Природа — удивительный и искусный создатель, её творениями невозможно не восхищаться. Однако она же и безжалостный разрушитель, который нередко демонстрирует свою мощь. Этому подтверждение — стихийное бедствие, такое как торнадо (смерч), которое представляет собой вертикальную воронку из воздуха, вращающуюся с большой скоростью.
Факты о вихрях
Пытливый человеческий ум всегда старается найти объяснение тем вещам, которые ему непонятны. Он использует для этого все доступные инструменты: научные знания, опыт и высокотехнологичные устройства.
На сегодняшний день есть несколько фактов, которые были установлены во время многолетних наблюдений и исследований:
- Резкое изменение направления и скорости ветра в грозовом эпицентре создаёт горизонтальное вращение внутри штормовой ячейки. Затем этот эффект принимает вертикальную позицию, поднимаясь по тучам и захватывая новые потоки воздуха. Так образуется торнадо.
- Зачастую смерч можно наблюдать весенним или летним вечером во время грозы, однако это не является закономерностью. Это явление может произойти в любой точке мира и в какое угодно время суток, но чаще всего встречается в США.
- Вращающиеся на сверхзвуковой скорости облака невозможно увидеть невооружённым глазом. Но когда туда попадают капли воды, частицы пыли, мусор, поднятый потоками воздуха, воронка становится видна.
- Примерно 200 м — средняя ширина воронки, скорость движения от 16 до 32 км/ч, а путь может превышать 10 км.
- Продолжительность жизни этого явления от нескольких секунд до 10−15 минут.
- Торнадо нередко обладает энергией такой силы, что с лёгкостью поднимает людей, автомобили и даже здания, перенося их на большие расстояния.
- Предотвратить смерч нельзя, но можно заметить его появление. На сегодня среднее время прогноза — 13−15 минут до начала шторма. Однако природные знаки также не следует игнорировать — тёмное небо с оттенком зелёного, крупный град и мощные раскаты грома — явные признаки стихии.
Очевидцы описывают это явление как нечто, что появляется внезапно: от тёмных грозовых туч отделяется воздушная воронка и спускается на землю, после чего с грохотом, похожим на звук приближения товарного поезда, движется вперёд, снося всё на своём пути.
Природа явления
Чаще всего торнадо образуется в южных регионах на относительно ровных территориях, которые располагаются между горами. Ни один континент не застрахован от появления смерча, даже Новая Зеландия регистрирует более 20 случаев торнадо в год. Однако сильнее всего страдают от этой стихии Аргентина, Бангладеш и США.
В Америке даже есть отдельная классификация штормов не только по силе, но и по видам, например:
- «водные горки» — довольно слабые воронки, образующие тёплую воду, но иногда, продвигаясь, они набирают силу и превращаются в смерч;
- «пыльные дьяволы» — быстро вращающиеся маленькие воздушные колонны, они хорошо видны, поскольку всегда поднимают много пыли и грязи. Как правило, эти вихревые потоки не связаны с грозой и образуются отдельно от неё.
До сих пор точные причины возникновения торнадо неизвестны. Определено только то, что большая вероятность их возникновения появляется в месте столкновения атмосферных фронтов.
Более плотные холодные воздушные массы проталкиваются сквозь тёплые потоки (так образуется гроза), которые стремятся вверх, и если скорость и направление ветра резко изменится, восходящий поток начнёт вращаться. Предполагается, что это типичное начало для многих смерчей.
Далее события развиваются стремительно. Вихрь тянет на себя тёплый воздух, и вращение возрастает. Струйные холодные потоки усиливают энергию стихии. Капли воды образуют облако воронки, она растёт и отделяется от грозовых туч, а когда соприкасается с поверхностью земли, становится торнадо.
Характеристики и классификация
Обычно ураганы сопровождаются сильными грозами и даже градом. Как только смерч соприкасается с землёй, время его жизни составляет от нескольких секунд до 2−3 часов. Буря развивает настолько высокую скорость, что анемометры — приборы для измерения скорости ветра не могут противостоять огромной силе, чтобы зафиксировать показатели.
Интенсивность торнадо измеряется в единицах (категориях) F0-F5 по шкале Фудзиты-Пирсона, при этом анализируют ущерб, нанесённый ураганом, который сопоставляют со скоростью ветра. Оценка этих данных используется для прогнозов ущерба. Разрушительная сила вихря может разорвать дом, разрушить мост, сбросить поезд, не говоря уже о том, что ураган способен вырвать дерево с корнем и перенести его на десятки километров, а также полностью осушить небольшой водоём.
Поскольку смерчи отличаются друг от друга не только по силе, но и по виду, принято выделять:
- Бичеподобные. Пожалуй, самый распространённый вид ураганов. Представляет собой длинную, с небольшим радиусом, гладкую и тонкую воронку. Обладает малой мощью и может опускаться как на землю, так и на воду.
- Расплывчатые. Выглядят захватывающе — вращающиеся лохматые облака. Как правило, ширина их воронки во многом превосходит высоту урагана. Это очень мощные торнадо, которые способны нанести большой ущерб, ввиду своих размеров и огромной скорости ветра.
- Составные. Состоят из нескольких вихревых воронок, вращающихся вокруг эпицентра, отдельных или связанных между собой. Это довольно редкое явления, которое возникает чаще всего около воды. Могут быть разной мощности, но всегда имеют высокую разрушительную силу.
- Огненные. Ураганы, которые «всасывают» в себя языки пламени, образующиеся при пожарах или извержениях вулканов.
- Водяные. Смерчи, которые появляются над поверхностью озёр, морей или океанов. Поднимают большие объёмы воды, образуя водовороты.
- Земляные. Редкое явление. Они появляются после природных катаклизмов, таких как оползни, землетрясения. Выглядят они довольно интересно: нижняя часть воронки гораздо шире верхней, а внутри вихря — тонкая струя земли.
- Снежные. Они возникают во время сильных метелей.
Учёные утверждают, что в связи с глобальным потеплением температура мирового океана повышается. Это приведёт к увеличению территорий с континентальным климатом, вследствие чего возрастёт не только количество торнадо, но и их разрушительная сила.
Как делают прогнозы
Метеорологи, а именно они пытаются выяснить, где и когда появится ураган, для наблюдения за штормовой активностью используют спутники, воздушные шары и доплеровский радар. Технологии помогают спрогнозировать смерч за 13 минут до его образования. Это, конечно, не может значительно снизить ущерб, который наносит стихия, но вполне в силах спасти человеческие жизни.
Хотя учёные имеют довольно широкое представление о том, как развиваются мезоциклоны и грозы, тем не менее зарождение и поведение ураганов до сих пор остаётся загадкой. Некоторые отчаянные люди преследуют торнадо по ходу их движения. Они размещают датчики для измерения скорости вихревого потока, влажности, барометрического давления и температуры потока.
Появиться в нужное время в правильном месте — почти невозможный подвиг исследователей, но их работа помогает лучше понять природу этого явления.
Историческая хроника
Впервые о появлении смерча на территории России сообщается в «Троицкой летописи», примерная дата события — 1406 год. Автор описывает драматический сюжет, в котором вихрь поднял телегу с лошадью и возницей и унёс настолько далеко, что их не было видно. Позднее мёртвая лошадь и телега были найдены на дереве, они там висели, а человек и вовсе пропал бесследно.
В 1904 году ураган, который свирепствовал в Москве, по словам очевидцев, обнажил дно Москвы-реки, высосав оттуда воду, а также выкрутил и вырвал с корнем огромные деревья. А вот жители деревни Мещеры (Горьковской области) видели дождь из монет чистого серебра. Оказалось, что неподалёку сильный ливень размыл клад. Смерч просто поднял деньги в воздух, пронеся их несколько километров, разбросал по деревне.
Однако самые разрушительные торнадо случаются в Оклахоме, южном штате США. Самым неудачным для жителей был май 2013 года, когда там прошёл ураган, которому была присвоена самая высокая категория F5 по шкале Фудзиты. Скорость смерча достигала 322 км/ч, а диаметр воронки доходил до 3 км. К сожалению, самый известный в Америке «охотник за торнадо» Тим Самарас погиб, следуя за этим вихрем.