Смерч (торнадо)

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.

В весенние и летние месяцы, когда показатели температуры воздуха стабильно высокие, смерчи появляются в несколько раз чаще, чем в холодное время года. Наиболее активны воздушные вихри в мае и июне. Появляются они исключительно в грозу в дневное и вечернее время. Ночью смерчи отмечаются редко.

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.

Как образуется смерч

Точные причины образования смерчей неизвестны. Однако можно выделить один самый частый фактор. На определенными частями Земли присутствует своего рода купол, который включает холодный сухой воздух. При соприкосновении с ним теплого воздуха повышенной влажности начинается процесс взаимодействия. Это провоцирует формирования воронки, которая трансформируется в мощнейший смерч.

Его движение будет продолжаться, пока холодный или теплый воздух подпитывает столб. Когда этот процесс закончится, торнадо потеряет свою энергию. Одни вихри присутствуют несколько часов, другие – длятся пару минут.

Одна из разновидностей явления – песчаное торнадо

Возникновение торнадо проходит несколько этапов:

1. Зарождение – происходит на земле или в верхних слоях атмосферы. В небе источником вихря является грозовое облако. Оно представляет собой контрастно холодную массу. Как следствие, теплый воздух направляется вверх. При большой скорости формируется зона разрежения. В результате около облака вначале появляется небольшая воронка.
2. Лавинообразное развитие – поток вначале имеет небольшие размеры, но постепенно в него попадают новые слои воздуха. Сверху идет холодный, а снизу – теплый поток. Как следствие, процесс приобретает лавинообразный характер и вызывает увеличение потоков вихря. Для них характерен большой энергетический потенциал. Потенциальная тепловая энергия трансформируется в кинетическую и направляется к более холодному воздуху. При попадании в область разрежения и пониженного давления он охлаждается еще сильнее, что провоцирует нарастание мощности торнадо.
3. Угасание – по мере сокращения количества воздуха с контрастными температурами интенсивность смерча уменьшается. Его извивающаяся змейка сужается, отрывается от земли и поднимается кверху. Постепенно она перемещается в первоначальное облако.

Схема образования торнадо