Смерчи, как ураганы и бури, относятся к метеорологическим природным явлениям и представляют серьёзную опасность для жизнедеятельности человека. Они приносят значительный материальный ущерб и могут привести к человеческим жертвам.

На территории России смерчи чаще всего возникают в центральных областях, Поволжье, на Урале, в Сибири, на побережьях и в акваториях Чёрного, Азовского, Каспийского и Балтийского морей.

Наиболее опасными районами по риску возникновения смерчей являются побережье Чёрного моря и Центральный экономический район, включая Московский регион.

Смерч - это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности Земли, в виде тёмного облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров.

Иными словами, смерч представляет собой сильный вихрь в виде воронки, спускающейся от нижней границы облаков. Этот вихрь иногда называют тромбом (при условии, что он проносится над сушей), а в Северной Америке его называют торнадо.

В горизонтальном сечении смерч представляет собой ядро, окружённое вихрем, в котором имеются восходящие потоки воздуха, движущиеся вокруг ядра и способные поднимать (всасывать) любые предметы, вплоть до железнодорожных вагонов массой около 13 т. Подъёмная сила в смерче зависит от скорости ветра, вращающегося вокруг ядра. В смерче имеются также сильные нисходящие потоки.

Основной составной частью смерча является воронка, которая представляет собой спиральный вихрь. В стенках смерча движение воздуха направлено по спирали и нередко достигает скорости до 200 м/с (720 км/ч).

Время образования вихря исчисляется обычно минутами. Общее время существования смерча исчисляется также минутами, но иногда и часами.

Общая длина пути смерча может составлять сотни метров и доходить до сотен километров. Средняя ширина зоны разрушений составляет 300-500 м. Так, в июле 1984 г. смерч, зародившийся на северо-западе Москвы, прошёл почти до Вологды (в общей сложности 300 км). Ширина пути разрушений достигала при этом 300-500 м.

Разрушения, производимые смерчем, обусловлены огромным скоростным напором воздуха, вращающегося внутри воронки с большой разностью давлений между периферией и внутренней частью воронки из-за огромной центробежной силы.

Последствия смерча в Ивановской области

Смерч разрушает жилые и производственные здания, рвёт линии электроснабжения и связи, выводит из строя технику, нередко приводит к человеческим жертвам.

В 1985 г. огромной силы смерч возник в 15 км южнее Иванова, прошёл около 100 км, вышел к Волге и затих в лесах близ Костромы. Только в Ивановской области от смерча пострадало 680 жилых домов и 200 объектов промышленного и сельского хозяйства. Более 20 человек погибло. Многие получили ранения. Деревья вырывало с корнем и ломало. Автомобили после действия разрушительной стихии превращались в груду металла.

Для оценки разрушительной силы смерчей разработана специальная шкала, включающая шесть классов разрушений в зависимости от скорости ветра.

Шкала разрушений, вызываемых смерчем

Класс разрушения	Скорость ветра, м/с	Повреждения, причинённые смерчем
0		Слабые разрушения: небольшие повреждения антенн, повалены деревья с неглубокими корнями
1		Средние повреждения: сорваны крыши, перевёрнуты автоприцепы, движущиеся автомобили снесены с дороги, некоторые деревья вырваны с корнем и унесены
2		Значительные повреждения: разрушены ветхие здания в сельских районах, крупные деревья вырваны с корнем и унесены, опрокинуты товарные вагоны, сорваны крыши с домов
3		Серьёзные повреждения: разрушена часть вертикальных стен домов, перевёрнуты поезда и автомашины, разорваны конструкции со стальной оболочкой (типа ангаров), большинство деревьев в лесу повалено
4		Опустошительные повреждения: каркасы домов целиком повалены, автомобили и поезда отброшены
5		Потрясающие повреждения: каркасы домов сорваны с фундаментов, железобетонные конструкции сильно повреждены, воздушные потоки поднимали в воздух огромные предметы размером с автомобиль

Вот как описал смерчи, пронёсшиеся над штатом Канзас (США) 29 и 30 мая 1879 г., метеоролог Джон Файнли, прошедший по их свежим следам: «В те дни над канзасской прерией сгустилась громадная грозовая туча, породившая десяток смерчей. Самые бешеные из них возникли 30 мая близ городка Рэндолф. Там в 4 ч дня над землёй нависли два чёрных облака. Они столкнулись, слились воедино и сразу стали вращаться с безумной скоростью, плюясь дождём и градом. Уже через четверть часа из этой зловещей тучи к земле опустилась воронка, похожая на гигантский слоновый хобот. Он вращался и изгибался и засасывал в себя всё и вся. Потом рядом появился второй хобот, несколько меньших размеров, но вида такого же устрашающего. Оба они двинулись к Рэндолфу, выдирая из земли траву и кусты и оставляя после себя широкую полосу мёртвой, голой земли. С некоторых фермерских домиков, оказавшихся на пути смерчей, были сорваны крыши. Сараи и курятники засасывались в воронки и уносились в небо или превращались в россыпь ломаных досок» (цит. по: Воробьёв Ю. Л., Иванов В. В., Шолох В. П. Хрестоматия по основам безопасности жизнедеятельности для 7 класса общеобразовательных учреждений. - М.: ACT - ЛТД, 1998).

Прогнозирование смерчей крайне затруднено. Обычно ориентируются на то, что смерчи могут возникнуть в любом из тех районов, где они уже происходили раньше. Поэтому общие меры по снижению ущерба от смерчей принимаются такие же, как от ураганов и бурь.

При получении информации о приближении смерча или обнаружении его по внешним признакам следует покинуть все виды транспорта и укрыться в ближайшем подвале, убежище, овраге или лечь на дно любого углубления и прижаться к земле.

Во время смерча лучше всего спрятаться в надёжном убежище

При выборе места защиты от смерча следует помнить, что это природное явление часто сопровождается выпадением интенсивных ливневых осадков и крупного града. Поэтому целесообразно предусмотреть меры защиты и от этих метеорологических явлений.

Проверьте себя

1. Что представляет собой смерч как метеорологическое явление?
2. Какую опасность представляет смерч для жизни человека?
3. Опишите признаки появления смерча.

После уроков

В дневнике безопасности опишите известные вам случаи появления смерчей, их последствия. Если вы не можете привести примеры, советуем обратиться к помощи средств массовой информации или Интернета.

Практикум

Сформулируйте правила личной безопасности для человека, оказавшегося в зоне действия смерча. Обоснуйте свой ответ.

Введение

1. Природа возникновения торнадо и смерчей

2. Понятие торнадо

3. Правила поведения при приближении торнадо

4. Виды торнадо

5. Как образуются торнадо

6. Условия образования торнадо

7. Почему возникают торнадо

8. Правила присвоения имен ураганам, торнадо и тайфунам

9. Что внутри торнадо

Заключение

Список использованной литературы

Введение

История сохранила много сведений о природных катастрофах, которые в настоящее время называют тропическими циклонами и которые, в основном, формируются над океанами в тропиках, регулярно обрушиваясь на восточные и приэкваториальные районы материков. Тропические циклоны – это ураганы и тайфуны, встречающиеся в северной и южной частях Тихого океана, в Бенгальском заливе и Аравийском море, в южной части Индийского океана, у берегов Мадагаскара и северо-западного побережья Австралии. Обычно тропическим циклонам присваиваются имена.

Одним из коварных и неожиданно возникающих природных образований в атмосфере является смерч (торнадо). Он представляет собой вращающееся воронкообразное облако, которое протягивается от основания грозового облака до поверхности земли. Характерными скоростями ветра в торнадо является 65–120 км/ч, но иногда эта величина достигает 320 км/ч и более. Внешним признаком приближающегося смерча является шум, подобный грохоту движущегося товарного поезда. Возникновение торнадо связывается с сочетанием природных процессов, но еще со времен египетских фараонов известны торнадо искусственного происхождения, которые создавались над вершинами пирамид и знаменовали собой вознесение духа фараона в небо к Богу Солнца "Ра". Сохранившиеся в египетских иероглифах зарисовки торнадо не объясняют технику их образования.

Наиболее характерным регионом, где торнадо возникают довольно часто, является территория США. Хотя смерчи отмечаются по всему земному шару. На территории США за период с 1961 по 2004 гг. от торнадо погибало в среднем 83 человека в год. Чаще всего торнадо возникают в восточных штатах, прилегающих к Мексиканскому заливу, в феврале и марте их частота достигает максимума. На территориях штатов Айовы и Канзаса наибольшая частота возникновения торнадо приходится на май–июнь. Среднее количество торнадо на территории США оценивается величиной около 800 в год, из которых 50% приходится на апрель–июнь. Территориальная неоднородность частоты появления торнадо в США имеет устойчивые характеристики: в штате Техас – 120 торнадо/год, а в северо-восточных и западных штатах – 1 торнадо/год. Например, только за апрель и ноябрь 2002 г. по территории США пронеслось более 100 торнадо, оставив множество разрушений и вызвав более 600 случаев выплат страховок. Не оставляет в покое стихия и другие страны. Например, зимний ураган 2002 г. "Джанетт", пронесшийся над Европой, вызвал многочисленные разрушения и привел к страховым выплатам свыше 1 млрд. долларов.

1. Природа возникновения торнадо и смерчей

Торнадо и смерчи относятся к атмосферным вихрям мелкого масштаба. Природа возникновения этих атмосферных явлений похожа на природу появления тропических циклонов. Торнадо и смерчи имеют похожую структуру.

Рассмотрим, каким образом возникают торнадо и смерчи.

Из центра грозового облака, нижняя часть которого принимает своеобразную форму опрокинутой воронки, постепенно опускается огромный тёмный «хобот», вытягивающийся по направлению к поверхности моря или земли. Тут навстречу этому явлению поднимается широкая воронка, состоящая из воды и пыли. В открытую чашу образовавшейся воронки «хобот» погружает свой конец. Возникает сплошной столб, который может перемещаться со скоростью до 40 км/ч. Высота столба может достигать от восьмисот метров до полутора километров. Из мощного грозового облака может опускаться сразу не одна, а несколько смерчевых воронок, каждая из которых обычно приносит огромный урон.

Перемещение воздуха в системе торнадо и смерчей осуществляется против часовой стрелки. Но иногда бывает такое, что движение воздуха происходит по часовой стрелке. В это же время происходит подъём воздуха в виде спирали. На соседствующих участках может происходить опускание воздуха и таким образом вихрь замыкается. Под воздействием огромной скорости вращения в самом вихре появляется центробежная сила, которая способствует понижению давления в нём. Подобное приводит к тому, что во время передвижения вихря внутрь него всасывается всё то, что попадается по пути.

2. Понятие торнадо

Торнадо - быстро вращающийся столб воздуха, опускающийся из кучево-дождевого облака или образующийся под кучево-дождевым облаком, часто (но не всегда) виден как воронкообразное облако. Чтобы быть классифицированным как торнадо, вихрь должен исходить из облака и касаться земли. Известно, что торнадо может образовать невидимую воронку.

Как образуются торнадо в США?

Классический ответ на этот вопрос таков: теплый влажный воздух с Мексиканского залива сталкивается на территории США с холодным воздухом из Канады и сухим воздухом со Скалистых гор. При таких условиях возникает большое количество гроз, которые несут в себе угрозу возникновения торнадо. Самые разрушительные и смертоносные торнадо образуются под огромными кучево-дождевыми облаками, которые в США называют supersells, эти облака вращаются, образуя мезоциклоны. Эти облака часто приносят крупный град, шквалистый ветер, сильные грозы и ливни, а также и торнадо.

Сколько торнадо возникает в США ежегодно?

Каждый год в США возникает около тысячи торнадо. Точно сказать сложно, поскольку некоторые торнадо возникают в малозаселенной местности и поэтому не фиксируются.

В какое время года возникает больше всего торнадо?

В основном сезон торнадо длится с начала весны до середины лета. В некоторых штатах пик торнадо приходится на май, в других - на июнь или даже июль. Но вообще торнадо могут возникать в любое время года.

Что такое Аллея торнадо?

Это историческое название центральных американских штатов, в которых наблюдается наибольшее количество торнадо. Тем не менее торнадо могут возникать где угодно: и на западном, и на восточном побережье США, а также в Канаде и других государствах.

Как долго длится торнадо?

Торнадо может продолжаться от нескольких минут до часа и более. Но большая часть из них существует не более десяти минут.

Как торнадо в северном полушарии отличаются от торнадо в южном полушарии? Они отличаются направлением вращения. Большинство торнадо (но не все!) имеют циклоническое вращение, т. е. против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке - в южном. Антициклонические торнадо вращаются в северном полушарии по часовой стрелке. Они чаще всего возникают в виде водяных смерчей, а также известно много случаев одновременного наблюдения циклонических и антициклонических торнадо под одной и той же грозой.

3. Правила поведения при приближении торнадо

Торнадо - сильный атмосферный вихрь над сушей, отличающийся исключительно большой повторяемостью.

Торнадо возникают достаточно часто, однако предугадать, где именно он возникнет в следующий раз, невозможно, и потому за торнадо приходится "гоняться". Подвижные лаборатории, которые используются в таких погонях, слишком хрупки и разрушаются раньше, чем успевают достичь центра торнадо и приступить к его изучению.

Получить торнадо в лаборатории в контролируемых условиях тоже пока не удалось: для этого потребовалась бы экспериментальная установка размером в сотни метров.

Торнадо до сих пор остается малопонятным атмосферным явлением, окруженным множеством мифов и заблуждений.

Обычно при наступлении торнадо есть время укрыться от невзгоды. На самом деле не всегда можно догадаться, что наступил настоящий ураган, так как он может начаться с града или сильным дождем. В лесистой местности, в горах или в городе очень часто опасность замечается именно тогда, когда она уже неизбежна. Также необходимо знать, что некоторые торнадо не имеют вид типичного столба, спускающего с тучи. Приход торнадо сопровождается сильнейшими ветрами, несущими обломки всего, что встретилось у них на пути.

Мой автомобиль может ехать гораздо быстрее торнадо. На самом деле, средняя скорость торнадо составляет 40-65 км/ч, а некоторые перемещаются с еще большей скоростью. Даже если ваш автомобиль может двигаться быстрее торнадо, это не означает, что вы должны продолжать свой путь, ведь торнадо движется в разнообразных направлениях. Если вы находитесь в пути и видите торнадо, движущееся в вашем направлении, сверните с пути его движения и найдите убежище.

Если нет другой возможности укрыться, то автомобиль станет более надежным убежищем, чем трейлер или загородный дом. На самом деле это не всегда так. Эта тема является горячо обсуждаемой в Северной Америке. Если есть время, можно запрыгнуть в авто и укрыться там. В случае с торнадо малой мощности автомобиль послужит надежным укрытием от предметов, переносимых потоком ветра или катящимся по земле. Лучше всего хорошо пристегнуться и пригнуть голову как можно ниже. Однако не стоит забывать, что более сильное торнадо может разрушить машины, находящиеся на его пути.

О приближении торнадо можно узнать достаточно заблаговременно, чтобы успеть предупредить население, благодаря доплеровским радарам. Доплеровские радары распознают образование осадков и ветер, сопровождающие бурю, и позволяют метеорологам обнаружить признаками приближающего торнадо. Но о приближении торнадо можно утверждать с уверенностью только когда торнадо находится в поле зрения. Если метеослужбы предупреждают о приближении грозы, то существует вероятность торнадо.

4. Виды торнадо

Торнадо – это узкий, вращающийся с огромной скоростью столб воздуха, протягивающийся до земли аж от основания грозового облака. Человек не всегда сможет распознать торнадо с первого взгляда, так как оно состоит из ветра, который невозможно увидеть. Существенным признаком является воронка, которая состоит из водяных капель. Делать торнадо заметным могут мусор и пыль, которые могут содержаться в воронке. Исследователи этого явления пришли к выводу, что торнадо не всегда может соприкасаться с землей.

Существует два вида этого стихийного бедствия:

– торнадо, которые возникли вследствие очень сильных гроз;

– торнадо, на появление которых повлияли другие факторы.

Самыми опасными считаются торнадо, появившиеся как результат грозы.

Супершторм – это гроза, которая длиться больше чем 1 час и продолжается за счет воздушного потока, который постоянно вращается.

Торнадо, которое относится ко второму виду, представляет собой ничто иное, как вихрь пыли и мусора, который образуется возле поверхности земли, вдоль линии потока ветра без воронки. Другим вариантом торнадо является смерч (ураган). Он выглядит как узкая веревочнообразная воронка.

Образование торнадо – удивительная загадка. Образование вихрей в природе происходит буквально на каждом шагу, взять бы хоть воронку, образующуюся при вытекании воды из ванной. Маленькая воронка в ванной и огромный смерч – явления одного порядка, правда, в воронке закрученная масса направлена вниз, а в торнадо – вверх. При выяснении того, как двигаются воздушные потоки внутри вихря, будет уместным упоминание о небольшом опыте великого Альберта Эйнштейна. Ученого очень сильно интересовал процесс, происходящий в чае при помешивании его ложкой. Оказывается, чаинки, плавающие на поверхности, при интенсивном вращении воды каким-то самым невероятным образом всегда оказывались в центре вращения. Эйнштейн объяснил это так: нижние слои жидкости вращаются с меньшей скоростью, а верхние – с большей. Именно поэтому все чаинки собираются к центру чашки и немного приподнимаются вверх.

5. Как образуются торнадо

Изучая причины возникновения торнадо, ученые используют теоретические разработки, данные, полученные в процессе наблюдений, физические модели, но на протяжении десятилетий торнадо продолжаю досаждать людям. Supercell-торнадо (торнадо, являющиеся следствием формирования облачной сверхячейки). Закручивающийся восходящий воздушный поток – краеугольный камень в образовании Supercell-бури и, как следствие, торнадо. Есть много теорий, в результате чего начинается этот процесс. Например: воздушный столб может начать закручиваться в результате «сдвига» ветров, когда воздушные массы на различных высотах от уровня земли перемещаются с различными скоростями или в различных направлениях. Сдвиг, в итоге приводящий к появлению торнадо, возникает например, когда ветер, дующий у самой земли, замедляется в результате трения от соприкосновения с поверхностью, тогда как в более удаленных от земли слоях атмосферы ветры дуют со скоростью, во много раз превосходящей нижние потоки, в результате «невидимая» воздушная труба начинает горизонтальное вращение. У нас все еще множество вопросов. Из наблюдений ученые выяснили, что около 20 процентов всех сильных бурь обычно порождают торнадо. Почему одна буря становится причиной торнадо, в то время как соседняя не менее мощная оканчивается без этого? Какие еще факторы кроме восходящих потоков питают торнадо? Какова роль нисходящих воздушных потоков и разницы температур и влажности (как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях распространения торнадо). К тому же не все торнадо имеют грозовое происхождение, что можно сказать о таких явлениях? Торнадо негрозового происхождения появляются не в результате мощного циркулирования воздушных масс на всей площади бури. Эти торнадо образуются в результате вертикального вращения участка воздушных масс происходящего возле самой поверхности земли, диаметром около 1-10 км, причиной которого явилось «смещение» ветра. Когда восходящий поток поднимается над местом подобного состояния воздушных масс, появляется большая вероятность зарождения торнадо. В восточной части Колорадо распространены подобные негрозовые торнадо, т.к. холодный воздух, приносимый с горных вершин, сталкивается с горячими воздушными потоками равнин. Поскольку такие торнадо случаются в основном на бедно заселенных территориях, ученые не могут точно определить их силу, но в целом, это не очень мощные ветры.

6. Условия образования торнадо

Детальные причины образования торнадо пока до конца не изучены. Ведь если будут известны все причины, тогда можно будет избежать и сам торнадо, и возможные последствия от его “разгула”.

На сегодня известны некоторые условия, при коих возникают торнадо. Для зарождения нужно, чтобы в нижних пластах атмосферы присутствовал влажный теплый воздух, а ветры должны дуть в южном направлении. А в верхних пластах атмосферы при этом должен быть сухой и холодный воздух. При таких условиях происходит подъем воздушной массы у поверхности земли, откуда торнадо набирает свою энергию.

Жизнь торнадо можно разделить на три фазы: зарождение, развитие и затухание. При зарождении торнадо в дождевом или кучево-дождевом облаке появляется воронка, которая вырастает по спирали к поверхности земли или воды. Энергия будущего торнадо формируется за счет термической конвекции, когда нагретый воздух уходит вверх. С каждой минутой с поднимающимся воздухом возрастает и скорость вращения будущего торнадо. От скорости вращения притягивается больше теплого воздуха, а от теплого воздуха увеличивается скорость вращения. И так по кругу, пока мощь не доберется до своего апогея. Тогда стартует вторая стадия - стадия полного развития. Здесь уже сформированное торнадо достигает максимальных значений в скорости и размерах и начинает свое движение. Более мощные и губительные торнадо наблюдаются на суше, в море они непродолжительны и не так сильны.

Третья стадия – затухания. Здесь скорость вращения воронки уменьшается, цвет от темного меняется на светлый, а само торнадо разрывается приблизительно пополам, одна часть уходит к земле, другая поднимается в “материнское” облако.

По времени жизнь любого торнадо занимает несколько десятков минут. Лишь некоторые наиболее мощные могут существовать несколько часов. Приблизительная скорость движения среднего торнадо составляет 60 километров в час, и очень редко достигает 200 километров в час.

7. Почему возникают торнадо

На сегодня природные катаклизмы, такие как торнадо, смерчи и ураганы, приносят большие разрушения, человеческие жертвы и сотни миллионов долларов материального убытка. Специалисты-метеорологи считаю, что наиболее разрушительные ураганы, участившиеся за последние десятилетия, напрямую связаны с глобальным потеплением климата. А так как температура в атмосфере с каждым годом продолжает неуклончиво и неконтролируемо расти, следует ожидать еще больше “подарков” от природы.

Смерч (торнадо, как его называют в Америке) представляет вращающийся нагретый воздушный поток. Скорость вращения при этом может доходить 1000 метров в секунду. Для его образования в атмосфере необходимы разреженные дождевые облака и мощный вертикальный поток воздуха между облаком и поверхностью земли. Наиболее мощные и разрушительные торнадо могут проходить до 500-1000 километров, обрушивая на месте затухания все то, что было им собрано по пути. Самый разрушительный торнадо имел место быть на территории США весной 1974 года. Тогда он насчитывал более 100 вихрей, которые забрали жизни более 30 человек (4000 при этом были ранены). Убыток исчислялся более 700-тами миллионов долларов.

Европейский смерч не менее опасен. Хотя более мощные смерчи образовываются на обширных равнинах, в Европе случались немалые разрушения от такого “нежданного гостя”. В России в том же 1974 году смерч даже опрокинул в реку 240-тонный строительный кран.

И смерчи, и торнадо являются локальными атмосферными образованиями, и по возможности встречу с ними можно избежать. А вот что действительно устрашает своей мощью, так это ураган. Обычно от ураганов страдает население тех стран, которые расположены от 5 по 35 градуса в северном полушарии. Здесь такие природные явления наиболее часты. Все ураганы возникают над океаном, точнее над наиболее прогретой его частью. Для образования урагана температура воды должна быть не менее 27 градусов по Цельсию. С космоса он напоминает тот же торнадо, только гораздо больше. А на периферии урагана могут образоваться новые вихревые потоки в виде смерчей, что сделает такой воздушный фронт еще мощнее и свирепее.

Самым "фатальным" ураганом в истории человечества (разумеется, то, что осталось в истории) стал ураган Катрина, который настиг южные штаты США 27-29 августа 2005 года. По мере приближения к побережью специалисты дали ему наивысший балл по шкале Саффира-Симпсона. Скорость ветра при урагане Катрина равнялась 220-280 километров в час.

Больше других в те дни вынес город Новый Орлеан, который был уничтожен на 80 процентов. Ураган Катрина забрал почти 2000 человеческих жизней и принес экономический ущерб в размере 125 миллиардов долларов.

Многие страны мира выделят средства на изучение и борьбу с такими природными явлениями. Но если предсказать еще можно приближение урагана или торнадо, то бороться сегодня нам не под силу.

8. Правила присвоения имен ураганам, торнадо и тайфунам

До того момента, как появилась первая в мире система присвоения имен ураганам, эти явления природв получали свои названия случайно, без какой-либо системности. Иногда ураганы называли в честь имени святого, в день которого происходило бедствие. Так, к примеру, получил свое имя ураган «Санта Анна», достигший города Пуэрто-Рико в 1825, в день святой Анны. Также название ураганы могло даваться по названию местности, которая наиболее пострадала от его воздействия. Иногда имя определялось самой формой этого явления. Таким образом, получил свое имя ураган «Булавка» 1935 года. Форма траектории данного урагана напоминала канцелярскую булавку.

Весьма интересным методом присвоения имен ураганам отличился австралийский метеоролог Клемент Рагг: он предлагал называть тайфуны в честь имен политиков, которые отказывались голосовать в пользу выделения кредитов на проведение метеоисследований.

9. Что внутри торнадо?

И по сей торнадо считается малопонятным атмосферным явлением. Основная трудность изучения состоит в том, что торнадо очень сложно изучить экспериментально. Подобные природные явления возникают достаточно часто, однако время их возникновения предугадать невозможно. Подвижные лаборатории, «гонящиеся за торнадо» разрушаются раньше, чем центр этого урагана успевает дойти до них.

Создать полноценное торнадо в лабораторных условиях до настоящего момент никому так и не удалось, так как для этого необходимо наличие экспериментальной установки размером в несколько сотен метров. Вся информация, имеющаяся у ученых на сегодняшний день, получена непрямым методом. Заметим, что для изучения торнадо используется астрономия. Так как «залезть» внутрь самого явления невозможно, приходится просто наблюдать за ним, пытаясь при этом понять его природу.

Что же находится в самом центре торнадо? Пока известно, что в центре находится область пониженного давления. В более мощных торнадо разность давления между внутренней и наружной частью составляет 0,1 атмосферы и более.

Заключение

Смерчи, бури и ураганы – это одни из самых мощных сил природной стихии. Они наносят значительный ущерб населению, вызывают значительные затруднения, приводят к человеческим жертвам. Их сравнивают с наводнениями и землетрясениями по разрушительному воздействию. Разрушающее действие смерчей, бурь и ураганов зависит от скоростного напора воздушных масс, который обладает метательным действием и обуславливает силу динамического удара.

Часто ураганы и бури сопровождаются выпадением града и грозовыми явлениями. Зарождаясь в океане ураган, приходит на сушу, принося с собой катастрофические разрушения. В результате совместного действия ветра и воды сносятся легкие и повреждаются прочные строения, опустошаются поля, обрываются провода линий связи и электропередачи, с корнями вырываются и ломаются деревья, гибнут люди и животные, уничтожаются дороги, тонут корабли.

Чем же так страшен ураган?

Во-первых, своими ураганными волнами, которые обрушиваются на побережье. Ураган на берег как бы выдавливает перед собой огромные волны, высота которых достигает нескольких метров. В прибрежных районах они приводят с сильным наводнениям, и разрушают все, что встречается им на пути. Очевидцы таких мощных и страшных волн редко остаются в живых.

Во-вторых, катастрофическими наводнениями и ливнями. Все дело в том, что при зарождении ураган вбирает в себя огромные массы водяного пара, который конденсируется и собирается в мощные и большие грозовые облака, которые вызывают наводнения не только в прибрежной зоне, но и в районах, значительно удаленных от берега, и служащие источником катастрофических ливней. Ливневые осадки, которые сопровождают ураганы, также становятся причиной появления оползней и селевых потоков.

Список использованной литературы

1. Дж. Кристенсон «Торнадо и смерчи» М. Эколитгиз 2004

2. Сибиряков А.С. «Мировые природные катастрофы» Л. Издательство «Дело» 2009

3. Ханжин Г.Б. «Ветра изнутри» Инфра-М, 2001.

Смерч или торнадо - удивительное и грозное природное явление, которое нередко превращается в масштабное стихийное бедствие. Оно может быть разным по скорости, размеру, продолжительности, характеру и форме. По сути, это движение воздуха, который сам по себе не виден. Та ужасающая картина, которую мы можем наблюдать - это не сам вихрь, а песок, вода, мусор, предметы и все то, что он поднял в воздух. Говоря кратко, смерч - это атмосферный вихрь, возникающий из-за разности температур воздуха, воды или суши, но изучить его до такой степени, чтобы спрогнозировать, а тем более предотвратить или укротить, человек пока не смог.

Ответить исчерпывающе на этот вопрос ученые пока не могут. На сегодняшний день изучены лишь определенные тенденции возникновения их типичных форм.

Кратко причиной возникновения смерчей являются резкие перепады температур воздуха над землей (сушей) и в верхних слоях атмосферы. Описание природного явления смерч можно разделить на три этапа.

1 этап - зарождение

Оно может происходить как на земле, так и в высоких слоях атмосферы, обычно на высоте 3-4 км, там, где, по докладам ученых, лежит ось воздушных потоков и где они чаще всего меняют силу и направление. В небе их источником является грозовое облако, представляющее собой контрастно холодную массу. Это провоцирует устремление теплых воздушных масс вверх, что при большой скорости их движения создает зону разрежения, и возле облака образуется сначала небольшая воронка.

2 этап - лавинообразное развитие

В небольшой поначалу вихревой поток мгновенно втягиваются новые слои теплого снизу и холодного сверху воздуха, что делает процесс лавинообразным и приводит к увеличению вихревых потоков с большим потенциалом энергии. Потенциальная тепловая энергия переходит в кинетическую. Движется она в сторону более холодных воздушных масс, которые, попадая в зону разрежения и низкого давления, охлаждаются еще больше, мощность торнадо нарастает, сметая все на пути.

3 этап - угасание

По мере уменьшения объемов воздуха с контрастными температурами мощность смерча ослабевает, его извивающаяся змейка становится все уже, затем отрывается от земли и, поднимаясь вверх, постепенно уходит обратно в материнское облако.

«Сердце» торнадо

Так называют область сильно разреженного воздуха в центре вихревого потока. Попадание в нее наиболее опасно, поскольку из-за крайне низкого давления попавшие в нее предметы попросту взрываются.

У человека возникает компрессионный синдром, как при разгерметизации самолета на большой высоте, его органы могут разорваться от внутреннего давления. На периферии воронки люди и предметы могут подниматься на большую высоту, наибольшую опасность представляет огромная скорость движения, при которой причиной гибели и увечий служат столкновения и падения. Но в истории известно немало случаев, когда подхваченные вихрем люди, машины и целые строения переносилось на большие расстояния и практически без повреждений опускались на землю.

Их будет больше

Для возникновения вихревого потока нужен колоссальный запас энергии. Источником ее является солнце, а к локальному выделению приводит обычно накопленный в воздухе водяной пар. По мере увеличения температуры воды в мировом океане увеличивается и концентрация водяного пара, что приводит к росту количества этих стихийных бедствий. Как следствие, прогнозируется не только рост случаев торнадо, но и возрастание их мощности.

Сколько длится смерч?

Продолжительность смерча и каждой его стадии непредсказуемы. Может пройти несколько минут, а может несколько часов, хотя последнее скорее является исключением. В истории зафиксированных наблюдений рекорд в этом отношении принадлежит торнадо, который случился в 1917 году и вошел в историю как Мэттунский. Он свирепствовал 7часов 20 мин. Количество его жертв составило, как минимум, 110 человек, а протяженность разрушений - 500 км.

Нет у вихревых потоков и стабильной скорости, обычно она составляет 40-60км/час, но бывает и гораздо больше. Измерения зафиксировали максимальный порог в 210 км/час, но данные не являются точными, ибо измерить практически эту скорость очень сложно из-за огромной разрушительной мощности. Данные высчитываются теоретически.

Передвигаться смерч при этом может на значительные расстояния, при этом, возникнув из облака, всегда движется вместе с ним.

Что такое каскад и футляр?

Поскольку то, что мы видим, это не сам смерч, а то, что он поднял в воздух, размеры воронки обычно кажутся большими, чем они есть на самом деле. Поднятые вверх тяжеловесные предметы центробежной силой выносятся на периферию, где мощности потока уже не хватает для их удержания, и они разлетаются в стороны, образуя так называемый каскад, который захватывает нижнюю часть. Если он не соприкасается с землей, а наблюдается в верхней части, его называют футляр. Именно они создают видимость большого диаметра вихря.

По описанию характера природного явления - ничем. Иногда принято считать, что первый возникает над сушей, а второй над водной поверхностью. На самом деле это лишь разновидности одного и того же, а их называния обусловлены лишь языковыми ассоциациями. У славян от древнерусского корня слова «смерть» (смерч), на американском континенте - от «tornado» (вращение, вращающийся).

Разновидности смерчей

Наблюдаемое природное явление классифицируется по форме, характеру зарождения и другим признакам.

Бичеподобные

Их можно наблюдать чаще всего. Ствол воронки гладкий, достаточно тонкий, прямой или извивающийся. Длина ее значительно превышает ширину. Разрушения от них обычно менее сильные, наблюдать их часто можно над поверхностью воды.

Расплывчатые

Как понятно из названия, эти вихри не имеют четких очертаний и больше похожи на взлохмаченное кружащееся облако. Диаметр их таков, что может значительно превышать высоту и захватывать значительные территории. К этой категории обычно относят торнадо, чей охват превышает 0,5 км. Они является опаснее бичеподобных и часто несут с собой катастрофические последствия.

Составные

Еще более опасная разновидность, представляющая собой несколько столбов, которые образуются возле основного торнадо. Захватывают большие территории и бывают более продолжительными по времени.

Огненные

Это самые страшные, но, к счастью, очень редкие смерчи. Зарождаются они на больших пожарищах или при извержении вулкана. Большие пласты раскаленного и, как следствие, разреженного воздуха стремительно поднимаются вверх, смешиваясь с холодными потоками и образуя огненные вихри, которые не только рушат, но и сжигают все на своем пути. Они способны разносить пожары на десятки километров, не оставляя после себя ничего живого.

Водяные

Возникают над водоемами без сильного течения (моря, озера) в местах, где над холодной водой сильно прогревается воздух. Опускаясь до поверхности, воронка вовлекает в себя и раскручивает толщу воды, разбивая ее на водяную пыль, которая поднимается высоко в воздух. Это самые короткие вихри, которые «живут» не более нескольких минут.

Земляные

Возникают чрезвычайно редко, ибо для их зарождения требуется сочетание нескольких природных факторов. В основе такого торнадо лежит такой катаклизм, как оползень или землетрясение. Если смерч возникает в этом месте, он поднимает столб земли, который имеет бичеподобную форму. Но этим дело не ограничивается. Снаружи этот столб облекается в еще одну оболочку (каскад или футляр), которые состоят из земляной жижи (если причиной был оползень) или камней, которые могут быть поистине огромными, если происходит землетрясение. Такие смерчи чрезвычайно опасны для людей.

Снежные

Возникают в зимнее время во время схода лавин или сильных метелей.

Песчаные

Имеют принципиальное отличие в характере образования воздушных завихрений, которые приводят к неконтролируемому процессу. Происходит это не высоко над землей в грозовом холодном облаке, а на земле из-за сильно раскаленного песка, над которым воздух перегревается до критических температур и создает область разреженного давления. Устремляющиеся сюда холодные массы поднимают песок и образуют внушительного диаметра песчаный столб, движущийся в сторону холодных масс и не имеющий над собой материнского облака. Описаны случаи, когда песчаный смерч держался до 2 часов. Затухание в этом случае происходит не вверх, а вниз.

Невидимые

Это разновидность бичеобразных торнадо, которые либо не доходят до земли и не вовлекают в себя пыль, мусор, песок и т.д., либо опускаются на совершенно гладкую поверхность, например, каменистую скалу. Опасны тем, что практически не видны, однако, и возникают они в местах, где редко наносят ущерб людям.

Чем отличается смерч от урагана?

Ураган представляет собой движение не вертикальной и спиралеобразной, а горизонтальной прямолинейной направленности. Причиной его является разница температур не в разных слоях атмосферы в зависимости от их высоты, а температурные перепады возле земной поверхности.

• Каждый торнадо имеет не только индивидуальную форму и цвет, но и свой звук, который зависит от характера и рельефа местности и от набора предметов, которые он несет.
• Наиболее частое место образования этого природного явления - Североамериканский континент, особенно в США. Здесь ежегодно фиксируется более 800 случаев их возникновения. Поэтому при постройке дома во многих штатах предусматривают специальное убежище под землей.
• Изменение климата приводит к тому, что торнадо появляются там, где они не возникали никогда прежде, несмотря на то, что у них есть излюбленные места, как и у землетрясений.
• Наибольшее их количество зарождается между 45 и 60 параллелями, в то время как в США они охватывают гораздо большую площадь и доходят до 30 параллели.
• Ночные смерчи - явление редкое. В основном они возникают в дневные и вечерние часы.
• Весной и летом, т.е. в период, когда температура повышается или стабильно высока, их появление случается в 5 раз чаще, чем в остальное время года. Любимые месяцы этого катаклизма - май и июль.
• Чтобы обогнать вихревой поток со средними показателями, нужно развить скорость не менее 100 км/час.

• Есть случаи не только выживших, но почти не пострадавших людей, которые побывали в «сердце» смерча.
• Именно это явление является причиной невероятных дождей из денег, лягушек, пауков, рыб и прочего невероятного для дождя содержимого.
• Однажды на небольшое рыболовецкое судно, вышедшее на промысел в Охотское море, с неба рухнула корова, унесенная откуда-то смерчем. Судно пошло ко дну, но экипаж был спасен.
• Смерчи возникают не только на Земле. Например, наблюдаемое на поверхности Юпитера так называемое Большое Красное Пятно - не что иное как чудовищное торнадо, которое бушует на этой планете уже более 300 лет.
• Невозможно спрятаться от крутящегося вихря на поверхности земли. Для этого подходят только подземные убежища.
• В нашем полушарии вихревые потоки движутся по часовой стрелке, тогда как в противоположном полушарии - наоборот.
• Возникают они только в облачную погоду с грозовыми тучами.
• Случались смерчи с диаметром нижнего основания «хобота» в несколько километров.
• Воздух в центре воронки неподвижен и спокоен, но дышать там практически нечем из-за его сильной разреженности.

1 / 5 ( 1 vote )

Ураган в широком смысле слова — это сильный ветер со скоростью свыше 30 м/с. Ураган (в тропиках Тихого океана — тайфун) в Северном полушарии Земли всегда дует против часовой стрелки, а в Южном — по часовой.

Данное понятие охватывает и бриз, и бурю, и собственно ураган. Этот ветер со скоростью свыше 120 км/ч (12 баллов по ) «живет», то есть двигается но планете, обычно 9-12 суток. Синоптики присваивают ему имя, чтобы было удобнее с ним работать. Еще несколько лет тому назад это были только женские имена, но после долгих протестов женских организаций эта дискриминация была отменена.

Ураганы являются одной из самых мощных сил стихии. По своему пагубному воздействию не уступают таким страшным стихийным бедствиям, как землетрясения. Это объясняется тем, что они несут в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение одного часа, равно энергии ядерного взрыва в 36 Мгт.

Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на коммунально-энергетических сетях в производстве. Бывали случаи, когда ураганный ветер разрушал дамбы и плотины, что приводило к большим наводнениям, сбрасывал с рельсов поезда, срывал с опор мосты, валил фабричные трубы, выбрасывал на сушу корабли.

Ураганы и штормовые ветры в зимних условиях часто приводят к возникновению снежных бурь, когда огромные массы снега с большой скоростью перемещаются с одного места на другое. Их продолжительность может быть от нескольких часов до нескольких суток. Особенно опасны снежные бури, проходящие одновременно со снегопадом, при низкой температуре или при ее резких перепадах. В этих условиях снежная буря превращается в подлинное стихийное бедствие, причиняя значительный ущерб регионам. Снегом заносятся дома, хозяйственные и животноводческие постройки. Иногда сугробы достигают высоты четырехэтажного дома. На большой территории на длительное время из-за снежных заносов останавливается движение всех видов транспорта. Нарушается связь, прекращается подача электроэнергии, тепла и воды. Нередки и человеческие жертвы.

В нашей стране ураганы чаще всего бывают в Приморском и Хабаровском краях, на Сахалине, Камчатке, Чукотке, Курильских островах. Один из сильнейших ураганов на Камчатке был ночью 13 марта 1988 г. Были выбиты стекла и двери в тысячах квартир, ветер гнул светофоры и столбы, с сотен домов сорвал крыши, валил деревья. Из строя вышло электроснабжение Петропавловска-Камчатского, и город остался без тепла и воды. Скорость ветра доходила до 140 км/ч.

На территории России ураганы, бури и смерчи могут происходить в любое время года, но чаще всего — в августе и сентябре. Эта цикличность помогает прогнозам. Синоптики относят ураганы, бури и смерчи к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения, поэтому чаще всего удастся объявить штормовое предупреждение. Оно может быть передано по каналам гражданской обороны: после звука сирены «Внимание всем!» надо слушать местное радио и телевидение.

Самой важной характеристикой урагана является скорость ветра. Из нижеприведенной табл. 1 (по шкале Бофорта) видна зависимость скорости ветра и наименования режимов, что свидетельствует о силе урагана (шторма, бури).

Размеры ураганов весьма различны. Обычно за его ширину принимают ширину зоны катастрофических разрушений. Часто к этой зоне прибавляют территорию ветров штормовой силы со сравнительно небольшими разрушениями. Тогда ширина урагана измеряется сотнями километров, достигая иногда 1000.

Для тайфунов (тропических ураганов Тихого океана) полоса разрушении составляет обычно 15-45 км.

Средняя продолжительность урагана — 9-12 дней.

Часто ливни, сопровождающие ураган, гораздо опаснее самого ураганного ветра (вызывают наводнения и разрушения зданий и сооружений).

Таблица 1. Название ветрового режима в зависимости от скорости ветра

Баллы	Скорость ветра (миля/ч)	Наименование ветрового режима	Признаки
			Дым идет прямо
		Легкий ветерок	Дым изгибается
		Легкий бриз	Листья шевелятся
		Слабый бриз	Листья двигаются
		Умеренный бриз	Листья и пыль летят
		Свежий бриз	Тонкие деревья качаются
		Сильный бриз	Качаются толстые ветви
		Сильный ветер	Стволы деревьев изгибаются
			Ветви ломаются
		Сильная буря	Черепица и трубы срываются
		Полная буря	Деревья вырываются с корнями
			Везде повреждения
			Большие разрушения

Буря — это ветер, скорость которого меньше скорости урагана. Однако она довольно велика и достигает 15-20 м/с. Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Иногда сильную бурю называют штормом.

Длительность бурь — от нескольких часов до нескольких суток, ширина — от десятков до нескольких сотен километров. И те и другие нередко сопровождаются выпадением довольно значительных осадков.

В летнее время сильные ливни, сопровождающие ураганы, нередко, в свою очередь, являются причиной таких стихийных явлений, как селевые потоки, оползни.

Так, в июле 1989 г. мощный тайфун «Джуди» со скоростью 46 м/с и с обильными ливнями прокатился с юга на север дальневосточног о края. Затопило 109 населенных пунктов, в которых пострадало около 2 тыс. домов, было разрушено и снесено 267 мостов, выведено из строя 1340 км дорог, 700 км линий электропередачи, затоплено 120 тыс. га сельхозугодий. Из опасных районов эвакуировали 8 тыс. человек. Были и человеческие жертвы.

Классификация ураганов и бурь

Ураганы принято подразделять на тропические и вне тропические. Тропическими называют ураганы, зарождающиеся в тропических широтах, а внетропическими — во внетронических. Кроме того, тропические ураганы часто подразделяют на ураганы, зарождающиеся над Атлантическим океаном и над Тихим. Последние принято называть тайфунами.

Общепринятой, установленной классификации бурь нет. Чаще всего их делят на две группы: вихревые и потоковые.

Вихревые представляют собой сложные вихревые образования, обусловленные циклонической деятельностью и распространяющиеся на большие площади.

Вихревые бури подразделяются на пыльные, снежные и шквальные. Зимой они превращаются в снежные. В России такие бури часто называют пургой, бураном, метелью.

Шквальные бури возникают, как правило, внезапно, а по времени крайне непродолжительны (несколько минут). Например, в течение 10 мин скорость ветра может возрасти с 3 до 31 м/с.

Потоковые — это местные явления небольшого распространения. Они своеобразны, резко обособлены и по своему значению уступают вихревым бурям.

Потоковые бури подразделяются на стоковые и струевые. При стоковых поток воздуха движется по склону сверху вниз. Струевые характерны тем, что поток воздуха движется горизонтально или даже вверх по склону. Проходят они чаще всего между цепями гор, соединяющих долины.

Смерч

Смерч (торнадо) — это восходящий вихрь, состоящий из чрезвычайно быстро вращающегося воздуха, смешанного с частицами влаги, песка, пыли и других взвесей. Он представляет собой быстро вращающуюся воздушную воронку, свисающую из облака и ниспадающую к земле в виде хобота. Это наименьшая но размерам и наибольшая по скорости вращения форма вихревого движения воздуха.

Смерч трудно не заметить: это темный столб крутящегося воздуха диаметром от нескольких десятков до нескольких сотен метров. При его приближении слышится оглушительный гул. Смерч зарождается под грозовой тучей и словно свешивается с нее, когда с изогнутой осью вращения (воздух вращается в столбе против часовой стрелки со скоростью до 100 метров в секунду). Внутри гигантской воздушной воронки давление всегда понижено, поэтому туда засасывается все, что вихрь способен оторвать от земли, и поднимается по спирали.

Двигается над землей смерч со средней скоростью 50-60 км/ч. Наблюдатели отмечают, что его появление сразу вызывает панику.

Образуются смерчи во многих областях земного шара. Очень часто сопровождаются грозами, градом и ливнями необычайной силы и размеров.

Возникают как над водной поверхностью, так и над сушей. Чаще всего — во время жаркой погоды и высокой влажности, когда особенно резко появлялся неустойчивость воздуха в нижних слоях атмосферы. Как правило, смерч рожается от кучево-дождевого облака, опускаясь на землю в виде темной воронки. Иногда они возникают и при ясной погоде. Какими параметрами характеризуются смерчи?

Во-первых, размеры смерчевого облака в поперечнике составляют 5-10 км, реже до 15. Высота 4-5 км, иногда до 15. Расстояние между основанием облака и землей обычно небольшое, порядка нескольких сот метров. Во-вторых, в основании материнского облака смерча располагается воротниковое облако. Его ширина 3-4 км, толщина примерно 300 м, верхняя поверхность на высоте, большей частью, 1500 м. Под воротниковым облаком лежит стенное облако, от нижней поверхности которого свисает сам смерч. В-третьих, ширина стенного облака 1,5-2 км, толщина 300-450 м, нижняя поверхность — на высоте 500-600 м.

Сам смерч — как насос, засасывающий и поднимающий в облако различные сравнительно небольшие предметы. Попадая в вихревое кольцо, они поддерживаются в нем и переносятся на десятки километров.

Воронка — основная составная часть смерча. Представляет собой спиральный вихрь. Внутренняя полость се в поперечнике — от десятков до сотен метров.

В стенках смерча движение воздуха направлено по спирали и нередко достигает скорости до 200 м/с. Пыль, обломки, различные предметы, люди, животные поднимаются вверх не но внутренней полости, обычно пустой,а в стенках.

Толщина стенок у плотных смерчей значительно меньше ширины полости и измеряется немногими метрами. У расплывчатых — наоборот, толщина стенок бывает значительно больше ширины полости и достигает нескольких десятков и даже сот метров.

Скорость вращения воздуха в воронке может достигать 600-1000 км/ч, иногда и более.

Время образования вихря исчисляется обычно минутами, реже — десятками минут. Общее время существования тоже исчисляется минутами, но порой и часами. Были случаи, когда от одного облака образовывалась группа смерчей (если облако достигло 30-50 км).

Общая длина пути смерча исчисляется от сотен метров до десятков и сотен километров, а средняя скорость перемещения примерно 50- 60 км/ч. Средняя ширина 350-400 м. Холмы, леса, моря, озера, реки не являются преградой. При пересечении водных бассейнов смерч может полностью осушить небольшое озеро или болото.

Одной из особенностей движения смерча является его прыгание. Пройдя какое-то расстояние по земле, он может подняться в воздух и не касаться земли, а затем снова опуститься. Соприкасаясь с поверхностью, вызывает большие разрушения.

Такие действия определяются двумя факторами — таранным ударом стремительно вращающегося воздуха и большой разностью давлений между периферией и внутренней частью воронки — из-за огромной центробежной силы. Последний фактор и определяет эффект всасывания всего того, что попадется на пути. В воздух могут быть подняты и перенесены на сотни метров и даже на километры животные, люди, автомобили, небольшие и легкие дома, вырваны с корнем деревья, сорваны крыши. Смерч разрушает жилые и производственные здания, рвет линии электроснабжения и связи, выводит из строя технику, нередко приводит к человеческим жертвам.

В России они чаще всего происходят в центральных областях, Поволжье, на Урале, в Сибири, на побережье и в акваториях Черного, Азовского, Каспийского и Балтийского морей.

Чудовищной, невероятной силой обладал смерч, который зародился 8 июля 1984 г. на северо-западе Москвы и прошел почти до Вологды (до 300 км), по счастливой случайности минуя крупные города и села. Ширина полосы разрушений достигала 300-500 м. Сопровождалось это выпадением крупного града.

Ужасающими были последствия другого смерча этого семейства, получившего название «Ивановское чудище». Он возник в 15 км южнее Иванова и прошел зигзагообразно около 100 км через леса, поля, пригороды г. Иваново, далее вышел к Волге, уничтожил турбазу «Лунево» и затих в лесах близ Костромы. Только в Ивановской области существенно пострадали 680 жилых домов, 200 объектов промышленного и сельского хозяйства, 20 школ, детские сады. Без крова остались 416 семей, разрушено 500 садово-дачных строений. Более 20 человек погибли.

Статистика рассказывает о смерчах вблизи Арзамаса, Мурома, Курска, Вятки и Ярославля. На севере они наблюдались у Соловецких островов, на юге — на Черном, Азовском и Каспийском морях. На Черном и Азовском морях за 10 лет проходит в среднем 25-30 смерчей. Смерчи, образующиеся на морях, очень часто выходят на побережья, где не только не теряют, а и наращивают силу.

Крайне сложно прогнозировать место и время появления смерча. Поэтому большей частью они возникают для людей внезапно, предсказать последствия тем более невозможно.

Чаще всего смерчи подразделяются соответственно их строению: плотные (резко ограниченные) и расплывчатые (неясно ограниченные). Причем поперечный размер воронки расплывчатого смерча, как правило, значительно больше, чем резко ограниченною.

Кроме того, смерчи подразделяются на четыре группы: пылевые вихри, малые короткого действия, малые длительного действия, ураганные вихри.

Малые смерчи короткою действия имеют длину пути не более километра, но обладают значительной разрушительной силой. Они сравнительно редки. Длина пути малых смерчей длительного действия исчисляется несколькими километрами. Ураганные вихри являются более крупными смерчами и при своем движении проходят несколько десятков километров.

Если от сильного смерча вовремя не укрыться, он может поднять и бросить человека с высоты 10-го этажа, обрушить на него летящие предметы, обломки, придавить в руинах здания.

Лучшее средство спасения при приближении торнадо — укрыться в убежище. Для получения актуальной информации от службы гражданской обороны лучше всею воспользоваться радиоприемником на батарейках: вероятнее всего, в начале смерча подача электроэнергии прекратится, а быть в курсе сообщений штаба ГО и ЧС необходимо каждую минуту. Очень часто вторичные бедствия (пожары, затопления, аварии) гораздо больше и опаснее разрушений, поэтому постоянно получаемая информация может защитить. Если есть время, нужно закрыть двери, вентиляцию, слуховые окна. Основное отличие от защиты при урагане: при смерче прятаться от бедствия можно только в подвалах и подземных сооружениях, а не внутри самого здания.

Откуда берутся эти "воздушные убийцы" и почему обладают такой чудовищной силой? До сих мор остаются необъяснимыми самые разные феномены, сопровождающие торнадо. Чего стоят, например, стёкла, без малейших трещин, пробитые галькой, или деревянные дома, пробитые насквозь досками.

Если случаи ещё как-то объясняются огромными скоростями по краям вихря, то как объяснить деревянные щепки, застрявшие в пробитых ими насквозь рельсах, или соломинки, воткнутые в бетонную стену, как иглы в подушку. Одними гиперзвуковыми скоростями объяснить такое трудно, и поэтому некоторые исследователи поговаривают о возможных пространственно-временных аномалиях внутри смерча.

Гигантский пылесос

В Северной Америке его называют просто и деловито - торнадо (от испанского tornado - вращающийся). На Руси у этого явления более эмоциональное название - смерч, вбирающее в себя большое разнообразие близких смыслов. Происходит оно от древнерусского слова «смърчь» (облако) и сродни таким однокоренным слонам, как «сумрак», «мрак», «морок» (нечто одуряющее, помрачающее рассудок), «мерячение» (состояние изменённого сознания, массовый психоз)... Все эти слова как нельзя точно подходят грозному природному явлению. Вот леденящие душу воспоминания одного из моряков, пережившего встречу с ним:
«Пароход «Даймонд» заканчивал погрузку, когда послышался чей-то испуганный крик:
- Смерч! Смотрите, смерч!
Смерч находился уже не далее чем в полукилометре от нас. Формой он был похож на перевёрнутую воронку, горло которой соединялось с такой же воронкой, спускавшейся с тяжёлых облаков. Он непрерывно менял свою форму, то раздуваясь, то сужаясь, и несся прямо на нас. Море клокотало и пенилось у его основания, словно гигантская чаша с кипящей водой. Мы кинулись на корму, чтобы спуститься в лодки, но вихрь, изменив направление, промчался вдоль борта парохода, захватил в свой водоворот нагруженную людьми шлюпку, отступил на мгновение и снова двинулся на нас.

Он потопил вторую лодку, а с третьей поиграл, как кошка с мышью, заполнил её водой и отправил на дно. Потом произошло непонятное. Смерч устремился вверх. Вместо оглушительного грохота клокочущей воды послышалось раздирающее уши шипение. Под крутящимся столбом стала вздыматься водяная гора, «Даймонд» накренился на левую сторону, черпая воду бортом. Вдруг страшная колонна разорвалась, море выровнялось, и смерч исчез, словно мы видели его во сне..."

В России смерчи не так часты, как в Америке, но последствия их тоже впечатляют.

Так, легендарный московский смерч 1904 года помнят уже более ста лет. В жаркий летний день 29 июня в 17 часов из тёмного грозового облака высотой около 11 километров под вспышки молний и грохот грома на южное Подмосковье свесилась серая остроконечная воронка. Навстречу ей поднялся столб пыли, и вскоре концы обеих воронок соединились. Колонна смерча разрослась до полукилометра в ширину и двинулась на Москву. По пути она зацепила деревню Шашино: в небо взлетели избы, вокруг воздушного столба с бешеной скоростью летали обломки построек и куски деревьев.

А в нескольких километрах западнее этого вихря, вдоль железной дороги через Климовск и Подольск, на север продвигался второй - так называемый «братский» смерч. Вскоре оба врезались в московские районы, широкой полосой пройдя через Лефортово, Сокольники, Басманную улицу, Мытищи... Кромешная мгла сопровождалась страшным шумом, рёвом, свистом, молниями и небывало крупным градом - до 600 граммов весом. Прямое попадание таких градин убивало людей и животных, ломало толстые ветви деревьев...

Одна из пожарных команд приняла смерч за столб дыма и поспешила на тушение пожара. Но смерч в секунды раскидал людей и лошадей, разбил в щепки пожарные бочки и направился к Яузе и Москве-реке. Вода сначала вскипела и забурлила, как в котле. А затем очевидцы наблюдали поистине библейскую картину: смерч высасывал из рек воду до самого дна, та не успевала смыкаться, и какое-то время виднелась траншея. В Лефортовском парке погибла роща столетних деревьев, пострадали старинный дворец и госпиталь. Сотни домов по пути смерча превратились в развалины.

Погибло более ста человек, сотни были ранены и покалечены. На Немецком рынке (район метро «Бауманская») смерч поднял в воздух полицейского, который «вознёсся в небо, а затем, раздетый и избитый градом, упал на землю» в двухстах саженях от рынка. А железнодорожная будка с обходчиком, пролетев 40 метров, рухнула на железнодорожное полотно. Чудом обходчик остался жив... Любопытно, что разгул стихии продолжался в Лефортове всего две минуты.

В этом нет ничего удивительного: подобные бешеные вихри живут недолго, иногда до получаса, но изредка появляются и долгожители. Таким рекордсменом-убийцей считается Мэттунский смерч 1917 года. Он прожил 7 часов 20 минут, преодолев за это время 500 километров и убив 110 человек. Увы, такие жертвы - не исключение. Ежегодно от торнадо погибает от двухсот до шестисот человек. Материальный ущерб от смерчей - сотни миллионов долларов.

Рождение «воздушных убийц»

Откуда берутся эти «воздушные убийцы» и почему обладают такой чудовищной силой? Учёные имеют неплохое представление о причинах зарождения смерчей. Но точно прогнозировать их характеристики наука ещё не умеет. Трудности - в отсутствии реальных измерений внутри торнадо. Сейчас американские учёные (а в США смерчи возникают примерно в 50 раз чаще, чем в Европе) ломают голову, как создать бронированную передвижную лабораторию, достаточно манёвренную, чтобы нагнать торнадо, и в то же время настолько тяжёлую, чтобы смерч не мог унести её.

Пока наука располагает лишь общими сведениями о торнадо. Например, известно, что типичный смерч чаще всего зарождается в грозовом облаке, а затем спускается вниз в виде длинного, в несколько сотен метров, «хобота», внутри которого быстро вращается воздух. Видимая часть торнадо иногда достигает полутора километров в высоту. На самом же деле смерч может быть раза в два выше, просто его верхняя часть скрыта нижним слоем облаков.

Но нередко смерч рождается и при абсолютно безоблачной жаркой погоде. Нагретый от земли воздух восходящим потоком устремляется вверх, создавая внизу, около земли, зону пониженного давления. Над некоторыми, более нагретыми местами земли такой восходящий поток, а значит, и разрежение воздуха сильнее. В эту зону пониженного давления, в «око» будущего торнадо, со всех сторон устремляется тёплый воздух. Поднимаясь вверх, он закручивается (в Северном полушарии, как правило, против часовой стрелки), создавая воздушную воронку. Нечто подобное, только направленное вниз, мы наблюдаем, открыв пробку в наполненной водой ванне или раковине. Сначала вода просто устремляется вниз, но вскоре вокруг отверстия возникает воронка вращающейся воды.

Вращающаяся воронка действует как сепаратор: центробежные силы оттесняют из центра на периферию более тяжёлый влажный воздух, который создаёт плотные стенки воронки. Их плотность в 5-6 раз больше, чем у обычного воздуха, а масса воды в них во много раз больше массы воздуха. Смерч средней силы - с диаметром воронки 200 метров - имеет толщину стенок порядка 20 метров и массу воды в них до 300 тысяч тонн.
Вот впечатления чудом спасшегося армейского капитана Роя С. Холла из штата Техас, который 3 мая 1943 года со своей семьёй побывал в центре подобной воронки.

«Изнутри, - вспоминал Холл, - она выглядела как непрозрачная, с гладкой поверхностью стена толщиной около четырёх метров, окружавшая колоннообразную полость. Она напоминала внутренность эмалированного стояка и простиралась вверх более чем на триста метров, слегка покачивалась и медленно выгибалась на юго-восток. Внизу, у дна, судя по кругу передо мной, воронка составляла около

50 метров в поперечнике. Выше она расширялась и была частично заполнена ярким облаком, мерцавшим, как люминесцентная лампа». Когда вращающаяся воронка качнулась, Холл увидел, что вся колонна как будто составлена из множества огромных колец, каждое из которых двигалось независимо от остальных и вызывало волну, пробегавшую сверху донизу. Когда гребень каждой волны достигал дна, вершина воронки издавала звук, напоминавший щёлканье бича. Холл в ужасе наблюдал, как торнадо буквально в клочья разорвал соседский дом. По словам Холла, «дом будто растворялся, разные его части уносились влево, словно искры от наждачного круга».

Недавно выяснился ещё один интересный факт: оказывается, торнадо и смерчи - не просто воздушные воронки, они состоят из огромного количества более мелких смерчей. Это чем-то напоминает толстый перекрученный корабельный трос, сплетённый из нескольких тросов поменьше, которые, в свою очередь, состоят из ещё меньших - вплоть до элементарных нитей.

Опасные проделки

Движутся торнадо обычно по ветру со скоростью автомобиля - от 20 до 100 километров в час. Граница зоны опустошения может быть очень резкой: иногда на расстоянии всего нескольких десятков метров от неё стоит почти полный штиль.

В отдельных случаях скорость вихря на периферии воронки достигает 300-500 километров в час, а иногда, по косвенным оценкам, может даже превышать скорость звука - более 1300 км/ч. При таких колоссальных скоростях вращения центробежные силы создают внутри вихря сильное разрежение, иногда в несколько раз меньше атмосферного. Часто разница давлений внутри и снаружи смерча настолько велика, что закупоренные ёмкости, накрытые центром («оком») смерча, просто взрываются изнутри. Так разлетаются в клочья газовые баллоны, цистерны, баки, речные бакены...

Нередко, когда смерч целиком накрывает дом с запертыми дверями и закрытыми окнами, из-за огромной разницы внутреннего (обычного атмосферного) давления и пониженного наружного строение буквально лопается. Точно так же смерч иногда взрывает капитанские рубки на судах.

Добавим к этой картине шипение, пронзительный свист или ужасающий рёв - как будто одновременно работают десятки реактивных двигателей... Бывает, что вблизи смерча людей не только охватывает паника, но и появляются странные физиологические ощущения. Полагают, что их вызывают сильные ультра и инфра-звуковые волны, которые находятся за пределами слышимого диапазона.

Впрочем, со смерчами связано немало и курьёзных случаев. Так, 30 мая 1879 года так называемый «ирвингский смерч» во время церковной службы поднял на воздух деревянную церковь вместе с прихожанами. Перенеся её на четыре метра в сторону, смерч удалился. Прихожане отделались лёгким испугом. В Канзасе 9 октября 1913 года прошедший по небольшому саду смерч вырвал с корнем крупную яблоню и разорвал её на куски. А улей с пчёлами в метре от яблони остался невредим.

В штате Оклахома смерч унёс двухэтажный деревянный дом вместе с семьёй фермера, шутки ради оставив невредимой лестницу, которая когда-то вела на крыльцо дома. У старенького «форда», стоявшего рядом с домом, смерч вырвал два задних колеса, но кузов оставил целёхоньким, а стоявшая под деревом на столе керосиновая лампа продолжала как ни в чём не бывало гореть. Случалось, что куры и гуси, попавшие в зону смерча, взлетали высоко в воздух, а возвращались на землю уже ощипанными.

Истощив свою энергию, смерч расстаётся с тем, что успел в себя втянуть по пути следования. Сам он исчезнет, а гроза с ливнем сильно удивят. Вода из высосанного вихрем пруда или болотной речушки красноватого цвета может вернуться на землю в виде цветного дождя. Нередко выпадают дожди из рыбёшек, медуз, лягушек, черепах... А 17 июля 1940 года в деревне Мещёры Горьковской области во время грозы выпал дождь из старинных серебряных монет времён Ивана Грозного. Очевидно, они были извлечены из неглубокого клада, вскрытого и «похищенного» смерчем.

Запрячь торнадо!

Для чего учёные тратят столько сил на изучение смерчей и торнадо? Ну конечно, чтобы научиться предотвращать или хотя бы ослаблять их ярость. А кроме того, хочется понять, как и откуда смерчи получают колоссальную энергию, и, может быть, создать соответствующие технологии.

А энергия действительно гигантская. Самый обычный торнадо радиусом в километр и скоростью 70 метров в секунду по выделяемой энергии сравним с атомной бомбой. Мощность потока в смерче порой достигает 30 гигаватт, что в два раза больше суммарной мощности двенадцати самых крупных гидроэлектростанций Волжско-Камского каскада. Конечно же, заманчиво освоить вихревые технологии для экологически чистого производства электроэнергии.

Но «запрячь» торнадо привлекательно и по другой причине. Теория смерча может помочь в создании принципиально новых типов устройств и приборов: от антигравитационных платформ и левитирующих устройств (так называемых лифтеров) до пылесосов, от погрузочно-разгрузочных устройств до хлопкоуборочных машин и тому подобной техники.

Огромная подъёмная сила внутри смерча подсказывает, что здесь лежат и интересные решения для авиации и космонавтики. Такие работы проводились ещё в Третьем рейхе. Основным идеологом их был австрийский изобретатель Виктор Ша-убергер (1885-1958), сделавший, пожалуй, самые фундаментальные открытия XX столетия и своей вихревой теорией открывший человечеству совершенно новые источники энергии. Он обнаружил, что вихревой поток при определённых условиях становится самоподдерживающимся, то есть для его формирования больше не нужна внешняя энергия. Энергию вихря можно использовать как для выработки электроэнергии, так и для создания подъёмной силы в летательных аппаратах.

Учёный был заключён нацистами в концентрационный лагерь, где был принуждён работать над проектом летающего диска, использовавшего его вихревой двигатель - так называемый левитатор Repulsine. Небольшой, величиной не многим больше сегодняшнего бытового пылесоса, аппарат, по оценке специалистов, создавал вертикальную тягу не меньше тонны. Опытный образец «летающей тарелки» был изготовлен и даже прошёл лётные испытания. Но запустить его в серийное производство гитлеровцы не успели, и дискообразный летательный аппарат в конце войны был уничтожен.

Переправленный после войны в США, Шаубергер восстанавливать свой двигатель для американских поенных отказался наотрез. Он верил, что его открытия послужат мирным и благородным целям. В 1958 году один американский концерн обманным путём получил у Шаубергера, не владевшего английским языком, подпись под документом, в котором тот завещал все свои записи, аппараты и права на них этому концерну. По договору Шаубергеру запрещалось проводить дальнейшие исследования. Узнав о чудовищном обмане, великий изобретатель вернулся в Австрию, где через пять дней в полном отчаянии умер. Никаких сведений об использовании его изобретений завладевшим ими концерном до сих пор нет.

Несмотря на некоторый прогресс в изучении смерчей, то немногое, что знают учёные об этом феномене, иногда не согласуется ни с какой логикой.

Почему, например, часть громадной энергии многокилометрового грозового облака вдруг концентрируется на небольшой площади воздушного вихря? Какими силами поддерживается встречное течение воздуха внутри «хобота» - по его оси вверх, а на периферии - вниз? Почему столб имеет такую резкую внешнюю границу? Что придаёт воронке смерча стремительное вращение и чудовищную разрушительную силу? Откуда смерч черпает энергию, позволяющую ему существовать, не ослабевая, по нескольку часов?

Когда-то капитаны кораблей старались избежать опасной встречи с морским смерчем, стреляя в приближающийся водяной столб из пушек. Иногда это помогало, и от удара ядра вихрь распадался, не причинив вреда кораблю. Сегодня расстреливают с самолёта место примыкания уже появившегося «хобота» к облаку. Иногда это помогает: опасный вихрь отрывается от облака и распадается. А ещё обрабатывают специальными. реагентами потенциальные источники торнадо - материнские облака, вызывая конденсацию влаги и выпадение дождя.

И всё же гарантированных способов предотвратить торнадо учёные не знают. А потому ещё долго грозные «вальсирующие дьяволы» будут совершать свой разрушительный танец, наводя страх и неся с собой гибель и разрушения.

Виталий Правдивцев