Торнадо (смерч). Описание

Обычные гладкие смерчи. Формы гладких смерчей не­обыкновенно разнообразны и быстро изменяются у одного и того же смерча. Характерной особенностью служит резкое ограничение, устойчивая гладкая поверхность, от­личающая смерчи от всех других атмосферных воздуш­ных образований. Вторая особенность - значительная длина и небольшой диаметр. Третья особенность - более или менее вертикальное положение.

В зависимости от соотношения длины и ширины мож­но выделить две группы смерчей: 1) змееобразные и 2) воронкообразные, хоботообразные и колонноподобные.

Змееобразные смерчи сравнительно редки. Кроме длинного извивающегося тела, напоминающего змею или бич, они отличаются наиболее горизонтальным положе­нием.

Очень длинный и тонкий смерч наблюдался в 1937 г. в штате Небраска (фото 9). И хотя в нижней части он был полупрозрачен и почти невидим, но вызвал образо­вание высокого и снизу широкого каскада пыли, Смерч опустился из полусферического черного облака.

Изучение ряда смерчей показало, что змееобразные формы рождаются в конечной стадии развития смерчей. Они разрываются, и смерч исчезает. Так, смерч у Пеша­вара в Пакистане 5 апреля 1933 г. в конце начал утон­чаться, стал змееобразным и наконец нитеподобным, очень длинным, сильно изогнулся, разорвался в середине и прекратил свое существование.

Хоботообразные, колонноподобные и воронкообразные смерчи наиболее многочисленны. Они обычно называются воронками. Типичный хоботообразный смерч наблюдался в Ленинграде 15 августа 1925 г.- явление для города чрезвычайно редкое. Если и замечаются иногда неболь­шие воронки в нижней части мощного грозового облака, то, как правило, эти зародышевые смерчевые образования не получают дальнейшего развития. Смерч 1925 г. про­явил себя во всей красе. Около 4 ч дня небо затянулось облаками, слышались раскаты грома от отдаленной грозы восточнее города. В 4 ч 2 мин в самом центре города можно было видеть, как из грозового облака, проходив­шего на восток-юго-востоке, спустилась воронка, напоми­навшая изогнутый хобот слона. Через 1-2 мин смерч стал уже похож на песочные часы: наиболее тонкая часть его была посредине.

Существовал смерч всего несколько минут. Быстро исчезла нижняя его часть, а к 4 ч 5 мин и верхняя, пре­вратившаяся в тонкий завиток, вошла в облако. Нижний конец смерча нельзя было наблюдать, так как его закры­вали дома. Судя по отсутствию каких-либо разрушений, он, вероятно, не доходил до земли.

В США преобладают небольшие смерчи, имеющие форму узкой и длинной, резко ограниченной воронки, расширяющейся у материнского облака и суживающейся к земле, где она сопровождается небольшим каскадом пыли. Воронка обычно светлее облака и хорошо видна из­дали. Это дает возможность жителям спрятаться в спе­циальные смерчевые погреба.

Эффектный хоботообразный смерч был сфотографи­рован 24 июня 1930 г. в штате Небраска (фото 2).

Типичный хоботообразный смерч…

Расплывчатые смерчи. Наиболее своеобразны разруши­тельные низкие широкие смерчи с нерезкими, расплыв­чатыми очертаниями. Благодаря последней особенности их иногда называют облаками, облачными массами. Нередко они имеют черный цвет.

Низкий смерч, ширина которого больше высоты, про­шел 15 марта 1938 г. над штатом Иллинойс. В результате пострадало 18 кварталов, погибло 10 человек, ущерб составил 500 тыс. долл. Высота смерча достигала 150-250 и.

Следует отметить известный смерч Трех Штатов 18 марта 1925 г. По числу жертв и принесенным убыткам он считается наиболее разрушительным. Начавшись в штате Миссури, смерч прошел почти прямо через Илли­нойс и закончился в штате Индиана. Характерной его особенностью было отсутствие резких очертаний. В Ин­диане он пересек территорию в виде темной массы с вет­ками деревьев. Один из очевидцев описывал его как «туман», катившийся на него крутящейся и кипящей мас­сой. Сила шторма все время была одинаковой. Если бы этот смерч случился в Европе, его, конечно, назвали бы бурей. Длина его пути оказалась 350 км, наибольшая ширина - 800-1600 м, скорость движения - от 115 до 96 км/ч, длительность - 3,5 ч. Характерными особен­ностями смерча были почти прямолинейное движение на северо-восток и отсутствие скачков, кроме того, он не отрывался от земли. Поэтому полное разрушение произо­шло на огромной площади - 426 км 2 .

Форма смерча была своеобразна: он имел вид непра­вильного, бешено вращавшегося облака. Вначале време­нами виднелась воронка, но очень скоро она скрылась в облаке, наполненном пылью и обломками.

Весьма интересен и другой знаменитый смерч мэттун­ский, прошедший над штатами Иллинойс и Индиана 26 мая 1917 г. Длина его пути была громадна - около 500 км, продолжительность 7 ч 20 мин, ширина 400- 1000 м. На всем протяжении он обладал обычной ворон­кой, но на расстоянии 15 км между городами Мэттун и Чарлстон воронки не было: по земле ползло черное кру­тящееся плотное облако, вызывавшее наибольшие разру­шения. Погибло около 110 человек. Наблюдатель-метео­ролог высказал предположение, что облако ползло так близко над землей, что для воронки не было места.

20 июня 1957 г. на город Фэрго надвинулось большое грозовое облако. Оно шло низко, но еще ниже, у его основания, обособилось небольшое облако. Оно повисло почти над землей. Скоро из его боковой части отошла широкая воронка. Через несколько минут она достигла земли, начав интенсивные разрушения. Облако все время шло очень низко, и воронка постоянно изменяла очерта­ния, сохраняя столбообразную форму, неправильную и расплывчатую. Она становилась то шире, то уже, спускалась все ниже, и наконец облако легло на город. Стало темно, как ночью. Страшный рев и свист ветра, грохот и треск ломающихся зданий и деревьев, обломки, несущие­ся в воздухе с невероятной скоростью,- такой представ­лялась картина смерча. Хорошо еще, что ширина полосы разрушений не превышала 1-1,5 км. К счастью, через несколько минут облако начало подниматься, снова обра­зовался громадный, широкий и низкий смерч с расплыв­чатыми очертаниями. Он становился все выше и уже, очертания его уплотнились, и через полчаса после его возникновения воронка приняла обычную хоботообразную форму, резко ограниченную. Еще через несколько минут началась последняя стадия существования смерча. Обла­ко шло уже на большой высоте, воронка удлинялась, изо­гнулась и стала тонкой, как веревка. Но и она шла по земле, причиняя разрушения, правда небольшие. Затем воронка разорвалась и ушла в облако. Общая длина пути смерча составила около 12 км. Смерч шел медленно, при ярком освещении и был заснят фото- и кинокамерами. На кадрах киносъемки хорошо видно, как расплывчатая громадная воронка становилась все ниже, наконец исчез­ла и материнское вращающееся облако легло на землю.

Другой расплывчатый смерч прошел 8 июня 1966 г. над городом Топика (Канзас). Он произвел в городе страшные разрушения. Пострадали не только обычные одно- и двухэтажные дома (иногда от них не оставалось ничего), но и громадные корпуса университета. Длина зоны разрушений 12 км. Убытки исчислялись суммой более 100 млн. долл., погибло 17 человек.

Групповые смерчи. Если смерчевое кучево-дождевое облако имеет небольшие размеры, несколько километров в поперечнике, то оно образует один смерч, реже - два-три. Громадные облака, с поперечником 30-50 км и более, часто являются родоначальниками группы смерчей иног­да значительных размеров.

11 апреля 1965 г. в центральных штатах США произо­шло небывалое - возникло сразу 47 смерчей. Они произ­вели колоссальные разрушения и вызвали гибель 257 че­ловек. Среди этих смерчей был редчайший двурогий, рас­плывчатый, с двумя соединенными воронками (фото 11).

Описанный смерч Трех Штатов рассматривается как единое образование, но огромные размеры смерчевого об­лака, 30X50 км в поперечнике, длительность существова­ния и разнообразие воронок позволяют предположить, что была группа воронок, возникавших друг за другом.

Скотсблаффская группа смерчей 27 июня 1955 г. вклю­чала 13 воронок, достигших земли, и значительное число зачаточных, висевших в воздухе. И она родилась из одно­го грозового облака.

Ирвингская группа 30 мая 1879 г., детально описан­ная Файнли, состояла не менее чем из 10 смерчей, вы­звавших громадные разрушения. Точные размеры смер­чевого облака неизвестны, но, судя по положению путей отдельных смерчей, они были большими, около 30 км в поперечнике.

Наиболее изучены пути смерчей группы Фэрго 20 июня 1957 г. Пять смерчей возникли из одного облака протяженностью около 130 км. Длина пути отдельных смерчей не превышала 20 км, ширина материнского обла­ка была в среднем 15-20 км.

Как уже говорилось, анализ смерчей показывает, что ведущим является кучево-дождевое грозовое облако, а смерчи - лишь вторичное образование, им создаваемое.

Основное явление, все определяющее,- это возникно­вение внутри облака спирального вихря, типа водоворота. Судя по наблюдениям, его диаметр не больше несколь­ких километров. Располагается материнский вихрь в ниж­ней части кучево-дождевого облака, не поднимаясь выше 3 км. Это подтверждается тем, что переносимые им орга­низмы часто не замерзают и остаются живыми.

Материнские вихри порождают не только смерчи и во­ронки, устремляющиеся книзу; есть воронки, которые взмывают ввысь, иногда пробивая плотную облачность. С этими башенными вихрями связано образование необы­чайно крупного града, нередко сопровождающего смер­чевое облако.

Как видим, группа смерчей представляет сложное атмосферное явление. В него входят сравнительно немно­гочисленные воронки, доходящие до земли, десятки зача­точных воронок, повисающих в воздухе, затем многие десятки, а иногда и сотни материнских вихрей, висящих в нижней части смерчевого облака, и наконец десятки башенных облаков-вихрей, обусловливающих выпадение града.

Водяные смерчи. 9 сентября 1954 г. у Туапсе во второй половине дня над морем нависли свинцово-черные тучи. Они медленно двигались к берегу. Неожиданно из сере­дины одного из облаков стал опускаться огромный серый хобот; навстречу ему поднялся столб водяных брызг и пыли. Потом все слилось в один водяной столб. Гигантский волчок, постепенно утолщаясь, приближался к бере­гу. Казалось, что море соединилось с небом и вода сама бежит вверх по необыкновенному шлангу. Не дойдя до берега, смерч начал постепенно ослабевать ив 16ч 59 мин распался. Он наблюдался всего 19 мин. Черноморские смерчи нередко выходят на берег, не теряя, а, наоборот, увеличивая свою силу.

Летом 1796 г. петербургский профессор Волке ехал на пассажирском парусном судне из Кронштадта в Любек. У выхода из Финского залива во время полного штиля на северо-западе появилось черно-синее грозовое облако. Оно низко ползло над морем. Вдруг из него появились два отростка. Поднялся небольшой ветер, и две водяные колонны, соединявшие море с облаком, быстро двинулись к судну. В основании колонн вода каскадом поднялась вверх на 3-4 м. Испуганные пассажиры бросились в каю­ты, спрятался и профессор. С сильным шумом смерч про­шел вдоль судна, облив его водой и оставив своеобразный сернистый запах. Повреждений почти не было. Волке вы­шел из каюты и с удивлением увидел, что по морю несут­ся уже шесть водяных колонн. Ученый оставил довольно детальное описание происшествия, опубликованное в 1802 г.

Не все водяные смерчи кончаются так благополучно. В 1880 г. у берегов Бискайского залива из громадного грозового облака над морем возникла мощная водяная колонна. Пройдя некоторое расстояние, она набрала силу и, выйдя на берег, обрушилась на деревню. В один момент вся деревня обратилась в груду развалин. Деревья были вырваны с корнем, в полосе шириной около 300 м, соот­ветствующей пути смерча, все перемешалось.

Как правило, водяные смерчи слабее, двигаются мед­леннее и существуют не так долго, как наземные.

Формы и размеры водяных смерчей разнообразны. Одни почти перпендикулярны, высоки, с громадным кас­кадом, другие обладают мощной, широкой воронкой, поч­ти одинаковой ширины на всем протяжении. Это настоя­щий водяной насос, легко поднимающий в материнское облако массы морской воды со всеми обитающими в ней организмами. Вероятно, такой смерч поднял в облако медуз, выпавших вместе с дождем в Кавалерово, в 50 км от берега.

В 1896 г. над Атлантическим океаном у берегов Мас­сачусетса из одного громадного грозового облака, двигав­шегося высоко над морем, 3 раза спускались громадные воронки. Одна из них была перетянута посередине и при высоте в 900 м имела диаметр у облака 120 м, в середи­не - 30 м, у воды - 45 м. Диаметр колоссального каска­да достигал 180 м, а высота - 90 м. Другая воронка была не меньше, но типичной хоботообразной формы. Ее высо­та 900 м, диаметр у облака 180 м, в середине 90 м и у воды 45 м. Каскад был еще больше; 230 м шириной и 180 м высотой. Эта воронка перед исчезновением чрезвычайно удлинилась, изогнулась, сделалась тонкой, как веревка, и разорвалась. Три воронки существовали всего 45 мин.

Очень редки низкие, широкие, расплывчатые смерчи, образующиеся, когда облако опускается к самой воде. У берегов Калифорнии такой смерч имел высоту всего 30 м, но ширину в 7 раз большую - 210 м.

Обобщив данные о нескольких сотнях водяных смер­чей, интересную сводку составил В. Е. Гард . Он подчеркивает чрезвычайную изменчивость водяных смерчей. Они то прозрачные, небольшие трубы, 2-3 м в диаметре, рассеивающие лишь тончайшую водяную пыль; то мощные столбы, выливающие на суда потоки воды и уносящие с палубы разные предметы; то громаднейшие воронки в десятки и даже сотни метров в поперечнике, ломающие мачты, переворачивающие суда и вызывающие громадные разрушения на берегу.

Значительно колеблется скорость вращения в воронке и соответственно количество морской воды, засасываемой вверх. У многих смерчей они невелики, что породило мнение, будто водяные смерчи состоят только из пресной воды, бывшей в облаке. Эта точка зрения не учитывает существования громадных мощных воронок, засасываю­щих в облако большие количества морской воды. Такие смерчи вызывают дожди с соленой водой, медузами, кра­бами и морскими рыбами.

Зарисовки стадий развития смерчей сделаны еще В. Рейдом (фото 13). 1. Начало. Над морем нависло огромное грозовое черное облако. В его средней части обособилось в виде низкой ступени материнское вращающееся облако с тонкой и острой воронкой посере­дине (для масштаба сбоку нарисовано большое трехмачто­вое парусное судно). 2. Полное развитие. Воронка удли­нилась, расширилась, приняла хоботообразную форму и достигла воды. Сформировался большой, высокий каскад. 3. Конец. Воронка, тонкая и узкая, втягивается в облако. Под ней еще сохраняется каскад, но скоро он упадет в море.

Одной из особенностей водяных смерчей является то, что часто они появляются группами (две-шесть воро­нок). Три воронки наблюдались у берегов Алжира (фото 12).

Водяной каскад - характерная черта этих смерчей. Каскады чрезвычайно изменчивы по форме и размерам. Редки воронки почти без каскадов, как у адриатического смерча 1950 г., но и у него почти правильная цилиндри­ческая воронка, возможно, внизу дополнена каскадом, тесно прижатым и слившимся с ней. Без него она была бы хоботообразной. Каскад высотой в несколько сот мет­ров тоже сравнительно редок. Каскады, плотно облекаю­щие воронку и образующие футляр, поднимающийся поч­ти до облака, тоже редки (фото 10). Наиболее распро­странены каскады средних размеров.

Подавляющее большинство смерчей связано с морем. В умеренных и субтропических широтах они образуются повсеместно. Их нет лишь в приполярных бассейнах и мало в тропиках, вблизи экватора.

Число морских смерчей велико и, вероятно, выше, чем наземных, но указать его точно невозможно, так как учет смерчей отсутствует.

Смерчи возникают как над соленой водой, так и над пресной. Площадь пресноводных бассейнов (озер и рек) неизмеримо меньше площади морских. Естественно, что и число пресноводных смерчей невелико. Известен ряд слу­чаев, когда смерчи появляются или исчезают над больши­ми озерами. Еще больше случаев, когда смерчи пересе­кают реки и озера.

Водяные смерчи над большими озерами аналогичны морским: они не отличаются ни формой, ни размерами и также связаны с низкими грозовыми облаками. В августе 1898 г. на озеро Эри надвинулось черное, низкое, плотное, высоко уходящее вверх облако. Вдруг часть нижней по­верхности его начала вращаться и опустилась вниз в виде воронки. Под концом воронки, на поверхности озера, вода начала как будто кипеть, брызги поднялись в воздух, и скоро каскад конической формы стал вытягиваться вверх. Через несколько минут каскад и воронка соедини­лись, образовав серый столб около 3 м в диаметре. Он быстро вращался и медленно двигался вперед вместе с облаком. Затем рядом с ним возникли шесть других смерчей и двинулись по озеру то прямо, то изгибаясь.

Интересный водяной смерч наблюдался на озере Иссык-Куль 14 октября 1928 г. Он был средних размеров, высотой в несколько сот метров, почти прямой, колонно­подобный, с небольшим каскадом (рис. 2). Иссык-кульский смерч обладал двумя особенностями, хорошо видимыми на рисунке. Первая - это длинная и узкая го­ризонтальная часть; она имела вид светлой тонкой изги­бающейся трубы. Вторая особенность - боковая развет­вляющаяся воронка с самостоятельным каскадом. Неясно, как вторичная, более тонкая воронка разветвляется ввер­ху и соединяется с основной колонной. По-видимому, она существовала самостоятельно, располагаясь сзади глав­ной воронки и соединяясь не с ней, а прямо с материнским облаком. Разветвление воронки вверху уникально; оно не наблюдалось ни у одного не только водяного, но и у на­земного смерча. Не исключена и ошибка автора рисунка. Упомянем знаменитый лорейнский смерч 1924 г. Появился он в 20 км к западу от озера Эри. Скоро он достиг больших размеров. Разрушив часть города Сандаски, смерч переместился на поверхность озера и спокойно двинулся по ней, следуя за материнским облаком. Над озером он прошел 40 км и, видимо, ослабел. У противо­положного берега он приблизился к большой моторной лодке. Сидевшие в ней люди рассказывали: «Мы увидали очень черное облако шириной около 2-3 км; оно шло очень быстро и было полно молний. Недалеко от нас из него выскочила воронка и быстро достигла воды; при этом навстречу ей вода поднялась в виде конуса. Баро­метр резко упал. Смерч прошел близко от нашей кормы, облив нас водой. Он содрал навес, плотно прибитый гвоз­дями, и засосал вверх. Со страшным ревом смерч двинул­ся прямо к городу Лорейну, сопровождаясь сильным лив­нем и громадными волнами».

На небольшой город Лорейн, стоящий на берегу озе­ра, смерч обрушился с новой силой. Он двинулся вдоль одной из главных улиц. Деревянные дома разрушились почти полностью, каменные же и кирпичные устояли, но у всех были сорваны крыши, а иногда и верхний этаж. Широкая улица почти сплошь была завалена обломками строений, битым стеклом, железными листами крыш. Автомобили, стоявшие на улице, были повреждены падав­шими на них обломками, многие сдвинуты с места и пере­вернуты. Смерч за несколько десятков секунд погубил 73 человека и принес убыток в 13 млн. долл.

Из города смерч прыжками двинулся дальше на севе­ро-восток, везде сея гибель и разрушения. За озером он прошел еще 20 км. Скорость движения была значитель­ной - около 160 км/ч. Воронка то достигала земли, то поднималась, иногда исчезала в облаке, иногда конец ее летел по воздуху. Скачки были различными, до 2-3 км и больше. Как уже говорилось выше, передвижение скач­ками нередко наблюдается и у наземных смерчей.

Огненные смерчи. Так называются смерчи, чьи мате­ринские облака созданы сильным огнем, массовым выде­лением тепла. Основными причинами выделения тепла служат вулканические извержения и громадные пожары. Они создают очень большие облака. Когда они движутся недалеко от поверхности земли, в них появляются вихре­вые движения. Эти движения, в свою очередь, формируют вращающиеся материнские облака, из которых и свисают воронки смерчей. Новые облака обычно недолговечны и на расстоянии 5-6 км от источника тепла изменяются или исчезают. Поэтому и смерчи, связанные с ними, кратковременны и обычно небольших размеров.

В 1963 г. посреди моря, недалеко от Исландии, нача­лось подводное извержение вулкана. Скоро конус его под­нялся выше уровня моря, образовав остров, получивший имя Сартси. Извержения продолжались. Каждый интен­сивный выброс вулкана давал громадные плотные кучевые облака, иногда низко свешивавшиеся над водой. В них возникали вихревые движения, порождающие смер­чи. Смерч длился несколько минут и прошел очень не­большое расстояние.

Смерчи, связанные с облаками, выброшенными вулка­нами, наблюдались также при извержении вулканов Миод-8ин в Японии и Парикутин в Северной Америке.

Классическим примером смерчей, возникших во время громадных пожаров, являются смерчи в Калифорнии в апреле 1926 г. При грозе с сильным ветром молния уда­рила в нефтехранилище громадных размеров. Произошел сильный взрыв, и нефть запылала. Затем зажглись сосед­ние нефтехранилища. Нефть горела пять дней. Макси­мальной силы пожар достиг на второй день, тогда на­блюдалось наибольшее количество смерчей. Все смерчи возникали вблизи пожара и не шли далее 4-5 км от него. Их возникновение было одинаково. Во время вспыш­ки огня поднималось особенно большое черное и плотное дымовое облако. Ветром его относило в сторону, и оно нависало над землей. На его нижней поверхности появля­лись вихревые спиральные токи воздуха, создававшие материнское облако небольших размеров. Из него и от­висали воронки смерчей.

Вначале смерч состоял из одного воздуха и был не­видим. На его существование указывал только каскад пыли там, где конец воронки касался земли.

Число огненных смерчей, созданных калифорнийским пожаром, значительно. Некоторые из них достигали боль­шой силы; один поднял в воздух на 1-1,5 м деревянный дом и перенес его в сторону на 50 м, полностью разру­шив; другой дом был поднят на 9 м, перемещен на 30 м и тоже превращен в груду обломков.

Пожары сопровождаются смерчами сравнительно ред­ко. Гораздо чаще они вызывают образование смерч-вих­рей и вертикальных вихрей, описанных ниже.

Смерч-вихри . Эти вихревые образования заслуживают особого названия. В полном развитии они близки к смер­чам, обладая воронкой, вверху связанной с облаком. Раз­личие заключается в том, что это облако у смерч-вихрей отнюдь не материнское, а потомковое. Начальные стадии развития у смерчей и смерч-вихрей противоположны: у смерчей образуется материнское облако и из него обо­собляется воронка, непрерывно с ним связанная и за ним следующая, у смерч-вихря возникает вертикальный вихрь, или воронка, а из нее и над ней образуется облако, Это облако по отношению к воронке является ее потомком. У смерча облако рождает воронку, у смерч-вихря воронка создает облако.

Существенны различия и в строении. У смерча осно­вой служит громадное кучево-дождевое грозовое облако. Оно достигает десятков километров в поперечнике и более 10 км высоты.

У смерч-вихря основой всего служит воронка - верти­кальный вихрь-, начинающийся над каким-либо источни­ком выделения тепла. Вращение внутри воронки значи­тельно слабее, и ее очертания расплывчатые. Облако, возникающее над ней, невелико. Разрушительная сила смерчей громадна, у смерч-вихрей она значительно меньше.

Образуются смерч-вихри по-разному. Бывают смерчи, которые в конце своего пути отрываются от материнского облака и выбегают вперед. Буквально в одну минуту над обособившимся смерчем появляется новое облако. Оно поднимается на высоту до 10 км. В новом облаке несколь­ко часов бывают видны интенсивные электрические раз­ряды.

В 1877 г. в Южно-Китайском море в непосредственной близости к шедшему кораблю на поверхности воды появи­лись брызги, как от выпрыгивающих летучих рыб. Скоро количество брызг увеличилось, они сконцентрировались, начали прыгать зигзагами, и вдруг из них образовался крутящийся столб шириной около 10 м и высотой 6 м. Столб быстро рос, и с его боков вода каскадами падала вниз. Сначала над столбом не было облака, но через не­которое время, когда высота столба стала значительной, над ним появилось облако. Оно было небольшое и серое, во, постепенно увеличиваясь, уплотнилось и стало черным. Водяной столб соединил его с морем, приняв форму водя­ного смерча. Все это происходило недалеко от корабля и непрерывно наблюдалось.

Большие лесные пожары, сжигания скирд соломы, куч хвороста часто вызывают образование громадных вращаю­щихся огненно-дымовых колонн. Над этими колоннами почти всегда возникают кучевые облака больших или меньших размеров. Иногда они настолько велики, что сами становятся материнскими облаками настоящих смер­чей. Получается интересная картина. В безоблачном небе стоит большое высокое кучевое облако. С одной стороны, оно все время питается поднимающимся с земли смерч-вихрем, с другой - из него спускается на землю настоя­щий смерч.

Огненно-дымовых смерч-вихрей так много, что в 1963 г. для них предложили название «фумулюс», а для создаваемых ими облаков - «кумулофумус» . Вихри и облака по существу представляют единое целое, наименование которого «смерч-вихрь».

Заслуживает внимания опыт по получению ис­кусственных смерч-вихрей. Французский исследователь Дж. Дессен , наблюдая пожар, сопровож­давшийся смерч-вихрем, решил, что если природа создает их, то может создать их и человек. Он разработал проект и построил чрезвычайно мощную нефтяную горелку, на­звав ее «метеотрон», т. е. создатель погоды. Идея опыта заключалась в том, чтобы при помощи большего или меньшего числа метеотронов возбудить огненный вихрь, а над ним облако таких размеров, чтобы оно могло изме­нять, формировать погоду.

Для создания искусственного облака он выбрал Саха­ру, где, как известно, облаков не так много. Группа из 15 метеотронов, расположенных кругом, дала огненный вращающийся столб, настоящий вихрь, диаметром в 40 м. Вверху огненный столб переходил в дымовой, венчавший­ся новообразованным кучевым облаком. Но все же облако было мало.

Тогда число метеотронов увеличили до 40. Возникший гигантский огненно-дымовой вихрь создал громадное чер­ное кучево-дождевое облако. Оно не уступало по величине облаку над пожаром калифорнийских нефтехранилищ. Ре­зультаты сказались сразу: из облака пошел дождь, а на его подветренной стороне появились материнские обла­ка - ступени. Образовались короткие и небольшие ворон­ки, скоро они достигли земли, став настоящими смерчами.

Опыты Дессена производились в 1960-1962 гг. Они показали, что человек в пустыне может создавать дожди и смерчи. Это исключительно интересно, но масштабы по­лученного дождевого облака по сравнению с масштабами всей Сахары были микроскопическими. Человек доказал, что он способен изменить погоду в пустыне, но цена это­го изменения слишком высока: расходы велики и не оп­равдываются полученным дождем.

Обсудить

Наверняка, наблюдая за разнообразными стихийными явлениями, человек не раз задавал себе вопрос об одном из самых опасных из них - смерче.

Что такое смерч? Это сильный вихрь, своего рода гигантская воздушная воронка, образующаяся под кучевыми облаками по причине разности атмосферного давления и всегда развивающаяся по вертикальной спирали.

Что такое смерч?

Смерч несложно узнать по облачному темному столбу, высота и диаметр которого имеют пугающие размеры и могут достигать нескольких километров. Такое стихийное явление всегда опускается из тучи в виде воронки конусообразной формы, сужающейся к поверхности земли. Вращаясь с бешеной скоростью, она поглощает предметы, попадающиеся ей на пути.

Приближение смерча сопровождается ужасным нарастающим звуком, по своей силе напоминающим грохот огромного товарного состава или водопада. По своей энергии сила смерча приравнивается к разрыву атомной бомбы, взорванной в 1945 году американцами при проведении испытаний в Нью-Мехико.

Смертельная воронка

Вращение потоков воздуха внутри смерча происходит против часовой стрелки, создавая при этом очень низкое атмосферное давление, буквально разрывающее в клочья все, что попадает в смертоносную воронку. Хотя иногда, вопреки всем правилам, смерчи сохраняют жизнь живым организмам. Куры, пойманные торнадо и испытавшие на себе, что такое смерч, вырываются из него живыми, правда, полностью без перьев. В Америке были зафиксированы случаи, когда смерч разрывал на куски дом, оставляя нетронутым буфет с посудой. Существует предположение, объясняющее такие ситуации. Внутри смертельной воронки формируется определенный центр - «глаз смерча» (как именуют его специалисты), вокруг которого происходит вращение всей массы воздуха, развивающего скорость около 200 метров в секунду. Вероятно, именно в такой вакуум попадают уцелевшие предметы и выжившие жертвы.

Разница между смерчем и торнадо

Смерч, торнадо - в чем разница между двумя опасными природными стихиями? В названии и территориальном расположении. Торнадо присущ американским землям, где бушует в полную силу, причем в разных штатах с различной частотой. Так, при среднем ежегодном количестве 700 на Аляске в 1953 году был зафиксирован один-единственный смерч; торнадо в Канзасе в этот же период бушевало более 1200 раз. Чаще всего от данного явления страдают такие штаты, как Огайо и Техас. Самый мощный торнадо свирепствовал над Средним Западом в марте 1925 года, унеся жизни 689 человек. Австралия после США занимает второе место, правда, количество смерчей здесь менее внушительное: в год около 15 штук.

Америка - страна торнадо

Почему именно Америка полюбилась такой устрашающей природной стихии? Потому что на данной территории наиболее высокая вероятность встречи теплого влажного воздуха (который свойственен Мексиканскому заливу) с холодным сухим воздухом, размещающимся над холодными участками моря и земли (в данном случае это территория Канады и скалистые горы).

Поэтому на территории Америки чаще всего возникает большое количество ливней, шквалистых ветров, гроз, несущих в себе угрозу образования смертельных торнадо.

Как образуется смерч?

Как происходит возникновение смерча? Сначала на горизонте появляется зловещая грозовая туча; при этом на улице становится очень душно и жарко. Далее начинает моросить дождик и поднимается несильный ветер, который по достижении тучи направляется резко вверх. Если при этом посмотреть на вершину тучи, можно увидеть, как она начинает видоизменяться, закручиваясь вихрем вверх, затем опадая вниз, в то время как ее пробуравливают мощные потоки воздуха. Затем происходит резкое падение температуры, после чего наступает знобящий невыносимый холод. Из нависших туч на землю опускается «столб», который вращается с огромной скоростью. Смерч, являясь неотъемлемой частью тучи, не может оторваться от нее и существовать самостоятельно.

С поверхности земли в это время навстречу ему движется гигантский атмосферный вихрь. При столкновении двух столбов происходит образование одного, соединяющего землю и небо. Катясь с оглушительным ревом, буря-смерч втягивает в себя все, что попадается на пути: дома, деревья, автомобили, людей.

Разрушительная сила торнадо

Продолжительность этого страшного действа составляет минут 10, после чего все затихает. На поверхности земли как напоминание о неистовом бушевании природы остается полоса в несколько километров, по которой как будто проехал гигантский бульдозер. Атмосферный вихрь настолько страшен по своей силе, что способен переносить на большие расстояния тяжелые предметы. Скорость ветра достигает 1000 км/час, с такой же скоростью перемещаются по воздуху вырванные из земли деревья, куски металла, превращаясь в смертельно опасное оружие. Те, кому довелось на себе испытать, что такое смерч, рассказывали, что на месте его действия находили будто вбитые в стволы деревьев гвозди. Очень низкое давление в середине смерча может стать причиной взрыва дома, если основание вращающейся воронки коснется постройки. Метеорологи благодаря современному оборудованию способны предсказать точную дату и время образования такого стихийного бедствия. Следует знать, что самым безопасным местом в доме является его северо-восточный угол либо середина входной двери; на улице - это канава или ров. Во время смерча следует держаться подальше от оконных проемов. Окна и двери со стороны приближающейся стихии требуется закрыть, а с противоположной стороны открыть и таким образом зафиксировать. Это позволит при перепаде давления избежать взрыва. Обязательно следует перекрыть газ и отключить электроэнергию.

Смерч представляет собой вихрь, который состоит из воздуха, пыли, песка. Вся эта масса вращается с огромной скоростью и поднимается от земли к облаку, соединяя их друг с другом. Визуально смерч похож на хобот.

Образование воронки

Говорят, что нет такой точки на Земле, где бы ни мог образоваться смерч, за долгие годы наблюдений, ученые фиксировали воронки на всех континентах, во всех климатических зонах. Смерчи могут появиться и , и над сушей. Особенно часты они во время жаркой и влажной погоды. Причем наличие облаков далеко не обязательно, часто рождение смерчей наблюдалось при ясном небе, хотя грозы и ливни - спутники смерча.

По сути, смерч - это насос, который засасывает в себя и поднимает в облако различные предметы, порой очень даже громоздкие. И переносит их на многие километры.

Смерч состоит из воронки (вихрь, движущийся по спирали) и стенок (воздух внутри стенок движется порой со скоростью до 250 метров в секунду). Как раз в стенках и поднимаются вверх предметы, а порой и животные, подхваченные .

Рождение воронки не изучено окончательно, считается, что возникает она во время столкновения встречных , одни их которых влажный и холодный, а второй – сухой и горячий. Один оказывается тяжелее, он ложится внутрь будущей воронки, а второй – легче, он окутывает нижний. В результате этого создается движение менее прогретых воздушных масс от периферии к центру, образуется неоднородный столб, который из-за постоянного вращения земного шара тоже закручиватся.

Для образования смерча хватает, как правило, нескольких минут. Стоит заметить, что и его ограничивается минутами, но наблюдателям известны случаи, когда смерч «жил» несколько часов, нанося неповторимый разрушительный удар.

Путь смерча величина не однозначная - от 20-40 метров до нескольких сотен километров. Причем наличие на пути воронки лесов, озер, холмов и гор не является преградой.

Аномалия и ее поведение

Характерны для этой природной аномалии даже прыжки: смерч какое-то время движется по земле, затем поднимается в воздух и летит без соприкосновения с земной поверхностью. Потом снова соприкасается с землей, и именно в этот момент случаются самые страшные разрушения. В смерч попадают не только мелкие предметы, но и животные, машины, дома и даже люди.

В России при наблюдении за смерчами были выделены районы и области, в которых зафиксировано их наиболее частое появление: Поволжье, Урал, Сибирь, а так же побережье Черного, Азовского и Балтийских морей. Стоит заметить, что смерч, возникшей на море, зачастую переходит на сушу, при этом только наращивает свою силу. В среднем за 10 лет в России формируется 20-30 смерчей. Многие из них оставляют после себя ужасающие последствия. К примеру, смерч, возникший по Иваново, разрушил более 600 домов, 20 школ и детских садов, 600 дачных построек, погибло 20 человек, пострадало более 500.

Несмотря на усилия исследователей этого явления, предсказать время и место появления очередного смерча практически невозможно.

Во многих странах называют смерч торнадо, ведь фактически это одно и то же природное явление. Зона их постоянного распространения - это умеренные и тропические широты на территории Северной Америки, Европы и Азии. Многие люди во время этого бедствия оказываются внутри жилого или хозяйственного здания, так что лишь потом узнают о том, что пережили. Разумеется, если им удаётся пережить нашествие стихии.

Люди, пережившие смерч описание дают приблизительно одинаковое. Их вместе с постройками и предметами поднимает в воздух и кружит ветром чудовищной силы. Вихрь разрушает многие конструкции и оставляет после себя толстый слой пыли, земли и строительного мусора. Определённый шанс выжить есть у тех, кто оказывается на периферии, поскольку разогнавшийся до сверхзвуковой скорости ветер попросту поднимает и перебрасывает постройки вместе с содержимым. Сооружения, оказавшиеся в центре вихря, чаще всего оказываются перемолоты и расплющены о землю.

Общее описание

Итак, что такое торнадо? То же, что и смерч, а именно - разновидность ураганного ветра, который не просто дует в каком-то направлении, а закручивается в воронку и за счёт этого обладающий гораздо большей разрушительной силой.

Там, где нет ни гроз, ни сильных перепадов давления, никакие виды торнадо не возникают, поэтому в «зоне риска» оказываются прежде всего тропические широты. Данному явлению предшествует появление чёрной грозовой тучи. Усиление шторма сопровождается тем, что с одной, а иногда и с нескольких сторон облачной массы образуется воронка вихря - тянущийся к земле «хобот».

Природное явление торнадо образуется по определённым законам. В Северном полушарии воронка закручена по часовой стрелке, в Южном - против часовой. Скорость движения воздушных масс может достигать 30 и более метров в секунду. «Хобот» протягивается к земле и образует воронку высотой до полутора километров. Ширина смерча, зародившегося над водой, может достигать сотни метров, а над сушей вихрь может иметь диаметр до километра и даже более.

Во многих рассказах очевидцев, в художественных произведениях описание торнадо сопровождается множеством эпитетов. Что же до конкретных параметров, то воздушная масса перемещается по спирали со скоростью порядка 30 метров в секунду, а при особо разрушительных смерчах этот показатель может достигать сотни метров в секунду. С места на место воронка перемещается примерно так же, как это делал бы легковой автомобиль. Скорость движение тучи с вихрем вдоль поверхности в среднем составляет от 20 до 60 км/ч.

Итак, смерч что это такое и почему он так разрушителен? Это вихрь огромной силы, который легко перемещает предметы - ветки, камни, мусор, транспорт, постройки - и сталкивает их друг с другом, причиняя огромные разрушения. Всего за пару минут большая часть строения сметается воронкой, после этого на разрушенной территории начинается мощнейшая гроза с ливнем.

Условия появления и принцип действия

Исследователи уже могут чётко ответить на вопрос о том, что такое смерч. Это всего лишь разновидность движения воздуха, который нас окружает. Чтобы стихия обрела разрушительную силу, необходимо сложить вместе некоторые условия - просто так этого не происходит никогда. Как правило, местом образования смерчей становятся грозовые тучи на высоте трёх-четырёх километров, где потоки восходящего воздуха могут резко изменяться и по направлению, и по скорости.

Все виды смерчей появляются из-за столкновения тёплых и холодных воздушных масс. При этом конденсируется водяной пар и выделяется тепло. Оно уходит вверх и создаёт зону пониженного давления, куда в полном соответствии с законами физики втягивается окружающий воздух. С определённого момента этот процесс начинает усиливать сам себя за счёт того, что температура охлаждённых воздушных масс становится ещё меньше, а разница давлений возрастает. В этих случаях и образуются смерчи торнадо.

Высвобожденная за счёт разницы давлений энергия образует воронку, как если бы работал огромный пылесос - это довольно точное для торнадо описание. В зону разрежения втягивается уже не только воздух - там же могут оказаться и крупные объекты, которые обычный ветер ни за что не поднял бы с земли. При этом опасность природного явления повышается за счёт того, что из-за грозы или ливня заметить смерч издали и подготовиться к нему не всегда возможно.

Над землёй «хобот» движется, всасывая новые объёмы холодного или тёплого воздуха. Как только они иссякают, природное явление смерч начинает терять свою силу. Воронка утрачивает связь с землёй, поднимается всё выше и в конечном итоге растворяется среди вихревых воздушных масс. Между появлением и исчезновением данного явления проходит от нескольких минут до нескольких часов (зафиксированный мировой рекорд превысил семь часов).

Разновидности

Ключевым фактором для определения мощности является скорость торнадо - по ней ему присваивается условная категория разрушительности. Разновидности же выделяют по физическим особенностям самого вихря:

• Бичеподобный - самый распространённый и наименее разрушительный. Воронка хорошо просматривается и имеет классическую форму «хобота», причём очень узкого относительно высоты.
• Расплывчатый - напоминает вихревое облако, диаметр которого значительно превосходит высоту. Как и обычный ураган явление это бывает разрушительным, поскольку охватывают сразу большую территорию.
• Составной - один крупный смерч и несколько вихрей поменьше вокруг. Суммарная разрушительная мощь бывает очень высокой.
• Огненный - возникает на месте извержения вулкана либо пожара. Огонь разносится по широкой территории, причиняя дополнительный ущерб.
• Водяной - образуется над морем или океаном, «живёт» всего несколько минут. Мощным вихрем вода успевает разнестись по территории, но из-за этого сама воронка слабеет и вскоре исчезает.
• Земляной - как несложно догадаться, зная, что такое смерч, крайне редкое явление. В этом случае воронка затягивает грязь, песок и камни. Как правило, это случается, если вихрь образовался на месте оползня или землетрясения. Каждый камень, поднятый ветром чудовищной силы, способен причинить дополнительные разрушения.
• Снежный - появляется в условиях метели. Воронка затягивает в себя большие массы снега.
• Песчаный - нередко рассматривается как отдельный феномен. Если явление природы ураган образуется в облаке, то песчаный вихрь появляется на земле, под воздействием солнечных лучей. Закручивая столб песка, ветер поднимает его в воздух и образует воронку, похожую на смерч, которая также способна перемещаться вдоль поверхности земли и существовать до нескольких часов.

Разница между смерчем и ураганом

В отличие от торнадо ураган не закручивается воронкой. Это сильный ветер, который дует вдоль поверхности со скоростью 30 метров в секунду и выше. Образуются ураганы также где-то поблизости от побережья, над сушей или над морем, поскольку именно в прибрежных районах наиболее сильна разница давлений.

Люди издавна хотели знать: смерч что это? Им удалось установить, что это атмосферное явление, возникающее из-за перепада давлений, как и любой ветер. Ураган по своей природе схож с обычным морским бризом, только мощнее во много раз и из-за этого столь разрушителен. Торнадо смерч образуется где-то в одном месте. Шквальный же ветер, который переходит в ураган, может дуть сразу на огромной территории. Нередко бедствие сопровождается наводнением. Воздушная масса способна вырывать деревья, обрушивать дома, поднимать и швырять на землю транспорт, людей, различные предметы.

Область распространения смерчей и ураганов

Многие воронки образуются над океаном или морем, но так и не «добираются» до береговой линии. Смерч на воде практически безразличен людям - свою разрушительную силу он обретает исключительно на суше. Раньше область, где они часто проникали вглубь материков, была сравнительно небольшой. Но в последнее время эта территория расширяется, что вызывает беспокойство исследователей, ведь скорость смерча сравнима со скоростью автомобиля, поэтому убежать от него невозможно. Можно лишь подготовиться.

В обоих полушариях Земли регионы умеренной полосы между 45-й параллелью и 60-й - это места, где ураган явление природы вполне распространённое и не особо удивляющее жителей. На территории Северной Америки вихри образуются и намного южнее, вплоть до тропических широт (30-я параллель). Таким образом, большая часть территории США находится в «зоне риска» и с разной периодичностью страдает от разрушений. Природа торнадо такова, что в тёплое время года они образуются примерно в пять раз чаще, чем зимой.

Как защититься и спасти себя?

Предупреждён - значит вооружён. Несмотря на разрушительность атмосферных вихрей, человек в состоянии спастись, предприняв определённые усилия. Многочисленные фото торнадо и смерчей, а также их последствий позволили выработать определённые правила:

1. Прятаться нужно в самом прочном здании или сооружении. Стальные и железобетонные конструкции часто выдерживают напор стихии.
2. Пещера, подвал или погреб могут стать убежищем от атмосферного вихря.
3. Прячась в любом строении, нужно отойти подальше от дверей и окон, ведь именно по ним стихия бьёт раньше всего.
4. Все проёмы в здании нужно закрыть с той стороны, откуда идёт смерч. С противоположной стороны их нужно открыть и закрепить в таком положении.
5. Часто торнадо смерчи разрушают коммуникации и провоцируют аварии. Поэтому газ и электричество нужно перекрыть.

Нельзя прятаться от стихии в машине, поскольку любой транспорт вихрь может поднять вверх и бросить на землю с большой высоты. Тем, кто оказался вдали от любых потенциальных убежищ, нужно уходить, двигаясь перпендикулярно направлению, в котором идёт воронка. Если же и такой возможности нет, нужно найти любую яму или траншею, лечь и максимально прижаться к земле - это повысит шанс выжить.

Смерч природное явление опасное, разрушительное и всё ещё недостаточно изученное. Но любой человек может быть готов к встрече с ним.

СМЕРЧ и ТОРНАДО

Смерч - это очень сильный, вращающийся вихрь с размерами по горизонтали менее 50 км и по вертикали менее 10 км, cо скоростью ветра внутри вихря более 120 км/час. Иногда вихрь, образовавшийся на море, называют смерчем, а образовавшиеся на суше — торнадо. Но, по сути, слова "смерч" и "торнадо" - синонимы.

На верхнем фото - смерч (зарождается на воде), на нижнем фото - торнадо (зарождается на суше).

Механизм образования смерчей полностью не изучен до сих пор. Учебники и энциклопедии указывают лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для смерчей.

Энергия среднего смерча радиусом 1 км и средней скоростью 250 км/час равна энергии первой в мире атомной бомбы!

Форма смерчей может быть многообразной: колонна, конус, бокал, бочка, бичеподобная веревка, песочные часы, рога «дьявола»...

Чаще всего смерчи имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки, свисающей из материнского облака (отсюда и название tornado - по-испански - вращающийся).

Вращение в смерчах происходит против часовой стрелки. В центре смерча образуется область сильного разряжения воздуха, так же как в шприце, когда тянешь за поршень. Из-за этого в смерчи всасывается вода, песок и другие различные предметы (камни, доски, крыши домов), которые разлетаются иногда на очень большие расстояния.

Никто не знает почему, но смерчи образуются не везде на Земле, а чаще в одних и тех же местах. Например, в США сухопутные смерчи - торнадо - обычное явление!

В России наибольшую известность получили московские смерчи начала прошлого века. Сейчас в Москве и Московской области смерчей практичеки не бывает, а тогда случались огромные смерчи, которые засасывали даже целые избы! Остались фото, на которых видна изогнутая в спираль железная лестница, разрушенные дома и сорванные крыши. Очевидцы рассказывали о поднятых в воздух людях и животных.
Московские смерчи 1904 года сопровождались темнотой, страшным шумом, ревом, свистом и молниями, дождем и крупным градом - каждая градинка весила по полкилограмма!

Особый интерес представляют вихри внутри смерча, вращающиеся с большой скоростью, так что поверхность воды, например, в реке Яузе и в Люблинских прудах при прохождении смерча сначала вскипела и забурлила как в котле, затем смерч всосал воду внутрь себя и дно водоема и реки обнажилось!

Хотя разрушительная сила московских смерчей была значительной, нужно отметить, что по пятибалльной классификации японского ученого Т. Фуджита эти смерчи относятся к категории средних (F-2 и F-3).

Наиболее сильные смерчи класса F-5 наблюдаются в США. Например, во время торнадо 2 сентября 1935 во Флориде скорость ветра достигала 500 км/час! Это торнадо убило 400 человек и вызвало полное разрушение построек в полосе шириной 15-20 км.

← Вернуться