Торнадо, или смерчи

Торнадо, или смерч, — мощный воронкообразный вихрь, вращающийся с огромной скоростью. Признаки надвигающегося торнадо — заволакивающие небо темные свинцовые тучи, град и нарастающий гул, похожий на звук приближающегося поезда.

Содержание

1. Непредсказуемость торнадо
2. Торнадо в цифрах
3. Механизм образования торнадо
4. Классификация смерчей

Смерч уничтожает все на своем пути, оставляя лишь руины

В какой-то момент из грозовой тучи к земле опускается вращающаяся воронка-«хобот», состоящая из воздуха и водяного пара. Навстречу ей с земли взметается пылевой вихрь, и они сливаются. Возникший вращающийся воздушный столб со скоростью 50-100 км/ч несется над сушей с жутким ревом, сметая все на своем пути.

Непредсказуемость торнадо

В отличие от достоверно определяемого направления движения урагана, путь смерча практически непредсказуем. Поэтому в США оповещение за 10 мин до появления торнадо считается серьезным достижением и позволяет избежать многих жертв.

Мощь торнадо колоссальна. Он переворачивает тяжелые грузовики, срывает и коверкает железнодорожные мосты, подхватывает в воздух и швыряет на землю 10-тонные самолеты. Смерч также может втянуть в себя целое озеро со всей его живностью и унести его на многие километры.

Смерч красив и страшен одновременно, но в любом случае держаться от него следует как можно дальше

Не меньшую опасность представляют собой и расшвыриваемые смерчем в разные стороны камни, доски, прутья, куски кровли и прочие предметы. Очевидцы свидетельствуют, что нередко мелкая галька, разогнанная торнадо, проходит сквозь стекло, оставив лишь пробоину, как от пули, а фасолина похожим образом, не разрушив скорлупу, пронзает яйцо. Документально зафиксированы факты, когда соломинки, словно иглы, впивались в деревья, пробивая их кору, а доски прошивали насквозь деревянные дома. Описаны случаи, когда куры, оказавшиеся в зоне досягаемости торнадо, в одно мгновение теряли свое оперение, ощипанные безжалостным вихрем.

Наблюдать бушующий торнадо страшно даже издалека. Внутри воронки сверкают молнии, возникает свечение неясной природы, а иногда светится даже вся нижняя граница материнского облака, из которого вырастает воронка. Торнадо, ко всему прочему, является еще и источником электромагнитных полей крайне высокой напряженности, а временами — источником шаровых молний.

Торнадо в цифрах

Как правило, если смерч рождается над водой, то поперечный диаметр воронки внизу составляет около 20-30 м. Наземный торнадо достигает в нижней части диаметра 200-400 м, а иногда и 1,5-3 км. Воздух внутри воронки, вращаясь с большой скоростью, поднимается вверх, создавая область сильно пониженного давления. Эта особенность усугубляет разрушения и очень затрудняет исследование параметров явления. Смерч попросту уничтожает всю аппаратуру, установленную на его пути.

Места образования смерчей

Косвенные оценки говорят о следующем: скорость вращения самого «тихого» вихря превышает 20 м/с, достигая в самых серьезных случаях, по оценкам исследователей, 1300 км/ч. Но и это еще не все! Внутри смерча, как правило, образуются более мелкие турбулентные вихри, скорость вращения которых превышает даже скорость звука (331 м/с) и может достигать, по подсчетам ученых, 360 м/с.

Эти гиперзвуковые вихри крайне жестоки и беспощадны. Они могут разрывать на куски людей, сдирать шкуры с животных и вызывать серьезные разрушения. Ученые выяснили, что суммарная энергия обычного торнадо двухкилометрового диаметра при скорости вращения 60-70 м/с эквивалентна мощности атомной бомбы, взорванной в штате Нью-Мексико (США) 16 июля 1945 г.

Смерч перемещается вместе с материнским облаком со скоростью, в большинстве случаев находящейся в пределах 20-70 км/ч. Однако временами она может достигать даже 210 км/ч.

Механизм образования торнадо

Смерчи во многом имеют общую природу с циклонами. По разным причинам на суше или в воде возникает относительно небольшая область пониженного давления. В эту зону устремляются направленные по радиусу к центру воздушные потоки из окружающей среды.

Схема образования торнадо

Если в этот момент ветер дует параллельно поверхности земли, каждая создающая такие потоки частица воздуха приобретает горизонтальную составляющую движения, вызванную действующей на нее силой ветра. Таким образом, складываясь между собой, эти траектории дают результирующее вращательное движение частиц. Скорость этого движения растет по мере их приближения к центральной части вертикального потока воздуха. Увеличение скорости вращения вызывает сила Кориолиса. Она же закручивает поднимающийся вверх теплый воздушный поток, формируя самоподдерживающийся вихрь.

Классификация смерчей

Смерчи бывают нескольких видов:

• Составной — состоит из двух и более смерчей, образующихся вокруг основного центрального. Мощность таких торнадо бывает разной, и, как правило, она очень велика.
• Расплывчатый — напоминает вращающееся с очень высокой скоростью и опустившееся на землю лохматое облако, часто почти черного цвета. Диаметр такого торнадо превышает 0,5 км и временами сопоставим с его высотой. Это самый опасный смерч.
• Бичеподобный смерч — наиболее распространенный тип торнадо с тонкой, гладкой, временами довольно извилистой воронкой малого диаметра.
• Огненный — возникает как результат извержения вулкана или сильного пожара, когда разрозненные очаги сливаются в один обширный костер, воздух над которым раскаляется и поднимается вверх. В этот процесс затягиваются холодные массы с периферии горения. Прибывающий воздух еще больше раздувает пламя, образуя центростремительные устойчивые потоки, вырастающие до пятикилометровой высоты. Вращение раскалившегося до 500-800 °С воздуха достигает ураганных скоростей. Все, что мгновенно не сгорает, плавится в гигантской топке.

Огненный смерч, возникший во время пожара

• Водяной — воздушно-водяной вихрь небольшого диаметра, возникающий преимущественно в тропических широтах. Он имеет весьма непродолжительное время жизни (10-30 мин), небольшую скорость вращения и передвижения.
• Смерч-вихрь — вертикальный вихрь, который, в отличие от торнадо, развивается снизу вверх. Если облако над ним и появляется, то лишь вследствие образования самого вихря.
• Вихри в океане — вихреподобные движения океанских вод образуются столкнувшимися течениями. Ярко-зеленый фитопланктон дает возможность наблюдать их с достаточной высоты.
• Пыльный (песчаный) вихрь — не связанный с облаками кратковременный вихрь, существующий не более 1-2 мин. Он возникает днем в жаркую малооблачную погоду у поверхности сильно прогретой солнцем земли. Как правило, вертикален, имеет высоту 10-40 м и диаметр 1-5 м. Но даже такому «малышу» под силу сорвать с земли камешки, песок, мелкие предметы и утащить их на сотни метров.

«Песчаный дьявол» в национальном парке «Амбосели» (Кения)

Известны также снежные, пепловые и невидимые воздушные вихри. Снежные вихри можно увидеть в северных регионах, они достигают подчас 60 м.

Торнадо в районе Великих равнин

Исторический факт

Один из наиболее чудовищных огненных смерчей возник во время массированной бомбардировки Гамбурга британскими ВВС летом 1943 г., когда на город было сброшено 2417 т фугасных и зажигательных бомб. Диаметр огненного циклона, взметнувшегося на 5 км и бушевавшего несколько часов, составил около 3,5 км.