Як утворюється торнадо? Що таке природне явище торнадо

Смерчі, або, як їх називають на Американському континенті, торнадо – одне з найзагадковіших та руйнівних явищ природи. Це атмосферний вихор, що виникає в дощовій чи грозовій хмарі. Він виглядає як хмарна вирва, поширюється з неймовірною швидкістю і здатний заподіяти чималі руйнування. Сьогодні ми поговоримо про найнеймовірніші торнадо в історії людства! Тож буде цікаво!

Штат Техас, США

Найпотужніший смерч, що мав просто неймовірну швидкість вітру і занесений до Книги рекордів Гіннеса, був зафіксований у США в містечку Вічіто-Фолс штату Техас 2 квітня 1958р. Максимальна швидкість вітру становила 450 км/год. Містечко, яким «пройшовся» торнадо було повністю зруйновано, будинки піднімалися в повітря, а деякі предмети були перенесені на величезну відстань. Смерч забрав життя 7 людей, а 100 було поранено. Збитки від стихійного лихастановив 15 млн. доларів.

Східний Пакистан

Трагедія сталася 1969 року, коли місто Дакка було частиною Східного Пакистану (нині Бангладеш). Торнадо обрушилося на північно-східні околиці міста. В результаті, загинуло близько 660 людей, і було поранено загалом 4000. Причому того дня територією сучасного Бангладеш пройшлося два торнадо. Другий смерч пронісся Хомном Упазіла - області Комілла. Ці торнадо були частиною однієї штормової системи, але після освіти розділилися. Під час другого торнадо загинуло 223 особи.

Оклахома

20 травня 2013 руйнівний торнадо пронісся над американським штатом Оклахома. Буря прорізала смугу шириною 3 і завдовжки 27 км. Найбільше постраждав Мур - приміське містечко з населенням близько 56 000. Великі ділянки міста практично були зметені з землі. Швидкість вітру сягала 267 км/год. Торнадо проіснував цілих 40 хвилин. Внаслідок стихії загинуло 24 особи. Понад 230 людей отримали поранення.

Янцзи, Китай

За останні десятиліття людство навчилося передбачати появу торнадо, будувати надійні споруди для захисту та швидко евакуюватися у разі катастрофи. Але червень 2015 року продемонстрував, що, незважаючи на всі досягнення, людина все ще беззахисна перед силою природи. Річковий круїзний корабель був захоплений зненацька жахливим смерчем, і це коштувало життя 442 пасажирам. На щастя, інші кораблі були попереджені про ураган, що наближається, і не постраждали.

Торнадо трьох штатів

Третє з найсмертоносніших торнадо в історії людства, яке обрушилося на територію США – торнадо Трьох штатів. Це сталося 1925 року. Торнадо мало найвищу оцінку за шкалою Фуджіта - F5 і породило ще вісім собі подібних монстрів. Як випливає з назви, 18 березня 1925 цей смерч вдарив відразу по трьох штатах.

Основного удару було завдано по штату Міссурі, потім ураган перемістився до Іллінойсу і завершив свою смертоносну ходу в штаті Індіана. Але серед постраждалих були також штати Алабама, Теннессі, Кентуккі та Канзас. Внаслідок цього загинуло 695 людей, понад 2000 отримали поранення, а 50 000 людей залишилися без даху над головою. Дія торнадо тривала 3,5 години, і середня швидкість пересування вирви становила 100 км/год.

Мадарганж – Мрізапур

У 1996 році смерч зібрав свою криваву жертвуу місцевостях від Мадарганжу до Мрізапуру. Причому ніякі приготування та обчислення вчених не змогли запобігти смерті 700 осіб та руйнуванню понад 80 000 будинків. Число поранених під час цього торнадо залишається невідомим, а ось кількість загиблих робить його другим із найсмертельніших торнадо в історії людства.

Даулатпур-Сальтурія

Важко знайти країну, яка постраждала від наслідків торнадо, як Бангладеш. Торнадо Даулатпур-Сальтурія вважається смертоносним ураганом і руйнівним за всю письмову історіюлюдства. Через стихію 26 квітня 1989 року загинуло близько 1300 людей протягом декількох хвилин. Гігантська вирва вдарила по Манікганжу, густо населеному району Бангладеш.

До зішестя торнадо протягом шести місяців країна страждала від посухи – фактора, який, як вважають науковці, сприяв формуванню цього смерчу. Не дивно, що торнадо шириною 1,5 кілометра повністю знищив усе на своєму шляху. У результаті близько 12000 осіб отримали поранення і в цілому 80000 залишилися без даху над головою.

Що таке торнадо (смерч)?

Торнадо (або смерч) - представляє собою вихор в атмосфері, що розвивається всередині купової хмари, і поступово опускається на землю у вигляді стовпа шириною в основі до 400 м. У деяких випадках його діаметр на суші може доходити до 3-х км, а на воді ця величина зазвичай трохи більше 30 м.

У внутрішній і зовнішній частині торнадо є величезна різниця в тиску - вона може бути настільки великою, що потрапляють всередину предмети (у тому числі і вдома) просто розриває на частини. Ця область сильно розрядженого повітря, так само як у шприці, коли тягнеш за поршень, через що вихор всмоктується вода, пісок та інші різні предмети, які іноді розлітаються або переносяться на дуже великі відстані.

Чому виникає торнадо і що таке?

Причини появи торнадо достовірно не вдалось встановити. Однак вважається, що смерчі виникають у тих випадках, коли тепле вологе повітря стикається з холодним сухим куполом, що виник над холодними ділянками суші або океану. При зіткненні виділяється тепло, після чого нагріте повітря піднімається нагору, чим створюється область розрідження.

У цю зону втягуються тепле повітря з хмари і холодне повітря, що нижче лежить, як результат відбувається виділення значної енергії і утворюється вирва. Швидкість руху повітря в ній згідно з деякими оцінками може сягати 1300 км/год, сам же вихор у середньому рухається зі швидкістю від 20 до 60 км/год.

Види торнадо

Найбільш поширеними вважають бичеподібні, тонкі і гладкі, схожі на вид на батіг або бич

Водяні - що утворюються над поверхнею океанів, морів, в окремих випадках озер

Земляні - це рідкість, що утворюються під час руйнівних катаклізмівабо зсувів

Снігові — торнадо, що утворюються під час сильної хуртовини

Рідше можна зустріти розпливчасті, схожі на густі хмари біля землі, і складові, що складаються з двох-трьох вихорів

Вогняні. При виверженні вулканів внаслідок сильної пожежі нерідко можна спостерігати вогняні смерчі, що розносять вогонь на десятки кілометрів.

У пустелях зустрічаються свого роду аналоги торнадо – запорошені або піщані вихори, але, як правило, їх діаметр не перевищує 3-х метрів

Що всередині торнадо? Думка вчених

Торнадо досі залишається маловивченим явищем, але вчені вважають, що в центрі смерчу знаходиться область зниженого тиску, що не дає зовнішньому повітрю заповнити начинку торнадо. Цілком можливо, що всередині є вертикальні потоки повітря, хоча достовірно такі явища не доведені.

Всмоктувальна сила смерчу можна пояснити високою турбулентністю повітряного стовпа і вертикальною компонентою швидкості, що стрімко змінюється під час руху.

Шаленство торнадо

Погода аж ніяк не втратила здатності сіяти страх у людських серцях. Перед жахливою силою вітру здадуться нікчемними найбільш руйнівні засоби ведення воєн. Урагани проносяться через прибережні регіони, змітаючи на своєму шляху; торнадо коригують краєвид. Несподіваний порив вітру може скинути на землю найбільший літак. За всіх технологій наявних у наш час людина так само залежить від милості розлючених вітрів, як і його далекий предок. Погода не тільки майже не передбачувана, але й має невичерпний запас хитрощів і сюрпризів.

У епіцентрі торнадо. Розповідь очевидця

Шаленність торнадо настільки несподівана і безмірна, що вцілілі рідко здатні пригадати деталі того, що сталося. Але 3 травня 1943 р. відставний армійський капітан Рой С. Холл зміг вийти зі своєю сім'єю з «ока» торнадо і дав чіткий опис вихору, який зруйнував його будинок у Маккіні, штат Техас, приблизно за 50 км на північ від Далласа.

З початком шторму, Хол закрив дружину та дітей у спальні. І відразу зовнішня стіна кімнати з моторошним гуркотом ввалилася всередину. Однак найстрашніше чекало ще попереду. Пронизливий вереск вітру несподівано стих. «Було точно так, - написав згодом Холл, - якби мені вуха закрили долонями, відсікаючи всі звуки, крім незвичайно сильних ударівпульсу у вухах та голові. Подібного відчуття я ніколи раніше не відчував». І в цьому крижаному безмовності будинок, що здригається, освітився загадковим блакитним сяйвом.

Тієї ж миті Холла відкинуло на 10 футів, і він опинився під уламками стіни настільки раптово, що не міг згадати, як туди потрапив. Він вибрався з-під уламків, притиснув до себе 4-річну дочку і чекав, коли його будинок, який уже не тримався на фундаменті, помандрує геть. І в цей час перед ним постало жахливе бачення.

«Щось спочатку робило хвилеподібне рух зверху вниз, а потім застигло нерухомо, якщо не враховувати слабку пульсацію вгору-вниз, - писав пізніше Холл. - Воно являло собою вигнуту грань, звернену увігнутістю до мене; її нижній обвід розташовувався майже горизонтально. Це був нижній торець торнадо. В цей час ми опинилися в самому торнадо!

Холл глянув угору. Те, що він побачив, виглядало як непрозора, з гладкою поверхнею стіна завтовшки близько 4-х метрів, що оточувала колоноподібну порожнину. «Вона нагадувала начинку емальованого стояка, – згадував Холл. - Вона простягалася нагору більше ніж на 300 метрів, злегка погойдувалася і повільно вигиналася на південний схід. Внизу, біля дна, судячи по колу переді мною, лійка складала близько 50 м у поперечнику. Вище вона розширювалася і, як видно, була частково заповнена яскравою хмарою, що мерехтіла, як люмінесцентна лампа». Воронка, що обертається, хитнулася, і Холл побачив, що вся колона була ніби складена з безлічі величезних кілець, кожне з яких рухалося незалежно від інших і викликало хвилю, що пробігала зверху до низу. Коли гребінь кожної хвилі доходив до дна, вершина вирви видавала звук, що скидався на клацання бича.

Холл з жахом спостерігав, як вершина торнадо, торкнувшись сусіднього будинку, зруйнувала його. За словами Холла, «будинок ніби розчинявся, різні його частини неслися вліво, ніби іскри від наждачного кола».

Незабаром смерч продовжив свою подорож на південний схід. Сім'ї Холла вдалося вийти з ситуації практично неушкодженою. Ціною втрати будинку вони отримали від «оку» запеклої бурі рідкісну можливість подивитися на жорстоке буйство природи в епіцентрі його проявів.

Атмосферна аномалія

Для пілотів і вчених Національного управління океанів і атмосфери США політ у «око» (область затишшя) лютого урагану став частиною їхньої ризикованої роботи зі стеження за тропічними бурями. 1989 рік, 15 вересня — членів екіпажу НУОА-42, що пролетів в урагані Х'юго від Антських островів до Чарлстона (штат Південна Кароліна), випало більше, ніж вони могли навіть розраховувати, коли їх літак взяв курс прямо до «оку» гігантської бурі .

Варто було літаку пронизати стіну «ока» всього за кількасот футів від спокійного центру бурі, як на літак обрушилися люті сили, що загрожували розірвати його на частини. Один із чотирьох двигунів відмовив, і відважний «Оріон» почав падати. Його вдалося вирівняти і повернутися в «око», коли до поверхні моря залишалося лише 200 м. Пізніше, проводячи аналіз цієї страшної пригоди, вчені дійшли висновку, що літак залетів у химерну атмосферну аномалію - у торнадо, яке не вдалося виявити, бо він усупереч традиційним метеорологічним уявленням перебував у стіні «ока» бурі великого масштабу і тим самим зміг замаскувати свою диявольську міць.

Торнадо, в витках якого крутяться найзапекліші вітри на нашій планеті, може в одну мить зруйнувати все, чого він торкнеться. Протягом XVIII і XIX століть більше дюжини разів у розпал дня небо над Новою Англією чорніло, і проповідники пророкували близькість кінця світу. На щастя, ці так звані темні дні були не провісниками божественної кари, а наслідком примх погоди.

Дивовижні випадки з життя торнадо

Торнадо прославилися як жорстокістю, а й дивацтвами. Кружляючі вітри, швидкість яких доходить до 200 миль на годину, можуть встромити соломинку в стовбур дерева і змусити дерев'яну тріску пробити сталевий лист. Тим часом потужні внутрішні вихори, заховані в смерчі, очевидно, відповідальні за те, що одні предмети піддаються знищенню, інші залишаються неушкодженими. А висхідні повітряні потоки можуть бути подушкою: бували випадки, що люди злітали в повітря тільки для того, щоб потім м'яко сісти на землю посеред лютої бурі.

Ось деякі з таких випадків:

Смерч, що зруйнував у 1974 р. місто Ксеніа, штат Огайо, зовсім знищив будинок фермера з усім, що в ньому знаходиться, проте пощадив два тендітних предмети: дзеркало і ящик з різдвяними прикрасами.

1965, 11 квітня - торнадо промчали значною частиною Середнього Заходу США. Один із них у Клівленді, штат Огайо, підняв підлітка з ліжка, виніс у вікно і приземлив, без жодних пошкоджень, з іншого боку вулиці. При цьому той так і залишився закутаним у ковдру. Інший торнадо в Данлопі, штат Індіана, вихопив восьмимісячне немовля з будинку, що руйнується, і поклав його на землі неподалік. У Гренд-Репідз, штат Мічиган, чоловіка було перенесено з власної веранди на купу тріски - все, що залишилося від будинку його сусіда.

1958, 10 червня - в Ельдорадо, штат Канзас, жінку викинуло з вікна. Вона вдало приземлилася за 20 метрів від будинку. Поруч із нею впала грамофонна платівка із записом пісні «Негода».

1955, 25 травня - в Юдоллі, штат Канзас, потужний порив вітру висмикнув Фреда Дая з туфель і закинув на дерево, де він зміг пересидіти бурю. Недалеко від нього чоловік із дружиною, вийшовши з безпеки спальні, виявили, що всі інші кімнати будинку віднесені.

Незабаром після того, як 18 березня 1925 р. через штат Іллінойс промчав торнадо, на землю впала сторінка з журналу «Літерері дайджест». На ній був знімок та опис смерчу 1917 року.

Поверхня води, наприклад, в річці Яузі і в Люблінських ставках при проходженні смерчу спочатку скипіла і завирувала як у казані, потім вихор всмоктав воду всередину себе і дно водоймища і річки оголилося!

Енергія середнього смерчу радіусом в один кілометр і середньою швидкістю 250 км/год дорівнює енергії першої у світі атомної бомби!

Найсильніші та вбивчі торнадо

Найсильніший смерч зафіксували 1999 р. у штаті Техас (США), коли потужна вирва пронеслася землею на швидкості близько 500 км/год і руйнувала все на своєму шляху.

Якщо говорити про розміри, то найбільшим можна вважати торнадо 2013 р. у штаті Оклахома – він рухався на швидкості 485 км/год і охоплював територію близько 4,2 км. У цьому вихорі загинув один із найвідоміших «мисливців» за торнадо Тім Самарас разом зі своїм сином та другом Карлом Янгом.

Найбільший і руйнівний торнадо стався 26 квітня 1989 р. у місті Шатурш (Бангладеш), внаслідок якого загинуло понад 1300 осіб (він потрапив до книги рекордів Гіннеса як найтрагічніший).

1935, 2 вересня - під час смерчу у Флориді швидкість вітру доходила до 500 км / год! Це торнадо вбило 400 чоловік і повністю зруйнувало будівлі у смузі завширшки 15–20 км.

Серед водяних найбільших смерчів: у затоці Мас-Сачусетс торнадо досягав висоти більше 1000 м, а в діаметрі біля материнської хмари – 250 м, у води відповідно 70 м діаметр каскаду – 200 м, а висота – 150 м.

Опис

Усередині вирви повітря опускається, а зовні піднімається, швидко обертаючись, створюється область сильно розрідженого повітря. Розрідження настільки значно, що замкнуті наповнені газом предмети, у тому числі будівлі, можуть вибухнути зсередини через різницю тиску. Це посилює руйнації від смерчу, утрудняє визначення параметрів у ньому. Визначення швидкості руху повітря у вирві досі представляє серйозну проблему. Здебільшого оцінки цієї величини відомі з непрямих спостережень. Залежно від інтенсивності вихору швидкість течії в ньому може змінюватись. Вважається, що вона перевищує 18 м/с і може, за деякими непрямими оцінками, досягати 1300 км/год. Сам смерч переміщається разом з хмарою, що його породжує. Цей рух може давати швидкості до десятків км/год, зазвичай 20-60 км/год. За непрямими оцінками, енергія звичайного смерчу радіусом 1 км і середньою швидкістю 70 м/с можна порівняти з енергією еталонної атомної бомби, подібної до тієї, яку підірвали у США під час випробувань «Трініті» в Нью-Мексико 16 липня 1945 року. (недоступне посилання)Рекордом часу існування смерчу можна вважати Метунський смерч, який 26 травня 1917 року за 7 годин 20 хвилин пройшов територією США 500 км, вбивши 110 осіб. Ширина розпливчастої вирви цього смерчу становила 0,4-1 км, усередині неї була видна бичеподібна вирва. Іншим знаменитим випадком торнадо є смерч Трьох Штатів (Tristate tornado), який 18 березня 1925 пройшов через штати Міссурі, Іллінойс та Індіана, пройшовши шлях в 350 км за 3,5 години. Діаметр його розпливчастої вирви коливався від 800 м до 1,6 км.

У Північній півкулі обертання повітря у смерчах відбувається, як правило, проти годинникової стрілки. Це може бути пов'язане з напрямками взаємних переміщень мас повітря з обох боків від атмосферного фронту, на якому формується смерч. Відомі й випадки зворотного обертання. На сусідніх із смерчем ділянках відбувається опускання повітря, внаслідок чого вихор замикається.

У місці контакту основи смерчової вирви з поверхнею землі або води може виникати каскад- хмара або стовп пилу, уламків та піднятих із землі предметів або водяних бризок. При формуванні смерчу спостерігач бачить, як назустріч воронці, що опускається з неба, з землі піднімається каскад, який потім охоплює нижню частину вирви. Термін походить від того, що уламки, піднявшись до деякої незначної висоти, не можуть уже утримуватись потоком повітря та падають на землю. Воронку, не торкаючись із землею, може огортати футляр. Зливаючись, каскад, футляр і материнська хмара створюють ілюзію ширшої, ніж насправді, смерчової вирви.

Іноді вихор, що утворився на морі, називають смерчем, а на суші – торнадо. Атмосферні вихори, аналогічні смерчам, але що утворюються у Європі, називають тромбами. Але найчастіше всі ці три поняття розглядаються як синоніми.

Причини освіти

Причини утворення смерчів повністю не вивчені досі. Можна вказати лише деякі загальні відомостінайбільш характерні для типових смерчів.

Смерчі у своєму розвитку проходять три основні стадії. На початковій стадії з грозової хмари з'являється початкова вирва, що висить над землею. Холодні шари повітря, що знаходяться безпосередньо під хмарою, спрямовуються вниз на зміну теплим, які, у свою чергу, піднімаються вгору (така нестійка система утворюється зазвичай при з'єднанні двох атмосферних фронтів - теплого і холодного). Потенційна енергія цієї системи перетворюється на кінетичну енергію обертального руху повітря. Швидкість цього руху зростає, і він набуває свого класичного вигляду.

Обертальна швидкість зростає з часом, при цьому в центрі торнадо повітря починає інтенсивно підніматися вгору. Так протікає друга стадія існування смерчу - стадія сформованого вихору максимальної потужності. Смерч повністю оформляється та рухається у різних напрямках.

Завершальна стадія – руйнація вихору. Потужність торнадо слабшає, лійка звужується і відривається від землі, поступово назад піднімаючись у материнську хмару.

Час існування кожної стадії різний і коливається від кількох хвилин до кількох годин (у виняткових випадках). Швидкість просування смерчів також різна, у середньому – 40 – 60 км/год (у дуже поодиноких випадках може досягати 210 км/год).

Місця утворення смерчів

Місця, де можуть утворюватися смерчі, на карті мають помаранчевий колір

Другим регіоном земної кулі, де виникають умови для формування смерчів, є Європа (крім Піренейського півострова), і вся Європейська територія Росії, за винятком півдня Росії, Карелії та Мурманської області, а також інших північних областей.

Таким чином, смерчі в основному спостерігаються в помірному поясі обох півкуль, приблизно з 60 паралелі по 45 паралель в Європі і 30 паралель в США.

Також смерчі фіксуються на сході Аргентини, ПАР, заході та сході Австралії та низки інших регіонів, де також можуть бути умови зіткнення атмосферних фронтів.

Класифікація смерчів

Бічоподібні

Це найпоширеніший тип смерчів. Вирва виглядає гладкою, тонкою, може бути дуже звивистою. Довжина вирви значно перевершує її радіус. Слабкі смерчі і смерчові воронки, що опускаються на воду, як правило, є бичеподібними смерчами.

Розпливчасті

Виглядають як кудлаті, що обертаються, досягають землі хмари. Іноді діаметр такого смерчу навіть перевершує його висоту. Усі воронки великого діаметру(понад 0,5 км) є розпливчастими. Зазвичай, це дуже потужні вихори, часто складові. Завдають величезних збитків через великих розмірівта дуже високої швидкості вітру.

Складові

Можуть складатися із двох і більше окремих тромбів навколо головного центрального смерчу. Подібні торнадо можуть бути практично будь-якої потужності, проте найчастіше це дуже потужні смерчі. Вони завдають значної шкоди великих територіях. .

Вогняні

Це звичайні смерчі, що породжуються хмарою, утвореною внаслідок сильної пожежі або виверження вулкана. Саме такі смерчі вперше були штучно створені людиною (досліди Дж. Дессена (Dessens, ) в Сахарі, які тривали у 1960-1962 рр.). "Вбирають" у себе мови полум'я, які витягуються до материнської хмари, утворюючи вогненний смерч. Може розносити пожежу на десятки кілометрів. Бувають бичеподібними. Не можуть бути розпливчастими (вогонь не знаходиться під тиском, як у бичеподібних смерчів).

Водні

Це смерчі, що утворилися над поверхнею океанів, морів, у рідкісному випадку озер. Вони "вбирають" у себе воду (чому? Див. Вище) і утворюють водні смерчі. "Вбирають" у себе хвилі і воду, утворюючи, у деяких випадках, вир, які витягуються до материнської хмари, утворюючи водний смерч. Бувають бичеподібними. Не можуть бути розпливчастими (як вогняні: вода не перебуває під тиском, як у бичеподібних смерчів).

Земляні

Ці смерчі дуже рідкісні, утворюються під час руйнівних катоклізмів або зсувів, іноді землетрусів вище 7 балів за шкалою Ріхтера, дуже високі перепади тиску, сильно розряджене повітря. Бічеподібний смерч, розташований "морквиною" товстою частиною до землі, всередині щільної лійки, тонкий струмок землі всередині, "друга оболонка" із земляної жижі (якщо зсув). У випадку із землетрусами піднімає каміння, що дуже небезпечно.

Кульові

Поки не відомо, як він "влаштований". Ще не довели, що вона існує. Може бути вогненним, водним, земляним, повітряним, і, що найнебезпечніше - газовим, що викликає вибухи, як кульова блискавка. Загалом, це об'ємний овал або куля, яка з шаленою швидкістю крутиться, потім розплющується, розплющуючи весь свій вміст (якщо туди потрапить людина, то він буде схожий на товстий млинець, або розірваний на частини). Був у Бразилії, під час вогняного смерчу, але через маленькі розміри (вони приблизно 10 - 50 метрів у діаметрі) його не помітили.

Снігові

Це снігові торнадо під час сильної хуртовини.

Піщані вихори

Від розглянутих смерчів треба відрізняти «смерчі» піщані («пильні дияволи»), що спостерігаються в пустелях (Єгипет, Сахара); на відміну від попередніх, останні називаються іноді тепловими вихорами. Подібні на вигляд зі справжніми смерчами, піщані вихори пустель ні за розмірами, ні за походженням, ні за будовою і діями нічого спільного з першими не мають. Виникаючи під впливом місцевого розжарювання піщаної поверхні сонячними променями, піщані вихори є справжнім циклоном (барометричний мінімум) в мініатюрі. Зменшення тиску повітря під впливом нагрівання, що викликає приплив повітря з боків до нагрітого місця, під впливом обертання Землі, а ще більше - неповної симетрії такого висхідного потоку, утворює обертання, що поступово розростається у вирву і іноді, за сприятливих умов, приймає досить значні розміри. Захоплювані вихровим рухом, маси піску піднімаються висхідним рухом у центрі вихору в повітря, і таким чином створюється піщаний стовп, що представляє смерч. У Єгипті спостерігалися такі піщані вихори до 500 і навіть до 1000 метрів заввишки діаметром до 2-3 метрів. При вітрі ці вихори можуть переміщатися, які захоплюються загальним рухом повітря. Протримавшись деякий час (іноді – до 2 годин), такий вихор поступово слабшає та розсипається.

Вражаючі фактори

Запобіжні заходи при смерчі

Необхідно сховатися в найбільш міцній залізобетонній будові зі сталевим каркасом, тримаючись біля найміцнішої стіни, а також - найкращий варіантукриття - підземний притулок або печера. Залишатися в автомобілі або вагончику, враховуючи велику підйомну силу смерчу, смертельно небезпечно, також небезпечно для життя зустрітися зі стихією поза приміщенням.

Якщо смерч застав людину на відкритому просторі, то потрібно переміщатися з максимальною швидкістюперпендикулярно до видимого руху воронки. Або, при неможливості відступу, сховатись у поглибленнях на поверхні (яри, ями, траншеї, кювети доріг, рови, канави) і щільно притиснутися до землі обличчям донизу, вкривши голову руками. Це допоможе значно знизити ймовірність та тяжкість травм від несомих смерчем предметів та уламків.

У невеликому одно-дво-поверховому приватному будинку можна скористатися підвалом (тут же на подібний екстрений випадокрозумно заздалегідь помістити запас води і консерви, а також свічки або світлодіодні лампи), якщо підвалу немає, то слід триматися у ванній або в центрі маленької кімнати на нижньому поверсі, можна під міцними меблями, але подалі від вікон. Розсудливим буде - одягнутися в щільний одяг, взявши із собою гроші та документи. Щоб будинок не вибухнув від перепаду тиску, викликаного нагнітанням повітря вихрем, з боку смерчу, що наближається, рекомендується щільно закрити всі вікна і двері, а з протилежного боку - відкрити навстіж і зафіксувати. Відповідно до техніки безпеки бажано перекрити газ та відключити електрику.

Цікаві факти з хроніки смерчів

Поточні дослідження

Література

Вараксін А. Ю., Ромаш М. Е., Копейцев Ст Н. Торнадо. – К.: Фізматліт, 2011. – 344 с. - 300 екз. - ISBN 978-5-9221-1249-9

Примітки

Радянський енциклопедичний словник. - М.: « Радянська Енциклопедія», 1981. – 1600 с.
Наливкін Д. В.Смерчі. – М.: Наука, 1984. – 111 с.
"Смерч" // Етимологічний словник російської мови. / Упоряд. М. Р. Фасмер, - М: Прогрес 1964-1973
С.П.Хромов, М.А.Петросянц.Маломасштабні вихори. Метеорологія та кліматологія. Архівовано з першоджерела 23 серпня 2011 року. Перевірено 8 червня 2009 року.
(недоступне посилання)
Мезенцев В. А., «Земля нерозгадана: розповіді про те, як відкривали і продовжують відкривати нашу планету» / рецензент – д-р геогр. наук Еге. М. Мурзаєв, - М.: Думка, 1983, З. 136-142
Г. Любославський: // Енциклопедичний словник Брокгауза та Ефрона: У 86 томах (82 т. і 4 дод.). - СПб. , 1890-1907.
Черниш І. В., "Похідна енциклопедія мандрівника", - М.: ФАІР-ПРЕС, 2006, С. 289, ISBN 5-8183-0982-7
Джон Уайзман « Повне керівництвоз виживання», - М: АСТ, 2011, С. 549, ISBN 978-5-17-045760-1
Костянтин Ранкс«Пустеля Росія», - М: Ексмо, 2011, С. 185-187, ISBN 978-5-699-46249-0
Кравчук П. О.Рекорд природи. - Л.: Ерудит, 1993. - 216 с. - 60 000 екз. - ISBN 5-7707-2044-1
(англ.) National Severe Storms Laboratory VORTEX: Unraveling the Secrets . National Oceanic and Atmospheric Administration (30 жовтня 2006). Архівовано з першоджерела 4 листопада 2012 року.
(англ.) Micheal H Mogil Extreme Weather. - New York: Black Dog & Leventhal Publisher, 2007. - P. 210-211. - ISBN 978-1-57912-743-5
(англ.) Kevin McGrath Mesocyclone Climatology Project. University of Oklahoma (5 листопада 1998). Архівовано з першоджерела 4 листопада 2012 року. Перевірено 19 листопада 2009 року.
(англ.) Seymour, Simon (2001). Tornadoes. New York City, New York: HarperCollins. p. 32. ISBN 978-0-06-443791-2.

Див. також

Посилання

Смерч у Красногорську 3 серпня 2007 року – метеорологічні дані та відео на сайті Meteoweb.ru, 19.07.2008.

Смерч (синоніми - торнадо, тромб, мезо-ураган) - сильний вихор, що утворюється в спеку під добре розвиненою купово-дощовою хмарою і поширюється до поверхні землі або водойми у вигляді гігантського темного стовпа або воронки, що обертається.

Вихор має вертикальну (або трохи нахилену до горизонту) вісь обертання, висота вихору становить сотні метрів (у ряді випадків 1-2 км), діаметр 10-30 м, час існування - від кількох хвилин до години і більше.

Смерч проходить вузькою смугою, тому безпосередньо на метеостанції значного посилення вітру може і не бути, але фактично всередині смерчу швидкість вітру досягає 20-30 м/с і більше. Смерч найчастіше супроводжується зливовим дощем та грозою, іноді градом.

У центрі смерчу відзначається дуже низький тиск, внаслідок чого він засмоктує все, що зустрічається на шляху, і може підняти воду, грунт, окремі предмети, будівлі, переносячи їх іноді на значні відстані.

Можливості та способи прогнозування

Смерч – явище, яке важко спрогнозувати. Система моніторингу смерчів базується на системі візуальних спостережень мережею станцій та постів, що практично дозволяє визначити лише азимут переміщення смерчу.

Технічними засобами, що дозволяють іноді виявити смерчі, є метеорологічні радіолокатори. Однак звичайний радіолокатор не може встановити наявність смерчу, оскільки розміри смерчу занадто малі. Випадки виявлення смерчів звичайними радіолокаторами спостерігалися лише на дуже близькій відстані. Велику допомогу радіолокатор може надати під час стеження за смерчем.

Коли на екрані радіолокатора можна виділити радіоехо хмари, пов'язане зі смерчем, виявляється можливим за одну-дві години попередити про наближення смерчу.

В оперативній роботі низки метеорологічних служб використовуються доплерівські радіолокатори.

Захист населення при ураганах, бурях, смерчах

За швидкістю поширення небезпеки урагани, бурі та смерчі можуть бути віднесені до надзвичайних подій з помірною швидкістю поширення, що дозволяє здійснювати широкий комплексзапобіжних заходів як у період, що передує безпосередньої загрози виникнення, так і після їх виникнення – до моменту прямого впливу.

Ці заходи за часом поділяються на дві групи: завчасні (попереджувальні) заходи та роботи; оперативні захисні заходи, які проводяться після оголошення несприятливого прогнозу, безпосередньо перед цим ураганом (бурею, смерчем).

Завчасні (попереджувальні) заходи та роботи здійснюються з метою запобігання значним збиткам задовго до початку впливу урагану, бурі та смерчу та можуть охоплювати тривалий відрізок часу.

До завчасних заходів належать: обмеження в землекористуванні в районах частого проходження ураганів, бур та смерчів; обмеження розміщення об'єктів з небезпечними виробництвами; демонтаж деяких застарілих або неміцних будівель та споруд; зміцнення виробничих, житлових та інших будівель та споруд; проведення інженерно-технічних заходів щодо зниження ризику небезпечних виробництв за умов сильного вітру, зокрема. підвищення фізичної стійкості сховищ та обладнання з легкозаймистими та іншими небезпечними речовинами; створення матеріально-технічних резервів; підготовка населення та персоналу рятувальних служб.

До захисних заходів, що проводяться після отримання штормового попередження, відносять: прогнозування шляху проходження та часу підходу до різних районів урагану (бурі, смерчу), а також його наслідків; оперативне збільшення розмірів матеріально-технічного резерву, який буде необхідний ліквідації наслідків урагану (бурі, смерчу); часткову евакуацію населення; підготовку сховищ, підвалів та інших заглиблених приміщень для захисту населення; переміщення у міцні чи заглиблені приміщення унікального та особливо цінного майна; підготовку до відновлювальним роботамта заходи щодо життєзабезпечення населення.

У Росії смерчі нечасті. Найбільш відомі московські смерчі 1904 року. Тоді 29 червня з грозової хмари над околицею Москви спустилося кілька воронок, що зруйнували велика кількістьбудівель - як міських, так і сільських. Смерчі супроводжувалися грозовими явищами - темрявою, громом та блискавками.

Матеріал підготовлений на основі інформації з відкритих джерел

Щоб дізнатися, що таке невагомість, не обов'язково бути космонавтом і перебувати в космосі. Досить просто сходити в хлів - як це одного разу зробив Джон Гарісон, вирішивши заточити там лезо рубанка. На негоду уваги, що наближається, він не звернув, оскільки урагани в його краях — явище досить часте.

Коли він взявся за роботу, безтурботно насвистуючи якусь мелодію, раптово згасло світло, пролунав сильний гуркіт, а споруда почала рухатися. Розплющив очі чоловік уже в повітрі, у повній темряві та безмовності, а коли захотів зітхнути – не зміг, і знову знепритомнів.

Прийшов до тями вже через деякий час, біля відчинених дверейбудівлі на абсолютно незнайомій горі. Сам чоловік був покритий товстим шаром пилу, а розум його ніяк не міг збагнути, що сталося. І вже набагато пізніше він дізнався, що наслідки стихії, що промайнула його рідним містечком, жахливі: вона зруйнувала шістсот будинків і понівечила/позбавила життя сотні людей.

А пощастило Гарісону з однієї простої причини: повітряні маси вихору, що крутиться, розігналися до надзвукової швидкості, через що вага предметів, що опинилися на периферії вихору, що мчить, зменшився (на відміну від речей, що опинилися в центрі) - і вихор, підхопивши похопивши на кілька десятків кілометрів разом із усім вмістом, не заподіявши при цьому особливої шкоди. Тоді як інші споруди, у тому числі й зроблені з металу, опинившись у центрі торнадо, були зруйновані та з неймовірною силою втиснуті в землю.

Смерч - це неймовірно страшне, загадкове і дивовижне явище природи, що руйнує майже все, що зустрічається на його шляху, не шкодуючи при цьому ні людей, ні їхнє майно (деякі з них мають таку силу, що без проблем здатні підняти в повітря фуру з причепом). і навіть будинок). При цьому за силою дії вони чимось нагадують урагани, але наслідки смерчу для людей зазвичай набагато серйозніші та сумніші.

Цей феномен завжди пов'язаний з грозою та сильним вітром і, якщо спостерігати за ним збоку, виглядає неймовірно приголомшливо. У цей час по небу, провіщаючи наближення урагану, наближається величезна, чорна, страшна хмара, а грім, що виходить з неї, гримить все сильніше, блискавки виблискують все частіше. Через деякий час з одного боку хмари (хоча, варто помітити, нерідко буває і двосторонній смерч, коли він спускається з двох сторін хмари) з'являється величезний вихор, що крутиться. У Північній півкулі він рухається в основному за годинниковою стрілкою, а швидкість повітряних масусередині «хобота» становить від 18 м/с до 1300 км/год.

Звиваючись, мов змія, він наближається до краю страшної хмари, і на величезній швидкості починає спускатися вниз. У цей же час назустріч йому з землі піднімається величезний стовп пилу, що обертається, стикається з повітрям, що обертається - і утворює форму, що нагадує хобот величезного слона. Висота такої фігури коливається від 800 м до 1,5 км, а її діаметр морській водіскладає від 25 до 100 метрів і на суші – від 100 метрів до цілого кілометра, а у виняткових випадках може сягати навіть двох.

Повітря, що знаходиться всередині такого «хобота», піднімаючись по спіралі вгору, обертається на шаленій швидкості – від 70 до 130 км/год. Жахливої сили виходять торнадо, коли повітряні маси мчать зі швидкістю 320 км/год. Вихор цей на місці не стоїть, знаходиться в постійному русі і переміщається разом з хмарою, що породила його, при цьому швидкість його зазвичай коливається від 20 до 60 км/год.

Судити про швидкість обертання повітря всередині подібного вихору можна по літаючим гілкам, колод та іншим захопленим ним предметам (при цьому нерідко буває, що за кілька десятків метрів від смерчу повітря зовсім не рухається і панує повний штиль). Мчить «хобот» на величезній швидкості, тому через одну-дві хвилини повністю залишає зруйновану ним територію, після чого починається гроза із сильною зливою.

Утворення феномену

Незважаючи на те, що вчені вже досить непогано вивчили це дивовижне явище природи, загадка походження повітряних вихорів подібної сили до кінця не розгадана. Не викликає сумнівів той факт, що смерч – це лише один з різновидів рухів такого прозорого і, на перший погляд, невагомого повітря.

Зароджуються смерчі імовірно в середині величезної грозової хмари на висоті від 3 до 4 км від поверхні землі - саме тут розташована так звана вісь повітряних потоків і можна спостерігати сильні висхідні потоки повітря і різкі не тільки за напрямом, але й за силою стрибки вітру.

Тепле вологе повітря, опинившись у хмарі, стикається з холодними повітряними масами, що були утворені над холодними ділянками земної (морської) поверхні . Зіткнувшись, водяна пара конденсується, після чого з'являються краплі дощу та виділяється тепло.Теплі повітряні маси йдуть нагору і створюють там зону розрідження, що втягує в себе не тільки тепле насичене парою, що знаходиться поблизу, повітря хмари, але і холодне, що знаходиться під нею (при цьому температура холодного повітря, після того, як він опиняється в зоні розрядження, охолоджується ще більше).

Внаслідок цього виділяється велика кількістьенергії і утворюється лійка, яка спускається на земну поверхню, продовжуючи втягувати в розріджену зону абсолютно все, що тільки здатні підняти повітряні маси. Якщо смерч повністю ховається між шаром пилу або стіною дощу, він стає надзвичайно небезпечним насамперед тому, що метеорологи далеко не завжди здатні вчасно помітити це явище та попередити про небезпеку.

Опинившись на землі, зона розрядження на місці не стоїть і постійно зміщується убік, захоплюючи нові порції холодного повітря. «Хобот», згинаючись, рухається, стикаючись із поверхнею землі, а опади якщо і є – то незначні.

Коли закінчуються необхідні смерчу обсяги холодного чи теплого вологого повітря, смерч починає слабшати, «хобот» звужується і, відірвавшись від земної поверхні, повертається додому, на хмару.

Повітряний вихор здатний проіснувати досить довго. Наприклад, найдовше протримався Меттунський смерч: за 7 год. 20 хв. він подолав 500 км, занапастивши при цьому 110 осіб.

Види

Вчені виділяють кілька видів смерчів:

Бічоподібні – цей вид смерчу вважається найпоширенішим. Вирва в ньому гладка, тонка, іноді - звивиста, при цьому довжина її нерідко значно перевищує радіус. Такі смерчі не надто сильні та руйнівні, часто спускаються на воду.
Розпливчасті – схожі на кудлаті, що обертаються, досягають земної поверхні хмари. При цьому іноді вони можуть бути настільки широкими, що їх діаметр значно більший за їх висоту (тому всі воронки ширші за 0,5 км зазвичай називають розпливчастими). Такі смерчі зазвичай дуже сильні, оскільки через те, що охоплюють велику територію, а вітер мчить на жахливій швидкості, вони здатні завдати чималої шкоди.
Складові – являють собою відразу кількох стовпів, кучерявих навколо основного смерчу. Торнадо надзвичайно сильні та здатні завдати шкоди на величезній території.

Вогняні – такі вихори породжує хмара, що виникає або через сильну пожежу, або через виверження вулкана. Вони надзвичайно небезпечні через те, що здатні розносити вогонь та викликати пожежу на кілька десятків кілометрів.
Водяні з'являються в основному над океанічною, морською поверхнею, іноді над озерами. Утворюються в основному над ділянками з холодною водою та високою температуроюповітря. Нижня частина вирви, наближаючись до води, розкручує та перемішує верхній шарводи, створюючи з нього хмару водного пилу та утворюючи водний смерч. Тримається такий смерч недовго, лише кілька хвилин.
Земляні – надзвичайно рідкісний видсмерчів, утворюються лише під час серйозних природних катаклізмів. Мають зазвичай бичеподібну форму, товста частина «хобота» знаходиться біля землі. В середині вихору крутиться тонкий стовп землі, за ним (якщо він виник через зсув) – оболонка із земляної жижі. Якщо появи такого смерчу викликав землетрус, він нерідко піднімає з землі величезне каміння, що для людей може бути надзвичайно небезпечним.
Снігові – смерч такого типу утворюється взимку, під час сильної хуртовини.
Піщані – подібні смерчі відрізняються від справжніх торнадо, оскільки утворюються не на небі, у хмарі, а під впливом сонячних променів, які розжарюють пісок настільки, що тиск у цьому місці зменшується – і, відповідно, сюди з усіх боків спрямовуються повітряні маси. Після цього пісок і вітер, завдяки обертанню планети, починають крутитися, утворюючи вирву значних розмірів, створюючи піщаний стовп, що нагадує торнадо, який здатний переміщатися і може проіснувати близько двох годин.

Виникнення ураганів

Дещо схожі за своєю природою зі смерчем урагани, швидкість вітру яких здатна досягати 120 км/год.На відміну від торнадо, урагани мають горизонтальну спрямованість, приходять в основному з моря і утворюються над морською поверхнею водою, накопичується холодне повітря, з'являється низький тиск і, природно, спостерігається висока вологість. У цей час над земної поверхнею все навпаки – тиск високий, вологість – низька, тому теплі повітряні маси з суші йдуть у море, туди, де низький тиск і зіштовхуються з холодним повітрям. Чим більша різниця температур атмосферних фронтів, тим сильніше дме вітер: з рвучкого переходить у шквальний, потім – у ураган.

Урагани здатні віддалятися на досить велику відстань від берега, викликаючи зливи, дощі. Якщо швидкість руху повітряних мас буде надто великою, урагани цілком можуть у прибережних регіонах викликати повені, руйнувати будинки, зносити легкі споруди, піднімати людей та інші предмети у повітря та з силою кидати їх на землю.

Де вони зустрічаються

У Останнім часомсмерчі все частіше з'являються там, де колись ніколи не бували і куди ніколи не доходили. Існують території, де смерчі та торнадо – явища звичайні, що часто зустрічаються і місцевих жителів мало дивують.

В основному торнадо утворюються в помірних широтах як північного, так і південної півкулі, між 60 і 45 паралелями в Європі, в США (саме тут вчені зафіксували найбільшу кількість вихорів, що крутяться) охоплює значно більшу площу – до 30-ї паралелі. Навесні та влітку виникнення смерчів спостерігається у п'ять разів частіше і в основному – у денний час.

Запобіжні заходи

Якщо ви потрапили в зону дії торнадо, щоб вижити, потрібно обов'язково дотримуватись нескладних правил. Якщо є можливість, потрібно сховатися в міцній споруді, бажано, щоб вона була зроблена з залізобетону і мала сталевий каркас. Врятуватися від стихії можна в печері або якомусь підземному притулку, якщо є підвал - потрібно спуститися вниз, якщо ні - сховатися у ванній або іншому невеликому приміщенні, подалі від віконних та дверних отворів.

Щоб будинок не розвалився через перепади атмосферного тиску, з боку стихії, що наближається, потрібно всі вікна і двері закрити, з іншого - навпаки відкрити і закріпити їх при цьому. Також потрібно перекрити газ та відключити електрику.

Сховатися від стихії в машині надзвичайно небезпечно, оскільки смерч здатний підняти її в повітря і кинути вниз із величезної висоти. Якщо так сталося, що вихор, що крутиться, застав вас на відкритому просторі, потрібно йти від нього якнайшвидше, рухаючись перпендикулярно до руху «хобота». Якщо немає можливості уникнути стихії, необхідно знайти якесь поглиблення (яр, яму, траншею, канаву) і щільно притиснутися до земної поверхні – це знизить ймовірність травмування важкими предметами.