какая скорость ветра при торнадо
Ураган, буря, смерч
Ураган – это ветер разрушительной силы и значительной продолжительности. Ураган возникает внезапно в областях с резким перепадом атмосферного давления. Скорость урагана достигает 30 м/с и более. По своему пагубному воздействию ураган может сравниться с землетрясением. Это объясняется тем, что ураганы н ес у т в себе колоссальн у ю э нергию, ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение одного часа, можно сравнить с энергией ядерного взрыва.
Ураган может захватить территорию в диаметре до нескольких сотен километров и способен перемещаться на тысячи километров. При этом 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. Бывали случаи, когда ураганный ветер сбрасывал с рельсов поезда и валил фабричные трубы. Часто ураганы сопровождаются ливневыми дождями, которые вызывают наводнения.
Буря – разновидность урагана. Скорость ветра при буре не много меньше скорости урагана (до 25-30 м/с). Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Иногда сильную бурю называют штормом.
Смерч – э то сильный маломасштабный атмосферный вихрь диаметром до 1000 м, в котором воздух вращается со скоростью до 100 м/с, обладающий большой разрушительной силой (в США носит название торнадо).
Во внутренней полости смерча давление всегда пониженное, поэтому туда засасываются любые предметы, оказавшиеся на его пути. Средняя скорость движения смерча 50-60 км/ч, при его приближении слышится оглушительный гул.
Сильные смерчи проходят десятки километров и срывают крыши, вырывают с корнями деревья, поднимают на воздух автомобили, разбрасывают телеграфные столбы, разрушают дома. Оповещение об угрозе осуществляется путем подачи сигнала «Внимание всем» сиреной и последующей речевой информацией.
При получении штормового предупреждения необходимо немедленно приступить к проведению предупредительных работ:
• укрепить недостаточно прочные конструкции, закрыть двери, слуховые отверстия и чердачные помещения, окна обшить досками или закрыть щитами, а стекла заклеить полосками бумаги или ткани, или, если есть такая возможность, вынуть;
• для того чтобы уравновесить наружное и внутреннее давление в здании двери и окна с подветренной стороны целесообразно открыть и закрепить их в этом положении;
• с крыш, балконов, лоджий и подоконников необходимо убрать вещи, которые при падении могут нанести травмы людям. Предметы, находящиеся во дворах, необходимо закрепить или занести в помещение;
• целесообразно также позаботиться об аварийных светильниках – электрических фонарях, керосиновых лампах, свечах. Рекомендуется также создать запасы воды, пищи и медикаментов, особенно перевязочных материалов;
• погасить огонь в печах, проверить состояние электровыключателей, газовых и водопроводных кранов;
• занять заранее подготовленные места в зданиях и укрытиях (в случае см е рчей – только в подвальных помещениях и в подземных сооружениях). В помещении нужно выбрать наиболее безопасное место – в средней части дома, в коридорах, на первом этаже. Для защиты от ранений осколками стекла рекомендуется использовать встроенные шкафы, прочную мебель и матрацы.
Самым безопасным местом во время бури, урагана или смерча являются убежища, подвалы и погреба.
• находиться на мостах, а также в непосредственной близости от объектов, использующих в своем производстве ядовитые сильнодействующие и легковоспламеняющиеся вещества;
• укрываться под отдельно стоящими деревьями, столбами, близко подходить к опорам линий электропередач;
• находиться вблизи зданий, с которых порывами ветра сдувает черепицу, шифер и другие предметы;
• если ветер утих, не рекомендуется выходить на улицу сразу (через несколько минут порывы ветра могут возобновиться).
После получения сообщения о стабилизации обстановки выходить из дома следует осторожно, необходимо осмотреться – нет ли нависающих предметов и частей конструкций, оборванных электропроводов т.к. не исключена вероятность того, что они находятся под напряжением.
Без крайней необходимости не заходите в поврежден ные здания, но если такая необходимость возникла, то делать это нужно осторожно, убедившись в отсутствии значительных повреждений лестниц, перекрытий и стен, очагов пожара, разрывов электропроводов, нельзя пользоваться лифтами.
Огонь нельзя зажигать до тех пор, пока не будет уверенности, что обошлось без утечки газа. На улице держитесь подальше от зданий, столбов, высоких заборов и т.д.
Главное в этих условиях – не поддаваться панике, действовать грамотно, уверенно и разумно, не допускать самому и удерживать других от неразумных поступков, оказывать помощь пострадавшим.
Основными видами поражения людей при ураганах, бурях и смерчах являются закрытые травмы различных областей тела, ушибы, переломы, сотрясения головного мозга, ранения, сопровождающиеся кровотечением.
Смерчи и торнадо, сущность, характеристики, разрушительная сила, что делать перед, во время и после прохождения смерча или торнадо.
Если писатели неоднократно рассказывали об ураганах в морской и приключенческой литературе, то они почему-то обошли вниманием родственное им явление — смерчи, или торнадо. А ведь они намного зрелищнее и загадочнее. Порождаемые небольшими вихрями (мелкими ураганами), внешне смерчи или торнадо выглядят как огромные вращающиеся воронки, которые вытягиваются из облака. При этом самое страшное происходит в месте их соприкосновения с землей.
Смерчи и торнадо, сущность, характеристики, разрушительная сила, что делать перед, во время и после прохождения смерча или торнадо.
Жестокость и специфика разрушительности данного явления в определенном смысле беспрецедентны. Прежде всего надо заметить, что смерчи в первую очередь представляют собой стену дождя, свернутую в трубу (хобот) с тонкими стенками, но никак не ветер, которая крутится со скоростью до 500 км/ч.
В случае нарушения целостности трубы при встрече с какой-либо преградой внутрь хобота проникает воздух. Разность давлений приводит к тому, что вокруг нее образуется вторичный воздушный поток, стремительно вращающийся со скоростью 1200 км/ч и выше вплоть до сверхзвуковых значений.
Для возникновения смертоносной воронки непременно требуется грозовое облако, но не любое. Чаще всего это случается на границе фронтов между теплой и холодной воздушными массами. Человечество пока не умеет предсказывать смерчи или торнадо, поэтому они всегда образуются внезапно.
Сущность смерча или торнадо.
В общем виде время существования смерча достаточно короткое. Он исчезает, когда холодная и теплая воздушные массы перемешиваются. Правда, так же как в случае с ураганами, за этот относительно недолгий срок они успевают натворить бед и могут стать причиной огромных разрушений.
Надо сказать, что далеко не все тайны в этом явлении природы раскрыты. Например, даже на вопрос о сущности воронки ученые ответят по-разному в зависимости от их специализации. Указанное в начале объяснение будет достаточным для метеоролога, который видит в смерче уникальный вид осадков.
Однако другие ученые обратят внимание прежде всего на удивительную структуру вихря с водным внутренним и внешним воздушным слоями, в которых фиксируется парадоксальная разница скоростей и плотностей. Третьи опишут смерчи как огромный гравитационно-тепловой механизм колоссальной мощности. Где потоки формируются и сохраняются за счет фазового перехода воды из жидкого состояния в твердое.
В этой системе теплота выделяется водой, которую захватывают смерчи из любого естественного водоема. Выделение теплоты происходит в верхних слоях тропосферы. Кроме того, любопытно было бы узнать, какие силы придают стенкам смерча столь интенсивное вращение и большой разрушительный потенциал. Откуда он берет столько энергии, а также по какой причине смерчи характеризуются устойчивостью.
Получить ответы на эти вопросы не только сложно с точки зрения познания, но и элементарно опасно. Стихия просто уничтожит измерительную аппаратуру и наблюдателя. Поэтому при приближении смерча становится не до измерений, а то немногое, что все-таки известно о строении воронки, узнали из рассказов очевидцев, над которыми проходил смерч, отрываясь от земли, и которые видели, что в разрезе он похож на пустотелый цилиндр. Внутри него сверкают молнии и слышатся громкий рев и жужжание.
Характеристики смерча или торнадо.
О характеристиках явления известно немного.
Высота видимой части колеблется в пределах от 10 метров до 2 км.
У земли диаметр воронки может быть равен 1 метр или 2 км, а на стыке с облаком — 1—2 км.
Скорость вращения слоев колеблется от 20 до 500 м/с.
Их толщина составляет от 3 метров и более.
Время жизни — от 1 минуты до 5 часов.
Преодолеваемое расстояние — от 10 метров до 500 км.
Площадь разрушений — от 10 м2 до 400 км2.
Наибольший вес поднятых предметов около — 300 тонн.
Наивысшая скорость движения по земле — 150 км/ч.
Как уже говорилось выше, сначала формируется грозовое облако. После чего оттуда появляется хобот, который тянется к земле, где также образуется воронка из пыли или воды, растущая вверх. В нее входит первая воронка и получается монолитный столб, самое узкое место которого примерно посередине. Одно облако может «породить» несколько таких воронок.
Внутри торнадо воздух восходит по спирали, тогда как рядом он опускается, что и приводит к замыканию вихря. А в условиях огромных скоростей появляется центробежная сила и давление в смерче понижается. Таким образом возникает эффект пылесоса и в систему вихря всасывается все попадающееся на пути.
Таковы классические представления о смерче или торнадо как о воздушном вихре. Помимо еще нескольких похожих теорий, отличающихся в нюансах, существуют совсем другие версии. Было установлено, что то место, откуда появляется воронка, неважно, отдельная это туча или грозовой фронт, является зоной электрической активности.
На некоторых фото и видеозаписях смерчи и торнадо отличаются удивительными формами, например Г-образной, что трудно объяснить с позиции теории вихрей. Кроме того, существует фото, запечатлевшее доску, пробитую соломинкой, попавшей в смерч. Чтобы такое произошло, ей требовался бы разгон в несколько скоростей звука, но по принятой теории скорость вихря не может быть больше скорости звука. В противном случае это подобно тому, как если бы свет распространялся со скоростью, превышающей скорость света.
Скорости смерчей и торнадо.
Надо сказать, что скорости в смерче напрямую не измеряли и это первостепенная задача будущих исследований. Впрочем, ничто не противоречит тому, чтобы считать превышение скорости звука в смерче вполне возможным. Имеются многочисленные свидетельства прохождения мелкой гальки сквозь стекла без каких-либо других разрушений материала в районе пробоины. Существует масса подтвержденных случаев того, как деревянные доски пробивали стены из дерева, другие доски, деревья или железные листы.
Электрическая природа смерчей и торнадо.
Кроме того, выключенные лампы накаливания загораются, когда смерч проходит рядом, что свидетельствует о наличии у него сильного переменного магнитного поля. Если фото или видеосъемка сделаны в хороших условиях, то есть отсутствует пыль, грязь, дождевые капли, солнечные блики и засветка, то ясно просматривается идеальный крутящийся тонкий конус с вершиной, упирающейся в землю и равными углами справа и слева от вертикальной срединной линии по его центру.
Также видно, что хобот обладает трубчатой структурой с тонкими стенками, а это очень похоже на канал молнии. В связи с этим родилась теория о том, что смерчи (торнадо) представляют собой одиночный электрический разряд — проявление атмосферного электричества.
Внутри хобота часто замечались шаровые молнии и световые явления. В 1968 году их хорошо описали американские исследователи Б. Вонненгут и Дж. Мейер:
«Огненные шары… Молнии в воронке… Желтовато-белая, яркая поверхность воронки… Непрерывные сияния… Колонна огня… Светящиеся облака… Зеленоватый блеск… Светящаяся колонна… Блеск в форме кольца… Яркое светящееся облако цвета пламени… Вращающаяся полоса темно-синего цвета… Бледно-голубые туманные полосы… Кирпично-красное сияние… Вращающееся световое колесо… Взрывающиеся огненные шары… Огненный поток… Светящиеся пятна…»
Если смерчи и торнадо действительно имеет электрическую природу, то по воронке из заряженной области в облаке транспортируются электрические заряды. Так как в этом случае у торнадо электромагнитная природа, то он без проблем может превышать скорость звука и разгонять до такой же скорости различные предметы. К тому же этот вихрь при падении в колодец почему-то не может из него выбраться. Вряд ли это представляло бы сложности для атмосферного феномена.
Разрушительная сила смерча и торнадо.
Это стихийное бедствие работает поразительно чисто. Например, лошади с оглоблями пропадают, а телега, в которую они были запряжены, остается вместе с фермером. Подобную резкую границу как раз можно было бы объяснить огромной, сверхзвуковой скоростью вихря. В 1953 году под Ростовом наблюдался смерч, который в одном месте стянул с подушки наволочку, а в другом поднял автомобильную раму массой в 1 тонну.
О пределе возможностей смерча относительно массы и объема поднятых и затянутых в смерчи объектов ничего неизвестно. Например, однажды в Канаде он «выпил» из озера около 500 тыс. т воды, понизив уровень водоема на 60 см. Скорее всего, это далеко не предел.
Форма смерча и торнадо.
Форма смерчей весьма разнообразна. Обычно попадаются плотные вихри в виде согнутой коленки или похожие на воронку. Иногда встречаются смерчи, напоминающие змею. То есть узкие и изогнутые в нескольких местах. В любом случае их нельзя перепутать с каким-нибудь другим явлением.
Максимальные разрушения производят расплывчатые смерчи очень больших размеров, которые похожи на движущиеся по земле тучи. А их ширина может достигать нескольких сот километров. Еще опаснее, если появляется целая группа таких смерчей. Они вполне могут уничтожить город.
Продолжительность жизни смерча и торнадо.
По большей части жизнь смерчей непродолжительна и в ней можно выделить периоды юности, зрелости и старости. Например, в 16.00 на город стала надвигаться грозовая туча, от которой начал отделяться выступ. Через 5 минут хобот вырос и пропал из виду. Его наличие заметно по массе поднятой пыли и сорванным крышам.
Еще 10 минут, и смерч завершил образование, достигнув пика своей силы и поднимая в воздух целые здания. Прошло 10 минут, и наступила тишина. Впрочем, не все смерчи настолько поспешны. Некоторые успевают за несколько часов преодолеть несколько сотен километров.
Невидимые, водяные и огненные смерчи и торнадо.
Порой встречаются такие виды атмосферных вихрей, как:
Невидимые смерчи (обычно на начальной стадии). Они проявляются только при попадании в них земли или песка.
Водяные смерчи (захватывают воду).
Огненные смерчи. Возникают при извержении вулканов, во время пожара или взрыва.
В случае с огненными вихрями они вытягиваются не сверху вниз, а снизу вверх и обычно образуются из слияния нескольких очагов пожара в единый большой костер. Температура воздуха над ним увеличивается, а плотность уменьшается, и он поднимается вверх. В то же время снизу в огонь поступает холодный воздух (идет подсос кислорода), который также нагревается.
В результате возникает центростремительное движение струй пламени, которые закручиваются против часовой стрелки на высоту до 5 км. При этом скорость плазмы сопоставима со скоростями в урагане, а температура составляет около 600 градусов. Сгорает и плавится все, что втягивается в огонь из образовавшегося вокруг него ветра. Это продолжается до тех пор, пока не сгорит все, что в пределах досягаемости огня.
Что делать при угрозе смерча или торнадо.
Перед подобными стихийными бедствиями должно быть объявлено штормовое предупреждение. Как только оно будет получено, рекомендуется предпринять определенные действия, чтобы минимизировать возможные негативные последствия. Прежде всего тщательно закрывают и дополнительно укрепляют двери и окна.
Далее не помешает собрать в одно место (например, в рюкзак):
Флягу с водой.
Продовольствие на пару суток.
Медикаменты.
Фонарик.
Свечи.
Радиоприемник на батарейках.
Необходимые документы и деньги.
Потом перекрывают газ и водопровод, отключают электричество. С балконов или из дворов заносят в помещение те предметы, которые могут быть унесены потоками воздуха. Поскольку далеко не все здания построены с учетом устойчивости к смерчам и ураганам, лучше переждать стихию в более крепких строениях или в специальных убежищах. В частном доме имеет смысл обосноваться в самой прочной и просторной его части, а по возможности в подвале.
В случае штормового предупреждения детей отправляют из детских учреждений домой заранее. Если между сообщением об опасности и смерчем слишком мало времени, то их размещают в подвалах или центральной части зданий.
Что делать во время смерча, торнадо или урагана.
Во время смерча или торнадо особенно нужно остерегаться травм от осколков стекла. При сильных порывах ветра стоять нужно вплотную к стене как можно дальше от окон. В качестве защиты можно использовать крепкую мебель, залезть под кровать, например. Или спрятаться в углу и прикрыть себя открытой дверью. С точки зрения безопасности при смерчах и ураганах наиболее привлекательны подвалы и внутренние помещения первого этажа. Конечно, если отсутствует возможность их затопления.
Если смерч, торнадо или ураган застал на улице, важно не подходить близко к постройкам, высоким столбам, деревьям и другим возвышающимся и не слишком устойчивым объектам, а также электропроводам. Под угрозой смерти запрещается находиться на мостах и прочих подобных искусственных конструкциях. Лучше залезть под мост, железобетонную конструкцию. Или найти какое-нибудь другое надежное укрытие.
Подойдут метро, пешеходные переходы, подвалы, погреба и даже обычная яма или овраг. На крышу забираться нельзя ни в коем случае. Также как и на чердак. Чтобы защититься от летающего мусора, можно использовать подручные средства типа фанеры, досок, металлических щитов и т. д.
При передвижении по равнине на автомобиле в момент подхода смерча, торнадо или урагана следует остановиться, выключить его, но не выходить, как можно лучше запереть двери и окна. Из городского транспорта, напротив, необходимо сразу же выйти и искать подходящее место для укрытия.
В любом случае при попадании в смерчи, торнадо или ураган на открытом или возвышенном месте его нужно быстро покинуть. Направившись к укрытию, которое могло бы погасить силу ветра. Не стоит покидать убежище, как только ветер стихнет, поскольку вскоре он может возобновиться.
Что делать по окончанию смерча, торнадо или урагана.
Если уже ясно, что смерч, торнадо или ураган закончился, перед выходом нужно оглядеться в поисках возможных нависающих предметов, элементов конструкций, оборванных проводов, принюхаться — может быть, произошла утечка газа. Пока это точно не будет выяснено, огонь зажигать нельзя. Поврежденные строения лучше не посещать, так как они могут обвалиться.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Сморю сейчас в словаре и вижу «Смерч (синонимы – торнадо) – это очень сильный вращающийся вихрь».
Действительно, смерч и торнадо внешне очень похожи, однако физические механизмы явлений различаются.
Смерч чаще всего возникает при вторжении холодного воздуха на более тёплую поверхность суши или воды и не всегда связан с грозовым облаком. Он образуется у земной поверхности, постепенно поднимаясь вверх в виде столба.
Торнадо же всегда связано с грозовыми облаками, причём с очень мощными и крупными, которые называются суперячейками. В таких облаках неминуемо возникает вращение воздуха – из-за сильнейших восходящих движений, охватывающих переднюю часть облака. Когда воздушные течения сходятся к одной точке, всегда формируется вращение – подобно воронке в сливном отверстии раковины. Вихревое движение в грозовом облаке постепенно передается нижним слоям воздуха – так зарождается торнадо. И в отличие от смерча, торнадо опускается из облака вниз, в виде хобота. В большинстве случаев торнадо оказывается мощнее смерча.
Структура торнадо обычно выглядит так. Мощнейшие восходящие токи на периферии вихря – причём, скорость вертикальных движений достигает 40 м/с! Именно поэтому торнадо, как пылесос, втягивает в себя не только пыль и мусор, но животных, людей и даже автомобили! В самой сердцевине вихря нередко наблюдаются нисходящие движения воздуха. Скорость ветра в зоне торнадо часто достигает 100 м/с. Так получается из-за огромного перепада давления, который достигает 1 мм ртутного столба на 100 метров. Самое низкое давление оказывается в центре торнадо. Именно поэтому, когда вихрь проходит через закрытое здание, из него неминуемо вылетают окна и двери, а иногда выдавливаются даже стены! Давление внутри дома не успевает выровняться с наружным, и здание буквально лопается.
Торнадо может возникнуть практически в любом уголке планеты, кроме горных и полярных районов. В абсолютных лидерах, конечно, Великие равнины в США: в среднем, около 30 случаев в год. Часто торнадо бывают на юге Бразилии и Китая. В других регионах, в том числе в большинстве областей России, условия для возникновения торнадо формируются 1-2 раза в год.
В истории метеонаблюдений они отмечались и на юге нашей страны, и на Северо-Западе, на Урале, и даже в Сибири. И все жё для холодной России – это редкое явление. Исключением является только Черноморское побережье. В Москве и Подмосковье торнадо наблюдаются примерно один раз в 20 лет. Самым мощным был вихрь 29 июня 1904 года, он подробно описан у Владимира Гиляровского в очерках «Ураган» и «Русское слово». Жертвами стихии стали десятки человек.
Есть мнение, что к концу 21 века повторяемость сильных гроз и торнадо в России увеличится, хотя обыденным явлением, как в США, они вряд ли станут.
Смерчи
(тромбы, торнадо)
Циркуляция атмосферы включает в себя и смерчи.
Смерч – атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и затем распространяющийся в виде темного рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря, в верхней части имеет воронкообразное расширение, сливающееся с облаком.
Внешний вид и основные характеристики смерчей
Смерч выглядит устрашающе. Из очень темной, почти черной тучи опускается к земной поверхности сужающийся книзу хобот; он представляет собой вихрь. Вместе с тучей этот хобот-вихрь движется со скоростью поезда вдоль земной поверхности, случайным образом меняя направление движения.
Можно рассматривать смерч как часть грозового облака, быстро вращающуюся вокруг вертикальной оси. Впрочем, эта часть облака весьма специфична. Она не только быстро вращается, но и при этом, подобно сверхмощной вытяжной трубе, втягивает в себя и поднимает вверх воду, песок, камни, а также различные предметы, нередко тяжелые. Поэтому такой удивительной части грозового облака дают отдельное название – смерч. А все остальное облако, откуда опустился смерч, называют материнским облаком, подчеркивая тем самым происхождение смерча.
Термин «смерч» происходит от русского слова «сумрак» – ведь смерчи рождаются из грозовых облаков мрачного вида, создающих при своем появлении сумерки.
Если смерч возникает над морем, его называют водяным смерчем (или просто смерчем).
Смерчи над сушей называют тромбами (от французского tromb, означающего «труба»).
В Северной Америке тромбы принято называть торнадо (от испанского tornados, означающего «вращающийся»).
водяным смерчем
(или просто смерчем)
Тромбы
В метеорологии для смерчей используют название маломасштабные вихри
Тем самым подчеркивается локальный характер смерчей, их отличие от
вихрей среднего масштаба – тропических циклонов, диаметр которых составляет 300-500 км,
вихрей крупного масштаба – внетропических циклонов и антициклонов диаметром 1000-3000 км.
Диаметр вихря, образуемого водяным смерчем, составляет 30-200 м, а образуемого тромбом – 100 м-1 км.
Внешний вид смерчей может быть различным. Часто смерч напоминает свисающий из материнского облака хобот. Но можно видеть конус, широкую вверху и узкую у поверхности воронку, которая может принимать форму бокала. Смерч бывает похож на простую колонну, которая может слегка расширяться вверху и внизу и даже превращаться в подобие песочных часов.
Смерч характеризуется двумя скоростями – скоростью его перемещения вдоль земной поверхности и скоростью вращения частиц воздуха, участвующих в вихревом движении.
Первая соответствует скорости перемещения материнского облака. Она изменяется от нуля (когда смерч на какое-то время зависает неподвижно) до 150 км/ч (40 м/с). В среднем она составляет 20-50 км/ч (5-15 м/с).
Вторая скорость (скорость вихревого движения) значительно больше – от 50 м/с до 200 м/с.
Смерчи очень недолговечны
Водяные смерчи существуют обычно несколько минут. Тромбы (торнадо) могут существовать до нескольких десятков минут и даже нескольких часов. Смерчи, как правило, имеют хорошо наблюдаемую боковую стенку. За ней (внутри смерча) давление значительно ниже, чем снаружи. Оно опускается до 800 гПа и даже до 600 гПа. Логичен вопрос: как измеряют давление внутри смерча? Сразу заметим, что бесполезно пытаться поместить туда измерительный прибор. И дело не в том, что практически невозможно угадать ту точку земной поверхности, над которой пройдет неожиданно опустившийся из грозового облака смерч. Даже если бы это удалось, ураганные вихри внутри смерча тут же уничтожили бы измерительный прибор. Смерч наблюдают и изучают его последствия, т. е. характер и степень произведенных им разрушений. И уже на этом основании делают более или менее достоверные выводы о динамике вихрей внутри смерча.
Смерчи наблюдаются во многих странах – в США, Австралии, Новой Зеландии, Японии, Индии, Аргентине, а также в Южной Африке и Европе. Они появляются во время грозы или перед грозой в жаркие весенние или летние дни. В течение года на земном шаре возникает около 1500-2000 смерчей. Примерно половина из них приходится на территорию США.
В США существует так называемая аллея торнадо – полоса наиболее частых смерчей, проходящая через штаты Техас, Оклахома, Канзас, Миссури. Она начинается от побережья Мексиканского залива и проходит к северу и северо-востоку между Скалистыми и Аппалачскими горными хребтами. Влажный и теплый летний муссон с залива встречается здесь с прохладными воздушными массами, дующими от Скалистых и Аппалачских гор.
При прохождении достаточно мощного смерча возникает полоса серьезных разрушений на местности шириной до 100-200 м. На своем пути смерч вырывает с корнями деревья, разрушает дома, мосты, металлические опоры линий электропередачи. Он поднимает на десятки и сотни метров тяжелые объекты (людей, животных, автомобили, крыши домов) и отбрасывает их в сторону или переносит на некоторое расстояние, которое тем больше, чем легче объект. Песок, камни и относительно мелкие предметы втягиваются смерчем внутрь облака и выпадают затем оттуда, после того как смерч истощит свою энергию. Смерч может полностью высосать пруд или небольшое озеро, оголить на время дно реки.
Все это указывает на то, что область внутри смерча является зоной глубокой депрессии и характеризуется мощными вихревыми движениями, направленными по винтовой линии от земной поверхности к материнскому облаку. То, что область внутри смерча имеет значительно более низкое давление по сравнению с давлением вне этой области, подтверждается характером разрушений домов, задетых смерчем. Они взрываются изнутри. В момент прохождения смерча давление воздуха внутри дома внезапно оказывается существенно больше, чем снаружи (т.е. давление внутри смерча). Возникновение резкого перепада давлений разрывает дом (иначе говоря, взрывает его изнутри). Но одного лишь низкого давления в смерче недостаточно, чтобы он мог действовать подобно мощной вытяжной трубе. Сам по себе перепад давлений не смог бы поднять воду по трубе смерча выше 10 м (напомним известный опыт Торричелли). Для подъема воды (и не только ее) на высоту материнского облака необходимо мощное восходящее вихревое движение воздушной массы внутри трубы смерча.
Как можно судить об огромной скорости вихря внутри смерча? В настоящее время предпринимаются попытки локационных измерений этих скоростей. Они подтверждают значения скорости порядка 100 м/с. Но еще до этих исследований было установлено, что скорости могут быть в полтора-два раза больше. Эти данные получили специалисты по сопротивлению материалов, изучавшие изгибы и разрушения различных предметов, «обработанных» смерчем.
Следует обратить внимание на то, что область произведенных смерчем разрушений нередко оказывается четко отграниченной. Известен случай, когда налетевший смерч поднял в воздух корову, а женщина, доившая ее, так и осталась сидеть на месте и возле нее стояло ведро с молоком. Подобных удивительных случаев наблюдалось немало. Из двух находящихся рядом объектов один уносится смерчем, а другой остается совершенно невредимым. Это означает, что вихри в смерче весьма четко локализованы. Вне стенки смерча, снаружи, они отсутствуют. Таковы обычные смерчи, их называют гладкими смерчами. Заметно реже появляются расплывчатые смерчи, обладающие нерезкими, расплывчатыми очертаниями. Ограничимся лишь упоминанием о них.
Но оставим разрушения, производимые смерчами, и познакомимся с наблюдениями самих смерчей, сделанными очевидцами. Сохранилось описание смерча, появившегося на окраине Москвы в июне 1904 г.:
«Огромная грозовая туча надвинулась, и наступили сумерки. На нижней поверхности тучи беспорядочно двигались небольшие светлые облака. Постепенно в этих беспорядочных движениях стало проявляться вращение значительной массы облака вокруг общего центра. С земли поднялась пыль и вместе с травой и листьями, крутясь, устремилась вверх, к этому центру. Вдруг из тучи свесилась серая остроконечная воронка, которая быстро увеличилась в размерах и отвисла к земле. Еще немного, и окончание воронки соединилось с концом столба пыли, поднимавшегося с земли навстречу воронке. Образовалась колонна смерча, протянувшаяся от тучи до земли. В воздух полетели обломки строений и сломанные деревья. Начался сильный дождь».
Заслуживают внимания свидетельства редких случайных наблюдателей, над головой которых прошел, не касаясь земли, хобот смерча. В штате Канзас в США в 1930 г. невольно оказался таким наблюдателем один из фермеров. Вот как он писал позднее:
«Конец воронки повис прямо над моей головой. Из конца воронки шел гудящий звук. Я взглянул вверх и к своему удивлению увидел само сердце смерча. В его середине была полость диаметром 30-70 м, которая шла кверху на расстояние около километра. Стены полости были образованы вращающимися облаками, а сама она была освещена блеском молний, перескакивающих с одной части стены на другую. Полость казалась пустой…»
А вот свидетельство другого наблюдателя, случайно оказавшегося под воронкой смерча (штат Техас, 1951 г.):
«Воронка прошла в шести метрах над моей головой. Ширина внутренней полости была около 150 м, толщина стенки — всего 3 м. Стенка быстро вращалась. Вращение было видно до самого верха и, очевидно, уходило в тучу. Когда смерч прошел надо мной и, опустившись, коснулся дома соседа, он в одно мгновение смахнул его».