Такое природное явление, как торнадо или смерч, удивительно и интересно. Учёные до сих пор не могут выявить точные причины их возникновения. Изучены только основные тенденции появления этих стихийных бедствий. Доподлинно известно лишь то, что причиной смерча является разница температур воздуха у поверхности суши (или воды) и в верхних слоях атмосферы. Смерч – движение воздуха, которое само по себе невидимо. Видимой воронку делают предметы, поднятые им в воздух, а также частицы воды или песка. Существует несколько разновидностей атмосферных вихрей. Они варьируются по форме и размеру, по скорости и продолжительности. Лишь одно остаётся неизменным: появление смерча сложно спрогнозировать, а его поведение невозможно проконтролировать. Человеку остаётся только ликвидировать последствия этого стихийного бедствия.

Пришло время познакомиться с этим загадочным явлением «поближе».

1. Зарождение

Смерчи чаще всего формируются на высоте от 3 до 4 км. Именно там воздушные потоки меняют свою силу и направление. Учёные называют этот участок осью воздушных потоков. Грозовое облако – прекрасный источник для образования смерча. Его контрастно холодная структура порождает движение тёплых воздушных масс вверх. Если скорость их движения велика, то появляется зона разрежения и, как следствие, воздушная воронка.

2. Развитие

Изначально воронка не отличается большими размерами, но потоки воздуха, холодного сверху и тёплого снизу, быстро втягиваются в вихрь. Потенциальная тепловая энергия преобразуется в энергию кинетическую, которая неуклонно движется в сторону холодных воздушных масс. Оказываясь в зоне низкого давления и разряжения, эти массы становятся ещё холоднее. Это усиливает мощность вихря.

3. Угасание

Постепенно смерч угасает. Это происходит по мере уменьшения количества воздуха с контрастными температурами. Он сужается и теряет мощность, затем он отрывается от поверхности и поднимается вверх. В итоге, он возвращается в то самое облако, из которого появился.

Строение торнадо

Сердцевина смерча представляет собой область крайне низкого давления. Там царит полное безветрие. Если в неё попадёт человек, ему грозит компрессионный синдром, при котором внутренние органы могут разорваться. Аналогичное состояние возникает у людей при разгерметизации самолёта, находящегося на большой высоте. Предметы же, попавшие в «сердце» воронки просто взрываются. Виной тому всё тот же разреженный воздух.

Объекты, оказавшиеся на окраине вихря, рискуют быть поднятыми на огромную высоту с не менее огромной скоростью. Это касается, как предметов, так и живых существ (включая людей). Большая скорость движения объектов приводит к их столкновению или падению. Зачастую это приводит к травмам и летальным исходам. Но случалось, что попавшим в смерч людям, автомобилям и даже целым сооружениям удавалось приземлиться почти невредимыми, преодолев при этом немалые расстояния.

Последствия глобального потепления

Прогнозы учёных неутешительны: количество смерчей и их мощность будет неуклонно расти. Причиной этого является увеличение концентрации в воздухе водяного пара, вызванное потеплением вод мирового океана. Именно накопление водяного пара в воздухе приводит к локальному выбросу энергии, необходимой для формирования торнадо.

Как долго и как быстро?

Длительность смерча варьируется от нескольких минут до нескольких часов. Рекордным по продолжительности является Мэттунский торнадо 1917 года, унесший минимум 110 жизней. Он бушевал в течение 7 часов 20 минут и проделал разрушительный путь длиною в 500 км.

Скорость вихря тоже переменчива: от 40 до 60 км/ч. Но существую данные, пусть и не совсем точные, по которым максимальная скорость торнадо составляла 210 км/ч. Такие показатели высчитаны теоретически, так как из-за разрушительной силы вихря практические измерения его скорости почти невозможны. Смерч способен преодолевать немалые расстояния и делает это вместе с облаком, из которого возник.

«Оптический» обман

В месте соприкосновения смерча с водой или сушей образуется так называемый каскад. Он состоит из разнообразного мусора и пыли, а также различных предметов, подхваченных смерчем. Самые тяжёлые объекты под воздействием центробежной силы смещаются на окраину вихря и начинают разлетаться из-за ослабления мощности воздушных потоков. Если соприкосновение оболочки смерча с землёй нет, то речь идёт о футляре. По сути, виден не сам смерч, а всё, что он собрал по пути своего следования. Это говорит о том, что истинные размеры воронки искажены посторонними предметами и значительно преувеличены.

Смерч = торнадо

Бытует мнение, что смерч возникает над сушей, а торнадо формируется над морем. Но по факту, разницы между этими явлениями нет. Только слово торнадо произошло от английского «tornado», то есть «вращение», а термин смерч является производной от слова «смерть» и имеет славянское происхождение.

Смерчи и их классификация

Эти природные явления подразделяются по ряду признаков. Среди них характер зарождения и форма.

Бичеподобные

Самая распространённая форма смерчей. Преимущественно они наблюдаются над морем и, обычно, наносят меньше разрушений, чем их собратья. Ствол у такого торнадо гладкий и тонкий, а его длина значительно больше ширины.

Расплывчатые

Эти вихри не имеют чётких границ и несут больше опасных последствий, чем бичеподобные. Такие смерчи обладают обширным диаметром (свыше 0,5 км), который на много превышает их высоту. По этой причине они охватывают огромные территории.

Составные

Эта категория торнадо ещё опаснее предыдущих. Помимо основного такие смерчи включают в себя несколько дополнительных столбов, что позволяет им покрывать большие пространства. К тому же, они продолжительнее по времени, чем предыдущие категории.

Огненные

Редкие, но очень страшные вихри. Они не просто разрушают всё, что встретят на пути, а ещё и испепеляют. При их формировании огромные пласты горячего воздуха взмывают вверх, где встречаются с холодными воздушными массами.

Такие торнадо появляются либо на крупных пожарищах, либо во время извержений вулканов и разносят огонь на десятки километров.

Водяные

Излюбленные места появления таких вихрей – моря и озёра. Сочетание холодной воды и хорошо прогретого воздуха даёт основу для их формирования. Воронка втягивает в себя воду с поверхности и рассекает её в водяную пыль. В этом состоянии вода поднимается на большую высоту. Длительность таких смерчей невелика, всего несколько минут.

Земляные

Такие вихри возникают только в местах землетрясений и оползней и потому являются крайне редким явлением. Эти смерчи состоят из двух частей: столба из земли, обладающего бичеподобной формой, и наружной оболочки, состоящей из земляной жижи или камней. Состав наружной оболочки зависит от причины появления земляного вихря. В случае возникновения смерча при землетрясении в его наружной оболочке могут быть камни очень больших размеров.

Снежные

Эти вихри возникают при сходе лавин и мощных метелях.

Песчаные

Эти смерчи возникают не в воздухе, а на земле. Их зарождение происходит на стыке предельно горячего песка и раскалённого воздуха над его поверхностью. В эту область с низким давлением движутся холодные воздушные массы, которые начинают поднимать песок и закручивать его в воронку. Максимальная зафиксированная продолжительность такого смерча составила около 2 часов. Угасание этих вихрей тоже отличается от остальных видов: оно направлено вниз, так как над ними отсутствует материнское облако.

Невидимые

Опасность этих смерчей понятна из названия. По своей сути – это обычные бичеобразные торнадо, в составе которых нет никаких посторонних частиц, таких, например, как мусор или пыль. Так происходит, если смерч опустился на идеально гладкую поверхность, либо он просто не дошел до земли. К счастью, этот вид торнадо возникает в местах, где люди оказываются крайне редко.

Что такое ураган?

Ураган совсем не похож на смерч. Эти природные явления отличаются и по принципу движения, и по способу формирования. В отличие от вертикального спиралеобразного движения смерча, ураган направлен горизонтально и прямолинейно. Появление ураганов обусловлено температурными перепадами над поверхностью земли и не зависит от температуры разных слоёв атмосферы.

Любопытные факты о торнадо

— Абсолютно каждый смерч имеет свой уникальный цвет и даже звук. На это влияет несколько факторов: предметы, подхваченные вихрем, а также структура местности, по которой он движется.

— Замечено, что США славится большой частотой появления торнадо. Ежегодно на территории этого государства отмечается более 800 смерчей. В связи с этим в большинстве штатов практически под каждым домом имеется специальное убежище.

— Преимущественно смерчи встречаются в определённых районах нашей планеты. Наиболее распространены они между 45 и 60 параллелями. И только в США их «ареал обитания» распространяется аж до 30 параллели.

— В последнее время смерчи стали менять географию своего возникновения. Из-за глобального потепления они стали игнорировать свои предпочтительные места появления и оказываются в районах, где подобных явлений не было никогда раньше.

— Смерчи формируются преимущественно днём или вечером. В ночные часы смерчи возникают крайне редко.

— Стабильно высокая температура воздуха, а также периоды её повышения создают оптимальные условия для появления вихрей. Немудрено, что частота их возникновения в весенне-летний период (а именно с мая по июль) возрастает в 5 раз по сравнению с остальными сезонами.

— Чтобы обогнать среднестатистический смерч, необходимо разогнаться свыше 100 км/ч.

— Даже достаточно лёгкие предметы, подхваченные смерчем, обретают страшную силу. После таких катаклизмов можно встретить столовые приборы, вонзённые вихрем, например, в деревья. Даже менее острые и твёрдые предметы, летящие с огромной скоростью способны повредить даже бетонные стены.

— Сказка «Волшебник Изумрудного города», в некоторой степени, основана на реальных событиях. Бывали случаи, когда целые строения практически без повреждений переносились смерчем с места на место вместе с людьми, находящимися внутри.

— Случалось, что в сердцевину смерча попадали люди, но им удавалось не просто остаться в живых, но и остаться практически невредимыми.

— Наверное, каждый слышал о дождях с самым невероятным содержимым: рыба, деньги, пауки, лягушки и т.д. Причиной таких природных сюрпризов являются именно смерчи. Так, например, в Охотском море на рыболовецкое судно с неба упала корова. После такого неожиданного столкновения судно утонуло, но его экипаж, к счастью, выжил.

— Большое Красное Пятно на поверхности Юпитера на самом деле является гигантским торнадо, бушующим на этой планете на протяжении минимум 300 лет. Этот факт подчёркивает, что смерчи появляются не только на нашей планете.

— Направление движения вихря зависит от полушария. В северном – потоки направлены по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки.

— Обязательным условием для формирования смерча является облачная погода и наличие грозовых туч.

— Существуют смерчи-рекордсмены, диаметр которых достигал нескольких километров.

— Направление движения вихря зависит от полушария. В северном – потоки направлены по часовой стрелке, а в южном – против часовой стрелки.

— Обязательным условием для формирования смерча является облачная погода и наличие грозовых туч.

— Существуют смерчи-рекордсмены. Диаметр некоторых достигал нескольких километров. Один торнадо отличился огромной грузоподъёмностью. Он смог протащить поезд весом 83 тонны целых 40 м.

— Помимо известных способностей смерча к подъёму и перемещению предметов замечен также его «навык» скручивания их. Так 75-метровый стальной мост был выкручен подобно мокрому белью.

— В 1965 году на США обрушился целый комплекс торнадо, который унёс 3250 жизней. На территории 6 штатов одновременно было зафиксировано 37 вихрей.

В силу того, что такое природное явление, как смерч изучено не до конца, предупредить людей о надвигающемся вихре удаётся лишь за 10 – 13 минут. Но даже этого временного промежутка порой достаточно для спасения жизни.