У кастрычніку споўнілася 10 гадоў з часу ўрагану Sandy. Амаль у кожным пераказе паводка на Манхэтэне склалася з 2 рэчаў адразу: велізарнага штармавога нагону і прыліву ў поўню. Я і сам пераказваў гэтую гісторыю. Пры гэтым ні разу не спытаў, як часта той высокі прыліў сапраўды быў, пры Sandy ці пры іншых паводках.
Таму я ўзяў 2 марэографы з векавым радам назіранняў, The Battery ў Нью-Ёрку і Бостан. Потым звёў іх з каталогам атлантычных ураганаў.
Што шторм дадае да прыліву
Прыліў вядомы на гады наперад. NOAA публікуе прадказаны час і вышыню кожнай поўнай вады, а марэограф запісвае, што прыйшло насамрэч. Самы высокі назіраны ўзровень каля прадказанай поўнай вады мінус прадказанне называецца skew surge, па-беларуску прасцей сказаць нагон. Гэта тое, што дадало надвор’е.
Праз API NOAA CO-OPS я спампаваў гадзінныя вышыні з 1921 года па 20 снежня 2022 года і прадказаныя поўныя і малыя воды. Гэта каля 70 000 поўных вод на станцыю. Для ураганаў узяў HURDAT2 Нацыянальнага цэнтра ўраганаў, кастрычніцкую версію, якая заканчваецца 2021 годам. Аналіз займае каля 300 радкоў на Python 3.10 толькі са стандартнай бібліятэкай.
Прадказанні прывязаныя да ўзроўню мора з 1983 па 2001 год, таму ўздым мора ўваходзіць у нагон. На The Battery медыяна нагону расце ад −0,21 м у 1921 годзе да +0,11 м у 2022-м. Для статыстыкі я адымаю медыяну кожнага года. Узроўні вады пакідаю як ёсць, бо менавіта гэтая вада была ў людзей на вуліцах.
Да падліку я запісаў 4 чаканні. Найбуйнейшым нагонам будзе ўсё роўна, якой вышыні прыліў. У Бостане размах прыліву 3,1 м і я чакаў, што большасць з 20 самых высокіх вод прыйдзе на поўную ваду з верхняй чвэрці. На The Battery размах 1,5 м і там я чакаў менш за палову. Пра астатнія 2 далей.
Дзе я ледзь не апублікаваў няправільны спіс
У маім першым спісе 20 самых высокіх вод для The Battery не было ні Доны 1960 года, ні Айрын 2011-га. Дона трымала рэкорд да Sandy, але астатні спіс выглядаў нармальна і я ледзь не пайшоў далей.
Скрыпт выкарыстаў толькі 34 514 поўных вод з прыблізна 70 000. Акно вакол кожнай прадказанай поўнай вады пачынаецца пасярэдзіне паміж ёй і папярэдняй малой вадой. Калі прамежак роўны няцотнай колькасці хвілін, у гэтым пункце аказваецца 30 секунд. Я акругляў яго да цэлай гадзіны. Хвіліны абнуляў, а пра секунды забыўся. Таму ключы не супадалі з гадзіннымі данымі і акно выглядала дзіравым. Вокны з дзіркамі я прапускаў без аніякага паведамлення. Пасля выпраўлення на The Battery поўнае акно ёсць у 66 689 поўных вод і Дона стаіць другой з 3,05 м.
Шторм не выбірае прыліў
Я ўзяў верхні 1% нагонаў на кожнай станцыі. На The Battery гэта 669 поўных вод з нагонам ад 0,485 м, у Бостане 714 ад 0,41 м. Тау Кендала паміж прадказанай поўнай вадой і нагонам роўнае +0,007 на The Battery і −0,007 у Бостане, p роўнае 0,80 і 0,77.
У першым чаканні была і лічба: ад 20 да 30% экстрэмальных нагонаў прыйдуць на поўную ваду з верхняй чвэрці. На The Battery выйшла 14,9%, у Бостане 19,5%, абедзве ніжэй за мой дыяпазон. Я не адразу зразумеў чаму. З 669 экстрэмумаў на The Battery 144 прыпалі на снежань і 121 на студзень, на ліпень ніводнага. Сярэдняя прадказаная поўная вада ў студзені 1,34 м, у верасні 1,55 м, гэта значыць большасць штормаў прыходзіць, калі прылівы ніжэйшыя. Калі лічыць па месяцах, чаканая доля 17,4% і 22,0% і розніца статыстычна нязначная.
Уільямс, Хорсбург і сааўтары паказалі гэта ў 2016 годзе на 77 марэографах, сярод іх Нью-Ёрк, разам з сезонным эфектам. Я толькі паўтарыў гэта на адкрытых даных NOAA па 2022 год.
Sandy і Бостан
Пік Sandy на The Battery быў 4,28 м над сярэднім узроўнем ніжэйшай малой вады (MLLW) паводле 6-хвілінных даных, у 01:12 UTC 30 кастрычніка. У гадзінных даных, якія я тут выкарыстоўваю ўсюды, гэта 4,26 м. Поўная вада, прадказаная на 00:48, была 1,48 м. Была поўня, але гэта была ніжэйшая з 2 поўных вод тых сутак. Сярод усіх поўных вод з 1921 года яна стаіць на 56-м перцэнтылі. Амаль увесь Sandy гэта нагон, 2,79 м, самы вялікі за ўвесь час назіранняў, з вялікім адрывам. З самай высокай прадказанай поўнай вадой у межах 15 дзён, 1,93 м, той жа нагон даў бы 4,71 м.
Бостан уладкаваны інакш. З яго 20 самых высокіх вод 16 прыйшлі на поўную ваду з верхняй чвэрці. Рэкорд трымае шторм 4 студзеня 2018 года. NOAA паставіла яго на 2 см вышэй за завею 1978 года, у маіх гадзінных даных у абодвух 4,58 м. У 2018 годзе прыліў стаяў на 98,5-м перцэнтылі, а нагон быў 0,97 м. Пасля папраўкі на ўзровень мора ён нават не ўваходзіць у 20 найбуйнейшых нагонаў Бостана. На The Battery з 20 самых высокіх вод на верхнюю чвэрць прыпалі 10, гэта значыць акурат палова, а не менш, як я чакаў.
Супадзенні, якія не здарыліся, мне цікавейшыя. 7 снежня 2003 года ў Бостане быў нагон 1,04 м на прыліве 13-га перцэнтыля. Вада спынілася на 3,73 м, ніжэй за парог слабага затаплення. З самай высокай поўнай вадой у межах 15 дзён было б 4,76 м, вышэй за рэкорд.
Я чакаў, што хаця б 3 з 20 найбуйнейшых нагонаў на The Battery перайшлі б на такой вадзе парог моцнага затаплення. З 15, што засталіся ніжэй за яго, перайшлі б 12. У Бостане моцнага парога 4,43 м, парога Нацыянальнай акіянскай службы NOAA, дасягнуў толькі 1 з 20. Яшчэ 13 дасягнулі б яго, 2 з іх з запасам менш за 2 см. Гэта простая сума пры дапушчэнні, што нагон не мяняецца разам з прылівам. Незалежнасць, паказаная вышэй, робіць дапушчэнне разумным, але не даказвае, што адзін і той жа шторм прынёс бы на іншым прыліве той жа нагон.
Ураганы
Я злучыў кожную падзею з HURDAT2: пункт трэка цыклону не далей за 500 км ад марэографа і не далей за 24 гадзіны ад піка. На The Battery ён ёсць у 4 з 20 найбуйнейшых нагонаў, у Бостане ў 3.
Потым я прачытаў трэкі. 2 з гэтых штормаў, кастрычнік 1991 года і Ванда 2021 года, пачынаюцца ў каталогу як пазатрапічныя цыклоны, гэта значыць тут каталог запісаў сам нор’істэр. Дона 1960 года і Айрын былі трапічнымі каля Нью-Ёрка. Кэрал 1954 года стала пазатрапічнай за некалькі гадзін да піка ў Бостане, Sandy незадоўга да выхаду на бераг. Значыць, трапічных цыклонаў 2 ці 3 з 20 на The Battery і не больш за 1 у Бостане, менш за палову, як я і чакаў. Усё астатняе звычайныя штормы, у асноўным з кастрычніка па сакавік.
Чаго я не правяраў
Абедзве станцыі стаяць на адным узбярэжжы з адным тыпам прыліву. У параўнанні з 6-хвіліннымі поўнымі водамі NOAA гадзінныя даныя заніжаюць пік не больш чым на 3,6 см на The Battery ў 99% выпадкаў. У Бостане не больш чым на 7 см. Акно ў 3 дні паміж падзеямі і радыус 500 км выбраў я сам і іншых значэнняў не спрабаваў. Сцэнар з больш высокім прылівам не ўлічвае, як нагон і прыліў уплываюць адзін на аднаго на мелкаводдзі. Хорсбург і Ўілсан апісалі гэта для Паўночнага мора ў 2007 годзе. Хваляў і дажджу марэограф не бачыць зусім. Дадзеных пра шкоду я не глядзеў, так што парог затаплення тут гэта толькі парог NOAA.