Смерчи, ураганы и торнадо

Торнадо – природное чудо

Есть такая категория людей, которая охотится за торнадо. Они обязательно присутствуют в тех местах, где рождается это явление, сопровождают его. Это опасное путешествие нередко кончается их гибелью.

Привлекает это явление ученых и любителей вот чем:

• Замечено, что торнадо может возникнуть на любой территории, кроме горных и полярных районов.
• Формируется это грозное явление в грозовом облаке, а затем начинает опускаться вниз, к земле, поэтому имеет форму воронки или облачного рукава.
• Здесь постоянно происходят различные процессы: внутри воздушные массы опускаются, но с внешней части воздух идет вверх, причем совершая вращательные движения. Так возникает территория, в которой воздух сильно разряжен.
• Внутри есть мелкие вихри. Они совершают вращательные движения более быстрые, чем основной вихрь. Было определено, что их скорость способна достигнуть больше 300 м/сек.
• Но все же ученые никак не могут понять сущность торнадо, узнать больше о внутренних вихрях, провести анализ тех процессов, которые там происходят.
• Но известно, что в торнадо давление понижено. Потому внутри появляется эффект насоса, что помогает втягивать торнадо все, что встречается ему на пути, в середину.

Что представляет собой явление?

Смерч или торнадо – возникающий в грозовых облаках атмосферный вихрь, протягивающийся до земной поверхности. Воздушная масса вращается с невероятной скоростью, формируя воронку. От облака внутренние потоки воронки вытягиваются к земле, а наружные – поднимаются. В результате образуется область, где воздух разрежен.

Попадающие в эту область объекты, имеющие достаточный уровень давления внутри себя, обычно под воздействием разности давлений взрываются. Под такими объектами в данном контексте подразумеваются, прежде всего, закрытые постройки.

Описываемое явление природы имеет следующие характеристики:

• форма – самая разная (конусо-, бочко-, бокало-, рогообразная, в виде песочных часов, извивающегося шнура, но чаще всего воронкообразная);
• период существования – от пары минут до нескольких часов;
• разность центрального и периферического давления – до 200 мб;
• скорость перемещения – до 1000 км/ч;
• направление движения – в северном полушарии против часовой стрелки, в южном – по часовой;
• область разрушения – до 3 км;
• диаметр воронки – от нескольких десятков метров до 2 км;
• цвет – разный, определяется освещенностью захваченного пространства, влажностью воздуха, расположением Солнца.

Атмосферный вихрь, находящийся перед Солнцем, выглядит темнее, а если Солнце за спиной очевидца, то светлее. Когда воздух насыщен влагой, торнадо лучше виден. Опаснейшим считается вихрь, возникший при низкой влажности воздуха и почвы, поскольку он может быть совершенно прозрачным и незаметным. Его замечают, только когда в воздушный поток попадают предметы. Также опасен смерч, что появляется при пылевой буре или сильном дожде: своевременно заметить его сложно.

Из-за глобальных климатических изменений торнадо стали фиксировать в регионах, для которых это явление раньше не было характерно. Если смотреть по широтам, то наиболее часто смерчи отмечаются в полосе между 45 и 60°, но на Североамериканском континенте зона появления простирается до 30°. США страдают от природной стихии чаще всего, каждый год в стране фиксируют около 800 вихрей. Поэтому во многих штатах частные дома оборудованы подземными укрытиями. В 1965 году метеорологические службы США зафиксировали в шести штатах 37 одновременно возникших торнадо.

Ниже приводятся интересные факты о торнадо:

1. Сила ветрового потока такова, что небольшие и легкие предметы, попавшие в воронку, пронзают насквозь встречающиеся на пути деревья и стены построек.
2. Бывали случаи, когда здания не разрушались, а целиком переносились на значительные расстояния или разворачивались на фундаменте.
3. Некоторым людям удавалось выжить, даже остаться невредимыми, находясь в центре вихря. Внутри воздушного столба зона покоя, но дышать там сложно, так как воздух разрежен.
4. Нередко смерчи переносят на значительные расстояния необычные объекты, которые затем падают на землю. Очевидцы рассказывают о дождях из лягушек, насекомых, рыб, монет и прочего.
5. Однажды торнадо поднял над землей и отбросил на 40 метров поезд, весящий более 80 тонн.
6. Был случай, когда вихрь не смог оторвать от земли хорошо закрепленный стальной мост длиной более 70 метров. Тогда он закрутил его в спираль.

Смерч – опасное явление

Смерч до сих пор интригует ученых своими загадочными явлениями. По сути, это всего-навсего атмосферный вихрь. Но он имеет такую силу, что, например, в 1917 году чуть более чем за 7 часов сумел убить 110 человек в США.

Есть множество необычных фактов о смерче:

• Развитие его происходит по спирали, направленной вертикально, в основном под кучевыми облаками. Смерч опускается вниз в виде воронки, у которой нижняя часть сильно сужена.
• Появляется такой мощный вихрь в районе тропосферного фронта, где находится граница в нижнем слое атмосферы, функция которой отделять воздушные массы, обладающие различными температурным режимом, влажностью воздуха и скоростью ветра. Здесь атмосфера непостоянная, колеблется из-за присутствия холодного воздуха и теплого, и в итоге образуются многочисленные вихри с быстрым вращением.
• Рождается смерч в основном в период, когда возникают холодные фронты воздуха – осенью или весной.
• Диаметр смерча может составлять от десятка до сотни метров, высота – до 10 км.
• Цвет у него темный.
• Вся опасность смерча в том, что в нем появляется такое количество энергии, которое равняется энергии атомной бомбы.
• Вращение воздуха происходит против часовой стрелки, давление здесь падает, поэтому все что попало внутрь по пути следования такого вихря, разрывается на кусочки.
• Ученые не смогли раскрыть все тайны смерча, но определили точно: в середине образуется так называемый глаз, где нет никакого движения. Однако вокруг происходит энергичное вращение воздушной массы, и скорость ее растет по мере перемещения смерча.

Непредсказуемый убийца

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

В районе Великих равнин зарождается торнадо

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

Не меньшую опасность представляют собой и расшвыриваемые смерчем в разные стороны камни, доски, прутья, куски кровли и прочие предметы. Очевидцы свидетельствуют: нередко мелкая галька, разогнанная смерчем, 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.

Жуткие разрушения порождает вызываемый торнадо мгновенный скачок атмосферного давления, за считанные секунды падающего и вновь подскакивающего на десятки гектопаскалей. Запертые дома с закрытыми окнами буквально взрываются, попав в смерч.

Смерч уничтожает все на своем пути, оставляя лишь руины

Наблюдать бушующий торнадо страшно даже издалека. Внутри воронки сверкают молнии, возникает свечение неясной природы, а временами 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.

Смерчи в России

Смартфоны с камерами, мобильный Интернет и социальные сети подарили исследователям море новой информации о смерчах в густонаселенных районах . А в лесных областях помогли спутниковые данные о ветровалах: смерчевые ветровалы хорошо видны из космоса в виде узких областей, внутри которых деревья лежат против часовой стрелки, в отличие от шкваловых ветровалов, где деревья лежат по направлению ветра [].

Согласно последним данным, в нашей стране формируется 100–300 смерчей в год (не включая водные), из них 10–50 — со скоростью ветра >50 м/с, 1–3 — со скоростью >70 м/с. Если водные смерчи наблюдаются в основном в конце лета и в начале осени, главным образом в первую половину дня, то сухопутные (особенно сильные) — «предпочитают» начало лета (июнь) и время в районе 5–6 вечера []. Особенно много смерчей на европейской территории России. В Московской области, например, в среднем за год формируется около 7,5 смерча (1,9 смерча со скоростью ветра >50 м/с) []. Часто смерчи проходят и непосредственно через населенные пункты, в том числе областные центры: Москву (1904), Нижний Новгород (1974), Иваново (1984), Владивосток (1997), Благовещенск (2011), Ханты-Мансийск (2012).

Самые сильные смерчи в России отмечались в Москве в 1904 году, в Ивановской и Ярославской областях в 1984 году и в Курганской области в 2017 году. Некоторым даже присваивали имена. Так, смерч, прошедший в 1909 году через деревню Мишкино (сейчас в Курганской области), получил название «Горыныч». Про этот смерч, наряду с сухим описанием ущерба, есть интересный пассаж: «Одного интеллигента носило по воздуху, он спасся от возможной смерти, ухватившись за полуразрушенный дом и бесследно утеряв находившиеся при нем документы».

Но не всегда людям везет: например, из-за так называемой Ивановской вспышки смерчей 9 июня 1984 года погибли, по разным данным, от 69 до 400 человек. Вообще, смерчи любят формироваться такими «гроздьями»-вспышками (tornado outbreak). В России до трети всех смерчей возникает именно таким образом; больше всего их было зарегистрировано 2 августа 2017 года в Тверской и соседних областях: 52 смерча за один день []! Но они были достаточно слабыми, в отличие от Ивановской вспышки, которая стала одной из самых мощных в Европе; если бы она случилась в США, то была бы в числе 25% самых сильных вспышек торнадо в этой стране []. В тот день сформировалось от 8 до 13 смерчей, они ударили по Московской, Ярославской и Ивановской областям . Один из смерчей прошел через московский аэропорт Шереметьево, повредив три самолета и оставив к северу от него широкую просеку — она и теперь прослеживается на картах к северо-востоку от Перепечинского кладбища: здесь посреди леса как будто выросли большие поляны, сейчас они заняты различными СНТ («Мечта», «Энциклопедист», «Луч», «Рябинка», «Ветеран», «Нефтехимик» и так далее). В Ярославской области смерч шириной 1,7 км сильно повредил деревни Большое и Малое Сартово, смял рейсовый автобус. А в Ивановской — самый сильный смерч (4-й категории по шкале Фудзиты) пронесся по пригородам Иваново и ушел дальше на север, к Волге, проделав путь в 85 км [].

Похожие крупные ветровалы — до 80 км в длину и до 2 км в ширину — смерчи оставляют в российских лесах вдали от населенных пунктов и в наши дни []. То есть нам пока просто везет, что многие разрушительные смерчи проходили мимо городов. Но вряд ли везение будет вечным. Более того, изменение климата может привести к учащению опасных конвективных событий, в том числе и смерчей. Рост числа самих смерчей, отмеченный учеными в последние годы, не показателен, так как зависит от увеличения объема информации. Более репрезентативна повторяемость дней с закритическими значениями индексов конвективной неустойчивости — она растет по данным наблюдений и будет расти и дальше согласно расчетам с климатическими моделями []. А значит, прогнозирование смерчей — очевидная необходимость самого ближайшего будущего.

Классификация смерчей

Выделяются следующие виды смерчей:

1. Бичеподобные – самые часто наблюдаемые, наименее разрушительные, нередко наблюдаемые над водой. Воронка гладкостенная, узкая, иногда извивается:
2. Расплывчатые – широкие, похожие на спустившееся на землю и вертящееся облако. Это сильный смерч, захватывающий значительный участок земной поверхности, несущийся с невероятной скоростью:
3. Составные – состоящие из нескольких «шнуров», перемещающихся вокруг главной «трубы». Торнадо этого вида самые разрушительные, так как атакуют сразу несколько участков территории:
4. Огненные торнадо появляются из тучи, возникшей в результате либо сильного природного пожара, либо извержения вулкана. Опасны тем, что способствуют распространению огня на многие километры:
5. Водяные смерчи возникают над океанической, морской, реже озерной поверхностью, когда вода холодная, а воздух над ней теплый:
6. Земляной – редкий вид, появляющийся вследствие серьезной природной катастрофы, чаще всего землетрясения. Обычно тонкий и изогнутый, причем радиус стенок расширяется ближе к земле. В центральной части столба кружатся почвенные комки, ниже – грязевая масса:
7. Снежный смерч является следствием сильной зимней метели:
8. Песчаный – редкий и уникальный по причинам происхождения вид. Возникновение торнадо отмечается не в облачном слое, а в приземной части. Солнечные лучи разогревают песок так, что давление на данном участке снижается, в эту область стекаются воздушные массы. Песок под воздействием ветра начинает вращаться, формируя крупную воронку, способную к перемещению и длительному существованию:

Существует классификация торнадо по силе поражающих факторов. Выделяются следующие разновидности вихрей:

1. Слабо разрушающие (скорость до 30 м/с). Возможно повреждение крыш, ограждений, деревьев.
2. Умеренно разрушающие (до 50 м/с). Срывающие кровлю, переворачивающие машины.
3. Значительно разрушающие (до 70 м/с). Разваливающие небольшие постройки, переворачивающие крупные транспортные средства, вырывающие деревья.
4. Сильные (до 90 м/с). Разрушающие стены зданий, поднимающие автомобили, поезда, водные суда.
5. Сильнейшие (до 115 м/с). Разрушающие и поднимающие большие здания, подхватывающие и разбрасывающие транспортные средства, прочие крупные объекты.
6. Сверхсильные (до 145 м/с). Огромные строительные и транспортные объекты переносятся на значительные расстояния с огромной скоростью.
7. Полностью разрушающие (скорость от 145 м/с). Разметающие в щепки все, что попадается на пути.

Классификация смерчей[править | править код]

Бичеподобныеправить | править код

Это наиболее распространённый тип смерчей. Воронка выглядит гладкой, тонкой, может быть весьма извилистой. Длина воронки значительно превосходит её радиус. Бичеподобную форму, как правило, имеют опускающиеся на воду и слабые смерчи, но бывают и исключения.

Расплывчатыеправить | править код

Выглядят как лохматые, вращающиеся, достигающие земли облака. Иногда диаметр такого смерча даже превосходит его высоту. Все воронки большого диаметра (более 500 метров) являются расплывчатыми. Обычно это очень мощные вихри, часто составные. Могут наносить огромный ущерб ввиду больших размеров и очень высокой скорости ветра.

Составныеправить | править код

Составной торнадо в Далласе 1957 г.

Могут состоять из двух и более отдельных вихрей вокруг главного центрального смерча. Подобные торнадо могут быть практически любой мощности, однако, чаще всего это очень мощные смерчи. Они наносят значительный ущерб на обширных территориях. Чаще формируются на воде. Эти воронки немного связаны друг с другом, но бывают и исключения.

Огненныеправить | править код

Это обычные смерчи, порождаемые облаком, образованным в результате сильного пожара или извержения вулкана. Именно такие смерчи впервые были искусственно созданы человеком (опыты Дж. Дессена в Сахаре, которые продолжались в 1960—1962 гг.). «Впитывают» в себя языки пламени, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя огненный смерч. Может разносить пожар на десятки километров. Бывают бичеподобными. Не могут быть расплывчатыми (огонь не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей).

Водяныеправить | править код

Это смерчи, которые образовались над поверхностью океанов, морей, в редком случае озёр. Они «впитывают» в себя волны и воду, образовывая, в некоторых случаях, водовороты, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя водный смерч. Бывают бичеподобными. Также как и огненные, не могут быть расплывчатыми (вода не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей). Если смерч мезоциклонный, то он может выйти на сушу и нанести существенный ущерб.

Немезоциклонныеправить | править код

Смерчи, не имеющие связи с мезоциклоном и суперячейковыми грозами, из-за чего на Допплеровских радарах их трудно опознать. Формируются в кучево-дождевых облаках, встречаются довольно редко. Мощность этих смерчей обычно не превышает F0-F2 по шкале Фудзиты. Всегда имеют бичеподобный вид и не могут существовать длительное время.

Облако-воронкаправить | править код

Вращающаяся воронка из облака, состоящая из сконденсированных капель воды, не достигающая земли. Если воронка касается земли, то это считается смерчем.

Микрошквалистыеправить | править код

Вертикальные, маложивущие вихри, не связанные с облаками. Встречаются в случае с микрошквалами, отсюда и название. Формируются, когда холодный и сухой воздух из-под облака с огромной скоростью встречается с тёплыми и влажными воздушными массами у земли. В результате этого возникает скользящий эффект и закручивание в кратковременный вихрь, который может нанести существенный ущерб.

Земляныеправить | править код

Эти смерчи очень редкие, образовываются во время разрушительных катаклизмов или оползней, иногда землетрясений выше 7 баллов по шкале Рихтера, очень высокие перепады давления, сильно разрежен воздух. Бичеподобный смерч расположен «морковкой» (толстой частью) к земле, внутри плотной воронки, тонкая струйка земли внутри, «вторая оболочка» из земляной жижи (если оползень). В случае с землетрясениями поднимает камни, что очень опасно.

Снежныеправить | править код

Это снежные смерчи во время сильной метели. Встречаются довольно редко, длятся в основном несколько секунд и не имеют разрушительной силы.

Туманные дьяволыправить | править код

Эти вихри могут образовываться над озёрами или океанами, когда вода ещё довольно тёплая, а воздух значительно остыл. В этом случае туман может подниматься и закручиваться в слабые вихри.

Смерч за окном

Толкование такого сна обуславливается тем, как выглядел смерч, наблюдаемый из окна.

Если приснился обычный ураган, то близкие люди сновидца могут столкнуться с неприятностями. А если сновидец не начнет оперативно действовать, то неприятности затронут и его.

Если из окна видны несколько воздушных воронок, то вокруг сновидца накаляется конфликт. Чтобы погасить конфликт, необходимо оставаться хладнокровным.

Человек, видящий во сне в окне огненную воронку, в реальности стремится жить ярко и бурно. В его жизни много любовных приключений и легкомысленных поступков, но это рано или поздно приведет к разочарованию.

Интересные факты о смерче

• 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.
• Легкие и не очень твердые предметы, поднятые смерчем, могут пробить бетонную стену. Вилки и ножи находят часто воткнутыми не только в деревья, но и в более твердые поверхности.
• Дома иногда не разрушаются, а переносятся целиком на другое место прямо с находящимися в нем людьми. Случай, ставший прообразом событий «Волшебника Изумрудного города».

• Иногда дом остается на месте, но его разворачивает на фундаменте в другую сторону.
• 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.
• Наибольший зафиксированный поднятый вес — 83 тонны. Это был поезд, который стихия отбросила на 40 м.
• Вихревые потоки могут не только поднимать и уносить предметы, но и скручивать их. Наиболее поразительный пример — выкрученный, словно мокрое белье, стальной мост протяженностью 75м.

• Наибольшее число одновременных торнадо возникло в 1965г в США. Число их достигло 37, и прошли они в одно и то же время на территории 6 штатов. Число погибших оценено в 3250 человек.
• Прогнозировать явление и предупредить население об опасности современная наука может не более чем за 10-13 минут. Но и это многим спасло жизни.

Характеристики и последствия торнадо

Торнадо на самом деле невидим, только когда он несет с собой капли конденсированной воды от влажной воздушной бури, а также пыль и мусор на земле, он становится серым.

Торнадо классифицируются как слабые, сильные и сильные штормы. Сильные торнадо составляют лишь два процента всех торнадо, но вызывают 70 процентов всех смертей и это может длиться час или больше. Среди повреждений, нанесенных смерчем, мы находим:

• Люди, машины и целые здания, брошенные в воздух
• Серьезные травмы
• Смертельные случаи в результате столкновения с летящими обломками
• Ущерб в сельском хозяйстве
• Разрушенные дома

Метеорологам не так просто предсказать торнадо, как ураганы. Однако, зная метеорологические переменные, которые определяют формирование торнадо, специалисты могут заранее предупредить о его наличии, чтобы спасти жизни. В наше время время предупреждения о торнадо — 13 минут.

Торнадо также можно определить по некоторым признакам с неба, таким как внезапное потемнение и зеленоватый оттенок, сильный град и мощный рев, как у локомотива.

Смерч – опасное явление

Смерч до сих пор интригует ученых своими загадочными явлениями. По сути, это всего-навсего атмосферный вихрь. Но он имеет такую силу, что, например, в 1917 году чуть более чем за 7 часов сумел убить 110 человек в США.

Есть множество необычных фактов о смерче:

• Развитие его происходит по спирали, направленной вертикально, в основном под кучевыми облаками. Смерч опускается вниз в виде воронки, у которой нижняя часть сильно сужена.
• Появляется такой мощный вихрь в районе тропосферного фронта, где находится граница в нижнем слое атмосферы, функция которой отделять воздушные массы, обладающие различными температурным режимом, влажностью воздуха и скоростью ветра. Здесь атмосфера непостоянная, колеблется из-за присутствия холодного воздуха и теплого, и в итоге образуются многочисленные вихри с быстрым вращением.
• Рождается смерч в основном в период, когда возникают холодные фронты воздуха – осенью или весной.
• Диаметр смерча может составлять от десятка до сотни метров, высота – до 10 км.
• Цвет у него темный.
• Вся опасность смерча в том, что в нем появляется такое количество энергии, которое равняется энергии атомной бомбы.
• Вращение воздуха происходит против часовой стрелки, давление здесь падает, поэтому все что попало внутрь по пути следования такого вихря, разрывается на кусочки.
• Ученые не смогли раскрыть все тайны смерча, но определили точно: в середине образуется так называемый глаз, где нет никакого движения. Однако вокруг происходит энергичное вращение воздушной массы, и скорость ее растет по мере перемещения смерча.