ハリケーン・サンディの気象史

ハリケーン・サンディは、記録上8番目に被害額の大きい大西洋ハリケーンでした。2012年10月下旬から11月上旬にかけて1週間以上続きました。年間ハリケーンシーズンの18番目の命名された嵐、10番目のハリケーン、2番目の大型ハリケーンに分類されたサンディは、10月22日に熱帯波から発生しました。中央カリブ海で小さなループを描きながら、このシステムは翌日熱帯暴風雨に発達し、10月24日にジャマイカ沿岸に短時間上陸する前に、シーズン最後のハリケーンとなりました。ジャマイカとキューバの間から出現した後、サンディは急速に発達し、サファ・シンプソンハリケーン風力階級でカテゴリー3のハリケーンとなり、最大持続風速は115 mph (185 km/h)に達しました。 10月25日、この強度でサンティアゴ・デ・クーバ付近に上陸しました。      

米国中部上空に接近する気圧の谷により、サンディがバハマ諸島を通過する際に強い風のシアが発生し、ハリケーンは北東方向に進路を変えながら熱帯低気圧に弱まった。気圧の谷の南部が分離し、10月28日遅くにシアが減少したことで、サンディは勢力を回復した。翌日にはカテゴリー2の勢力で2度目のピークを迎え、その後西に進路を変えた。この進路変更中に、サンディは温帯低気圧に移行し始め、 10月29日遅くにニュージャージー州ブリガンティン付近に上陸する前にその過程を完了した。温帯低気圧の残骸は陸上で徐々に弱まり、2日後にはペンシルベニア州西部で循環の中心が判別不能になった。サンディは大西洋最大のハリケーンとなっただけでなく、米国北東部の多くの都市で観測史上最低気圧の記録も更新した。   

ハリケーン サンディの発生源は、10 月 11 日にアフリカ西海岸から東大西洋に移動した熱帯波に遡ります。 この波はその後数日間西へ移動し、東大西洋上空の上層の気圧の谷と相互作用し、広範囲にわたるにわか雨や雷雨が発生しましたが、当時は強い風のシアによってそれ以上の発達が妨げられました。波の西にあるハリケーン ラファエルの影響と思われる収束の増加も発達を妨げました。10 月 18 日までに、中程度の風のシアにもかかわらず、擾乱の中心付近で多数の組織化されていない対流活動が発生しました。^{[ 1 ]}広範囲にわたる低気圧域が特徴で、徐々に発達に適した状況になると予想されました。^{[ 2 ]} 10 月 20 日、やや組織化された後、国立ハリケーンセンター(NHC) は、 48 時間以内に熱帯低気圧になる可能性が高いと評価し 、^{[ 3 ]}「Invest 99L」と命名しました。^{[ 4 ]}

翌日までに、対流は減少したが、発達の兆候である低気圧域の気圧は低いままであった。^{[ 5 ]}対流は日が進むにつれて徐々に増加し、システムは減速して西カリブ海上でほぼ停滞した。^{[ 6 ] [ 7 ]}  10月22日1500UTCまでに 、地上観測と衛星画像により、このシステムが熱帯低気圧18号に分類されるのに十分な組織的な対流を発達させたことが示された。昇格時、このシステムはジャマイカのキングストンの南約320マイル（510km ）に位置していた。 ^{[ 8 ]}新たに形成された低気圧の周囲の環境は、メキシコ湾から東に伸びる尾根の南にある弱い操舵流域によって特徴付けられていた。低い風速シアと暖かい海面水温は、強化、そしておそらく急速な深化に適していた。^{[ 8 ]} 10月22日遅く、ハリケーンハンターの飛行により、循環の中心からかなり離れた雨帯で風速40mph （64km /h）が観測され、NHCは低気圧を熱帯暴風雨サンディに格上げした。 ^{[ 9 ]}流出が増加し、湿った空気が対流の組織化をさらに促進した。NHCは、「南西カリブ海の暖かい海域でほぼ停滞していることは、この時期には決して良い兆候ではない」と指摘した。^{[ 10 ]}それでも、雲のパターンは当初ほとんど変化しなかった。^{[ 11 ]} 10月24日早朝、マイクロ波画像で観測されたように目が形成され始め、サンディは北西から接近する気圧の谷に引き寄せられて着実に北上した。 ^{[ 12 ]} 10月24日1500UTC 、ハリケーンハンターが飛行高度で時速99マイル（159km /h）の風を観測したことを受け、NHCはサンディをハリケーンに昇格させた。当時、サンディはジャマイカのキングストンの南約65マイル（105km ）に位置していた。 ^{[ 13 ]}            

 10月24日午後7時頃（UTC）  、サンディはキングストン付近に上陸し、風速は約85マイル/時（137 km/時）に達した。^{[ 14 ]}島上空を短時間通過した後、サンディはキューバ沖に移動し、急速に勢力を増し、サファ・シンプソンハリケーン風力階級でカテゴリー3のハリケーンにまで発達した。1分間の平均風速は115マイル/時（185 km/時）、中心気圧は954ミリバール（28.2 inHg）であった。^{[ 1 ]}運用上、サンディは上陸時にカテゴリー2の上位ハリケーンに分類された。^{[ 15 ]}その後まもなく、10月25日午前5時25分（UTC） 、ハリケーンはサンティアゴ・デ・クーバのすぐ西に上陸した。^{[ 16 ]}上陸時、サンディは直径23マイル (37 km)を超える明確な目を持っており、飛行高度での風速は135 mph (217 km/h)に達した。^{[ 17 ]}陸上では構造が弱まり、目は見えなくなった。^{[ 18 ]}キューバを抜けた後、乾燥した空気とシアの増加の組み合わせによりサンディの流出が制限され、嵐の構造が乱れた。^{[ 19 ]}フロリダ上空の中層低気圧と接近するトラフにより、ハリケーンは北北西に進路を変えた。^{[ 20 ]}            

10月26日早朝までに 、サンディに関連する対流の大部分は中心の北に位置しており、これは主にハリケーンの南西にある風のシアと乾燥した空気によるものでした。嵐の規模も大幅に拡大し、熱帯暴風雨級の風が中心から約275マイル（443km ）の範囲に広がっていました。 ^{[ 21 ] [ 22 ]}日が進むにつれて、サンディはゆっくりと北へ移動し続け、強い風のシアにより嵐の強度はわずかに低下しました。^{[ 23 ]} 10月27日、NHCはサンディが「ハイブリッドサイクロンの特徴を示している…大きな閉塞前線低気圧のような」と指摘しました。^{[ 24 ]}しかし、このシステムは暖かい熱核を維持し、強い50ノット（60mph ）の風のシアにもかかわらず、近くのトラフからの発散が豊富であったため、雷雨を発達させ続けました。同じ気圧の谷がサンディを北東に向かわせ、両者は位相が合わさり、多くの人が「スーパーストーム」と呼ぶものへと変化し始めた。^{[ 25 ]} 10月27日、乾燥した空気が中層および上層の循環に完全に取り込まれた後、サンディは一時的に熱帯低気圧に弱まった。^{[ 26 ]}しかし、その日の後半、ハリケーンハンターから受け取ったデータによると、サンディは再び勢力を強め、最小限のハリケーンになったことが示された。^{[ 27 ]}      

10月27日遅くまでに 、サンディは接近する気圧の谷の前に着実に北東に進んでいた。ハリケーン級の風は維持していたものの、乾燥した空気の巻き込みと強い風のシアが続いたため、対流の内側の領域は縮小した。^{[ 28 ]}しかし、 10月 28日には中心部で雷雨が増加し、サンディの上層循環は24 時間前と比べてより明確になった。^{[ 29 ]}日が進むにつれて風のシアは減少し、^{[ 30 ]}ハリケーンがまだメキシコ湾流上にある間に帯状の目が再び発達し始めた。 ^{[ 31 ]} 10月29日早朝には対流がさらに組織化された。 ほぼ同時期に、循環の西端が寒冷前線と相互作用し始めたため、サンディは温帯低気圧に移行し始めた。^{[ 32 ]}嵐は米国東部の上空の低気圧と、 NHCが「非常に異常」と表現したカナダ大西洋岸の尾根の南西を中心に回転し、サンディは北と北西に進路を変えた。 ^{[ 33 ]}目と深い対流を維持したまま、ハリケーンは勢力を増し、^{[ 33 ]} 10月29日12時UTCまでに、風速100マイル（160km /h）の二次ピークと、異常に低い中心気圧940ミリバール（28インチHg）に達した。 ^{[ 1 ]}この時、サイクロンは81 °F （27 °C ）を超える水温のメキシコ湾流の小さな領域を移動していた。その頃、サンディは直径1,150マイル（1,850km ）を超える強風域を持っていた。 ^{[ 34 ] [ 35 ]}嵐の中心付近には温暖前線と寒冷前線の両方が存在し、嵐は上陸前に温帯低気圧に変わると予測された。 ^{[ 35 ]}         

対流は弱まり、ハリケーンは西の低気圧に巻き込まれたため、ニュージャージー州沿岸に向かって加速した。気圧は低下し続け、傾圧不安定性によりシステムが強まっていることを示していた。10月29日遅くにNHCが発表した勧告では 、「これらのすべての考慮事項から、勧告時点で最も適切な分類は温帯低気圧であると結論付けた」とNHCは述べている。^{[ 36 ]}同機関は、その日の午後21時00分UTC頃、ニュージャージー州南部沖合に位置していたサンディを温帯低気圧と宣言した。 ^{[ 37 ]}約2時間半後、嵐はブリガンティン近くのアトランティックシティの北東約5マイル（8.0km ）に上陸した。^{[ 38 ]}上陸時の強度は時速80マイル（130km /h）と推定されたが、最も強い風は中心の東と南東の沖合に位置していた。^{[ 39 ]}     

サンディは上陸後、西へ移動を続け、ペンシルバニアに到達する頃にはハリケーンの勢力以下に弱まっていた。この低気圧は非熱帯性であったため、当時水文気象予報センター（HPC）として知られていた気象予報センター（WPC）が、低気圧に関する勧告の発行を引き継いだ。^{[ 40 ]}サンディの残骸はアパラチア山脈中央部に大雪と強風をもたらし、吹雪警報が発令された。^{[ 41 ]}この低気圧はペンシルバニア西部を通過するにつれて弱まり続け、^{[ 42 ]} 10月31日午前3時（ UTC）までに 、嵐の進路は北西に変わった。アパラチア山脈では吹雪が続き、前日にすでに大量の雪が降っていた地域にさらに雪が降った。^{[ 43 ]}  10月31日午前9時（UTC）までに 、循環は低気圧の中心が不明瞭な低気圧の谷に弱まった。^{[ 44 ]}その日の後半、サンディの残骸は五大湖に広がり、WPCは最後の勧告を発表した。システムがこの地域から移動するまでに、ウェストバージニア州、テネシー州、メリーランド州の一部地域では3フィート近くの雪が降り、地域の他の場所ではそれより少なかった。^{[ 45 ]}その後の2日間、サンディの残骸は北へ、そしてオンタリオ州上空を北東へと移動し、 11月2日にカナダ東部上空の別の低気圧域と合流した。^{[ 1 ] [ 46 ]}

10月 23日、サンディがカリブ海で発達している最中に、欧州中期予報センター（ECMWF）は、この嵐が米国東海岸に上陸すると予測したが、他のほとんどの熱帯低気圧予報モデルは、嵐が海上に出ると予測していた。^{[ 47 ] [ 48 ]}翌日には、さまざまなコンピューターモデルが、サンディが米国東部の気圧の谷と相互作用して西に曲がるという点で一致した。^{[ 13 ]}上陸の約5日前には、ECMWF、地球物理流体力学研究所（GFDL）、海軍運用グローバル予測システム（NOGAPS）モデルは、サンディがデルマーバ半島に上陸すると予測したが、米国グローバル予報システム（GFS）モデルは、ハリケーンが海上に出ると予測し、残りのモデルは2つのシナリオの中間であった。^{[ 17 ]}上陸の4日前には、NHCはニュージャージー州への上陸を予測しており、ほとんどのコンピューターモデルも同様であった。^{[ 19 ]}一般的に、ヨーロッパのコンピュータモデルは、解像度が高いため、アメリカのモデルよりも優れたパフォーマンスを発揮した。^{[ 47 ]} MITのケリー・エマニュエル教授は、この機会を利用してアメリカのモデルの性能不足に注意を喚起し、それを覆すための「集中的な取り組み」を推奨した。^{[ 49 ]}

ハリケーン・サンディによる高潮は満潮時に発生し、ニューヨーク州バッテリーパークで水位を13.88フィート（4.23メートル）まで押し上げ、同じ場所で1960年にハリケーン・ドナが記録した10.02フィート（3.05メートル）の記録を上回った。しかし、公式に記録が残される前の1821年のノーフォークとロングアイランドのハリケーンの際にも、バッテリーパークで干潮時に13フィートの高潮が報告されている。 ^{[ 50 ]}ニュージャージー州サンディフックとペンシルベニア州フィラデルフィアでも高潮の記録が更新され、それぞれ13.31フィート（4.06メートル）と10.62フィート（3.24メートル）のピーク潮位を記録した。サンディフックの潮位計は潮位が上昇している最中に電源が切れたため、潮位は記録されたピークよりも高くなった。^{[ 51 ]}ニューヨーク港のブイは10月30日に32.5フィート（9.9メートル）の波を計測し、記録的な高さに達した。これは2011年のハリケーン・アイリーンで記録された25フィート（7.6メートル）の波よりも7.5フィート（2.3メートル）高い。 ^{[ 52 ]}          

サンディは、1988年に記録が始まって以来、強風時の直径で最大の大西洋熱帯低気圧であり、^{[ 1 ] [ 34 ] [ 53 ] [ 54 ]}強風時の直径は1,150マイル（1,850キロメートル）でした。^{[ 34 ] [ 35 ]}さらに、945ミリバール（27.9インチHg ）で、サンディは、ノースカロライナ州ハッテラス岬の北で米国に上陸した最も激しい嵐として、1938年のニューイングランドハリケーンに次いで2番目でした。^{[ 55 ]}気圧はニュージャージー州アトランティックシティ上空で945.5ミリバール（27.92インチHg）の記録的な低さを記録し、 1938年に記録された961ミリバール（28.4インチHg）の記録を更新した。 ^{[ 56 ]}サンディはまた、フィラデルフィアで最低気圧954ミリバール（28.2インチHg）を記録し、記録を更新した。これまでの記録は1993年の世紀の嵐の際に記録された962ミリバール（28.4インチHg ）だった。^{[ 51 ]}         

気候科学者たちは、気候変動によって嵐がより強く、より湿潤になる可能性が高まるものの、嵐の数は減る可能性があるという点で意見が一致している。しかし、研究者たちは、サンディの発生と進路に気候変動がどの程度影響したのかを断言することはできなかった。^{[ 57 ]}熱帯低気圧は暖かい海水からエネルギーを得ており、一般的に海水温が高いほど嵐は強くなる。気候変動によって海面が上昇し、サンディによる高潮と沿岸部の洪水ははるかに壊滅的なものとなった。1902年から2007年の間に海面は全体で8インチ（20cm ）上昇し、その上昇は加速しているため、^{[ 58 ]}海面の上昇は嵐が襲来するたびに大規模な洪水が発生するリスクを高めている。2012年のネイチャー誌の論文では、気候変動によって、1世紀に1度しか発生しないはずの洪水が3年から20年に1度発生するようになる可能性があると予測している。^{[ 57 ]}  

ハリケーン・サンディの場合、嵐の規模と強さに寄与した主な要因は、異常に高い海面水温とブロッキングパターンの増加の2つであり、どちらも地球温暖化によりより頻繁に発生すると予想されている。^{[ 59 ] [ 60 ]}大西洋のハリケーンは北上するにつれて、ジェット気流の卓越風によって東へ移動し、海に出るのが一般的である。^{[ 61 ]}この典型的なパターンは、グリーンランド上空の高気圧の尾根によってブロックされ、負の北極振動が発生し、ジェット気流に屈曲が生じ、東海岸沖でジェット気流が折り返されることになった。サンディはこの北西の流れに巻き込まれた。^{[ 61 ]}グリーンランド上空のブロッキングパターンは、サイクロンと合流した北極前線も停滞させた。 ^{[ 61 ]}サイエンティフィック・アメリカンのマーク・フィシェッティは、ジェット気流の異常な形状は北極の氷の融解によって引き起こされたと主張した。^{[ 62 ]}気象学者のジェフ・マスターズは、これらのブロッキングパターンは秋には珍しいが増加傾向にあると指摘し、2011年の3つの研究で「北極海の海氷の最近の記録的な減少が原因である可能性がある。なぜなら、これにより極が温暖化し、赤道と極の温度差が変化し、ジェット気流が減速し、蛇行し、大きなループに閉じ込められるからである」と判明したと述べた。^{[ 61 ]}トレンバースは、負の北極振動とブロッキング高気圧が存在する間は、これが単なる天候の自然な変動であるという帰無仮説は変わらないと述べた。^{[ 63 ]}

気候学者のマイケル・E・マンは、ロウアー・マンハッタンの13フィート（4メートルのうち少なくとも0.3）の高潮のうち少なくとも1フィートは地球規模の海面上昇によるものだと述べている。^{[ 64 ]}ハーバード大学の地質学者ダニエル・P・シュラグは、ハリケーン・サンディの13フィートの高潮は、今世紀半ばまでに「東海岸の新たな常態」となるであろうものの例だと述べている。^{[ 65 ]}

国立大気研究センター（NCAR）の上級気候学者ケビン・E・トレンバース氏によると、「ある現象が気候変動によって引き起こされたかどうかというよくある質問に対する答えは、それが間違った質問であるということです。すべての気象現象は、それらが発生する環境が以前よりも温暖で湿潤になっているため、気候変動の影響を受けています。」^{[ 66 ]}彼は、野球選手の体内のステロイドがそれ自体でホームランを引き起こすわけではないが、ホームランの可能性を高めることを指摘して説明しています。^{[ 67 ]}気象学者ケリー・エマニュエル氏は、ハリケーン・サンディのような個々の気象現象は、気候変動、あるいは特定の原因に起因するものではないと強調しました。 ^{[ 68 ]}

NOAAの気象学者マーティン・ホーリングは、サンディの「直接の原因」は「熱帯低気圧と温帯低気圧が偶然に重なったこと」に過ぎないと述べている。^{[ 63 ]}トレンバースは、この嵐は「自然変動」によって引き起こされたことに同意しているが、「地球温暖化によって増幅された」とも付け加えている。^{[ 59 ]}嵐の強さに寄与した要因の一つは、北米東海岸沖の異常に暖かい海水からの追加エネルギーであり、地球温暖化は平均より5.4 °F（3 °C ）高い海面水温のうち1.1 °F（0.6 °C）を寄与したと特定されている。^{[ 59 ]}大気の温度が上昇すると、水を保持する能力が高まり、嵐が強くなり、降雨量も増加する。^{[ 69 ]}    

下院エネルギー・商業委員会の民主党筆頭委員であるヘンリー・ワックスマン米下院議員は、共和党議員に対し、気候変動とハリケーン・サンディの関連性について公聴会を開くよう求めた。「ハリケーン・サンディは、炭素汚染を削減しなければ、気候科学者たちがより頻繁に、より深刻になると述べてきたまさにそのタイプの異常気象現象です。そのため、会期末にハリケーンと気候変動との関連性について公聴会を開くよう要請する書簡を書いています」とワックスマン議員とボビー・ラッシュ議員は書簡で述べた。^{[ 70 ]}この公聴会は、2013年初頭に新議会が発足する前に上院と下院に提出されることはなかった。しかし、2013年4月9日、ワックスマン議員とラッシュ議員は公聴会の要請を改めて行い、「気候変動に関する科学的現状の説明を電力会社、石炭会社、石油精製会社、化学メーカーの代表者に頼るならば、我々が直面しなければならない課題と我々が持つ機会について、完全かつ偏りのない見解を得ることはまずないだろう」と述べた。^{[ 71 ]} 

• ニュージャージー州を襲ったハリケーンの一覧