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사피어-심슨 척도

Saffir–Simpson scale
사피어-심슨 규모, 최대 1분 지속 바람
카테고리 m/s 매듭 mph km/h
5 ≥ 70 ≥ 137 ≥ 157 ≥ 252
4 58–70 113–136 130–156 209–251
3 50–58 96–112 111–129 178–208
2 43–49 83–95 96–110 154–177
1 33–42 64–82 74–95 119–153
TS 18–32 34–63 39–73 63–118
TD ≤ 17 ≤ 33 ≤ 38 ≤ 62

사피어-심슨 허리케인 규모(SSHWS)는 서반구에서 열대성 저기압열대성 폭풍의 강도를 초과하는 열대성 저기압인 허리케인지속적인 바람의 강도로 구분하는 다섯 가지 범주로 분류합니다. 이 측정 시스템은 이전에는 사피어-심슨 허리케인 규모 또는 SSHS로 알려져 있었습니다.

허리케인으로 분류되기 위해서는 열대성 저기압이 최소 74 mph(64 kn, 119 km/h; 카테고리 1) 이상의 표면 10 m에서 1 분 평균 최대 지속 바람을 가져야 합니다.[1] 규모에서 가장 높은 분류인 카테고리 5는 최소 157mph(137kn, 252km/h)의 지속적인 바람을 가진 폭풍으로 구성됩니다. 분류는 상륙 시 허리케인이 야기할 잠재적인 피해와 홍수에 대한 몇 가지 징후를 제공할 수 있습니다.

사피어-심슨 허리케인 규모는 지표면 10m 상공에서 1분 간격으로 평균 최대 풍속을 기준으로 합니다. 규모는 연속 속도 범위의 풍속을 보여주지만, 국립허리케인센터중앙태평양허리케인센터는 열대성 사이클론의 강도를 추정하는 데 내재된 불확실성 때문에 5kn(kn) 단위로 열대성 사이클론 강도를 할당합니다(예: 100, 105, 110, 115kn 등). 그런 다음 매듭의 풍속을 다른 단위로 변환하여 가장 가까운 5mph 또는 5km/h로 반올림합니다.[2]

사피어-심슨 허리케인 풍속계는 공식적으로 국제 날짜선 동쪽의 대서양북태평양에서 형성되는 허리케인을 설명하는 데에만 사용됩니다. 다른 지역들은 지역에 따라 사이클론 또는 태풍이라고 불리는 이러한 폭풍을 분류하기 위해 다른 척도를 사용합니다. 이 지역(JTWC 제외)은 최대 지속 풍속을 결정하기 위해 3분 또는 10분 평균 바람을 사용합니다. Safir-Simpson 허리케인 등급을 사용하여 측정된 폭풍의 최대 풍속과 10분 간격을 사용하여 측정된 폭풍의 최대 풍속을 직접적으로 비교하는 것을 좌절시키는 중요한 차이를 생성합니다.[3]

SSHWS가 비나 폭풍해일 등 중요한 요인을 고려하지 않았다는 비판도 있지만, SSHWS의 방어자들은 SSHWS의 목표 중 일부는 간단하고 이해하기 쉽다고 말합니다.

역사

이 규모는 1971년 당시 미국 국립허리케인센터(NHC) 소장이었던 토목공학자 허버트 사피어와 기상학자 로버트 심슨이 개발했습니다.[4] 이 저울은 1973년에 일반 대중에게 소개되었고,[5] 1974년 닐 프랭크가 심슨을 대신하여 NHC의 지휘봉을 잡은 후 널리 사용되었습니다.[6]

초기 규모는 구조 엔지니어인 허버트 사피어(Herbert Safir)에 의해 개발되었으며, 1969년 유엔에서 허리케인이 발생하기 쉬운 지역의 저렴한 주택을 연구하기 위해 위촉되었습니다.[7] 연구를 수행하는 동안 사피어는 허리케인의 가능성 있는 영향을 설명하기 위한 간단한 척도가 없다는 것을 깨달았습니다. 지진을 설명하는 Richter 진도 척도의 유용성을 반영하여, 그는 구조물의 예상 손상을 보여주는 풍속을 기반으로 1-5 척도를 고안했습니다. 사피어는 NHC에 그 규모를 주었고, 심슨은 폭풍 해일과 홍수의 영향을 더했습니다.

2009년, NHC는 이 범주에서 압력과 폭풍 해일 범위를 제거하기 위한 움직임을 보였는데, 이를 순수한 바람 규모인 사피어-심슨 허리케인 규모(Experimental)로 변화시켰습니다.[8] 새로운 규모는 2010년 5월 15일부터 운영되기 시작했습니다.[9] 이 규모는 홍수 범위, 폭풍 해일 추정치, 강우량 및 위치를 제외합니다. 이는 주요 도시를 강타한 카테고리 2 허리케인이 시골 지역을 강타한 카테고리 5 허리케인보다 훨씬 더 많은 누적 피해를 입힐 가능성을 의미합니다.[10] 기상청은 "과학적으로 부정확한" 정보를 제거하는 이유로 다양한 허리케인을 꼽았는데, 둘 다 예상된 폭풍 해일보다 강한 허리케인 카트리나(2005년)와 허리케인 아이크(2008년), 예상된 폭풍 해일보다 약한 허리케인 찰리(2004년)가 그 예입니다.[11] Saffir-Simpson 허리케인 규모에서 제거된 이후, 폭풍 해일 예측 및 모델링은 이제 ADCRCSLOX와 같은 컴퓨터 수치 모델을 사용하여 처리됩니다.

2012년, NHC는 카테고리 4의 풍속 범위를 양방향으로 130~156 mph로 확장했으며, 131~155 mph(114~135 kn, 210~249 km/h) 대신 다른 유닛(113~136 kn, 209~251 km/h)에서 그에 상응하는 변화를 보였습니다. NHC와 중앙 태평양 허리케인 센터는 열대성 사이클론 강도를 5노트 단위로 할당한 다음 다른 보고를 위해 유사한 반올림으로 mph 및 km/h로 변환합니다. 따라서 115kn의 강도는 범주 4로 평가되지만 시속 마일(132.3mph)로 변환하면 시속 130마일로 반올림하여 범주 3 폭풍처럼 보입니다. 마찬가지로 135kn(~155mph, 따라서 카테고리 4)의 강도는 250.02km/h이며, 변경 전에 사용된 정의에 따르면 카테고리 5입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 NHC는 풍속 115kn을 시속 135km, 135kn을 시속 245km로 잘못 보고해야 했습니다. 정의 변경을 통해 115kn의 폭풍을 130mph로 정확하게 반올림하고 135kn의 폭풍을 250km/h로 정확하게 보고할 수 있으며 카테고리 4의 자격을 얻을 수 있습니다. NHC는 각 측정 단위에서 범주 4의 폭풍을 유지하기 위해 이전에 잘못 반올림했기 때문에, 변경 사항은 이전 연도의 폭풍 분류에 영향을 미치지 않습니다.[8] 새로운 규모는 2012년 5월 15일부터 운영되기 시작했습니다.[12]

분류

이 척도는 바람에 따라 허리케인을 5가지 범주로 구분합니다. 미국 국립허리케인센터는 카테고리 3 이상의 허리케인을 주요 허리케인으로, 합동태풍경보센터는 150mph(240km/h) 이상의 태풍(강한 카테고리 4, 카테고리 5)을 슈퍼태풍으로 분류하고 있습니다. 대부분의 기상청은 세계기상기구(WMO)에서 권장하는 지속적인 바람에 대한 정의를 사용하는데, 이 정의는 33피트(10.1m) 높이의 바람을 10분 동안 측정한 다음 평균을 취하도록 지정합니다. 대조적으로, 미국 국립 기상청, 중부 태평양 허리케인 센터 및 합동 태풍 경보 센터는 지속되는 바람을 동일한 33피트(10.1m) 높이에서 측정된 1분 동안의 평균 바람으로 정의하며,[13][14] 이것이 이 규모에 사용되는 정의입니다.

풍속은 대략 로그입니다.

다음 하위 섹션에서는 강도를 높이기 위해 5가지 범주를 설명합니다.[15] 예를 들어 허리케인의 강도는 상륙 시점과 최대 강도 모두에서 나옵니다.

카테고리1

카테고리1
지속풍 가장 최근의 상륙
33~42m/s
64~82kn
119–153 km/h
시속 74~95마일
2022년 니콜은 플로리다에 거의 상륙할 뻔 했습니다.

매우 위험한 바람은 약간의 피해를 줄 것입니다.

카테고리 1 폭풍은 대부분의 잘 구성된 영구 구조물에 큰 구조적 손상을 입히지 않지만, 고정되지 않은 이동식 주택을 넘어뜨리거나 약한 나무를 뿌리째 뽑거나 부러뜨릴 수 있습니다. 제대로 부착되지 않은 지붕 대상이나 타일이 날아갈 수 있습니다. 해안 침수부두 손상은 종종 카테고리 1 폭풍과 관련이 있습니다. 정전은 일반적으로 광범위하고 때로는 며칠 동안 지속됩니다. 강도가 가장 약한 허리케인임에도 불구하고, 그들은 여전히 광범위한 피해를 일으킬 수 있고 생명을 위협하는 폭풍이 될 수 있습니다.[8]

카테고리 1 강도로 정점을 찍고 그 강도로 상륙한 허리케인은 후안(1985), 이스마엘(1995), 대니(1997), 스탠(2005), 험베르토(2007), 아이작(2012), 마누엘(2013), (2016), 뉴턴(2016), 네이트(2017), 배리(2019), 로레나(2019), 한나(2020), 이사이아스(2020), 감마(2020), 니콜라스(2021), 파멜라(2021), 줄리아(2022), 리사(2022), 니콜(2022).

카테고리2

카테고리2
지속풍 가장 최근의 상륙
43~49m/s
83~95kn
154–177 km/h
96–110mph

2022년 멕시코 푸에르토엔젤 상륙 직전 아가타

극도로 위험한 바람은 광범위한 피해를 입힐 것입니다.

범주 2 강도의 폭풍은 종종 지붕 재료(때로는 지붕이 노출됨)를 손상시키고 부실하게 구성된 문과 창문에 손상을 입힙니다. 부실하게 시공된 표지판과 교각은 상당한 피해를 입을 수 있고 많은 나무들이 뿌리째 뽑히거나 부러질 수 있습니다. 이동식 주택은 고정되어 있든 없든 일반적으로 손상되고 때때로 파괴되며, 많은 제조된 주택들도 구조적인 손상을 입습니다. 보호되지 않는 정박지에 있는 작은 선박은 계류장을 파손할 수 있습니다. 대규모에서 전체에 가까운 정전과 식수의 산발적인 손실이 발생할 가능성이 있으며, 며칠 동안 지속될 가능성이 있습니다.[8]

카테고리 2의 강도로 정점을 찍고 그 강도로 상륙한 허리케인은 다음과 같습니다. 앨리스(1954), 엘라(1958), 지니(1963), 피피(1974), 다이애나(1990), 거트(1993), 로사(1994), 에린(1995), 알마(1996), 마티(2003), 후안(2003), 알렉스(2010), 리차드(2010), 토마스(2010), 카를로타(2012), 아서(2014), 샐리(2020), 올라프(2021), (2021), 아가타(2022).

카테고리3

카테고리3
지속풍 가장 최근의 상륙
50~58m/s
96~112kn
178–208 km/h
111–129mph

베라크루즈 상륙 직전인 2021년 그레이스

파괴적인 피해가 발생할 것입니다.

카테고리 3 이상의 열대성 저기압은 대서양, 동태평양, 중앙태평양 분지주요 허리케인으로 설명됩니다. 이러한 폭풍은 작은 거주지와 유틸리티 건물, 특히 목재 프레임 또는 커튼월 고장이 경미한 제조 재료에 구조적 손상을 일으킬 수 있습니다. 이동식 주택처럼 견고한 기반이 부족한 건물은 대개 파괴되고, 박공 지붕은 벗겨집니다. 제조된 주택은 일반적으로 심각하고 회복할 수 없는 손상을 입습니다. 해안 근처의 홍수는 더 작은 구조물들을 파괴하는 반면, 더 큰 구조물들은 떠다니는 잔해들에 의해 덮칩니다. 많은 수의 나무들이 뿌리째 뽑히거나 부러져 많은 지역들이 고립되어 있습니다. 또한 내륙에서도 지형이 침수될 수 있습니다. 총 전력 손실은 최대 몇 주 동안 발생할 수 있으며 물도 손실되거나 오염될 가능성이 높습니다.[8]

카테고리 3의 강도로 정점을 찍고 그 강도로 상륙한 허리케인은 다음과 같습니다. 이지(1950), 캐롤(1954), 힐다(1955), 오드리(1957), 올리비아(1967), 엘라(1970), 캐롤(1975), 엘로이즈(1975), 엘리아(1975), 엘리아(1983), 엘레나(1985), 록산느(1995), 프랑(1996), 이시도어(2002), 잔느(2004), 레인(2006), (2010), 오토(2016), 제타(2020), 그레이스(2021).

카테고리4

카테고리4
지속풍 가장 최근의 상륙
58~70m/s
113~136kn
209–251 km/h
130~156mph
할리스코 상륙 직전인 2023년 리디아

치명적인 손상이 발생할 것입니다.

카테고리 4 허리케인은 더 광범위한 커튼월 고장을 일으키는 경향이 있으며, 소규모 주택에서 일부 완전한 구조적 고장이 발생합니다. 주유소 캐노피 및 기타 광폭 오버행 유형 구조물의 크고 회복 불가능한 손상과 거의 완전한 파괴가 일반적입니다. 이동식 및 제조된 주택은 종종 평평하게 됩니다. 가장 단단한 나무를 제외한 대부분의 나무는 뿌리째 뽑히거나 부러져 많은 지역이 고립됩니다. 이러한 폭풍은 광범위한 해변 침식을 야기하는 반면, 내륙 먼 곳에서는 지형이 침수될 수 있습니다. 전체적이고 장기적인 전기 및 수도 손실이 예상되며, 아마도 몇 주 동안 지속될 것입니다.[8]

미국을 강타한 가장 치명적인 자연 재해인 1900년 갤버스턴 허리케인은 현대 4등급 폭풍에 해당하는 강도로 정점을 찍었습니다. 카테고리 4등급으로 최고점을 찍고 그 강도로 상륙한 폭풍의 다른 예로는 헤이즐(1954), 그레이시(1959), 나(1960), 칼라(1961), 플로라(1963), 벳시(1965), 실리아(1970), 매들린(1976), 프레데릭(1979), 조안(1988), 이니키(1992), 찰리(2004), 데니스(2005), Ike(2008), Harvey(2017), Laura(2020), Eta(2020), Iota(2020), Ida(2021), Lidia(2023).

카테고리5

카테고리5
지속풍 가장 최근의 상륙
≥ 초속 70m
≥ 137kn
≥ 시속 252km
≥ 시속 157마일
오티스는 2023년 멕시코 아카풀코에 상륙하기 직전입니다.

치명적인 손상이 발생할 것입니다.

범주 5는 사피어-심프슨 척도의 가장 높은 범주입니다. 이러한 폭풍으로 인해 많은 주택과 산업용 건물에 완전한 지붕 고장이 발생하고, 일부 건물은 작은 유틸리티 건물이 폭파되거나 사라지기도 합니다. 특히 내부 지지대가 없는 넓은 지붕과 벽이 많이 무너지는 것은 흔한 일입니다. 많은 목재 골조 구조물에 대한 매우 무겁고 회복 불가능한 손상과 이동식/제조된 주택에 대한 완전한 파괴가 만연해 있습니다. 몇 가지 유형의 구조물만이 손상되지 않고 생존할 수 있으며, 내륙에서 최소 3~5마일(5~8km)에 위치해야 합니다. 견고한 콘크리트 또는 철골 구조의 사무실, 콘도미니엄 및 아파트 건물 및 호텔, 다층 콘크리트 주차장, 보강 벽돌이나 콘크리트/시멘트 블록으로 만들어졌으며 수평으로부터 35도 이상의 경사를 가지며 어떤 종류의 돌출부도 없고 창문이 허리케인에 강한 안전 유리로 만들어졌거나 셔터로 덮여있는 경우에는 지붕이 있는 주거지입니다. 이러한 요구 사항을 대부분 충족하지 못하면 구조물의 치명적인 파괴가 발생할 수 있습니다.[8]

폭풍의 홍수는 해안선 근처의 모든 구조물의 저층에 큰 피해를 입히고, 많은 해안 구조물이 폭풍 해일에 의해 완전히 평평해지거나 떠내려갈 수 있습니다. 사실상 모든 나무가 뿌리째 뽑히거나 부러지고 일부 나무는 벌채되어 대부분의 영향을 받는 공동체를 고립시킬 수 있습니다. 허리케인이 인구 밀집 지역을 위협한다면 주택가의 대규모 대피가 필요할 수 있습니다. 전체적이고 극도로 오래 지속되는 정전과 물 손실은 최대 몇 달 동안 발생할 것으로 예상됩니다.[8]

Historical examples of storms that made landfall at Category 5 status include: "Cuba" (1924), "Okeechobee" (1928), "Bahamas" (1932), "Cuba–Brownsville" (1933), "Labor Day" (1935), Janet (1955), Inez (1966), Camille (1969), Edith (1971), Anita (1977), David (1979), Gilbert (1988), Andrew (1992), Dean (2007), Felix (2007), Irma (2017),[16] Maria (2017),[17] 마이클(2018년),[18] 도리안(2019년), 오티스(2023년) (태평양 허리케인 중 유일하게 5등급으로 상륙).

비평

케리 이매뉴얼(Kerry Emanuel)과 락슈미 칸타(Lakshmi Kanta)를 포함한 일부 과학자들은 규모가 단순하다고 비판했으며, 이는 규모가 폭풍의 물리적 크기나 발생하는 강수량을 모두 고려하지 않았음을 나타냅니다.[10] 또한, 그들과 다른 사람들은 지진을 측정할 때 사용되는 모멘트 규모 척도와 달리 사피어-심프슨 척도는 연속적이지 않으며 소수의 범주로 양자화되어 있다고 지적합니다. 제안된 대체 분류에는 폭풍의 바람에 의해 발생하는 동적 압력을 기반으로 하는 허리케인 강도 지수와 표면 풍속, 폭풍의 최대 바람의 반경병진 속도를 기반으로 하는 허리케인 위험 지수가 포함됩니다.[19][20] 이 두 척도는 모두 리히터 척도와 유사하게 연속적입니다.[21] 그러나 이들 척도 중 어느 것도 관계자가 사용하지 않았습니다.[citation needed]

제안된 확장명

2005년 대서양 허리케인 시즌의 강력한 폭풍 시스템과 허리케인 패트리샤 이후, 몇몇 신문 칼럼니스트들과 과학자들이 카테고리 6을 도입하자는 제안을 꺼냈습니다. 그리고 그들은 카테고리 6을 174 또는 180mph(78 또는 80m/s, 151 또는 156kn, 280 또는 290km/h) 이상의 바람을 동반하는 폭풍에 고정할 것을 제안했습니다.[10][22] 2017년 허리케인 어마 이후 이 문제를 고려하기 위한 새로운 요구가 이루어졌는데,[23] 이는 "카테고리 6" 폭풍으로 보이는 다수의 신뢰할 수 있는 허위 뉴스 보도의 대상이 되었는데,[24] 이는 부분적으로 많은 지역 정치인들이 이 용어를 사용한 결과입니다. 이 강도의 폭풍은 몇 번밖에 기록되지 않았습니다. 현재 대서양에서 카테고리 5 등급을 획득한 것으로 간주되는 40개의 허리케인 중 18개는 시속 175마일(78m/s, 152kn, 282km/h) 이상의 풍속을 가지고 있었고, 8개만이 180마일(80m/s, 160kn, 290km/h) 이상의 풍속을 가지고 있었습니다(1935년 노동절 허리케인, 앨런, 길버트, 미치, 리타, 윌마, 이르마, 도리안). 현재 동부 태평양에서 카테고리 5 등급을 획득한 것으로 간주되는 20개의 허리케인 중 175 mph(78 m/s, 152 kn, 282 km/h) 이상의 풍속을 가진 허리케인은 5개에 불과했고, 180 mph(80 m/s, 160 kn, 290 km/h) 이상의 풍속을 가진 허리케인은 3개에 불과했습니다(린다, 릭, 패트리샤). 이 범주에 해당하는 대부분의 폭풍은 서태평양에서 발생한 태풍으로, 가장 주목할 만한 것은 1979년과 2019년 태풍 과 할롱이며, 각각 시속 190마일(시속 305km)의 지속적인 바람을,[25] 2013년, 2016년, 2020년, 2021년 태풍 하이옌, 메란티, 고니, 수리개입니다. 각각은 시속 195마일(315 km/h)의 지속적인 바람을 동반합니다. 때때로 더 높은 풍속을 컷오프로 사용하자는 제안이 있었습니다. 2018년 11월에 발표된 신문 기사에서 NOAA 연구원 짐 코신은 기후가 따뜻해지면서 더 강력한 허리케인의 가능성이 증가하고 있다며 카테고리 6은 시속 195마일(87m/s, 169kn, 314km/h)에서 시작하고 카테고리 7은 시속 230마일(100m/s, 200kn, 370km/h)에서 시작할 것이라고 제안했습니다.[26]

로버트 심슨(Robert Simpson)에 따르면, 사피어-심프슨 등급은 허리케인이 인간이 만든 구조물에 미칠 잠재적인 피해를 측정하기 위해 고안되었기 때문에 6등급을 받을 이유가 없다고 합니다. 심슨은 "시속 155마일(249km/h)을 초과하는 바람에 휩싸일 때, 만약 그 극한의 바람이 건물 위에서 6초 동안 스스로를 지탱한다면, 그것은 아무리 잘 설계된 것이라도 심각한 파열 피해를 야기할 것입니다"라고 설명했습니다.[6] 그럼에도 불구하고 플로리다의 브라우어드 카운티와 마이애미-데이드 카운티는 중요한 기반 시설 건물이 카테고리 5의 바람을 견딜 수 있도록 요구하는 건축 법규를 가지고 있습니다.[27]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale". National Hurricane Center. 2018. Retrieved November 14, 2020.
  2. ^ "Minor Modification to Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale For the 2012 Hurricane Season" (PDF). National Hurricane Center. 2012. Retrieved November 14, 2020.
  3. ^ 미국 해군: 2018-10-07에 회수.
  4. ^ Williams, Jack (May 17, 2005). "Hurricane scale invented to communicate storm danger". USA Today. Retrieved February 25, 2007.
  5. ^ Staff writer (May 9, 1973). "'73, Hurricanes to be Graded". Associated Press. Archived from the original on May 19, 2016. Retrieved December 8, 2007.
  6. ^ a b Debi Iacovelli (July 2001). "The Saffir/Simpson Hurricane Scale: An Interview with Dr. Robert Simpson". Sun-Sentinel. Fort Lauderdale, FL. Archived from the original on October 23, 2009. Retrieved September 10, 2006.
  7. ^ Press Writer (August 23, 2001). "Hurricanes shaped life of scale inventor". Archived from the original on April 17, 2016. Retrieved March 20, 2016.
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  9. ^ 2011년 7월 8일 NOAA 웨이백 머신보관된 국가 허리케인 작전 계획. 2010년 7월 3일 접속.
  10. ^ a b c Ker Than (October 20, 2005). "Wilma's Rage Suggests New Hurricane Categories Needed". LiveScience. Retrieved October 20, 2005.
  11. ^ "Experimental Saffir–Simpson Hurricane Wind Scale" (PDF). National Hurricane Center. 2009. Archived from the original (PDF) on August 6, 2009. Retrieved August 17, 2009.
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