анализа воздействия сильных ветров на некоторые здания, находящиеся в зоне риска. Исследование, которое было завершено в 2021 году, подтвердило, что существующих норм достаточно.
Контроль окружающей среды
Деревья Нью-Йорка чрезвычайно уязвимы во время сильного ветра. Сильный ветер может привести к падению крупных сучьев или повалить все деревья. Обрезка деревьев и внедрение соответствующих стратегий ухода за деревьями могут помочь снизить этот риск. Департамент парков и рекреации Нью-Йорка (NYC Parks) курирует программы квартальной обрезки и обрезки по обязательствам, в рамках которых обрезка уличных деревьев проводится по каждому району, что позволяет департаменту ежегодно обрезать часть уличных деревьев в каждом общественном совете. Обязательная обрезка применяется в экстренных ситуациях, например, когда сучья деревьев загораживают светофоры. Отдел также подрезает деревья в парках.
Аналогичной программой является программа Con Edison по уходу за растительностью, в рамках которой обрезаются ветви вблизи линий электропередач вдоль полос отвода. В рамках этой инициативы также удаляются поврежденные или нездоровые деревья и растительность, чтобы создать безопасные минимальные расстояния между линиями электропередач и окружающими деревьями. Каждые три года компания Con Edison возвращается для обрезки поросли и восстановления минимального расстояния.
Повышение готовности
Публичные предупреждения и оповещения
Когда району угрожают опасные погодные условия, Нью-Йорк отслеживает и распространяет информацию, полученную от NWS и других источников. Центр прогнозирования штормов (ЦПШ) NWS выпускает предупреждение о сильной грозе, когда под угрозой оказывается большая территория, охватывающая несколько штатов, за несколько часов, в течение которых люди могут принять необходимые меры предосторожности против опасностей, связанных с ветром и дождем. NWS SPC выпускает предупреждение о сильной грозе либо во время шторма, либо незадолго до того, как он ожидается. Время появления такого предупреждения может варьироваться от нескольких минут до часа до наступления опасности.
Поскольку разрушительные ветры могут налететь внезапно, жителям Нью-Йорка необходимо заранее подготовиться к тому, чтобы отреагировать на такие предупреждения, как предупреждение о сильной грозе. Коммуникационные стратегии Нью-Йорка включают:
- Используйте множество каналов, включая Notify NYC, пресс-релизы, веб-сайты и социальные сети, для выпуска экстренных предупреждений о прогнозируемых сильных грозах или других явлениях, связанных с сильным ветром.
- Управление чрезвычайными ситуациями Нью-Йорка (NYCEM) работает с уязвимыми группами населения, сотрудничая с нашими общественными партнерами, включая программу "Укрепление сообществ", которые усиливают и распространяют информацию среди общественных групп. Во время суровых погодных условий NYCEM может активировать систему предварительного оповещения, которая сообщает организациям, специально работающим с людьми с ограниченными возможностями, и может сотрудничать с такими организациями, как Департамент социальных служб Нью-Йорка (DSS), для проведения расширенной работы с уязвимыми группами населения, в том числе с людьми, не имеющими жилья.
- Notify NYC - это официальный источник информации о чрезвычайных ситуациях в городе, который используется до и во время сильного ветра. NYCEM оперативно рассылает уведомления и оповещения Notify NYC более чем 11 миллионам подписчиков на 14 языках, включая американский язык жестов.
Оповещения о строительных площадках и недвижимости
Еще одна важная коммуникационная стратегия, направленная на снижение риска сильного ветра, - это рассылка уведомлений о погодных условиях владельцам недвижимости, подрядчикам и застройщикам. Эти уведомления предупреждают об определенных профилактических мерах, которые они могут быстро предпринять, например, убрать с участка незакрепленные строительные материалы и закрепить незакрепленные предметы, которые могут подняться в воздух при сильном ветре.
DOB предлагает владельцам зданий подписаться на получение метеорологических рекомендаций. DOB рассылает владельцам недвижимости, строителям и подрядчикам предупреждения о неблагоприятных погодных условиях, которые содержат советы о мерах предосторожности, которые следует предпринять, чтобы подготовиться к сильным ветрам на своих объектах. DOB Руководство по подготовке объектов к экстремальным погодным условиям содержит более подробные инструкции о том, как обезопасить здания и участки перед сильным ветром. Для обеспечения безопасности выдаются уведомления о нарушении, если строительные площадки не защищены.
Общественное образование
Долгосрочные образовательные мероприятия помогут жителям Нью-Йорка подготовиться к опасностям, связанным с сильными ветрами, и реагировать на них. Полезные сообщения включают:
- Люди должны знать самые безопасные места, где можно укрыться внутри здания перед торнадо или другой чрезвычайной ситуацией с сильным ветром.
- Мебель на верандах, балконах и других открытых площадках, а также другие незакрепленные предметы должны быть немедленно закреплены.
- Владельцы зданий и жильцы должны иметь планы действий в чрезвычайных ситуациях, определяющие процедуры, которые необходимо выполнить, если произойдет инцидент или чрезвычайная ситуация, связанная со зданием.
Сайт NYCEM " Готовность Нью-Йорка: Мой план действий в чрезвычайных ситуациях содержит информацию о том, как домохозяйства могут подготовиться к тому, чтобы оставаться в безопасности во время таких погодных явлений, как сильные ветры.
Основанное на кампании Ready New York, Ready NYC - это мобильное приложение, которое позволяет пользователям составить план действий в чрезвычайных ситуациях. Оно доступно в версиях для Apple iOS и Android.
Кроме того, программа NYCEM "Укрепление сообществ " предлагает гранты общественным сетям на создание плана готовности к чрезвычайным ситуациям и поддержку местных общественных ресурсов. Программа обучения фокусируется на пяти ключевых областях/результатах создания плана действий в чрезвычайных ситуациях, характерных для конкретного сообщества: создание оценки потребностей; разработка карты района, где предоставляются услуги; создание каталога ресурсов; подготовка стратегии коммуникации; и создание планов управления пожертвованиями и волонтерами. Сотрудники NYCEM проводят обучение, коуч-сессии и предоставляют инструменты, которые помогут участвующим сетям пройти программу.
NYCEM Уменьшите свой риск Руководство объясняет жителям Нью-Йорка, и в частности домовладельцам, как снизить риск, связанный с торнадо и другими сильными ветрами. Советы включают в себя выполнение рутинного технического обслуживания зданий, проверку зданий на наличие структурных недостатков и проведение необходимого ремонта.