サファー・シンプソンスケール

サファー・シンプソン・ハリケーン風力スケール( SSHWS ) は、ハリケーン(西半球では熱帯低気圧や熱帯暴風雨の強度を超える熱帯低気圧)を持続風の強度によって区別される 5 つのカテゴリに分類します。この計測システムは、以前はサファー・シンプソン・ハリケーン・スケール( SSHS )として知られていました。

ハリケーンに分類されるには、熱帯低気圧は、地表から10メートル（33フィート）の高さで1分間平均最大風速が少なくとも時速74マイル（64ノット、119 km/h、カテゴリー1）である必要があります。 ^{[1]スケールの最高分類であるカテゴリー5は、少なくとも時速157マイル（137ノット、252 km/h）の風を伴う嵐で構成されています。この分類は、ハリケーンが}上陸したときに引き起こす可能性のある被害と洪水の兆候をある程度提供できます。

サファー・シンプソンハリケーン風速スケールは、地表から 10 メートル上空で 1 分間に平均した最高風速に基づいています。スケールは連続した速度範囲で風速を示していますが、米国国立ハリケーンセンターとセントラルパシフィックハリケーンセンターは、熱帯低気圧の強さを推定する際には不確実性が生じるため、熱帯低気圧の強度を 5 ノット (kn) 単位で割り当てています (例: 100、105、110、115 kn など)。ノット単位の風速は他の単位に変換され、最も近い 5 mph または 5 km/h に丸められます。^[2]

サファー・シンプソン・ハリケーン風力階級は、国際日付変更線の東側の大西洋と北太平洋で発生するハリケーンのみに公式に使用される。他の地域では、地域によってサイクロンや台風と呼ばれるこれらの嵐の分類に異なる階級が使用されている。これらの地域（ JTWCを除く）は、最大持続風速を決定するために3分間または10分間の平均風速を使用しているため、サファー・シンプソン・ハリケーン風力階級を使用して測定された嵐の最大風速（通常14％強い）と10分間隔で測定された嵐の最大風速（通常12％弱い）を直接比較することが困難になる重要な違いが生じている。^[3]

SSHWSには雨や高潮などの重要な要素が考慮されていないという批判もあるが、SSHWS擁護派は、SSHWSの目標の一部はわかりやすくシンプルにすることだと述べている。スケールにさらに上位のカテゴリーを追加し、カテゴリー5を上限とする提案もあったが、2024年10月時点ではいずれも採用されていない^{[アップデート]}。

1971年、このスケールは土木技術者の ハーバート・サファーと、当時米国立ハリケーンセンター（NHC）所長であった気象学者ロバート・シンプソンによって開発されました。 ^[4] 1973年にこのスケールは一般に公開され、^[5] 1974年にニール・フランクがシンプソンに代わってNHCの所長に就任してからは広く使用されるようになりました。^[6]

この尺度は、構造エンジニアのハーバート・サファーによって作成された。サファーは1969年に国連からハリケーン多発地域の低コスト住宅の調査を委託された。^[7] 1971年、調査を実施していたサファーは、ハリケーンの影響を表す簡単な尺度がないことに気付いた。^{[8]サファーは、}修正メルカリ震度スケールやMSK-64震度スケールなどの地震の震度に対する主観的な被害に基づく尺度と、客観的な数値段階法であるリヒタースケールをモデルとして使用し、ハリケーン建築基準法のない地域向けのガイドとして、簡略化された1～5の段階尺度を提案した。この段階は、高度9.2メートルで2～3秒間持続する客観的な突風速度と、主観的な構造的被害レベルという2つの主な要素に基づいていた。^{[8] [9]}

サフィールはNHCに提案したスケールを提出し、シンプソンは用語を「等級」から「カテゴリー」に変更し、1分間の持続風速で分類し、高潮の高さの範囲を追加し、後に気圧の範囲も追加した。1975年にサフィール・シンプソン・スケールが初めて公表された。^{[6] [8] [10]}

2009年、NHCはカテゴリーから気圧と高潮の範囲を削除し、純粋な風のスケール、サファー・シンプソン・ハリケーン風力スケール（実験的）[SSHWS]に変更しました。^[11]更新されたスケールは2010年5月15日に運用を開始しました。^[12]このスケールには洪水の範囲、高潮の推定、降雨量、場所が含まれないため、大都市を襲ったカテゴリー2のハリケーンは、田舎を襲ったカテゴリー5のハリケーンよりもはるかに大きな累積被害をもたらす可能性があります。^[13]同局は「科学的に不正確な」情報を削除する理由として、ハリケーン・カトリーナ（2005年）とハリケーン・アイク（2008年）のどちらも予想よりも強い高潮をもたらしたハリケーン・カトリーナと、予想よりも弱い高潮をもたらしたハリケーン・チャーリー（2004年）の例を挙げた。 ^{[14]サファー・シンプソン・ハリケーン風力スケールから削除されて以来、高潮の予測とモデリングは}ADCIRCやSLOSHなどのコンピュータ数値モデルによって処理されている。

2012年、NHCはカテゴリー4の風速範囲を両方向とも1mph拡大し、130～156mphとし、他の単位も131～155mph（114～135ノット、210～249km/h）から113～136ノット、209～251km/hに変更した。NHCとセントラルパシフィックハリケーンセンターは、熱帯低気圧の強度を5ノット刻みで割り当て、他のレポートでも同様の切り上げでmphとkm/hに変換している。そのため、115ノットの強度はカテゴリー4と評価されるが、マイル毎時（132.3mph）に変換すると130mphに切り捨てられ、カテゴリー3の嵐のように見える。同様に、風速135ノット（時速約155マイル、カテゴリー4）は250.02km/hであり、変更前の定義によればカテゴリー5に相当します。^[11]

これらの問題を解決するために、NHCは風速115ノットの嵐を135 mph、135ノットの嵐を245 km/hと誤って報告せざるを得なかった。定義の変更により、115ノットの嵐は130 mphに正しく切り捨てられ、135ノットの嵐は250 km/hと正しく報告され、依然としてカテゴリー4の資格を持つ。NHCはこれまで、各計測単位で嵐をカテゴリー4に留めるために誤って切り捨てていたため、この変更は前年の嵐の分類には影響しない。^[11]新しいスケールは2012年5月15日に運用を開始した。^[15]

このスケールは、風に基づいてハリケーンを5つの異なるカテゴリーに分類します。米国立ハリケーンセンターは、カテゴリー3以上のハリケーンを大型ハリケーンに分類しています。合同台風警報センターは、風速150mph（240km/h）以上の台風（強いカテゴリー4およびカテゴリー5）をスーパー台風に分類しています。ほとんどの気象機関は、世界気象機関（WMO）が推奨する持続風の定義を使用しており、これは、高度33フィート（10.1メートル）で10分間の風を測定し、平均を取ることを指定しています。対照的に、米国立気象局、中部太平洋ハリケーンセンター、合同台風警報センターは、持続風を、同じ高度33フィート（10.1メートル）で測定した1分間の平均風と定義しており、^{[16] [17]}このスケールで使用される定義です。

5つのカテゴリーについては、以下のサブセクションで強度が増す順に説明します。^[18]各カテゴリーのハリケーンの例は、スケールの最大達成カテゴリーで上陸したものに限定されています。

非常に危険な風が被害をもたらす

カテゴリー1の嵐は、通常、しっかりと建設された恒久的な建物のほとんどに大きな構造的損傷を与えることはありません。固定されていないトレーラーハウスを倒したり、弱い木を根こそぎにしたり折ったりすることがあります。しっかりと固定されていない屋根板や瓦は吹き飛ばされることがあります。沿岸の洪水や桟橋の損傷は、カテゴリー1の嵐によく伴います。停電は通常、広範囲に及び、時には数日間続きます。最も強度の弱いタイプのハリケーンですが、それでも広範囲に被害をもたらし、生命を脅かす嵐となる可能性があります。^[11]

カテゴリー 1 の強度でピークに達し、その強度で上陸したハリケーンには、フアン(1985)、イスマエル(1995)、ダニー(1997)、スタン(2005)、ウンベルト(2007)、アイザック(2012)、マヌエル(2013)、アール(2016)、ニュートン(2016)、ネイト(2017)、バリー(2019)、ロレナ(2019)、ハンナ(2020)、イサイアス(2020)、ガンマ(2020)、ニコラス(2021)、パメラ( 2021)、ジュリア(2022)、リサ(2022)、ニコール(2022)、デビー(2024)、オスカー(2024) などがあります。

極めて危険な風が広範囲にわたる被害をもたらす

カテゴリー2の強さの嵐は、屋根材を損傷することが多く、屋根が露出したり、粗末な造りのドアや窓に損傷を与えたりする。粗末な造りの標識や桟橋は相当の損傷を受ける可能性があり、多くの木が根こそぎ倒れたり折れたりする。移動住宅は、錨泊の有無にかかわらず、通常は損傷し、時には破壊され、多くのプレハブ住宅は構造的な損傷を受ける。保護されていない錨泊地にいる小型船舶は係留が切れる可能性がある。広範囲からほぼ全面的な停電や飲料水の散発的な喪失が発生する可能性があり、数日間続く可能性がある。^[11]

カテゴリー 2 の強度でピークに達し、その強度で上陸したハリケーンには、アリス(1954)、エラ(1958 )、ジニー(1963)、フィフィ(1974)、ダイアナ( 1990) 、ゲルト(1993)、ローザ (1994)、エリン( 1995)、アルマ(1996)、マーティ( 2003)、フアン(2003) 、アレックス (2010)、リチャード( 2010)、トーマス(2010)、カルロッタ(2012)、アーサー(2014)、サリー(2020) 、オラフ(2021)、リック(2021)、アガサ(2022)、フランシーヌ(2024) などがあります。

壊滅的な被害が発生する

カテゴリー3以上の熱帯低気圧は、大西洋、東太平洋、中部太平洋の流域では大型ハリケーンとして知られています。これらの嵐は、特にカーテンウォールの軽微な破損を伴う木造または人工素材でできた小規模住宅やユーティリティビルに構造的な損傷を引き起こす可能性があります。トレーラーハウスなど、堅固な基礎のない建物は通常破壊され、切妻屋根は剥がれます。^[11]

プレハブ住宅は、通常、深刻で修復不可能な被害を受ける。沿岸部での洪水は小規模な建物を破壊し、大規模な建物は漂流物の被害を受ける。多数の樹木が根こそぎ倒れたり折れたりし、多くの地域が孤立する。内陸部まで浸水する恐れがある。数週間にわたり、ほぼ全面的な停電が発生する可能性がある。家庭の水道は、おそらく失われるか汚染されるだろう。^[11]

カテゴリー 3 の強度でピークに達し、その強度で上陸したハリケーンには、イージー(1950 年) 、キャロル(1954 年)、ヒルダ(1955 年) 、オードリー(1957 年)、オリビア(1967 年)、エラ(1970 年)、キャロライン(1975 年)、エロイーズ(1975 年)、オリビア(1975 年)、アリシア(1983 年)、エレナ(1985 年)、ロクサーヌ(1995 年)、フラン(1996 年)、イシドール(2002 年)、ジーン(2004 年)、レーン(2006 年)、カール(2010 年)、オットー(2016 年)、ゼータ(2020 年)、 グレース(2021 年)、ジョン(2024 年)、ラファエル(2024 年) などがあります。

壊滅的な被害が発生する

カテゴリー4のハリケーンは、より広範囲のカーテンウォールの破損を引き起こす傾向があり、小規模住宅では構造が完全に崩壊することもあります。ガソリンスタンドの天蓋やその他の広いスパンの張り出し構造物に、修復不可能な大きな損傷やほぼ完全な破壊が発生することがよくあります。移動住宅やプレハブ住宅は倒壊することがよくあります。最も丈夫な木を除いて、ほとんどの木が根こそぎにされたり折れたりして、多くの地域が孤立します。これらの嵐は、広範囲にわたる海岸の浸食を引き起こします。内陸のかなり奥地まで浸水する可能性があります。電気や水道の完全かつ長期的な損失が予想され、数週間に及ぶ可能性があります。^[11]

1900年のガルベストンハリケーンは、米国を襲った最も多くの死者を出した自然災害であり、ピーク時の強さは現代のカテゴリー4の嵐に相当する。カテゴリー 4 の強度でピークに達し、その強度で上陸した他の嵐の例としては、ヘイゼル(1954)、グレーシー( 1959) 、ドナ(1960)、カーラ(1961)、フローラ( 1963)、ベッツィ(1965)、セリア(1970) 、カルメン (1974)、マデリン( 1976)、フレデリック(1979)、ジョーン(1988)、イニキ(1992)、チャーリー(2004)、デニス(2005)、アイク(2008)、ハーベイ(2017)、ローラ(2020)、エタ(2020)、イオタ(2020)、アイダ(2021)、リディア(2023)、ヘレン(2024) などがあります。

壊滅的な被害が発生する

カテゴリー5はサファー・シンプソンスケールの最高カテゴリーです。これらの嵐は多くの住宅や産業ビルの屋根を完全に破壊し、小さなユーティリティビルが吹き飛ばされたり吹き飛ばされたりして建物が完全に破壊されることもあります。特に内部に支えがない大スパンの屋根や壁の崩壊はよく見られます。多くの木造建築物に非常に重大で修復不可能な被害が及び、移動式住宅やプレハブ住宅が完全に破壊されることがよくあります。^[11]

被害を受けずに生き残ることができる構造物は、内陸3～5マイル（5～8km）以上離れた場所にある場合にのみ、ごくわずかです。そのような構造物には、頑丈なコンクリートまたは鉄骨構造のオフィス、マンション、アパート、ホテル、複数階建てのコンクリート駐車場、鉄筋レンガまたはコンクリート/セメントブロックで造られ、水平から35度以上の傾斜のある切妻屋根を持ち、いかなる張り出しもなく、窓がハリケーン耐性の安全ガラスで作られているかシャッターで覆われている住宅が含まれます。これらの要件のほとんどが満たされない限り、構造物の壊滅的な破壊が発生する可能性があります。^[11]

嵐による洪水は海岸線近くのすべての建物の下層階に大きな被害をもたらす。多くの沿岸の建物は高潮によって完全に倒壊するか流される可能性がある。事実上すべての木が根こそぎにされたり折れたりし、樹皮が剥がれ落ちて、被害を受けたコミュニティのほとんどが孤立する。ハリケーンが人口密集地域を脅かす場合、住宅地の大規模な避難が必要になる可能性がある。完全かつ極めて長期間の停電と断水が予想され、おそらく数か月に及ぶ可能性がある。^[11]

カテゴリー5の状態で上陸した嵐の歴史的な例としては、「キューバ」（1924年）、「オキーチョビー」（1928年）、「バハマ」（1932年）、「キューバ・ブラウンズビル」（1933年）、「レイバーデイ」 （1935年）、ジャネット（ 1955年）、イネス（1966年）、カミーユ（1969年）、エディス（1971年）、アニタ（1977年）、デビッド（1979年）、ギルバート（1988年）、アンドリュー（1992年）、ディーン（2007年）、フェリックス（2007年）、イルマ（2017年）、^[19] マリア（2017年）、^[20] マイケル（2018年）、^[21] ドリアン（2019年）、オーティス（2023年）（カテゴリー5の強度で上陸した唯一の太平洋ハリケーン）などがある。

ケリー・エマニュエルやラクシュミ・カンタを含む一部の科学者は、この尺度は単純すぎる、つまり嵐の物理的な大きさも、嵐がもたらす降水量も考慮に入れていないと批判している。^{[13]彼らや他の科学者は、サファー・シンプソン尺度は、}地震を測定するために使用されるモーメントマグニチュード尺度とは異なり、連続的ではなく、少数のカテゴリに量子化されていると指摘している。提案されている代替分類には、嵐の風によって引き起こされる動圧に基づくハリケーン強度指数と、地表風速、嵐の最大風の半径、および嵐の並進速度に基づくハリケーンハザード指数がある。^{[22] [23]}これらの尺度は両方とも連続的であり、リヒター尺度に似ている。^[24]しかし、これらの尺度のどちらも当局によって使用されていない。^[要出典]

2005年大西洋ハリケーンシーズンの一連の強力な暴風雨の後、またハリケーン・パトリシアの後、数人の新聞コラムニストと科学者がカテゴリー6の導入を提案した。彼らは、風速174または180mph（78または80m/s、151または156kn、280または290km/h）を超える嵐をカテゴリー6とすることを提案した。^{[13] [25]} 2017年のハリケーン・イルマの後、この問題の検討が新たに求められた。 ^[26]イルマは「カテゴリー6」の嵐として、一見信憑性のある誤報が数多く報じられたが、^[27]これは多くの地元政治家がこの用語を使用したことが一因である。これほどの強さの嵐は記録されていない。

現在大西洋でカテゴリー5に達したと考えられている42のハリケーンのうち、19の風速が時速175マイル（78メートル/秒、152ノット、282キロメートル/時）以上でした。風速が時速180マイル（80.5メートル/秒、156ノット、290キロメートル/時）以上だったのはわずか9つでした（1935年レイバーデイハリケーン、アレン、ギルバート、ミッチ、リタ、ウィルマ、イルマ、ドリアン、ミルトン）。現在東太平洋でカテゴリー5に達したと考えられている21のハリケーンのうち、風速が時速175マイル（78メートル/秒、152ノット、282キロメートル/時）以上だったのはわずか5つでした（パッツィー、ジョン、リンダ、リック、パトリシア）。風速が 180 mph (80.5 m/s、156 kn、290 km/h) 以上だったのは 3 人だけでした (Linda、Rick、Patricia)。

このカテゴリーに該当するほとんどの嵐は西太平洋の台風であり、最も顕著なのは、それぞれ1979年、2019年、2023年、2023年に発生した台風ティップ、ハロン、マワール、ボラベンで、持続的な風速はそれぞれ時速190マイル（305キロメートル）でした[ 28 ]。また、2013^年、2016年、2020年、2021年に発生した台風ハイヤン、メランティ、ゴニ、スリガエで、持続的な風速はそれぞれ時速195マイル（315キロメートル）でした。

時折、さらに高い風速を基準値とする提案がなされてきた。2018年11月に発表された新聞記事で、NOAAの研究科学者ジム・コシンは、気候が温暖化するにつれてより強力なハリケーンが発生する可能性が高まっていると述べ、カテゴリー6は時速195マイル（秒速85メートル、ノット170、時速315キロメートル）、さらに仮説上のカテゴリー7は時速230マイル（秒速105メートル、ノット200、時速370キロメートル）で始まると示唆した。^{[29] 2024年には、}気候変動の影響や海水温の上昇などのリスク要因を研究の一環として考慮し、最低風速を時速192マイル（時速309キロメートル）とする「カテゴリー6」を追加するという別の提案がなされた。^[30] NHCの管轄区域では、パトリシアのみが時速190マイル（85メートル/秒、165ノット、305キロメートル/時）を超える風速を記録。

このスケールの共同作成者であるロバート・シンプソンによると、サファー・シンプソン・スケールはハリケーンが人工構造物に与える潜在的被害を測定するために設計されているため、カテゴリー6に該当する理由はない。シンプソンは「...時速155マイル（249キロ）を超える風が吹くと、その強風が建物に6秒間吹き付ければ、どれだけ優れた設計であっても深刻な破裂被害を引き起こす」と説明した。^[6]それにもかかわらず、フロリダ州のブロワード郡とマイアミ・デイド郡には、重要なインフラ施設がカテゴリー5の風に耐えられることを義務付ける建築基準法がある。^[31]

• ボフォート風力階級 – 風速と海上および陸上の観測可能な条件を関連付けます
• 強化藤田スケール – 風速と相関する被害を伴う竜巻の強度用。このシステムはハリケーンにも適用できるように設計されており、ハリケーンの被害評価でエンジニアによって利用されています。
• ハリケーン工学
• ハイパーケイン
• 熱帯低気圧の概要
• 緊急事態の規模（強度）を測定するためのローン緊急スケール

• サファー・シンプソンハリケーン風力スケール - 米国国立ハリケーンセンター
• 「ロバート・シンプソン博士へのインタビュー」。マリナーズ・ウェザー・ログ。1999年4月。2009年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2005年10月1日閲覧。
• 「ハーバート・サファーとのQ&A」サウスフロリダ・サンセンチネル。2001年6月。2010年2月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2005年10月1日閲覧。