Ze produceren winden die sterk genoeg zijn om hele eilanden in hun muil te verzwelgen. Ze blazen golven op die stadsgezichten opnieuw vormgeven. En zij brengen regen en overstromingen, verwoestend en schijnbaar meedogenloos.

De orkaan trifecta van Harvey, Irma en Jose hebben wekenlang de krantenkoppen gedomineerd. Irma alleen heeft een reeks records gevestigd, inclusief:

• De winden van 185 mph tijdens het leven maakten het de sterkste storm van de Atlantische Oceaan buiten het Caribisch gebied en de Golf van Mexico ooit. Orkaan Allen in 1980 had 190 mph wind;
• Diezelfde windsnelheid hield 37 uur lang aan - de langste cycloon die die intensiteit heeft behouden. Tyfoon Haiyan hield eerder het record op 24 uur; en
• Het was de sterkste storm ooit die de Benedenwindse Eilanden trof, de eerste orkaan van categorie 5 die de Bahama's trof sinds 1992, de eerste grote orkaan die in Florida aan land komt sinds Wilma (2005) en de eerste orkaan van categorie 5 die sinds 1924 in Cuba aan land komt.

En te denken, orkaanseizoen is net halverwege - de National Oceanic and Atmospheric Administration beschouwt de periode van acht weken rond 10 september als een 'orkaanseizoen binnen het seizoen'.

Bij Western, waar laboratoria van wereldklasse zich richten op het verminderen van de effecten van wind, regen en overstroming - de intense stormen hebben onderzoekers des te vastberadener gemaakt om manieren te vinden om de menselijke kosten en het verlies van eigendommen te verminderen.

De afgeplatte nieuwsbeelden van steden zijn meer dan alleen theoretisch voor Engineering professor Greg Kopp, Associate Dean of Engineering en een expert op het gebied van de effecten van constructies van extreme wind. Hij herinnert zich dat hij in 2005 de razernij van orkaan Dennis meemaakte, met de kustlijn onder een evacuatiebevel, om een ​​reeks sensoren langs een strand in Florida te plaatsen.

"Het is interessant, in een storm zitten nadat alle hulpdiensten zijn vertrokken. Het regent zo hard dat het prikt als naalden op de onbedekte huid, " hij zei.

Toen de storm was gaan liggen en het team terugkeerde om hun uitrusting op te halen, "Er stond een vrouw, plotseling werkloos. Haar huis was prima, maar het restaurant waar ze werkte was gewoon overrompeld. Het heeft een diepe indruk op mij gemaakt, en blijft dat doen, meer dan een decennium later, ' zei Kopp.

Die herinnering geeft hem een ​​extra impuls om ervoor te zorgen dat structuren beter bestand zijn tegen rampen.

Bij het Insurance Research Lab for Better Homes, Kopp en zijn team testen hoe wind structuren beïnvloedt, op welk punt ze instabiel worden en hoe ze op de beste en meest efficiënte manier windbestendig kunnen worden gemaakt.

"Het laaghangende fruit is hoe we het hele dak aan de muren bevestigen, " hij zei.

Bijvoorbeeld, ze hebben ontdekt dat het bevestigen van het dak van een gebouw aan de muren met orkaanriemen tijdens het bouwproces slechts $ 200 kost en een gebouw bestand maakt tegen 40 procent meer winddruk.

Meer nagels toevoegen, en ervoor te zorgen dat ze slechts een centimeter langer zijn dan de bouwcode vereist, verdubbelt de sterkte van dakbedekking voor een meerprijs van slechts $ 10, hij zei. Die versterkte normen kunnen het verschil betekenen tussen stormverwoesting en stormbestendigheid.

"Het is niet alleen toeval dat in de orkaan Ike in 2008 zagen we dat er van sommige huizen vrijwel niets meer over was, terwijl anderen schijnbaar ongedeerd waren."

Pas in de moderne tijd is er intensief gebouwd in gebieden die ooit verboden terrein waren. "Ons werk als ingenieurs is om huizen en alle gebouwde infrastructuur veerkrachtig te maken. Onze taak is niet alleen om dingen te bouwen, het is om ze efficiënt en passend in de context te bouwen."

Een kerncentrale, bijvoorbeeld, moet worden gebouwd om hogere krachten te weerstaan ​​dan nodig zou zijn in het ontwerp van een huis.

Maar slimmere bouwnormen alleen zijn geen vervanging voor gedegen planningsbeslissingen. "We kunnen het risico (van stormschade) niet naar nul brengen, dus we moeten minstens evenveel voorzichtig zijn met waar we bouwen als met hoe we bouwen, ' zei Kopp.

Ingenieurshoogleraar Slobodan Simonovic is even onvermurwbaar over de noodzaak van verbeterde overstromingsbestendigheid. Als directeur van Engineering Studies bij het Institute for Catastrophic Loss Reduction, Simonovic stelt dat traditionele benaderingen van overstromingsbeheersing onvoldoende zijn.

Huidige tools die plannen voor de 100-jarige overstroming, of de 500-jarige zondvloed, de realiteit negeren dat geen enkele systeembenadering werkt, Simonovic zei op een internationale conferentie in het Verenigd Koninkrijk, waar hij een lezing gaf over de noodzaak van een paradigmaverschuiving in de weerbaarheid tegen overstromingen.

"Houston heeft in zeer korte tijd 1,2 meter regen gehad. In een traditionele benadering, je plant een evenement - zeg, een overstroming van 100 jaar – en beslis of het de moeite waard is om vanaf daar te bouwen of niet. Dat getal zegt simpelweg niet wat er met de waterzuiveringsinstallatie gaat gebeuren. Het zal u niets vertellen over wat er met uw huis zal gebeuren, uw fabriek."

In plaats daarvan, hij zei, planners moeten kijken naar een groot aantal variabelen om te bepalen hoe elk ontwerp individuele gebeurtenissen zou weerstaan. Als afvalwaterzuiveringsinstallaties en hun mechanische en elektrische systemen boven uiterwaarden worden opgetrokken, bijvoorbeeld, ze kunnen veerkrachtiger worden, hij voegde toe.

Soortgelijke beoordelingen moeten plaatsvinden bij het ontwerpen, gebouw, het repareren en beschermen van alle constructies en infrastructuur, hij zei. "Dit is een heel ander soort aanpak" die verder gaat dan alleen beoordelen of de kosten-risicoanalyse het de moeite waard maakt om stadsbrede wateromleidingskanalen of barrières te bouwen.

Het model voor waterbestendigheid wordt door verschillende gemeenten gebruikt, inclusief Toronto, om te begrijpen hoe specifieke faciliteiten kunnen worden beïnvloed door, en kan worden beschermd tegen, specifieke gebeurtenissen.

Klimatoloog Gordon McBean, Emeritus hoogleraar geografie en mede-winnaar van de Nobelprijs voor de Vrede voor zijn werk aan klimaatverandering, is onder de indruk van Western's interdisciplinaire benadering van de problematiek. wind ingenieurs, hydrologen, sociale wetenschappers, natuurkundigen, sociologen, antropologen, psychologen en geografen zijn allemaal nodig om een ​​groot aantal klimaatgerelateerde veranderingen in het milieu te onderzoeken en te verzachten, hij zei.

De wetenschap en natuurkunde die meer intense weersystemen voorspellen, zijn op de grond bevestigd. "We begrijpen klimaatsystemen meer dan vroeger, " zei McBean, die tevens voorzitter is van de International Council for Science. "wetenschappelijk, de gemeenschap heeft gezegd dat we een toename van de frequentie van orkanen van categorie 4 en 5 zullen hebben."

McBean, een voormalig vice-minister van Milieu, wiens decennia van onderzoek en belangenbehartiging hebben geleid tot internationale beleidsverandering, zei dat regeringen en anderen het risico op rampen moeten verminderen in het licht van onvermijdelijke ernstige weersomstandigheden.

"Aanpassing betekent niet dat we de strijd hebben verloren" om de klimaatverandering een halt toe te roepen en uiteindelijk om te keren, hij zei. "Het betekent niet dat we ons niet moeten concentreren op emissiereductie. We moeten beide doen."

Hij zei dat al zijn openbare presentaties eindigen met een dia met foto's van zijn kleinkinderen en andere kinderen. "Er is de hele kwestie van intergenerationele ethiek en reacties. We doen klimaatwetenschap ten behoeve van de samenleving. We doen het voor alle gezinnen, voor alle kinderen en kleinkinderen."