Причины появления торнадо: Смерчи: причины возникновения и способы прогнозирования

причины возникновения, классификация явления и его особенности

Смерч (или Торнадо) — это атмосферное явление в виде вихря, возникающего в грозовых облаках и зачастую тянущегося до самой земли. Иными словами, это атмосферный вихрь, опускающийся до самой поверхности земли и сметающий практически всё на своём пути.

Описание смерча

Массы воздуха вращаются на огромной скорости (500-1000 км/ч), образуя воздушную воронку. От самых облаков по внутренней стенке воронки воздух опускается к земле, а по внешней стороне смерча воздух поднимается. Таким образом возникает зона разреженного воздуха и если в эту зону попадут замкнутые объекты, обладающие достаточным давлением, то они, вероятнее всего, тут же взорвутся из-за различия давлений внутри объекта и снаружи. Такими объектами могут быть даже закрытые здания.

Размеры и форма смерчей могут сильно разниться. Некоторые торнадо в диаметре составляют всего несколько десятков метров, а другие могут достигать и пары километров.
Также они могут иметь различный цвет. Некоторые темнее, другие светлее, это зависит от освещённости местности (если Солнце находится за торнадо — он тёмный, если за спиной наблюдателя — светлый) и от насыщенности влагой воздуха. Один из опаснейших типов торнадо — которые возникают в сухих местах. В этом случае они могут быть бесцветными. Их нельзя будет увидеть, пока они не приступят к разрушению, ведь тогда их выдадут обломки и мусор, попадающие в этот вихрь.

Ещё опаснее смерч, что скрывается за стеной дождя или пыли. Тогда его заметить ещё сложнее, а когда наконец увидишь, уже может быть и поздно.

Классификация смерчей

По их форме, можно выделить семь видов смерчей:

Бичеподобные. Тонкие, могут быть извилистыми, довольно слабый тип торнадо, как правило.

Расплывчатые. Как правило, диаметр расплывчатых смерчей превышает полкилометра, иногда даже их ширина превышает высоту. А расплывчатыми они называются, потому что не являются ровными снаружи, лохматые.
Составные. Вокруг главной воронки вращаются ещё несколько дополнительных. Очень мощные.
Водяные. Состоят из воды.
Снежные. Возникают во время снежной метели.
Земляные. У основания торнадо очень широк, но кверху сильно сужается. Внутри такого смерча вращается немного земли, которая также может быть и снаружи, образуя внешний слой воронки, иногда вместе с землёй вращаются и камни.
Огненные. Возникают из облака, что образовалось в результате пожара или извержения вулкана. Опасны тем, что могут разносить пожары на десятки километров.

Причины возникновения торнадо

Все причины образования смерчей до сих пор не изучены, но всё же можно выделить наиболее частую из них.

Над некоторыми участками Земли находится своеобразный купол холодного и сухого воздуха (например, над морями). Когда с этим куполом соприкасается влажный и тёплый воздух, то они начинают взаимодействовать, в результате чего образуется воронка, разрастающаяся в опаснейший торнадо.
Он будет двигаться до тех пор, пока его подпитывает холодный или тёплый влажный воздух. Как только подпитка иссякает, торнадо теряет силу. Некоторые из них длятся часами, а другие стихают уже через пару минут.

Способы защиты от смерча

Лучше всего спрятаться под землёй, в каком-нибудь подвале, или в метро, например. Также неплох вариант укрытия в железобетонном строении (деревянный дои скорее всего будет разрушен, а кирпичный может и выстоять, зависит от силы торнадо).

Нельзя прятаться от торнадо в автомобилях или автобусах. Скорее всего, торнадо с лёгкостью поднимет их в воздух.
Также нельзя оставаться на открытых местах. Но если вы вдруг оказались на открытом пространстве и торнадо движется на вас — бегите в сторону от него (только не бегите назад, всё равно торнадо быстрее и догонит, а вот проскочить в стороне от него можно).

Если же убежать не успеваете — найдите углубление в земле и прячьтесь туда. Лицом к земле и руки на голову.

Иногда сей разрушительный смерч является причиной возникновения сильного волнения на море, шторма. И в этом случае остаётся надеяться на крепость судна, да умения команды, ведь в открытом море от огромных волн и сильного ветра не спрячешься.

Российские ученые назвали причины возникновения торнадо и тропических циклонов

Несмотря на то, что большое число исследователей на протяжении десятилетий активно занимаются проблемой разрушительных атмосферных вихрей, к настоящему времени отсутствует достаточно убедительная теория, объясняющая причины возникновения, функционирования и естественного исчезновения таких течений и подтвержденная как экспериментально, так и адекватным математическим моделированием.

Отсутствует обоснованный ответ и на самый главный вопрос: откуда и в какой элемент течения идет внешнее вложение энергии, обеспечивающее продолжительное существование разрушительных атмосферных вихрей. Математическая теорема, на которую часто ссылаются некоторые исследователи о не исчезновении вихря в потоке справедлива лишь для идеальной жидкости и идеального газа. В реальных же течениях (например, для вращающейся воды в стакане или для вихревого следа за самолетом) закрученные движения жидкости или газа исчезают с течением времени, если нет внешнего вложения энергии. Причем они исчезают за обозримое время. Поэтому реальные разрушительные атмосферные вихри не могут существовать без постоянного внешнего вложения энергии. Заметим, что также отсутствует достаточно обоснованное объяснение даже того, откуда берется энергия на начальную закрутку потока.

Как следствие, в настоящее время не имеется реальных и воспроизводимых в натурных испытаниях рекомендаций по уничтожению природных восходящих закрученных потоков – торнадо и тропических циклонов – с разумными затратами энергии.

Российские ученые ряда технических вузов, в том числе МИФИ, провели ряд теоретических и экспериментальных исследований и предложили обоснованные ответы на вопросы «что является причиной возникновения закрутки в природных восходящих закрученных потоках и откуда берется энергия на продолжительное самоподдерживающееся движение таких потоков, приводящих к большим разрушениям и человеческим жертвам». Результаты работы, проведенной под руководством профессора УрГУПС С.П. Баутина, опубликованы в монографии «Разрушительные атмосферные вихри и вращение Земли вокруг своей оси». Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» в коллективе авторов представила доцент кафедры высшей и прикладной математики Снежинского физико-технического института – филиала НИЯУ МИФИ И.Ю. Крутова.

Учеными строго математически доказано, что только при учете вращения земли вокруг своей оси в исследуемых течениях возникает закрученное движение воздуха с соответствующей кинетической энергией. Представленные в монографии численные расчеты также подтверждают предложенную схему и согласуются с данными проведенных натурных наблюдений.

Было установлено, что необходимым условием для возникновения атмосферных вихрей является большая и ровная площадь, на которой внешним воздействием (в природе это – солнечная энергия) создается восходящий вертикальный поток. Вращение Земли закручивает придонную часть восходящего потока, и закрутка передается в вертикальную часть потока. Если внешние воздействия не разрушат такой поток в течение достаточно промежутка времени, то восходящий закрученный поток выходит на самоподдерживающий режим, для которого уже не нужна дополнительная тепловая энергия. Кинетическая энергия на вращательное движение воздуха в возникших в природе разрушительных атмосферных вихрях поступает только от вращения Земли вокруг своей оси.

«Полученные аналитические, численные и экспериментальные результаты дают хорошую основу для дальнейших исследований в газодинамический теории разрушительных атмосферных вихрей, в том числе для продолжения экспериментальных исследований на основании уже приобретенного опыта. Уверены, что подобные подходы позволят и нам, и другим исследователям дальше продвигаться в исследовании этого опасного природного явления», – отметила И.Ю. Крутова.

Фото с сайта dorinfo.ru

Причины появления торнадо. Зарождение торнадо

Энциклопедичный YouTube

Субтитры

Всем привет! Вы на канале “Удивительные факты”. Смерчи, или, как их называют на Американском континенте, торнадо — одно из самых загадочных и разрушительных явлений природы. Это атмосферный вихрь, возникающий в дождевом или грозовом облаке. Он выглядит как облачная воронка, распространяется с невероятной скоростью и способен причинить немалые разрушения. Сегодня мы поговорим о самых невероятных торнадо в истории человечества! Так что будет интересно — ставим лайки и смотрим дальше! Самый мощный смерч, имевший просто невероятную скорость ветра и занесенный в Книгу рекордов Гиннеса был зафиксирован в США в городке Уичито-Фолс штата Техас 2 апреля 1958г. Максимальная скорость ветра составила 450 км/ч. Городок, по которому «прошелся» торнадо был полностью разрушен, дома поднимались в воздух, а некоторые предметы были перенесены на огромное расстояние. Смерч унес жизни 7 человек, а 100 были ранены. Ущерб от стихийного бедствия составил 15 млн. долларов. Трагедия произошла в 1969 году, когда город Дакка был частью Восточного Пакистана (ныне Бангладеш). Торнадо обрушилось на северо-восточные окраины города. В результате, погибло около 660 человек, и было ранено в общей сложности 4000. Причем в тот день по территории современного Бангладеш прошлось два торнадо. Второй смерч пронесся по Хомна Упазила – области Комилла. Эти торнадо были частью одной штормовой системы, но после образования — разделились. Во время второго торнадо погибло 223 человека. 20 мая 2013 года разрушительный торнадо пронесся над американским штатом Оклахома. Буря прорезала полосу шириной 3 и длиной в 27 км. Сильнее всего пострадал Мур — пригородный городок с населением около 56 000. Большие участки города практически были сметены с лица земли торнадо, который Национальная метеослужба относит к категории EF-4. Скорость ветра достигала 267 км/час. Торнадо просуществовал целых 40 минут. В результате стихии погибло 24 человека. Более 230 человек получили ранения. За последние десятилетия человечество научилось предугадывать появления торнадо, строить надежные сооружения для защиты и быстро эвакуироваться в случае катастрофы. Но июнь 2015 года продемонстрировал, что, несмотря на все достижения, человек все также беззащитен перед силой природы. Речной круизный корабль был застигнут врасплох ужасным смерчем, и это стоило жизни 442 пассажирам. К счастью, другие корабли были предупреждены о приближающемся торнадо и не пострадали. Третье из самых смертоносных торнадо в истории человечества, которое обрушилось на территорию США – торнадо Трех штатов, которое произошло в 1925 году. Это торнадо имело самую высокую оценку по шкале Фуджита — F5 и породило еще восемь торнадо. Как следует из названия, 18 марта 1925 года этот смерч ударил сразу по трем штатам. Основной удар был нанесен по штату Миссури, затем ураган переместился в Иллинойс и завершил свое смертоносное шествие в штате Индиана. Но в числе пострадавших были также штаты Алабама, Теннесси, Кентукки и Канзас. В результате погибло 695 человек, более 2000 получили ранения, а 50 000 человек остались без крыши над головой. Действие торнадо продолжалось 3,5 часа, и средняя скорость передвижения воронки составляла 100 км/час. В 1996 году смерч собрал свою кровавую жертву в местностях от Мадарганж до Мризапура. Причем никакие приготовления и вычисления ученых не смогли предотвратить смерть 700 человек и разрушение более 80 000 домов. Число раненных во время этого торнадо остается неизвестным, а вот количество погибших делает его вторым из самых смертельных торнадо в истории человечества. Сложно найти страну, которая бы пострадала от последствий торнадо, как Бангладеш. Так (сделать паузу)… Торнадо Даулатпур-Сальтурия считается самым смертоносным торнадо и разрушительным за всю письменную историю человечества. Из-за стихии 26 апреля 1989 года погибло около 1300 человек в течение всего нескольких минут. Гигантская воронка ударила по Маникганж, густо населенному району Бангладеш. До сошествия торнадо в течение шести месяцев страна страдала от засухи – фактора, который, как полагают ученые, способствовал формированию этого смерча. Неудивительно, что торнадо, шириной 1,5 километра, полностью уничтожил все на своем пути. В итоге, около 12 000 человек получили ранения и в общей сложности 80 000 остались без крова. А пока все. Подписывайтесь на канал “Удивительные факты” и до новых встреч!

Описание

Внутри воронки воздух опускается, а снаружи поднимается, быстро вращаясь. Создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, могут взорваться изнутри из-за разности давлений. Это явление усиливает разрушения от смерча, затрудняет определение параметров в нём. Определение скорости движения воздуха в воронке до сих пор представляет серьёзную проблему. В основном оценки этой величины известны из косвенных наблюдений. В зависимости от интенсивности вихря скорость течения в нём может варьироваться. Считается, что она превышает 18 м/с и может, по некоторым косвенным оценкам, достигать 1300 км/ч. Сам смерч перемещается вместе с порождающим его облаком. Это движение может давать скорости в десятки км/ч, обычно 20-60 км/ч. По косвенным оценкам, энергия обычного смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с сравнима с энергией эталонной атомной бомбы , подобной той, которую взорвали в США во время испытаний «Тринити » в Нью-Мексико 16 июля 1945 . Рекордом времени существования смерча можно считать Мэттунский смерч, который 26 мая 1917 года за 7 часов 20 минут прошёл по территории США 500 км, убив 110 человек . Ширина расплывчатой воронки этого смерча составляла 0,4-1 км, внутри неё была видна бичеподобная воронка. Другим знаменитым случаем торнадо является смерч Трех Штатов (Tristate tornado), который 18 марта 1925 года прошёл через штаты Миссури , Иллинойс и Индиана , проделав путь в 350 км за 3,5 часа. Диаметр его расплывчатой воронки колебался от 800 м до 1,6 км.

В месте контакта основания смерчевой воронки с поверхностью земли или воды может возникать каскад — облако или столб пыли, обломков и поднятых с земли предметов или водяных брызг. При формировании смерча наблюдатель видит, как навстречу опускающейся с неба воронке с земли поднимается каскад, который затем охватывает нижнюю часть воронки. Термин происходит от того, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже удерживаться потоком воздуха и падают на землю. Воронку, не соприкасаясь с землёй, может окутывать футляр . Сливаясь, каскад, футляр и материнское облако создают иллюзию более широкой, чем есть на самом деле, смерчевой воронки.

Иногда вихрь, образовавшийся на море, называют смерчем, а на суше — торнадо. Атмосферные вихри, аналогичные смерчам, но образующиеся в Европе , называют тромбами. Но чаще все эти три понятия рассматриваются как синонимы .

Размер и форма

Торнадо может появляться во многих формах и размерах. Большинство смерчей возникает в виде узкой воронки (всего несколько сотен метров в поперечнике), с небольшим облаком мусора вблизи земной поверхности. Торнадо может быть полностью скрыт стеной дождя или пыли. Такие торнадо особенно опасны, так как даже опытные метеорологи не могут их видеть .

Внешний вид

В зависимости от условий, в которых они образуются, смерчи могут иметь широкий диапазон цветов. Те, которые зарождаются в сухой среде могут быть практически невидимы и замечены только по закрученному в основании воронки мусору. Конденсированные воронки, которые практически не поднимают или поднимают малое количество мусора могут быть от серого до белого цвета. В процессе перемещения воды по воронке, окраска смерча может становиться белой или даже насыщенного синего цвета. Медленно движущиеся воронки, которые успевают поглотить значительное количество мусора и грязи, как правило, темнее и принимают цвет накопленного мусора. Торнадо, прошедшее по территории Великих равнин может покраснеть из-за красноватого оттенка почвы, а смерчи возникающие в горных районах могут преодолевать заснеженные территории, становясь белыми .

Условия освещения являются основным фактором, определяющим цвет смерча. Торнадо, который «подсвечен» солнцем, расположенным позади него, воспринимается очень тёмным. В то же время торнадо, подсвеченное солнцем, светящим в спину наблюдателя, может показаться серым, белым или блестящим. Смерчи, возникающие в час заката, имеют множество различных цветов и оттенков жёлтого, оранжевого и розового .

Пыль, поднятая грозовым шквалом, проливной дождь и град, мрак ночи — факторы, которые могут уменьшить видимость торнадо. Смерчи, возникающие в этих условиях, особенно опасны, так как могут быть обнаружены только с помощью метеорологических радиолокаторов наблюдения (либо предупреждением о надвигающейся опасности для тех, кого застигла непогода, может стать звук приближающегося торнадо). Наиболее значительные торнадо образуются восходящими потоками штормового ветра, содержащими дождевую воду, что делает их видимыми. Кроме того, большинство торнадо происходят в конце дня, когда яркое солнце может проникнуть даже сквозь самые толстые облака . В ночное время торнадо освещены частыми вспышками молнии.

Вращение

Причины образования

Причины образования смерчей недостаточно изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей.

Смерч может возникнуть при поступлении тёплого воздуха, насыщенного водяным паром, когда происходит соприкосновение тёплого влажного с холодным сухим «куполом», образовавшимся над холодными участками поверхности земли (моря). В месте соприкосновения происходит конденсация водяного пара, при этом образуются дождевые капли и выделяется тепло, локально нагревающее воздух. Нагретый воздух устремляется вверх, создавая зону разрежения. В эту зону разрежения втягивается близлежащий теплый влажный воздух облака и нижележащий холодный воздух, что приводит к лавинообразному развитию процесса и выделению значительной энергии. В результате этого образуется характерная воронка. Холодный воздух, затягиваемый в зону разрежения, ещё более охлаждается. Опускаясь вниз, воронка достигает поверхности земли, в зону разрежения втягивается всё, что может быть поднято воздушным потоком. Сама зона разрежения перемещается в сторону, откуда поступает больший объём холодного воздуха. Воронка двигается, причудливо изгибаясь, касаясь поверхности земли. Осадки при этом относительно небольшие.

Ураган возникает, если поступающий тёплый влажный воздух приходит в соприкосновение с областью холодного воздуха большого объёма, при этом область соприкосновения имеет значительную протяжённость. В результате процесс смешения воздушных масс и выделения тепла происходит в протяжённом объёме. Фронт урагана проходит по линии соприкосновений с поверхностью земли и перемещается в направлении, поперечном его средней линии. С обеих сторон этой линии происходит втягивание холодного воздуха, двигающегося над поверхностью земли с большой скоростью. При прохождении фронта происходит интенсивное перемешивание холодного воздуха, изначально находившегося над поверхностью земли, и пришедшего теплого воздуха, при этом осадки значительные и интенсивные. После прохождения фронта температура воздуха заметно повышается.

Разрушения возникают вследствие локального выделения значительной энергии, накопленной при образовании водяного пара, а исходным источником энергии является излучение солнца.

С повышением температуры мирового океана объём водяного пара в атмосфере будет увеличиваться. Также будет увеличиваться континентальность климата, как следствие этого будет возрастать количество смерчей и ураганов, а также возрастать их сила.

При исчерпании объёмов холодного или тёплого влажного воздуха, мощность смерча торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако.

Время существования смерча различно и колеблется от нескольких минут до нескольких часов (в исключительных случаях). Скорость продвижения смерчей также различна, в среднем — 40-60 км/ч (в очень редких случаях может достигать 480 км/ч).

Места образования смерчей

Вторым регионом земного шара, где возникают условия для формирования смерчей, является Европа (кроме Пиренейского полуострова), и вся Европейская территория России , за исключением северных областей.

Таким образом, смерчи в основном наблюдаются в умеренном поясе обоих полушарий, приблизительно с 60-й параллели по 45-ю параллель в Европе и 30-ю параллель в США.

Также смерчи фиксируются на востоке Аргентины , ЮАР , западе и востоке Австралии и ряда других регионов, где также могут быть условия столкновения атмосферных фронтов.

Классификация смерчей

Бичеподобные

Это наиболее распространённый тип смерчей. Воронка выглядит гладкой, тонкой, может быть весьма извилистой. Длина воронки значительно превосходит её радиус. Слабые смерчи и опускающиеся на воду смерчевые воронки, как правило, являются бичеподобными смерчами.

Расплывчатые

Выглядят как лохматые, вращающиеся, достигающие земли облака. Иногда диаметр такого смерча даже превосходит его высоту. Все воронки большого диаметра (более 0,5 км) являются расплывчатыми. Обычно это очень мощные вихри, часто составные. Наносят огромный ущерб ввиду больших размеров и очень высокой скорости ветра.

Составные

Могут состоять из двух и более отдельных тромбов вокруг главного центрального смерча. Подобные торнадо могут быть практически любой мощности, однако, чаще всего это очень мощные смерчи. Они наносят значительный ущерб на обширных территориях. Чаще формируются на воде. Эти воронки немного связаны друг с другом, но бывают и исключения.

Огненные

Это обычные смерчи, порождаемые облаком, образованным в результате сильного пожара или извержения вулкана. Именно такие смерчи впервые были искусственно созданы человеком (опыты Дж. Дессена (Dessens, ) в Сахаре , которые продолжались в 1960-1962 гг.). «Впитывают» в себя языки пламени, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя огненный смерч. Может разносить пожар на десятки километров. Бывают бичеподобными. Не могут быть расплывчатыми (огонь не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей).

Водяные

Это смерчи, которые образовались над поверхностью океанов, морей, в редком случае озёр. Они «впитывают» в себя волны и воду, образовывая, в некоторых случаях, водовороты, которые вытягиваются к материнскому облаку, образуя водный смерч. Бывают бичеподобными. Также как и огненные, не могут быть расплывчатыми (вода не находится под давлением, как у бичеподобных смерчей).

Земляные

Эти смерчи очень редкие, образовываются во время разрушительных катаклизмов или оползней, иногда землетрясений выше 7 баллов по шкале Рихтера, очень высокие перепады давления, сильно разрежен воздух. Бичеподобный смерч расположен «морковкой» (толстой частью) к земле, внутри плотной воронки, тонкая струйка земли внутри, «вторая оболочка» из земляной жижи (если оползень). В случае с землетрясениями поднимает камни, что очень опасно.

Снежные

Это снежные торнадо во время сильной метели.

Песчаные вихри

От рассмотренных смерчей надо отличать «смерчи» песчаные («пыльные дьяволы»), наблюдаемые в пустынях (Египет , Сахара), а также на Марсе ; в отличие от предыдущих, последние называются иногда тепловыми вихрями. Сходные по внешнему своему виду с настоящими смерчами, песчаные вихри пустынь ни по размерам, ни по происхождению, ни по строению и действиям ничего общего с первыми не имеют. Возникая под влиянием местного накаливания песчаной поверхности солнечными лучами, песчаные вихри представляют собой настоящий циклон (барометрический минимум) в миниатюре. Уменьшение давления воздуха под влиянием нагревания, вызывающее приток воздуха с боков к нагретому месту, под влиянием вращения Земли, а ещё более — неполной симметрии такого восходящего потока, образует вращение, постепенно разрастающееся в воронку и иногда, при благоприятных условиях, принимающий довольно внушительные размеры. Увлекаемые вихревым движением, массы песка поднимаются восходящим движением в центре вихря на воздух, и таким образом создается песчаный столб, представляющий подобие смерча. В Египте наблюдались такие песчаные вихри до 500 и даже до 1000 метров высотой при диаметре до 2-3 метров. При ветре эти вихри могут перемещаться, увлекаемые общим движением воздуха. Продержавшись некоторое время (иногда — до 2 часов), такой вихрь постепенно ослабевает и рассыпается .

Поражающие факторы

Меры предосторожности при смерче

Необходимо укрыться в наиболее прочном железобетонном строении со стальным каркасом, держась возле самой прочной стены, также — наилучший вариант укрытия — подземное убежище или пещера . Оставаться в автомобиле или в вагончике, учитывая большую подъёмную силу смерча, смертельно опасно, также опасно для жизни встретиться со стихией вне помещения .

Если смерч застал человека на открытом пространстве, то нужно перемещаться с максимальной скоростью перпендикулярно видимому движению воронки. Или, при невозможности отступления, укрыться в углублениях на поверхности (овраги, ямы, траншеи, кюветы дорог, рвы, канавы) и плотно прижаться к земле лицом вниз, укрыв голову руками. Это поможет значительно снизить вероятность и тяжесть травм от несомых смерчем предметов и обломков .

В небольшом одно- двух- этажном частном доме можно воспользоваться подвалом (здесь же на подобный экстренный случай разумно заранее поместить запас воды и консервы, также свечи или светодиодные лампы) , если подвала нет, то следует держаться в ванной или в центре маленькой комнаты на нижнем этаже, можно под прочной мебелью , но подальше от окон . Благоразумным будет — одеться в плотную одежду, взяв с собой деньги и документы . Чтобы дом не взорвался от перепада давления, вызванного нагнетанием воздуха вихрем, со стороны приближающегося смерча рекомендуется плотно закрыть все окна и двери, а с противоположной стороны — открыть нараспашку и зафиксировать . Согласно технике безопасности желательно перекрыть газ и отключить электричество .

Интересные факты из хроники смерчей

Первое упоминание о смерче в России относится к 1406 году. Троицкая летопись сообщает, что под Нижним Новгородом «вихорь страшен зело» поднял в воздух упряжку вместе с лошадью и человеком и унёс так далеко, что они стали «невидимы бысть». На следующий день телегу и мёртвую лошадь нашли висящими на дереве по другую сторону Волги, а человек пропал без вести.
30 мая 1879 года так называемый «ирвингский смерч» поднял в воздух деревянную церковь вместе с прихожанами во время церковной службы, перенеся её на четыре метра в сторону, после чего удалился. Значительного ущерба панически перепуганные прихожане не понесли, если не считать ранений от упавших с потолка штукатурки и кусков древесины .
29 июня 1904 года в 17 часов смерч в Москве вырвал с корнем и перекрутил все деревья (некоторые до метра в охвате) Анненгофской рощи, нанёс ущерб Лефортову, Сокольникам, Басманной улице, Мытищам , высосал воду из Москвы-реки, обнажив её дно .
В 1923 году в штате Теннесси (США) смерч мгновенно уничтожил и унёс стены, потолок и крышу сельского дома, при этом жильцы, сидящие за столом, отделались лёгким испугом .
В 1940 году в деревне Мещеры Горьковской области наблюдался дождь из серебряных монет. Оказалось, что во время грозового дождя на территории Горьковской области был размыт клад с монетами. Проходивший поблизости смерч поднял монеты в воздух и выбросил их у деревни Мещеры .
В апреле 1965 года над США одновременно возникли 37 различных по мощности торнадо, высотой до 10 км и в диаметре около 2 км, со скоростью ветра до 300 км в час. Эти вихри произвели громадные разрушения в шести штатах. Число погибших превысило 250 человек, а 2500 получили ранения.
Самая высокая скорость ветра на поверхности Земли была зарегистрирована во время смерча в США, пронёсшегося по территориям Оклахомы и Канзаса 3 мая 1999 года — 511 км/ч .
Самые крупные смерчи за всю историю наблюдений произошли в штате Оклахома Соединённых Штатов Америки во время серии торнадо во второй половине мая 2013 года. 20 мая ураган сформировался около южного пригорода Оклахома-Сити — городе Мур . Скорость ветра в нём достигла 322 км/ч, диаметр воронки — около 3 км (присвоена наивысшая категория EF5 по усовершенствованной шкале Фудзиты). Ещё более мощным оказался смерч, который прошёл по другому пригороду Оклахома-Сити — городку Эль-Рино, 31 мая 2013 года. Скорость ветра в нём достигала 485 км/ч при диаметре воронки, равном 4,2 км (категория EF5, как у торнадо в Муре). Во время этого торнадо погибли самый известный в США «охотник за смерчами» Тим Самарас вместе со своим сыном Полом, а также их коллега Карл Янг .
В июне 1984 года по центральным областям РСФСР пронеслось несколько смерчей огромной силы. Самый сильный смерч, который причинил большие разрушения, наблюдался около г. Иваново.

Текущие исследования

Фильмы о торнадо

Долина Торнадо [ ]
Ужас торнадо в Нью-Йорке (англ. NYC: Tornado Terror )
Ядерный смерч (англ. Atomic Twister )
Супершторм (англ. Superstorm (film) )
Послезавтра (фильм)

См. также

Примечания

Значение слова торнадо (неопр.) . Дата обращения 18 января 2017.
Советский энциклопедический словарь. — М. : «Советская Энциклопедия», 1981. — 1600 с.
Наливкин Д. В. Смерчи. — М. : Наука, 1984. — 111 с.
«Смерч» // Этимологический словарь русского языка. / сост. М. Р. Фасмер, — М.: Прогресс 1964-1973
С.П.Хромов, М.А.Петросянц. Маломасштабные вихри (неопр.) . Метеорология и климатология . Дата обращения 8 июня 2009. Архивировано 23 августа 2011 года.

Обсудить

Наверняка, наблюдая за разнообразными стихийными явлениями, человек не раз задавал себе вопрос об одном из самых опасных из них — смерче.

Что такое смерч? Это сильный вихрь, своего рода гигантская воздушная воронка, образующаяся под кучевыми облаками по причине разности атмосферного давления и всегда развивающаяся по вертикальной спирали.

Что такое смерч?

Смерч несложно узнать по облачному темному столбу, высота и диаметр которого имеют пугающие размеры и могут достигать нескольких километров. Такое стихийное явление всегда опускается из тучи в виде воронки конусообразной формы, сужающейся к поверхности земли. Вращаясь с бешеной скоростью, она поглощает предметы, попадающиеся ей на пути.

Приближение смерча сопровождается ужасным нарастающим звуком, по своей силе напоминающим грохот огромного товарного состава или водопада. По своей энергии сила смерча приравнивается к разрыву атомной бомбы, взорванной в 1945 году американцами при проведении испытаний в Нью-Мехико.

Смертельная воронка

Вращение потоков воздуха внутри смерча происходит против часовой стрелки, создавая при этом очень низкое атмосферное давление, буквально разрывающее в клочья все, что попадает в смертоносную воронку. Хотя иногда, вопреки всем правилам, смерчи сохраняют жизнь живым организмам. Куры, пойманные торнадо и испытавшие на себе, что такое смерч, вырываются из него живыми, правда, полностью без перьев. В Америке были зафиксированы случаи, когда смерч разрывал на куски дом, оставляя нетронутым буфет с посудой. Существует предположение, объясняющее такие ситуации. Внутри смертельной воронки формируется определенный центр — «глаз смерча» (как именуют его специалисты), вокруг которого происходит вращение всей массы воздуха, развивающего скорость около 200 метров в секунду. Вероятно, именно в такой вакуум попадают уцелевшие предметы и выжившие жертвы.

Разница между смерчем и торнадо

Смерч, торнадо — в чем разница между двумя опасными природными стихиями? В названии и территориальном расположении. Торнадо присущ американским землям, где бушует в полную силу, причем в разных штатах с различной частотой. Так, при среднем ежегодном количестве 700 на Аляске в 1953 году был зафиксирован один-единственный смерч; торнадо в Канзасе в этот же период бушевало более 1200 раз. Чаще всего от данного явления страдают такие штаты, как Огайо и Техас. Самый мощный торнадо свирепствовал над Средним Западом в марте 1925 года, унеся жизни 689 человек. Австралия после США занимает второе место, правда, количество смерчей здесь менее внушительное: в год около 15 штук.

Америка — страна торнадо

Почему именно Америка полюбилась такой устрашающей природной стихии? Потому что на данной территории наиболее высокая вероятность встречи теплого влажного воздуха (который свойственен Мексиканскому заливу) с холодным сухим воздухом, размещающимся над холодными участками моря и земли (в данном случае это территория Канады и скалистые горы).

Поэтому на территории Америки чаще всего возникает большое количество ливней, шквалистых ветров, гроз, несущих в себе угрозу образования смертельных торнадо.

Как образуется смерч?

Как происходит возникновение смерча? Сначала на горизонте появляется зловещая грозовая туча; при этом на улице становится очень душно и жарко. Далее начинает моросить дождик и поднимается несильный ветер, который по достижении тучи направляется резко вверх. Если при этом посмотреть на вершину тучи, можно увидеть, как она начинает видоизменяться, закручиваясь вихрем вверх, затем опадая вниз, в то время как ее пробуравливают мощные потоки воздуха. Затем происходит резкое падение температуры, после чего наступает знобящий невыносимый холод. Из нависших туч на землю опускается «столб», который вращается с огромной скоростью. Смерч, являясь неотъемлемой частью тучи, не может оторваться от нее и существовать самостоятельно.

С поверхности земли в это время навстречу ему движется гигантский атмосферный вихрь. При столкновении двух столбов происходит образование одного, соединяющего землю и небо. Катясь с оглушительным ревом, буря-смерч втягивает в себя все, что попадается на пути: дома, деревья, автомобили, людей.

Разрушительная сила торнадо

Продолжительность этого страшного действа составляет минут 10, после чего все затихает. На поверхности земли как напоминание о неистовом бушевании природы остается полоса в несколько километров, по которой как будто проехал гигантский бульдозер. Атмосферный вихрь настолько страшен по своей силе, что способен переносить на большие расстояния тяжелые предметы. Скорость ветра достигает 1000 км/час, с такой же скоростью перемещаются по воздуху вырванные из земли деревья, куски металла, превращаясь в смертельно опасное оружие. Те, кому довелось на себе испытать, что такое смерч, рассказывали, что на месте его действия находили будто вбитые в стволы деревьев гвозди. Очень низкое давление в середине смерча может стать причиной взрыва дома, если основание вращающейся воронки коснется постройки. Метеорологи благодаря современному оборудованию способны предсказать точную дату и время образования такого стихийного бедствия. Следует знать, что самым безопасным местом в доме является его северо-восточный угол либо середина входной двери; на улице — это канава или ров. Во время смерча следует держаться подальше от оконных проемов. Окна и двери со стороны приближающейся стихии требуется закрыть, а с противоположной стороны открыть и таким образом зафиксировать. Это позволит при перепаде давления избежать взрыва. Обязательно следует перекрыть газ и отключить электроэнергию.

Смерч или торнадо — удивительное и грозное природное явление, которое нередко превращается в масштабное стихийное бедствие. Оно может быть разным по скорости, размеру, продолжительности, характеру и форме. По сути, это движение воздуха, который сам по себе не виден. Та ужасающая картина, которую мы можем наблюдать — это не сам вихрь, а песок, вода, мусор, предметы и все то, что он поднял в воздух. Говоря кратко, смерч — это атмосферный вихрь, возникающий из-за разности температур воздуха, воды или суши, но изучить его до такой степени, чтобы спрогнозировать, а тем более предотвратить или укротить, человек пока не смог.

Ответить исчерпывающе на этот вопрос ученые пока не могут. На сегодняшний день изучены лишь определенные тенденции возникновения их типичных форм.

Кратко причиной возникновения смерчей являются резкие перепады температур воздуха над землей (сушей) и в верхних слоях атмосферы. Описание природного явления смерч можно разделить на три этапа.

1 этап — зарождение

Оно может происходить как на земле, так и в высоких слоях атмосферы, обычно на высоте 3-4 км, там, где, по докладам ученых, лежит ось воздушных потоков и где они чаще всего меняют силу и направление. В небе их источником является грозовое облако, представляющее собой контрастно холодную массу. Это провоцирует устремление теплых воздушных масс вверх, что при большой скорости их движения создает зону разрежения, и возле облака образуется сначала небольшая воронка.

2 этап — лавинообразное развитие

В небольшой поначалу вихревой поток мгновенно втягиваются новые слои теплого снизу и холодного сверху воздуха, что делает процесс лавинообразным и приводит к увеличению вихревых потоков с большим потенциалом энергии. Потенциальная тепловая энергия переходит в кинетическую. Движется она в сторону более холодных воздушных масс, которые, попадая в зону разрежения и низкого давления, охлаждаются еще больше, мощность торнадо нарастает, сметая все на пути.

3 этап — угасание

По мере уменьшения объемов воздуха с контрастными температурами мощность смерча ослабевает, его извивающаяся змейка становится все уже, затем отрывается от земли и, поднимаясь вверх, постепенно уходит обратно в материнское облако.

«Сердце» торнадо

Так называют область сильно разреженного воздуха в центре вихревого потока. Попадание в нее наиболее опасно, поскольку из-за крайне низкого давления попавшие в нее предметы попросту взрываются.

У человека возникает компрессионный синдром, как при разгерметизации самолета на большой высоте, его органы могут разорваться от внутреннего давления. На периферии воронки люди и предметы могут подниматься на большую высоту, наибольшую опасность представляет огромная скорость движения, при которой причиной гибели и увечий служат столкновения и падения. Но в истории известно немало случаев, когда подхваченные вихрем люди, машины и целые строения переносилось на большие расстояния и практически без повреждений опускались на землю.

Их будет больше

Для возникновения вихревого потока нужен колоссальный запас энергии. Источником ее является солнце, а к локальному выделению приводит обычно накопленный в воздухе водяной пар. По мере увеличения температуры воды в мировом океане увеличивается и концентрация водяного пара, что приводит к росту количества этих стихийных бедствий. Как следствие, прогнозируется не только рост случаев торнадо, но и возрастание их мощности.

Сколько длится смерч?

Продолжительность смерча и каждой его стадии непредсказуемы. Может пройти несколько минут, а может несколько часов, хотя последнее скорее является исключением. В истории зафиксированных наблюдений рекорд в этом отношении принадлежит торнадо, который случился в 1917 году и вошел в историю как Мэттунский. Он свирепствовал 7часов 20 мин. Количество его жертв составило, как минимум, 110 человек, а протяженность разрушений — 500 км.

Нет у вихревых потоков и стабильной скорости, обычно она составляет 40-60км/час, но бывает и гораздо больше. Измерения зафиксировали максимальный порог в 210 км/час, но данные не являются точными, ибо измерить практически эту скорость очень сложно из-за огромной разрушительной мощности. Данные высчитываются теоретически.

Передвигаться смерч при этом может на значительные расстояния, при этом, возникнув из облака, всегда движется вместе с ним.

Что такое каскад и футляр?

Поскольку то, что мы видим, это не сам смерч, а то, что он поднял в воздух, размеры воронки обычно кажутся большими, чем они есть на самом деле. Поднятые вверх тяжеловесные предметы центробежной силой выносятся на периферию, где мощности потока уже не хватает для их удержания, и они разлетаются в стороны, образуя так называемый каскад, который захватывает нижнюю часть. Если он не соприкасается с землей, а наблюдается в верхней части, его называют футляр. Именно они создают видимость большого диаметра вихря.

По описанию характера природного явления — ничем. Иногда принято считать, что первый возникает над сушей, а второй над водной поверхностью. На самом деле это лишь разновидности одного и того же, а их называния обусловлены лишь языковыми ассоциациями. У славян от древнерусского корня слова «смерть» (смерч), на американском континенте — от «tornado» (вращение, вращающийся).

Разновидности смерчей

Наблюдаемое природное явление классифицируется по форме, характеру зарождения и другим признакам.

Бичеподобные

Их можно наблюдать чаще всего. Ствол воронки гладкий, достаточно тонкий, прямой или извивающийся. Длина ее значительно превышает ширину. Разрушения от них обычно менее сильные, наблюдать их часто можно над поверхностью воды.

Расплывчатые

Как понятно из названия, эти вихри не имеют четких очертаний и больше похожи на взлохмаченное кружащееся облако. Диаметр их таков, что может значительно превышать высоту и захватывать значительные территории. К этой категории обычно относят торнадо, чей охват превышает 0,5 км. Они является опаснее бичеподобных и часто несут с собой катастрофические последствия.

Составные

Еще более опасная разновидность, представляющая собой несколько столбов, которые образуются возле основного торнадо. Захватывают большие территории и бывают более продолжительными по времени.

Огненные

Это самые страшные, но, к счастью, очень редкие смерчи. Зарождаются они на больших пожарищах или при извержении вулкана. Большие пласты раскаленного и, как следствие, разреженного воздуха стремительно поднимаются вверх, смешиваясь с холодными потоками и образуя огненные вихри, которые не только рушат, но и сжигают все на своем пути. Они способны разносить пожары на десятки километров, не оставляя после себя ничего живого.

Водяные

Возникают над водоемами без сильного течения (моря, озера) в местах, где над холодной водой сильно прогревается воздух. Опускаясь до поверхности, воронка вовлекает в себя и раскручивает толщу воды, разбивая ее на водяную пыль, которая поднимается высоко в воздух. Это самые короткие вихри, которые «живут» не более нескольких минут.

Земляные

Возникают чрезвычайно редко, ибо для их зарождения требуется сочетание нескольких природных факторов. В основе такого торнадо лежит такой катаклизм, как оползень или землетрясение. Если смерч возникает в этом месте, он поднимает столб земли, который имеет бичеподобную форму. Но этим дело не ограничивается. Снаружи этот столб облекается в еще одну оболочку (каскад или футляр), которые состоят из земляной жижи (если причиной был оползень) или камней, которые могут быть поистине огромными, если происходит землетрясение. Такие смерчи чрезвычайно опасны для людей.

Снежные

Возникают в зимнее время во время схода лавин или сильных метелей.

Песчаные

Имеют принципиальное отличие в характере образования воздушных завихрений, которые приводят к неконтролируемому процессу. Происходит это не высоко над землей в грозовом холодном облаке, а на земле из-за сильно раскаленного песка, над которым воздух перегревается до критических температур и создает область разреженного давления. Устремляющиеся сюда холодные массы поднимают песок и образуют внушительного диаметра песчаный столб, движущийся в сторону холодных масс и не имеющий над собой материнского облака. Описаны случаи, когда песчаный смерч держался до 2 часов. Затухание в этом случае происходит не вверх, а вниз.

Невидимые

Это разновидность бичеобразных торнадо, которые либо не доходят до земли и не вовлекают в себя пыль, мусор, песок и т.д., либо опускаются на совершенно гладкую поверхность, например, каменистую скалу. Опасны тем, что практически не видны, однако, и возникают они в местах, где редко наносят ущерб людям.

Чем отличается смерч от урагана?

Ураган представляет собой движение не вертикальной и спиралеобразной, а горизонтальной прямолинейной направленности. Причиной его является разница температур не в разных слоях атмосферы в зависимости от их высоты, а температурные перепады возле земной поверхности.

Каждый торнадо имеет не только индивидуальную форму и цвет, но и свой звук, который зависит от характера и рельефа местности и от набора предметов, которые он несет.
Наиболее частое место образования этого природного явления — Североамериканский континент, особенно в США. Здесь ежегодно фиксируется более 800 случаев их возникновения. Поэтому при постройке дома во многих штатах предусматривают специальное убежище под землей.
Изменение климата приводит к тому, что торнадо появляются там, где они не возникали никогда прежде, несмотря на то, что у них есть излюбленные места, как и у землетрясений.
Наибольшее их количество зарождается между 45 и 60 параллелями, в то время как в США они охватывают гораздо большую площадь и доходят до 30 параллели.
Ночные смерчи — явление редкое. В основном они возникают в дневные и вечерние часы.
Весной и летом, т.е. в период, когда температура повышается или стабильно высока, их появление случается в 5 раз чаще, чем в остальное время года. Любимые месяцы этого катаклизма — май и июль.
Чтобы обогнать вихревой поток со средними показателями, нужно развить скорость не менее 100 км/час.

Во всем мире и во все века возникали смерчи — удивительные физические явления, когда из грозовой тучи вниз спускается бешено вращающаяся воронка длиной 1-2 км и диаметром 50-100 м. Смерч, как мы видим из строк знаменитой поэтессы, символизирует для человека нечто темное, ужасающее, разрушительное, опасное. И это не случайно, известно, что энергия типичного смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с, равна энергии эталонной атомной бомбы в 20 килотонн тротила, подобной первой атомной бомбе, взорванной США во время испытаний «Тринити» в Нью-Мексико 16 июля 1945 (по оценкам С.А. Арсеньева, А.Ю. Губаря и В.Н. Николаевского). Достигнув Земли, смерч с ревом и грохотом уничтожает все на своем пути, причем способен пройти за 5-7 часов путь длиной 500 км, порой увеличиваясь в диаметре и оставляя полосу разрушений шириной 2 км. В течение года на земном шаре возникает около 1000- 1500 смерчей, больше половины из них — в США.

1.1 Определение понятия.

Смерч — восходящий вихрь из чрезвычайно быстро вращающегося в виде воронки воздуха огромной разрушительной силы, в котором присутствуют влага, песок и другие взвеси. Восходящие вихри быстро вращающегося воздуха, имеющие вид темного столба диаметром от несколько десятков до сотен метров с вертикальной, иногда и загнутой осью вращения. Смерч как бы «свешивается» из облака к земле в виде гигантской воронки, внутри которой давление всегда пониженное, поэтому проявляется эффект «всасывания». Средняя скорость ветра от 15-18 м/с, до 50м/с, ширина фронта 350-400 м. Длина пути — от сотен метров до десятков и сотен километров. Иногда смерчи сопровождаются осадками в виде града, проливного дождя.

Форма смерчей может быть многообразной – колонна, конус, бокал, бочка, бичеподобная веревка, песочные часы, рога «дьявола» и т.п., но чаще всего смерчи имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки, свисающей из материнского облака (отсюда и их названия: tromb – по-французски труба и tornado – по испански вращающийся).

Торнадо существует от нескольких минут до нескольких часов, а наибольшая траектория их измеряется несколькими сотнями километров. Ширина зоны разрушения соответствует размерам самих торнадо, обычно до 2-3 км. Разность давления между центром вихря и его периферией иногда достигает 150-200 мб.

Движение воздуха в системе смерчей и торнадо обычно происходит против часовой стрелки, но не исключены и движения по часовой стрелке. Одновременно совершается подъем воздуха по спирали. На соседних участках происходит опускание воздуха, в результате чего вихрь замыкается. Под влиянием большой скорости вращения внутри вихря развивается центробежная сила, вследствие которой давление в нем понижается. Это приводит к тому, что при перемещении вихря в его систему как бы всасывается все, что встречается на пути (вода, песок или различные предметы: камни, доски, крыши домов и т. п.), которые затем выпадают из облаков иногда на значительном расстоянии. Именно с этим связаны так называемые цветные, или кровавые дожди, которые образуются благодаря втягиванию в систему вихря окрашенных частичек породы и смешиванию их с каплями дождя. Если вихрь возникает на море или озере, то его называют смерчем. Смерчи часто вместе с водой всасывают в свою систему рыбу, которую облако может выбросить уже на берегу.

Т.к. радиус воронки смерча у земли уменьшается, то скорость у поверхности земли достигает сверхзвуковых величин. Внутри смерча разряжение воздуха так велико, что здания рассыпаются из-за напора, находящегося в них воздуха. Удивительна способность смерчей вонзать продолговатые предметы (соломинки, палки, обломки и др.) в деревья, стены домов, землю и т. п.

Давление воздуха в циклонах понижено, но в смерчах падение давления может быть очень сильным, до 666 мбар при нормальном атмосферном давлении 1013,25 мбар. Масса воздуха в торнадо вращается вокруг общего центра («глаза бури», где наблюдается затишье) и средняя скорость ветра может достигать 200 м/c , вызывая катастрофические разрушения, часто с человеческими жертвами. Внутри торнадо есть более мелкие турбулентные вихри, которые вращаются со скоростью, превышающей скорость звука (320 м/с). С гиперзвуковыми турбулентными вихрями связаны самые злые и жестокие проделки смерчей и торнадо, которые разрывают людей и животных на части или сдирают с них кожу и шкуру.

Смерчи редко возникают по одному — чаще «семьями», по несколько вихрей одновременно. В отдельных случаях создаются «семьи» из нескольких десятков вихрей, удаленных друг от друга на сотни метров или даже десятки километров. Путь смерча бывает прерывистым: это случается, когда «хобот» вихря отрывается от земли, чтобы обрушиться на нее с новой силой. .

1.2 Причины образования смерчей

Физическая природа смерча совершенно не исследована, нет ответа на вопросы, почему он устойчив, откуда черпает свою энергию, почему он способен, например, полностью уничтожить в саду целый ряд яблонь и оставить висеть нетронутыми яблоки на яблонях соседнего ряда и т.д. Не было среди исследователей согласия даже в вопросе о скорости ветра в смерче: косвенные свидетельства, такие как воткнутые в бревна и щепки соломинки, говорили о сверхзвуковых скоростях, а прямые локационные измерения давали однозначный результат — даже для сильных смерчей скорость равна 300 км/час.

Возникают смерчи и торнадо следующим образом. Из центральной части мощного грозового облака, нижнее основание которого принимает форму опрокинутой воронки, опускается гигантский темный хобот, который вытягивается по направлению к поверхности Земли или моря. Здесь навстречу ему приподнимается широкая воронка из пыли или воды, в открытую чашу которого хобот как бы погружает свой конец. Образуется сплошной столб, перемещающийся со скоростью 20-40 км/ч. Наиболее узкая часть этого столба приходится примерно на середину, высота его достигает 800-1500 м. Из грозового облака может опуститься несколько смерчевых воронок.

Смерчи в своём развитии проходят три основных стадии. На начальной стадии из грозового облака появляется начальная воронка, висящая над землёй. Холодные слои воздуха, находящиеся непосредственно под облаком устремляются вниз на смену тёплым, которые, в свою очередь поднимаются вверх. (Такая неустойчивая система образуется обычно при соединении двух атмосферных фронтов — тёплого и холодного). Потенциальная энергия этой системы переходит в кинетическую энергию вращательного движения воздуха. Скорость этого движения возрастает, и он приобретает свой классический вид.

Вращательная скорость растёт с течением времени, при этом в центре торнадо воздух начинает интенсивно подниматься вверх. Так протекает вторая стадия существования смерча — стадия сформировавшегося вихря максимальной мощности. Смерч полностью оформляется и движется в различных направлениях.

Завершающая стадия — разрушение вихря. Мощность торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако.

Скорость продвижения смерчей также различна, в среднем — 40 — 60 км/ч (в очень редких случаях может достигать 210 км/ч). .

Существует две разновидности смерчей по происхождению: торнадо, причиной возникновения которых стали сильнейшие грозы, и торнадо, появившиеся вследствие других факторов. Как правило, торнадо появляются в результате грозы и часто наиболее опасны. Супершторм – продолжительная (более одного часа) гроза продолжающаяся за счет, восходящего воздушного потока, наклонного и беспрестанно вращающегося. Ширина этого потока достигает 10 миль в диаметре и 50000 футов в высоту требуется от 20 до 60 минут для формирования торнадо. Ученые называют это вращение мезоциклон, когда он определяется на радаре Доплера. Торнадо – крайне небольшая часть этого масштабного круговращения. Наиболее мощные торнадо возникают в результате сильных гроз.

Торнадо второго вида образуются без участия восходящих крутящихся воздушных потоков. Такой торнадо – представляет собой вихрь пыли и мусора, образующийся возле самой поверхности земли, вдоль линии фронта ветра без той страшной крутящейся воронки. Другой вариант торнадо – смерч, или иначе ураган. Это явление характеризуется узкой веревочнообразной воронкой, которая образуется, когда грозовая туч еще только формируется, и нет восходящего закручивающегося потока воздуха. Водяной смерч аналогичен «сухопутному» только возникает он над водой.

Наиболее благоприятная обстановка для зарождения воронки выполняется при выполнении трех условий. Во-первых, мезоциклон должен быть образован из холодных сухих масс воздуха. В этом случае по его высоте возникает особенно большой температурный градиент, близкий к адиабатическому значению. Во-вторых, мезоциклон должен выйти в район, где в приземном слое толщиной 1-2 км скопилось много влаги при высокой температуре воздуха 25-35 о С, т.е. создано состояние неустойчивости приземного слоя, готового к образованию ячеек с восходящими и нисходящими потоками. Проходя над этими районами, за короткое время мезоциклон засасывает в себя влагу с больших пространств и забрасывает ее на высоту 10-15 км. Температура внутри мезоциклона по всей высоте скачком повышается за счет принесенного влагой тепла, накопленного не только насыщенным паром, но и водяными каплями. Третье условие — это выбрасывание масс дождя и града. Выполнение этого условия приводит к уменьшению диаметра потока от первоначального значения 5-10 км до 1-2 км и увеличению скорости от 30-40 м/с в верхней части мезоциклона до 100-120 м/с — в нижней части..

1.3 Места образования смерчей

Атмосферные вихри, аналогичные смерчам, но образующиеся в Европе, называют тромбами, а в США — торнадо. Торнадо и смерчи, как и тропические циклоны, зарождаются при наличии большого запаса энергии неустойчивости в атмосфере. Эти условия создаются, когда внизу находится очень теплый и влажный воздух, а в верхней тропосфере — холодный.

Грозы бывают в большей части земного шара, за исключением регионов с субарктическим климатом и арктическим климатом, однако смерчи могут сопровождать только те грозы, которые находятся на стыке атмосферных фронтов.

Наибольшее количество смерчей фиксируется на североамериканском континенте, в особенности в центральных штатах США, меньше — в восточных штатах США. Здесь их насчитывают около 200 в год. Скорость движения торнадо также велика, иногда она достигает 100 км/ч. На юге Северной Америки торнадо возникают в течение всего года, с максимумом весной и минимумом зимой.

Вторым регионом земного шара, где возникают условия для формирования смерчей, является Европа (кроме Аппенинского полуострова), и вся Европейская территория России, за исключением юга России и Карелии и Мурманской области, а также других северных областей.

Таким образом, смерчи в основном наблюдаются в умеренном поясе обоих полушарий, приблизительно с 60-й параллели по 45-ую параллель в Европе и 30-ую параллель в США.

Также смерчи фиксируются на востоке Аргентины, ЮАР, западе и востоке Австралии и ряда других регионов, где также могут быть условия столкновения атмосферных фронтов.

1.4 Классификация смерчей

Бичеподобные

Расплывчатые

Составные

Составной торнадо в Далласе1957 г.

Огненные

По интенсивности и степени разрушений смерчи делятся на семь категорий:

1. Скорость ветра 18-32 м/с. Слабые разрушения: повреждаются печные трубы, заборы, деревья.

2. Скорость ветра 33-49 м/с. Умеренные разрушения: срываются покрытия с крыш, движущиеся автомобили сбрасываются с дороги.

3. Скорость ветра 50-69 м/с. Значительные разрушения: срываются крыши с домов, переворачиваются грузовики, вырываются с корнем деревья.

4. Скорость ветра 70-92 м/с. Сильные разрушения: крыши и часть стен разрушаются, переворачиваются вагоны, в лесу с корнем вырывается большая часть деревьев, поднимаются над землей и перемещаются тяжелые автомобили.

5. Скорость ветра 93-116 м/с. Опустошительные разрушения: разрушаются тяжелые здания, строения со слабым фундаментом переносятся на другое место, автомашины разбрасываются в стороны, крупные предметы носятся в воздухе.

6. Скорость ветра 117-142 м/с. Сверхопустошительные разрушения: поднимаются тяжелые здания, переносятся и разрушаются автомобили, огромные предметы перемещаются по воздуху на большие расстояния с большой скоростью, деревья разламываются на части.

7. Скорость ветра от 143 м/с до скорости звука и больше. Полное разрушение.

В западной метеорологии интенсивность смерчей (торнадо) оценивают по шкале Фуджита-Персона, названной так по имени ученых, исследовавших это явление. По этой шкале интенсивность оценивается по трем показателям: скорости ветра в смерче F, длине пройденного пути L и ширине полосы разрушений W..

На самом деле многие бедствия с которыми мы можем столкнуться, вызваны природными явлениями и человеческой волей.

Если отложить в сторону страх и суеверия, то люди сталкиваются с одной из самых удивительных достопримечательностей в естественном мире. Эти извилистые штормовые колонны могут достигать скорости ветра до 320 км в час уничтожая дома и здания в процессе и называются торнадо или смерчи.

Тем не менее, в некоторых частях мира, эти мощные смерчи являются обычным явлением. Только Соединенные Штаты переживают более 1000 таких природных явлений в год, и о смерчах сообщается на всех континентах, кроме Антарктиды. возможно эти природные явления .

Что такое торнадо

Природное явление торнадо яростно вращающийся столб воздуха, который спускается с грозой на землю. Никакое другое явление погоды не может соответствовать ярости и разрушительной силе. Это природное явление может быть достаточно сильным, чтобы разрушать большие здания, оставляя только голый бетонный фундамент. Кроме того, они могут поднимать 20-тонные железнодорожные вагоны со своих путей, а обычные машины превращать в летающие.

Торнадо — это действительно сложное природное явление и даже не дает объяснения. Они формируются, только если шторм начинает вращаться вертикально, штопор воздуха поднимается высоко в небо. Ученые считают, что вращение начинается из-за сдвига ветра, быстрых изменений скорости или направления ветра на разных уровнях атмосферы.

Представьте себе кусок пластилина между руками. Если перемещать этот пластилин в противоположных направлениях, он между руками поднимается в трубку.

Разница между ураганом, смерч и торнадо

Природное явление торнадо — это быстро вращающаяся колонна воздуха, которая простирается от грозового кучево-дождевого облака до земли. Природное явление часто (но не всегда) видно как воронкообразное облако. Важно никогда не путать с ураганом или другим тропическим циклоном, потому что торнадо и ураганы — это очень разные природные явления. Возможно, единственное сходство между заключается в том, что они оба содержат сильные вращающиеся ветры, которые могут нанести ущерб.

Если ураганы — ядерная боеголовка природы, то торнадо — ее умная бомба.

Разницы между смерчом и торнадо нет, так как смерч — это перевод на русский язык.

Однако существует много различий между смерчами и ураганами. Крупный смерч наблюдается до 4 км в ширину, а большинство

Жизнь торнадо коротка, от нескольких секунд до нескольких часов. Напротив, жизненный цикл урагана может длиться от нескольких дней до нескольких недель. Грозовые тучи, которые их производят, требуют сильного вертикального сдвига ветра и сильные горизонтальные изменения температуры. Ураганы процветают в регионах где слабый вертикальный сдвиг ветра и горизонтальное изменение в температуре атмосферы мало. Кроме того, сильные торнадо обычно происходят над землей, в то время как ураганы почти всегда формируются над океаном.

Наконец, самые сильные торнадо могут иметь скорость ветра более 300 км/ч, но даже самые сильные ураганы редко производят скорость ветра более 250 км/ч.

Отдельные тучи принесенные ураганом могут вызвать торнадо, когда ураган подходит к берегу в некоторых случаях, в течение нескольких дней после выхода на сушу. Смерч, скорее всего, произойдет в конкретном квадранте урагана. Некоторые исследования показывают, что выбранный квадрант чаще всего представляет передний правый сектор по отношению к направлению ураганного распространения, но и другие исследования показывают, что северо-восточный квадрант является предпочтительным для образования явления независимо от направления распространения урагана. Несмотря на это, торнадо обычно образуется в той части урагана, где вертикальный сдвиг ветра является самым большим. Если ураган взаимодействует с фронтом или он поглощает неустойчивый воздух, развитие станет более благоприятным. Некоторые ураганы могут не производить торнадо, в то время как другие развивают несколько влияя на Земли.

В целом торнадо, связанные с ураганами, относительно слабы и недолговечны, особенно по сравнению с теми, которые происходят на равнинах США. Тем не менее, последствия этого природного явления, добавленные к воздействию ураганных ветров, могут привести к огромным разрушениям.

Где чаще всего присходит торнадо

Чаще всего это природное явление встречается в Соединенных Штатах когда теплые, влажные ветры уходят на север от Мексиканского залива весной и летом, где они встречаются с холодными, сухими южными Канадскими фронтами.

В весенние и летние месяцы на равнинах преобладают южные ветры. У истоков этих южных ветров лежат теплые воды Мексиканского залива, которые обеспечивают много теплого, влажного воздуха, необходимого для интенсивного развития грозы. Горячий сухой воздух образуется над более высокими высотами на запад и становится крышкой, когда он распространяется на восток над влажным воздухом залива. Сухой воздух и воздух залива встречаются около земли, где граница известная как сухая линия формируется к западу от Оклахомы.

Торнадо — самые сильные смерчи в природе. В среднем ежегодно сообщается о 800 торнадо, в результате чего порядка 80 человек гибнут и 1500 получают ранения. Это глобальное явление, затрагивающее людей на каждом континенте, кроме Антарктиды.

Как формируются торнадо?

Правда в том, что ученые не до конца понимают, как они формируются. Как правило, торнадо развиваются на несколько тысяч метров над поверхностью земли внутри огромного вращающегося грозового облака. Эта гроза содержит очень сильный вращающийся восходящий поток. Именно это вращение и затягивает всё по пути.

Торнадо начинается с воронкообразного облака, простирающегося от грозовых облаков. Воронка из облака становится видимой из-за капель воды, однако в некоторых случаях может казаться невидимым из-за недостатка влаги. Когда воронкообразное облако находится на полпути между базой и землей, то начинается «торнадо».

Скоростные ветры вращаются вокруг небольшого, относительно спокойного центра и высасывают пыль и мусор, делая это природное явление темнее и более видимым.

Какова длина пути торнадо? Как долго они продлятся? Как быстро они двигаются?

Траектории этого природного явления варьируются от 100 метров до 4 километров в ширину и редко превышают 20 километров в длину. Они могут длиться от нескольких секунд до более часа, однако большинство из них не превышает 10 минут. Большинство путешествуют с юго-запада на северо-восток со средней скоростью 50 км в час, но скорость наблюдается в диапазоне от почти без движения до 100 км в час.

Когда и где происходят торнадо?

Большинство торнадо происходит в относительно плоском бассейне между горой и морем, но никакое государство не застраховано. Пиковые месяцы активности явления апрель, май и июнь. Типичное время наступления — достаточно теплый и знойный весенний полдень и 21 час вечера.

Что вызывает торнадо?

Торнадо формируется под определенным набором погодных условий, в которых три очень разных типа воздуха объединяются определенным образом. Рядом с землей лежит слой теплого и влажного воздуха, наряду с сильными южными ветрами. Более холодный воздух и сильные западные или юго-западные ветры лежат в верхней атмосфере. Перепады температуры и влажности между поверхностью и верхними уровнями создают то, что мы называем нестабильностью. Это необходимый ингредиент для образования природного явления. Третий слой горячего сухого воздуха устанавливается между теплым влажным воздухом при низких уровнях и прохладным сухим воздухом. Этот горячий слой действует как крышка и позволяет теплому воздуху становиться еще более нестабильным. Сложные взаимодействия между восходящим потоком и окружающими ветрами могут заставить восходящий поток начать вращаться и природное явление торнадо рождается.

Что такое шкала ущерба Фуджита?

Доктор Теодор Фудзита исследовавший это явление разработал шкалу повреждений, чтобы обеспечить оценки силы на основе опросов повреждения. Поскольку очень трудно произвести прямые измерения, оценка ветров, основанная на повреждении, является лучшим способом их классификации. Новая усовершенствованная шкала устраняет некоторые ограничения, выявленные метеорологами и инженерами с введением шкалы Фуджиты в 1971 году. Диапазон интенсивностей остается, как и прежде, от нуля до пяти, причем «EF0» является самым слабым, связанным с очень небольшим ущербом, а «EF5» представляет собой полное разрушение, что было в Гринсбурге, штат Канзас, 4 мая 2007 года, классифицированный как «EF5». Шкала EF была принята 1 февраля 2007 года.

Постоянная бдительность и быстрое предупреждение имеют решающее значение, так как это природное явление может нанести удар практически в любом месте в любое время. Большинство торнадо, резкие в начале, недолговечны и часто скрывается под дождем или в темноте. Лучший способ справиться с ними — это готовность.

Какое было самое большое торнадо в мире?

Самое большое торнадо в мире произошла 18 марта 1925 года в США. 747 человек погибли и 2027 получили ранения в штатах Миссури, Иллинойс и Индиана, когда несколько твистеров возникли в этот день. Самый большой из этих торнадо, названный «три-государства», взял 695 жизней и был классифицирован как F5. Он переместился на 300 км по земле со скоростью в 100 км в час. Это продолжалось на земле в течение 7 часов 20 минут.

Каковы самые сильные ветры?

С помощью радара метеорологи зафиксировали, что 3 мая 1999 года один Твистер имел ветры с скоростью 480 км в час на высоте 30 метров. Ученые обнаружили, что сильнейшие ветры обычно происходят на высоте около 100 метров над землей. Однако большинство этого природного явления не имеют скорости ветра свыше 150 км в час.

Хотя они могут произойти в любое время дня и ночи, большинство смерчей формируются в конце дня. К этому времени солнце нагрело землю и атмосферу достаточно, чтобы произвести грозы.

Торнадо. Причины, виды и последствия. Описание и фото

Торнадо (исп. tornado — «смерч») представляет собой вращающийся с огромной скоростью столб воздуха. Торнадо опускается к поверхности земли из облаков. А возникает смерч, когда на большой высоте влажные и теплые ветры, дующие в одном направлении, сталкиваются с прохладными, сухими ветрами, которые дуют в обратном направлении.

Смерч красив и страшен одновременно, но держаться от него в любом случае следует как можно дальше

Вне всякого сомнения, в ряду стихийных бедствий торнадо — самое неистовое. Вращающийся с колоссальной скоростью смерч оставляет после себя тотальные разрушения и запросто может убить зазевавшихся и не укрывшихся от него людей. Нередко он коварно «прячется» за плотной дождевой завесой, чем обманывает бдительность людей.

Верные признаки приближения торнадо — заволакивающие небо темные свинцовые тучи, град и нарастающий гул, похожий на звук приближающегося поезда. В какой-то момент из грозовой тучи к земле опускается вращающаяся воронка-«хобот», состоящая из воздуха и водяного пара. Навстречу ей с земли взметается пылевой вихрь, и они сливаются. Возникший вращающийся воздушный столб со скоростью 50-100 км / ч несется над сушей с жутким ревом, втягивая и сметая все, что попадается на пути.

Непредсказуемый убийца

В отличие от достоверно определяемого направления движения урагана, путь смерча практически непредсказуем. Поэтому в США оповещение за 10 минут до появления торнадо считается серьезным достижением и позволяет избежать многих жертв.

В районе Великих равнин зарождается торнадо

Мощь торнадо колоссальна. Он переворачивает тяжелые грузовики, срывает и коверкает железнодорожные мосты, подхватывает в воздух и швыряет на землю 10-тонные самолеты. Он также может втянуть в себя целое озеро со всей его живностью и унести его на многие километры.

Не меньшую опасность представляют собой и расшвыриваемые смерчем в разные стороны камни, доски, прутья, куски кровли и прочие предметы. Очевидцы свидетельствуют: нередко мелкая галька, разогнанная смерчем, проходит сквозь стекло, оставив лишь пробоину, как от пули. А фасолина похожим образом, не разрушив скорлупу, пронзает яйцо. Документально зафиксированы факты, когда соломинки, словно иглы, впивались в деревья, пробивая их кору, а доски прошивали насквозь деревянные дома. Описаны случаи, когда куры, оказавшиеся в зоне досягаемости торнадо, в одно мгновение теряли свое оперение, ощипанные безжалостным вихрем.

Жуткие разрушения порождает вызываемый торнадо мгновенный скачок атмосферного давления, за считанные секунды падающего и вновь подскакивающего на десятки гектопаскалей. Запертые дома с закрытыми окнами буквально взрываются, попав в смерч.

Смерч уничтожает все на своем пути, оставляя лишь руины

Наблюдать бушующий торнадо страшно даже издалека. Внутри воронки сверкают молнии, возникает свечение неясной природы, а временами светится даже вся нижняя граница «материнского» облака, из которого вырастает воронка. Торнадо, ко всему прочему, является еще и источником электромагнитных полей крайне высокой напряженности, а временами — источником шаровых молний.

Только цифры

Как правило, если смерч рождается над водой, то поперечный диаметр воронки внизу составляет около 20-30 м. Наземный торнадо достигает в нижней части диаметра 200-400 м, а иногда и 1,5-3 км. Воздух внутри воронки, вращаясь с большой скоростью, поднимается вверх, создавая область сильно пониженного давления. Эта особенность усугубляет разрушения и очень затрудняет исследование параметров явления. Смерч попросту уничтожает всю аппаратуру, установленную на его пути.

Места образования смерчей (обозначены на карте красным цветом)

Косвенные оценки говорят о следующем: скорость вращения самого «тихого» вихря превышает 20 м/с, достигая в самых серьезных случаях, по оценкам исследователей, 1300 км/ч. Но и это еще не все! Внутри смерча, как правило, образуются более мелкие турбулентные вихри, скорость вращения которых превышает даже скорость звука (331 м/с) и может достигать, по оценкам ученых, 360 м/с.

Эти гиперзвуковые вихри крайне жестоки и беспощадны. Они могут разрывать на куски людей, сдирать шкуры с животных и вызывать серьезные разрушения. Ученые подсчитали, что суммарная энергия обычного торнадо двухкилометрового диаметра при скорости вращения 60-70 м/с эквивалентна мощности атомной бомбы, взорванной в Нью-Мексико 16 июля 1945 г.

Смерч перемещается вместе с «материнским» облаком со скоростью, в большинстве случаев находящейся в пределах 20-70 км/ч. Однако временами она может достигать даже 210 км/ч!

Механизм образования торнадо

Смерчи во многом имеют общую природу с циклонами, их называют еще мезомасштабными (от греч. mezo — «промежуточный») циклонами.

Схема образования торнадо

По разным причинам на суше или в воде возникает относительно небольшая область пониженного давления. В эту зону устремляются направленные по радиусу к центру воздушные потоки из окружающей среды.

Если в этот момент ветер дует параллельно поверхности земли, каждая создающая такие потоки частица воздуха обретает горизонтальную составляющую движения, вызванную действующей на нее силой ветра. Таким образом, складываясь между собой, эти траектории дают результирующее вращательное движение частиц. Скорость этого движения растет по мере их приближения к центральной части вертикального потока воздуха. Увеличение скорости вращения вызывает возникающая сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли). Она же закручивает поднимающийся вверх теплый воздушный поток, формируя самоподдерживающийся вихрь.

Классификация смерчей

Составной — состоит из двух и более смерчей, образующихся вокруг основного центрального. Мощность таких торнадо бывает разной, и, как правило, она очень велика.

Бичеподобный смерч — наиболее распространенный тип торнадо с тонкой, гладкой, временами довольно извилистой воронкой малого диаметра.

Расплывчатый — напоминает вращающееся с очень высокой скоростью, опустившееся на землю лохматое облако, часто почти черного цвета. Диаметр такого торнадо превышает 0,5 км и временами сопоставим с его высотой. Это самый опасный смерч, нередко составной.

Огненный — возникает как результат извержения вулкана или сильного пожара, когда разрозненные очаги сливаются в один обширный костер, воздух над которым раскаляется и поднимается вверх. В этот процесс затягиваются холодные массы с периферии горения. Прибывающий воздух еще больше раздувает пламя, образуя центростремительные устойчивые потоки, вырастающие до пятикилометровой высоты. Вращение раскалившегося до 500-800 °С воздуха достигает ураганных скоростей. Все, что мгновенно не сгорает, плавится в гигантской топке.

Огненный смерч, возникший во время пожара

Водяной — это воздушно-водяной вихрь небольшого диаметра, возникающий преимущественно в тропических широтах. Он имеет весьма непродолжительное время жизни (10-30 минут), небольшую скорость вращения и передвижения.

Смерч-вихрь — вертикальный вихрь, который, в отличие от торнадо, развивается снизу вверх. Если облако над ним и появляется, то лишь вследствие образования самого вихря.

Вихри в океане — вихреподобные движения океанских вод образуются столкнувшимися течениями. Ярко-зеленый фитопланктон дает возможность наблюдать их с достаточной высоты.

Пыльный (песчаный) вихрь (англ. dust devil) — не связанный с облаками кратковременный вихрь, существующий не более 1-2 минут. Он возникает днем в жаркую, малооблачную погоду у поверхности сильно прогретой солнцем земли. Как правило, он вертикален, имеет 10-40 м в высоту и диаметр 1-5 м.

Но даже такому «малышу» под силу сорвать с земли камешки, песок, мелкие предметы и утащить их на сотни метров.

«Песчаный дьявол» в национальном парке «Амбросели» (Кения)

Известны также снежные, пепловые и невидимые воздушные вихри. Снежные вихри можно увидеть в северных регионах, они достигают подчас 60-метрового роста.

К слову, довольно часто термин «торнадо» относят к наземным вихрям, а «смерч» — к образовавшимся над водой. Но, в принципе, это синонимы.

Торнадо в Гамбурге 1943 г.

Один из наиболее чудовищных огненных смерчей возник во время массированной бомбардировки Гамбурга британскими ВВС летом 1943 г., когда на город было сброшено 2417 тонн фугасных и зажигательных бомб. Диаметр огненного циклона, взметнувшегося на 5 км и бушевавшего несколько часов, составил около 3,5 км.

Поделиться ссылкой

«Мини-торнадо на КАД»: метеоролог назвал причину появления огромного смерча

«Мини-торнадо на КАД»: метеоролог назвал причину появления огромного смерча ДТП и ЧП | Санкт-Петербург | Питер Онлайн | СПБ

16:07 15.07.2021 Новость на карте Пылевой смерч заметили жители Петербурга у КАД. Об этом рассказали в интернете.

В четверг, 15 июля, жителей Петербурга поразил огромный пылевой смерч, «затанцевавший» рядом с Кольцевой автодорогой (КАД). Об этом утром рассказали очевидцы в социальной сети «ВКонтакте» в сообществе «ДТП и ЧП | Санкт-Петербург | Питер Онлайн | СПб». Автор выложил видеозапись и пошутил, что возле трассы вырос «мини-торнадо», пишет «Город+».

Метеоролог Юрий Куткевич рассказал НЕВСКИМ НОВОСТЯМ об этом необычном природном явлении. Эксперт назвал его локальным и уточнил, что причины его появления — существенный перегрев воздуха и почвы.

Смерчи обычно наблюдаются в России на юге, в жарком климате, но сейчас по климату Северная столица приближена к этим южным странам. Часто эти явления возникают возле границ поверхностей с разной температурой.

«Вот, например, вода — суша. Суша нагрелась до 30 градусов и выше, а почва даже больше, доходит и до 40 градусов, а вода остается в пределах 20–22 градусов. Разность нагрева может спровоцировать такие явления. Разница температур приводит к такому, можно сказать, термическому ветру, который возникает между этими двумя средами. Надо еще учитывать, что тут может и давление меняться, и другие характеристики метрологические над этими поверхностями могут меняться, и поэтому [появляется] такое явление», — рассказал Куткевич.

Ранее НЕВСКИЕ НОВОСТИ писали, что синоптик Александр Шувалов напугал россиян — аномальная жара не уйдет из страны просто так. Перед тем как покинуть Россию, она устроит несколько «скандалов» в виде дождей и даже града.

Понравился материал?Подпишись на «Невские новости»

Материалы партнеров:

Почему смерчи — это серьезный климатический вызов для России

Климатологи выяснили, что смерчи на территории России — более частое и опасное явление, чем считалось ранее

Российские климатологи вместе с зарубежными коллегами собрали и проанализировали данные о смерчах над территорией Северной Евразии — России и 14 соседних стран — за последние 11 веков и пришли в выводу, что риск этих природных явлений недооценен. Результаты исследования опровергают общее мнение об исключительной редкости смерчей в этом регионе мира.

Одно из заметных последствий изменения климата — увеличение количества опасных природных явлений.

Количество природных катаклизмов с 1970 по 2019 год.

Исследование показало, что число смерчей растет в последние годы. Хотя этот рост в первую очередь связан с увеличением объема информации. Сейчас число смерчей над сушей Северной Евразии составляет 150 случаев в год. 10—20 из них — сильные, когда скорость ветра более 50 м/с, а 1—3 смерча — разрушительные, со скоростью ветра более 70 м/с. В среднем за год от смерчей в регионе погибают от двух до десяти человек, и до 100 человек получают различные повреждения.

Плотность смерчей на 10 тыс. кв. км в период с 1900 до 2016: (а) все зафиксированные случаи смерчей над сушей и (б) только сильные смерчи (Фото: Monthly Weather Review, Tornadoes in Northern Eurasia)

Смерч — это быстро вращающиеся вихри, возникающие в грозовых облаках особого типа — так называемых мезоциклонах, протяженных облаках с собственной циркуляцией. Теплый влажный воздух поднимается вверх, образуя область низкого давления, куда устремляется холодный воздух. В процессе выделяется большое количество энергии, за счет которой движется смерч. Воронка опускается в виде хобота к поверхности земли или воды. После исчерпания объемов питающего воздуха ослабевает и втягивается в грозовое облако. В нижнем поперечном сечении смерч может достигать диаметра нескольких сотен метров и даже нескольких километров и передвигаться со скоростью до 70 км/ч. Смерчи наблюдаются на всех материках за исключением Антарктиды.

Чтобы получить данные о смерчах с X века до 2016 года, ученые использовали все доступные источники информации: научные исследования, новости в интернете, сканы газет, данные национальных метеослужб, свидетельства очевидцев, сообщения в социальных сетях, спутниковые снимки, сведения Европейской базы данных опасных явлений погоды (ESWD).

Установление информации о смерчах по спутниковым снимкам — определение участков специфически «закрученного» лесоповала (Фото: Monthly Weather Review, Tornadoes in Northern Eurasia)

В итоге было собрано 2879 случаев смерчей над землей и водой. Данные о каждом включают: время и место возникновения, интенсивность по шкале Фудзиты, продолжительность, длину и ширину пути, направление движения и вращения, количество воронок, тип подстилающей поверхности, количество жертв, информацию о воздействии и первичных источниках, степень достоверности события.

Смерчи имеют четкий годовой цикл. Над сушей пик возникновения приходится на май—август и 17—18 часов дня, так как максимальный прогрев поверхности наблюдается в районе 15—16 часов дня, а дальше формируется грозовое облако. Над водой пик сдвигается на позднее лето и первую половину дня, 9—13 часов, это связано с сильным испарением воды с поверхности моря.

Климатологи предложили «ингредиентный» подход к прогнозированию рисков возникновения смерчей. Есть несколько факторов (влажность, температура и так далее), и в момент их критического изменения случается опасное погодное явление. Зафиксировав резкие скачки показателей по данным наблюдений или в моделях прогноза погоды, можно принять меры по защите людей и важных объектов.

Моделирование по этому принципу с учетом изменения климата показало, что риск смерчей в ближайшие годы сильно возрастет на юге Дальнего Востока, в меньшей степени — в средней полосе и Сибири. Мониторинг погоды и внедрение прогноза смерчей в оперативную практику могут значительно снизить разрушительный эффект этих опасных природных явлений.

Ущерб мировой экономике, который наносят природные катаклизмы, с 1900 по 2019 год.

Результаты работы опубликованы в журнале Monthly Weather Review. Исследование поддержано Президентской программой исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ). Руководитель проекта — Александр Чернокульский, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики атмосферы имени А.М. Обухова РАН.

Больше информации и новостей о том, как «зеленеет» бизнес, право и общество в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.

Причины возникновения циклонов, тайфунов, торнадо

Как известно, в экваториальной зоне Земли никогда не бывает тайфунов, смерчей и циклонов. Тропические циклоны появляются в зонах не ближе 50 от экватора. Ветры в циклонах в северном полушарии дуют против часовой стрелки, а в циклонах в южном полушарии дуют по часовой стрелке. В этом проявляется полное совпадение с проведенными экспериментами. Здесь мы сошлемся на исследования ученого-метеоролога С.П.Хромова. В статьях Циклон и Циклон тропический этот ученый отмечает, что ветры в циклонах в северном полушарии дуют против часовой стрелки, а в циклонах в южном полушарии дуют по часовой стрелке. Соответственно, ветры в антициклоне в северном полушарии дуют по часовой стрелке [5]. На рис. 10, в качестве примера, показано какой вид имеют циклоны при наблюдении с большой высоты. Это изображение было приведено на сайте: http://www.accuweather.com

Спирали проявляют себя очень часто в природных явлениях. В спирали закручены Галактики. Спиральное движение наблюдается в циклонах. ДНК также представляет собой спиральную конструкцию.

Направления ветров в циклонах против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии традиционно объяснялось влиянием отклоняющей силы Кориолиса, возникающей при вращении Земли [3,4]. Отсутствием силы Кориолиса на экваторе соответственно традиционно объяснялось отсутствие циклонов в зоне экватора. Мы специально проверили на наших моделях, насколько справедливы такие утверждения. Мы искуственно затормаживали и полностью останавливали нашу маленкую Землю при проведении экспериментов. Вихри по-прежнему наблюдались в верхней половине шара и внижнем полушарии. При этом ни их интенсивность, ни их направление вращения не зависели ни от вращения намагниченного шара, ни от его остановки. В зоне условного экватора, при заторможенном намагниченном шаре, движение жидкости параллельно экватору оставалось таким же безвихревым, как и при вращении шара.

Мы считаем, что в механизме образования циклонов, торнадо, смерчей основной вклад вносят не конвекционные потоки воздуха, а электрические токи в атмосфере и магнитное поле Земли.

Сила Кориолиса также проявляется, но она не является единственной и основной. На наш взгляд кориолисова сила маскирует тот физический эффект, который играет основную роль. Эти два фактора действуют совместно. При этом один из факторов — силу Кориолиса, ученые учитывали, а другой фактор не учитывали.

Еще в 1908 были обнаружены в полярных зонах сильные электрические токи, направленные к Земле. Их называют авроральными электроструями. Затем были обнаружены и экваториальные электроструи. Мы считаем, что электрические токи в атмосфере и магнитное поле Земли приводят к возникновениям атмосферных явлений — циклонов, смерчей. Смерчи или атмосферные вихри, возникают в грозовом облаке и распространяются к земле

Мы считаем, на основании приведенных модельных экспериментов, что основные явления в атмосфере, происходят от влияния космической батареи , образованной отрицательным зарядом радиационного пояса Земли и положительным зарядом приполярных космических зон в условиях магнитного поля Земли (рис. 4). Эта же космическая батарея является энергоисточником, обеспечивающим вращение Земли. Ее постоянно заряжает солнце своим солнечным ветром. После вспышек на солнце заряд космической батареи возростает, что может служить причиной колебаний скорости вращения Земли. Этот же механизм вносит свой вклад в образование зон холода в полярных областях. Этот же механизм вносит свой вклад в образование и поддержание вечной мерзлоты. Этот же механизм приводит к образованию циклонов, вихрей, смерчей. Как видим, и вращение планеты, и возникновение полярного холода, и появление вечной мерзлоты, и образование вихрей, циклонов, торнадо, и температурные эффекты в циклонах и смерчах обусловлены единым механизмом.

Некоторые предположения

Если считать, что для Земли проявляется такой же температурный эффект, как в нашем эксперименте, то в зоне земной оси должно наблюдаться понижение температуры. Это должно приводить к образованию твердой фазы в жидком ядре Земли. Внутри жидкого ядра по земной оси должен располагаться твердый керн

На наш взгляд, Земля имеет несколько иное внутренне строение, вопреки тому, как принято считать. Мы считаем, что расплавленное ядро планеты пронизывает твердый керн в направлении от одного полюса к другому. Твердый керн образуется по причине понижения температуры на оси вращения Земли. Наличие твердого керна приводит к тому, что расплавленная зона внутри Земли, по нашему предположению, имеет не шарообразную форму. Мы предполагаем, что расплавленное ядро Земли имеет форму тора. По нашему мнению, для проверки этого предположения можно провести исследования различий распространения сейсмических волн вдоль земной оси и поперек ее.

И еще несколько предположений. Как известно, примерно каждые 500 тыс. лет на Земле происходит смена полярности магнитных полюсов. Северный и южный магнитные полюсы планеты меняются местами. Согласно нашим экспериментам, если произойдет смена магнитных полюсов, то это приведет к изменению направления вращения Земли. Солнце станет всходить на западе, а заходить на востоке.

Факты и информация о торнадо

Торнадо — это вертикальные воронки быстро вращающегося воздуха. Их ветры могут достигать скорости 250 миль в час и могут расчистить путь шириной в милю и длиной 50 миль.

Известные также как смерчи, смерчи возникают во время грозы и часто сопровождаются градом. Гигантские непрекращающиеся грозы, называемые суперячейками, порождают самые разрушительные торнадо.

Эти сильные штормы случаются по всему миру, но Соединенные Штаты являются главной горячей точкой, из-за которой ежегодно происходит около тысячи торнадо.

«Аллея торнадо», регион, который включает территорию в восточном штате Южная Дакота, Небраска, Канзас, Оклахома, северный Техас и восточный Колорадо, часто является домом для самых мощных и разрушительных из этих штормов. Торнадо в США является причиной 80 смертей и более 1500 травм в год.

Что такое торнадо?

Торнадо — это сильно вращающийся столб воздуха, который простирается от грозы до земли. Часто это предвещает темное зеленоватое небо. Сгущаются черные грозовые тучи.Может выпасть град размером с бейсбольный мяч. Вдруг появляется воронка, словно спускающаяся из облака. Воронка ударяется о землю и грохочет вперед со звуком приближающегося грузового поезда. Торнадо рвет все на своем пути.

Торнадо — одни из самых разрушительных сил природы. Узнайте, как образуются торнадо, как они оцениваются и в какой стране происходят самые сильные торнадо.

В каждом штате США есть твистеры, но Техас держит рекорд: в среднем 120 в год.Сообщалось о торнадо в Великобритании, Индии, Аргентине и других странах, но чаще всего они наблюдаются в Соединенных Штатах.

Связанные со смерчами водяные смерчи — это слабые вихри, которые образуются над теплой водой. Иногда они перемещаются вглубь суши и становятся смерчами.

Пылевые дьяволы — это маленькие, быстро вращающиеся столбы воздуха, которые становятся видимыми благодаря собираемой ими пыли и грязи. Пылевые дьяволы не связаны с грозами. Либо огненные смерчи, которые могут возникать из-за лесных пожаров.

Что вызывает торнадо?

Самые сильные торнадо исходят от суперячейков, больших гроз, ветры которых уже вращаются. Примерно одна из тысячи штормов становится суперячейкой, а каждая пятая или шестая суперячейка порождается торнадо.

Торнадо могут возникать в любое время года, но они более обычны в течение определенного сезона, который начинается ранней весной в штатах вдоль Мексиканского залива. Сезон следует за реактивным потоком — поскольку он движется дальше на север, то же самое происходит и с активностью торнадо.В мае обычно бывает больше торнадо, чем в любой другой месяц, но смерчи в апреле иногда бывают более сильными. Дальше на север торнадо чаще случаются в конце лета.

Хотя они могут возникать в любое время дня и ночи, большинство торнадо формируются ближе к вечеру. К этому времени солнце нагрелло землю и атмосферу достаточно, чтобы вызвать грозу.

Торнадо образуются, когда теплый влажный воздух сталкивается с холодным сухим воздухом.

Более плотный холодный воздух выталкивается поверх теплого, что обычно вызывает грозы.Теплый воздух поднимается сквозь более холодный воздух, вызывая восходящий поток. Восходящий поток начнет вращаться, если ветер резко изменится по скорости или направлению.

По мере того, как вращающийся восходящий поток, называемый мезоциклом, втягивает больше теплого воздуха от движущейся грозы, его скорость вращения увеличивается. Холодный воздух, подаваемый реактивной струей, сильная ветровая полоса в атмосфере, дает еще больше энергии.

Капли воды из влажного воздуха мезоциклона образуют воронкообразное облако. Воронка продолжает расти и в конце концов спускается из облака.Когда он касается земли, он превращается в торнадо.

Рон Джонсон, Peoria Journal Star / AP

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Характеристики торнадо

Вихри обычно сопровождаются или предшествуют сильным грозам и сильным ветрам. Град тоже обычное дело.

Когда торнадо ударяется о землю, он может прожить от нескольких секунд до трех часов.

Средний твистер имеет ширину около 660 футов и движется со скоростью 30 миль в час.Большинство из них не проходят больше шести миль перед смертью.

Однако массивные торнадо — те, которые способны привести к обширным разрушениям и множеству смертей — могут распространяться со скоростью 300 миль в час.

Эти измерения являются наилучшей оценкой ученых. Анемометры, которые измеряют скорость ветра, не могут противостоять огромной силе торнадо, регистрирующей их.

Используя единицы F0 — F5, шкала Fujita измеряет интенсивность торнадо, анализируя ущерб, нанесенный смерчем, а затем сравнивая его со скоростью ветра, оцененной для нанесения сопоставимого ущерба .В США теперь используется шкала EF (Enhanced Fujita), которая учитывает больше переменных при назначении скорости ветра для торнадо.

Уничтожение торнадо

Ежегодно в Соединенных Штатах смерчи наносят ущерб около 400 миллионов долларов и в среднем убивают около 70 человек.

Сильный ветер раздирает дома и предприятия. Ветры также могут разрушать мосты, переворачивать поезда, запускать автомобили и грузовики, срывать кору с деревьев и высасывать всю воду из русла реки.

Сильный ветер иногда убивает или травмирует людей, катая их по земле или роняя с опасной высоты. Но большинство жертв торнадо поражается летящими обломками — кровельной черепицей, битым стеклом, дверями, металлическими прутьями.

Среднее количество смертей в год в Соединенных Штатах было выше до того, как были внедрены улучшенные системы прогнозирования и предупреждения.

Как прогнозируются торнадо

Метеорологи Национальной метеорологической службы США используют доплеровский радар, спутники, метеозонды и компьютерное моделирование, чтобы следить за небом в поисках сильных штормов и торнадоидов.

Доплеровские радары регистрируют скорость ветра и определяют области вращения во время гроз. С тех пор, как используется доплеровский радар, время предупреждения о торнадо выросло с менее чем пяти минут в 1980-х годах до в среднем 13 минут к концу 2000-х годов.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1/13

В Южной Дакоте разразилась гроза суперячейки. Среди самых сильных штормов суперячейки могут приносить сильный ветер, град и даже смерчи. ( Посмотреть больше фотографий экстремальной погоды .)

Удары молнии

Гроза в суперячейке в Южной Дакоте. Среди самых сильных штормов суперячейки могут приносить сильный ветер, град и даже смерчи. (См. Больше фотографий экстремальной погоды.)

Фотография Джима Рида, National Geographic

Когда погодные условия способствуют образованию торнадо, Национальная метеорологическая служба выпускает слежение за торнадо.Когда торнадо обнаруживается или отображается на радаре, выдается предупреждение о торнадо.

Некоторые ученые, любители метеорологии и адреналиновые наркоманы отправляются в путь во время сезона торнадо, чтобы преследовать штормы. Исследователи спешат разместить датчики на путях торнадо. Датчики измеряют такие данные, как скорость ветра, атмосферное давление, влажность и температура.

Задача исследователей — оказаться в нужном месте в нужное время. Каждое утро они изучают погодные условия и направляются к месту, где, скорее всего, появится твистер.Они проезжают через сильные штормы, уклоняются от молний, сталкиваются с внезапными наводнениями и получают град — иногда в течение многих лет — прежде чем когда-либо заметят торнадо.

Все подвержены значительному риску. В 2013 году исследователь National Geographic Explorer Тим Самарас и его команда были убиты при попытке изучить торнадо в Оклахоме. (См. Фотографии работ Самара.)

Как образуются смерчи? | NOAA SciJinks — Все о погоде

Краткий ответ:

Торнадо образуется из большой грозы.Внутри грозовых туч теплый влажный воздух поднимается вверх, а холодный — вместе с дождем или градом. Эти условия могут вызвать вращающиеся воздушные потоки внутри облака. Хотя вращающиеся токи начинаются горизонтально, они могут превратиться в вертикальные и упасть из облака, превратившись в торнадо.

Тяжелые темные тучи свисают низко, вываливая ведра с дождем и градом. Внезапно из-под облака падает извилистый столб серого цвета.Некоторое время он висит в небе. Затем он простирается до земли. Когда он касается, он становится еще темнее, поскольку его свирепые кружащиеся ветры собирают пыль, мусор и, если скорость ветра достаточно высока, коров, машины, крыши, мобильные дома, деревья и все остальное, что плохо закреплено в земле.

Сильный торнадо может подхватить массивные объекты, например грузовики, и сбросить их за много миль.

Что заставляет облако совершать одно из таких мощных нападений на поверхность Земли? Как получается, что неистовый вихрь может образоваться в облаке, а затем достигнуть земли и сотворить осколки и хаос всего на своем пути?

Плохой год для Аллеи Торнадо… и Алабама

Апрель 2011 года установил рекорд США по количеству торнадо за любой месяц.

В среднем в США ежегодно происходит около 1000 торнадо. Район Среднего Запада, состоящий из десяти штатов, был назван «Аллеей торнадо» в знак признания его привлекательности для торнадо. Однако смерчи могут возникнуть в любом состоянии. В 2011 году особенно сильно ударили по Алабаме: торнадо с рейтингом EF-5 (самый интенсивный) по расширенной шкале Фуджиты обрушились на Хаклсбург и Бирмингем.

Изображения с GOES-13 позволили синоптикам предвидеть беду, которая вот-вот обрушится на Алабаму.Щелкните изображение для анимации.

При большинстве погодных явлений, даже при ураганах, вы знаете, чего ожидать. Прогноз погоды даст вам предупреждение за несколько часов и некоторое представление о том, что вас ждет. Эта информация отчасти благодаря надежным спутникам, которые постоянно следят за погодой.

Однако точное предсказание торнадо — это совсем другое дело. В одну минуту просто идет дождь или град, а в следующую минуту крыша или даже весь дом исчезают. Если вам повезло, у вас и вашей семьи было несколько секунд, чтобы найти какое-нибудь укрытие, где вас не подхватит сильный ветер или не нанесут серьезные травмы крупными кусками летящего мусора.

Откуда они?

Откуда берутся эти жестокие и непредсказуемые бури? Почему они разрушают одни здания, а другие оставляют нетронутыми поблизости? И есть ли способ, которым синоптики могли бы предупредить людей прямо на их пути?

Определенные условия повышают вероятность торнадо. Таким образом, они в некоторой степени предсказуемы. Но никто никогда не знает, когда, где, насколько интенсивно и сколько торнадо вызовет гроза.

Условия для торнадо созревают, когда воздух становится очень нестабильным, когда ветры на разных высотах дуют в разных направлениях или с разной скоростью — это состояние называется сдвигом ветра. Первый результат — сильная гроза.

Внутри огромной грозовой тучи теплый и влажный воздух поднимается вверх, а прохладный воздух падает вместе с дождем или градом. Все эти условия могут привести к катящимся, вращающимся воздушным потокам внутри облака. Хотя этот вращающийся столб воздуха начинается горизонтально, он может легко перейти в вертикальное положение и выпасть из облака.Когда он касается земли, это смерч. . . и большая проблема ни с чем на своем пути.

Ветры внутри вращающейся колонны некоторых торнадо — самые быстрые из всех на Земле. Они были разогнаны со скоростью более 300 миль в час! Иногда вращающийся столб воздуха отрывается от земли, а затем снова приземляется на некотором расстоянии на своем пути. Все это кажется очень волей-неволей и заставляет задуматься: «Почему они, а не мы?» Или просто «почему мы?»

Сравнение торнадо

Трудно напрямую измерить ветер в торнадо.Таким образом, они оцениваются по количеству нанесенного ущерба. Вот шкала, которую метеорологи используют для описания интенсивности торнадо на основе повреждений.

УЛУЧШЕННЫЙ МАСШТАБ FUJITA
EF №	3-секундный порыв (миль / ч)
0	65-85
1	86-110
2	111-135
3	136-165
4	166-200
5	Более 200

Можно еще предупредить?

Метеорологические спутники серии GOES-R

от NOAA справляются с задачей лучше, чем более ранние спутники, в определении штормов, которые могут вызвать торнадо.Эти спутники могут быстрее отслеживать движение облаков, чтобы идентифицировать сильный шторм, как только он разовьется. Они также лучше понимают, что на самом деле происходит внутри облака: какие характеристики облака указывают на сильный шторм и сколько молний оно производит. Все эти измерения влияют на вероятность того, что облако вызовет торнадо.

Спутники серии

GOES-R будут лучше видеть, что на самом деле происходит внутри облака: сколько молний он производит, свойства верхней границы облаков и движение облаков.Все эти измерения влияют на то, насколько вероятно, что облако будет создавать торнадо, и какие торнадо оно может вызвать.

Снимок, сделанный с помощью спутника GOES-16, на юго-западе Айовы, 28 июня 2017 г., вызывающий торнадо.

Мы не можем предотвратить торнадо, но чем больше у нас будет предупреждений, тем больше жизней будет спасено.

Типы и причины смерчей

Торнадо — это сильный турбулентный столб воздуха, который быстро движется и удерживает контакт с поверхностью земли, и вертикально сформированное облако, несущее плотные водяные пары, называемое кучево-дождевым облаком.Обычно смерчи имеют форму воронки, но форма и структура могут варьироваться в зависимости от климатических условий. Нижний конец вихря окружен облаком пыли и мусора. Торнадо образуются из очень больших гроз, называемых суперячейками.

Торнадо могут быть очень разрушительными по своей природе, их скорость колеблется от 110 до 300 миль в час и может длиться от 1-2 часов до 4 часов, в крайних случаях, и может достигать 75 футов в высоту. Торнадо также иногда случаются в юго-центральной и восточной Азии, северной и восточно-центральной Южной Америке, Африке, Северо-Западной и Юго-Восточной Европе, Западной и Юго-Восточной Австралии и Новой Зеландии.Чаще всего торнадо наблюдаются на Аллее Торнадо, от штатов Техас до Айовы в Соединенных Штатах. За исключением Антарктиды, торнадо могут возникать где угодно.

Типы смерчей

Существуют различные типы торнадо, и их можно охарактеризовать в зависимости от уровня ущерба, который они могут причинить. Шкала Fujita или Enhanced Fujita (EF) — это эталонная шкала для характеристики торнадо в соответствии с величиной разрушения. EF0 — наименее разрушительный, а EF6 — самый экстремальный.

Существуют разные типы торнадо, которые наблюдаются во всем мире. Вот некоторые из них:

В таких случаях два или более столбов воздуха вращаются вокруг общего центра. Эти вихри часто создают небольшие участки с более серьезным повреждением вдоль основного пути торнадо. Сами вихри вращаются в периферийной области глаза смерча.

Это торнадо, образующийся над водоемом, обычно океаном или морем. Они похожи на мезоциклонические грозовые смерчи, но образуются над водоемом.Водяной смерч не является разрушительным смерчем, поскольку его длина составляет менее 2 км. Торнадо такого типа причиняют ущерб, который обычно составляет EF2 или меньше.

Они похожи на смерчи из водяных смерчей с точки зрения относительной слабости, короткого срока службы и небольшой гладкой воронки для конденсата, которая часто не достигает поверхности. Вращающегося восходящего потока нет — вращательное движение происходит у земли. Обычно они слабее обычных торнадо, но могут создавать ветры, которые могут нанести серьезный ущерб.

Они похожи на обычные смерчи из вертикально вращающегося столба воздуха. Но они происходят под чистым небом и очень слабые. Они образуются, когда в жаркий день у земли образуется сильный горячий восходящий поток. Торнадо Пыльный Дьявол возникает, когда солнце нагревает сушу, образуя спиральный столб воздуха. Эти типы торнадо широко известны в Австралии как «вилли-вилли».

Этот тип торнадо имеет порывистый вертикальный восходящий поток воздуха. Они не связаны с облачной базой.Они образуются, когда холодный сухой восходящий поток воздуха смешивается с влажным холодным воздухом, который неподвижен, что приводит к эффекту качения. Gustnado недолговечен и длится от нескольких секунд до минут.

Причины торнадо

Торнадо вызваны чрезвычайно большими, нестабильными грозами и сдвигом ветра в нижних слоях атмосферы. Под нестабильностью понимаются жаркие и влажные условия в нижних слоях атмосферы и более прохладные условия в верхних слоях атмосферы. Из-за различий в давлении пара горячего и холодного воздуха горячий воздух поднимается вверх, а холодный воздух опускается вниз.Под сдвигом ветра понимается изменение направления ветра и увеличение скорости ветра с высотой.

Формирование торнадо происходит по установленной схеме из простых шагов. Во-первых, когда приближается гроза, направление и скорость ветра изменяются в верхней части атмосферы и вызывают невидимый эффект горизонтального вращения в нижней части. Во-вторых, горизонтальный воздух наклоняется к вертикальному из-за восходящего потока горячего воздуха. В конечном итоге он превращается в спираль диаметром от 2 до 6 миль вращающегося воздуха.В-третьих, вращающееся пристенное облако, исходящее из центра шторма (очага шторма), формируется в качестве основного облака. В этом регионе нет дождей. Буквально через несколько мгновений образуется торнадо, который начинает яростно вращаться на высокой скорости и причинять хаос.

Даже слабые торнадо могут возникать при сильных условиях сдвига ветра, но атмосфера не очень нестабильна, поскольку для образования торнадо необходимы как нестабильность, так и сдвиг ветра. Например, в Калифорнии зимой, когда появляется сильная система низкого давления.Точно так же слабые торнадо могут возникать, когда воздушная масса очень нестабильна, но имеет небольшой сдвиг ветра .

Торнадо очень опасны, и если вы находитесь рядом с ним, вам, вероятно, следует укрыться и подождать. Наблюдать за торнадо тоже очень интересно, но всегда будьте в безопасности, наблюдая за торнадо, так как каждый не может быть преследователем шторма со всеми счастливыми звездами!

Ссылки: weatherquestions

Изображение предоставлено: MaldenDj, Carlye Calvin

Что такое торнадо и что их вызывает

А Торнадо — это сильно вращающийся столб воздуха, выходящий из гроза на землю.Самые сильные торнадо вращаются. скорость ветра 250 миль в час и более. Они способны вызывать экстремальные разрушение, в том числе выкорчевывание деревьев и хорошо построенных построек, и превращение обычно безвредных объектов в смертоносные ракеты. Большинство торнадо всего несколько десятков ярдов в ширину и лишь ненадолго приземляются, но сильно разрушительные сильные торнадо могут проложить пути шириной более мили и более 50 миль в длину. Хотя сильные торнадо составляют лишь 2% всех торнадо, они ответственны за почти 70% всех смерчей. смертельные случаи, связанные с торнадо.
Формация
Торнадо развиваются из-за сильной грозы в теплом, влажном, нестабильном воздухе вдоль и впереди холодных фронтов. Такие грозы также могут вызывать большие град и разрушительные ветры. Когда сильные весенние штормовые системы производят большие, устойчивые области, способствующие развитию торнадо, крупные могут возникнуть вспышки. В конце весны ураганные грозы могут развиваются в южной части Высоких равнин по «сухой линии», граница раздела между теплым влажным воздухом на востоке и горячим сухим воздухом на западе.Из передний хребет Скалистых гор на юг, в Техас Панхолд, наклонный поток нестабильного воздуха может вызвать ураганные грозы развивать. Торнадо, как правило, меньше и реже, но происходящие к западу от Скалистых гор США, также вызывают наносить ущерб и угрожать жизни ежегодно.
тропический штормы и ураганы также вызывают торнадо. Таких смерчей больше всего обычно справа и впереди штормовой тропы или центра шторма, как он выходит на берег. В 1967 году ураган Беула произвел 148 торнадо. совершил выход на берег в южном Техасе.
Меры предосторожности
Пока торнадо могут быть очень разрушительными и потенциально смертельными, своевременными меры предосторожности могут спасти жизни и уменьшить материальный ущерб. Во время активного погода, будьте в курсе прогноза, слушая радио, телевидение, или погодное радио NOAA. Обратитесь в местную национальную метеорологическую службу. (NWS), Управление по чрезвычайным ситуациям Браунсвилля, местное агентство по чрезвычайным ситуациям или отделение Американского Красного Креста для получения дополнительной информации о вашем риске от торнадо.
Weather Wiz Kids Информация о погоде для детей
Торнадо

Что такое торнадо?
Торнадо — это сильно вращающийся столб воздуха, простирающийся от грозы до земли. Самый жестокий торнадо способны нанести огромные разрушения при скорости ветра до 300 миль / ч Они могут разрушать большие здания, выкорчевывать деревья и швырять машины сотнями. ярдов. Они также могут загонять солому в деревья. Пути повреждения могут быть чрезмерными от одной мили шириной до 50 миль в длину.В среднем за год происходит 1000 торнадо. сообщается по всей стране.

Как образуются торнадо?
Большинство торнадо образуются от грозы. Вам нужен теплый влажный воздух с Мексиканского залива и прохладный, сухой воздух из Канады. Когда эти две воздушные массы встречаются, они создают нестабильность в атмосфере. Изменение направления ветра и увеличение скорость ветра с увеличением высоты создает невидимое горизонтальное вращение эффект в нижних слоях атмосферы.Поднимающийся в восходящем потоке воздух наклоняет вращение воздуха из горизонтального в вертикальное. Область вращения шириной 2-6 миль, теперь проходит через большую часть шторма. Формируются самые сильные и сильные торнадо в пределах этой области сильного вращения.

Нажмите здесь , чтобы узнать больше о торнадо от NOAA.
Какие бывают другие факторы образования торнадо?
Требуется несколько условий для развития торнадо и грозовых облаков, с которыми большинство торнадо связаны.Обильная влажность низкого уровня необходима для способствуют развитию грозы и «спускового крючка» (возможно, холодный фронт или другая низкоуровневая зона сходящихся ветров) необходима для подъема влажный воздух наверху. Как только воздух начинает подниматься и становится насыщенным, он продолжит подниматься на большую высоту, чтобы образовать грозовое облако, если атмосфера нестабильная. Неустойчивая атмосфера — это та, в которой температура быстро уменьшается с высотой. Атмосферная нестабильность также может возникать в сухом состоянии. воздух покрывает влажный воздух у поверхности земли.Наконец, торнадо обычно образуются в районах, где ветры на всех уровнях атмосферы не только сильны, но также поверните с высотой по часовой стрелке или в обратном направлении.

Как выглядят торнадо?
Торнадо могут иметь форму традиционной воронки, или в форме тонкой веревки. Некоторым они кажутся дымными, и другие содержат «множественные вихри», которые представляют собой небольшие отдельные торнадо. вращаясь вокруг общего центра.Даже другие могут быть почти невидимыми, если только кружащаяся пыль или мусор на уровне земли как единственный признак присутствие торнадо.

Что такое облако воронки?
Воронкообразное облако — это вращающийся конусообразный столб воздуха, идущий вниз от основания гроза, но не касаясь земли. Когда он достигает земли, это называется торнадо.

Как сделать торнадо прекратились?
Не полностью понял, как именно торнадо образуются, растут и умирают.Исследователи торнадо все еще пытаются разгадать загадку торнадо, но за каждую деталь, которая кажется подходят они часто открывают новые части, которые необходимо изучить.

Что такое суперячейка гроза?
Суперячейка Гроза — это долгоживущая гроза, восходящие и нисходящие потоки которой находятся в почти баланс. Эти штормы имеют наибольшую тенденцию вызывать торнадо, которые оставаться на земле в течение длительного времени. Грозы Supercell могут производить сильные торнадо с ветром, превышающим 200 миль в час.

Что такое мезоциклон?
Мезоциклон — это вращающийся вихрь воздуха в грозе суперячейки. Мезоциклоны не всегда производят торнадо.

Что такое микровзрыв?
Микровзрыв — это нисходящий поток (опускание воздуха) в гроза размером менее 2,5 миль. Хотя микропорывов нет. так же широко известные, как торнадо, они могут вызывать сравнимые, а в некоторых случаи, худшие повреждения, чем наносят некоторые торнадо.На самом деле, скорость ветра очень высока. поскольку в экстремальных случаях микровзрыва возможны 150 миль в час.

Что такое стена-облако?
Стенная туча — резкое опускание без дождя кучево-дождевое основание в низко висящее вспомогательное облако. Стенное облако обычно расположен в юго-западной части шторма. Вращающееся пристенное облако обычно развивается раньше торнадо или воронкообразных облаков.
Что такое водяной смерч?
Водяной смерч — это просто слабый торнадо, образующийся над водой.Они наиболее распространены вдоль Персидского залива. Морской берег. Водяные смерчи иногда могут перемещаться вглубь суши, превращаясь в смерчи, причиняющие ущерб и травмы.
Что такое град?
Град образуется при малой воде капли улавливаются восходящим потоком грозы. Эти капли воды поднимались все выше и выше в небо, пока не превратились в лед. Однажды они станут тяжелыми, они начнут падать. Если более мелкие градины попадут в снова восходящий поток, они получат больше воды и поднимутся выше в небо и стать больше.Когда их снова поднимают, они замирают и падают. Этот происходит снова и снова, пока град не станет слишком тяжелым, а затем упадет до земля.
Что такое самая большая градина, зарегистрированная в США?
Согласно По данным Национальной метеорологической службы, самая большая градина имеет диаметр 8 дюймов и весит примерно 2 фунта. Он упал в Вивиан, Южная Дакота, 23 июля. 2010.
Что такое густнадо?
Густнадо — недолговечный, относительно слабый вихрь, образующийся вдоль фронта порыва.Фронт порыва — это волна очень порывистый ветер на переднем крае оттока воздуха при грозе. Gustnadoes не торнадо. Они не связаны ни с каким вращением основания облака. Но поскольку порывы ветра часто имеют вращающееся облако пыли на уровне земли, они иногда ошибочно называют торнадо. Густнадо может нанести небольшой урон.
Что такое смерч?
Наземный смерч очень слабый торнадо, не связанный с пристенным облаком или мезоциклоном.Это наземный эквивалент водяного смерча.

Что такое пыльный дьявол?
Пылевой дьявол вообще образуется под жарким солнцем в поздние утренние или ранние полуденные часы. Эти в основном безобидные вихри и вызываются легким пустынным бризом, который создать клубящийся шлейф пыли со скоростью, редко превышающей 70 миль в час. Они отличаются от торнадо в том смысле, что они не связаны с грозой (или какой-либо другой облако) и обычно очень слабые.

Когда торнадо наиболее вероятно происходить?
Торнадо может случиться где угодно время года и в любое время суток.В южных штатах пик Сезон торнадо длится с марта по май. Пиковое время торнадо в в северных штатах летом. У нескольких южных штатов есть второй пик время для вспышек торнадо осенью. Наиболее вероятны торнадо между 15:00 и 21:00
Где наиболее вероятно возникновение торнадо?
География центральной части США Штаты, известные как Великие равнины, подходят для того, чтобы принести все ингредиенты. вместе образует торнадо.Обычно здесь происходит более 500 торнадо. области каждый год, поэтому она широко известна как «Аллея торнадо». Техас, Оклахома, Канзас, Небраска, Южная Дакота, Северная Дакота, Айова, Миссури, Арканзас и Луизиана составляют Аллею Торнадо.
Знай Lingo
TORNADO WATCH — В вашем районе возможны смерчи. Следите за радио или телевидением Новости.
TORNADO WARNING -A Торнадо либо находится на земле, либо был обнаружен доплеровским радаром.Стремиться немедленно убежище!
Щелкните здесь , чтобы узнать, есть ли активные предупреждения в вашем районе.

Знайте факты
Торнадо могут возникать в любое время года.

Никакая местность не застрахована от торнадо.

Никогда открывать окна в сложных погодных условиях. Это позволяет повредить ветер и мусор. войти в структуру.

69% всех торнадо помечены как «слабые торнадо», что означает, что они имеют продолжительность жизни 1-10 + минут и ветры менее 110 миль / ч

29% всех торнадо помечены как «сильные торнадо», что означает, что они длятся 20 минут или дольше и скорость ветра достигает 110-205 миль в час.

2% всех торнадо помечены как «жестокие» торнадо »и могут длиться более часа.
Fujita Scale of Tornado Intensity
миль / ч миль / ч миль / ч миль / ч
SCALE СКОРОСТЬ ВЕТРА ВОЗМОЖНО УЩЕРБ Enhanced,
Operational
Fujita Scale
F0 40-72 миль / ч Легкое повреждение: Ветви обломанные деревья; незначительное повреждение кровли EFO
65-85 миль / ч
F1 73-112 миль / ч Средний урон: деревья щелкнул; передвижной дом оттолкнулся от фундамента; кровли повреждены EF1
86-110 миль / ч
F2 113-157 Значительный ущерб: Снесены передвижные дома; деревья вырваны с корнем; прочные дома без крыши EF2
111-135 миль / ч
F3 158-206 Серьезные повреждения: Поезда перевернутый; автомобили оторвались от земли; у прочных домов есть внешние стены сдул EF3
136-165 миль / ч
F4 207-260 Разрушительный урон: Дома выровняли, оставив груды мусора; машины брошены на 300 ярдов и более в воздух EF4
166-200 миль / ч
F5 261-318 Невероятный урон: Прочно построенные дома полностью разрушены ветром; ракет размером с автомобиль произведено EF5
более 200 миль / ч

Советы по безопасности Tornado
ПЕРЕД A TORNADO: Составьте план на случай катастрофы.Убедитесь, что все знают, куда идти в случае грозит торнадо. Убедитесь, что вы знаете, в каком округе или округе вы живете. Подготовьте для дома набор с продуктами первой необходимости. Имейте достаточно еды и воды для минимум 3 дня.
ВО ВРЕМЯ ТОРНАДО: Идите в подвал. Если вы это сделаете не иметь подвала, перейдите во внутреннюю комнату без окон на нижнем этаже например, в ванной или туалете. Если можете, залезьте под прочный кусок мебель, как стол. Если вы живете в передвижном доме, выходите.Они предлагают небольшая защита от торнадо. Выходи из автомобилей. Не пытайтесь обогнать торнадо в своей машине, немедленно покинуть его. Если ты на улице, иди в канаву или низину и лечь в нее. Держитесь подальше от упавшей силы линий и держитесь подальше от поврежденных участков.
ЕСЛИ ВЫ В ШКОЛЕ ВО ВРЕМЯ ТОРНАДО: Каждая школа должна иметь план действий на случай стихийных бедствий и частые тренировки. Подвалы предлагают лучшую защиту. Школы без подвалов следует использовать внутренние помещения и коридоры на нижнем этаже вдали от окон.Присядьте на колени и защитите голову руками.

ПОСЛЕ A ТОРНАДО: Оставайтесь в помещении, пока не станет безопасно выйти. Проверьте, нет ли травм или попавших в ловушку людей, не подвергая себя опасности. Остерегайтесь сбитой мощности линий. Осмотрите свой дом с помощью фонарика.
Торнадо Действия
Урок Plan: Вот несколько отличных планов уроков по изучению торнадо безопасность. Примечание. Это PDF-файл, поэтому вам потребуется Adobe Acrobat Reader.
Эксперимент с торнадо: Здесь отличный эксперимент, который позволяет детям устроить торнадо в бутылка.

Эксперимент с торнадо: Вот отличный эксперимент, который позволяет детям сделать торнадо в банке.

Эксперимент с давлением: Вот эксперимент, который показывает, как давление создается в нашей атмосфере за счет всасывания яйцо в бутылке. Это очень крутой эксперимент!
Сделать барометр Эксперимент: Вот эксперимент, который позволяет детям сделать барометр.
Эксперимент по испарению: Здесь это эксперимент, который показывает детям, как происходит испарение.

Идеи проектов для Science Fair: Вот полный список проектных идей научной ярмарки. Откройте для себя науку, лежащую в основе погода, которая влияет на нас каждый день.
Причины и последствия торнадо
Торнадо возникают там, где нестабильный воздух создает ветровые воронки, которые разрушают дома и вырывают деревья с корнем. Это происходит, когда восходящие потоки теплого и влажного воздуха сталкиваются с холодным воздухом.Торнадо в первую очередь развиваются на Великих равнинах в Соединенных Штатах в районе, называемом аллеей торнадо. Аллея торнадо покрывает земли в низинах реки Миссисипи, нижних долинах реки Миссури и Огайо. Пострадавшие штаты включают Техас, Оклахому, Небраску, Миссури, Миссисипи, Алабаму, Арканзас, Айову, Канзас и Флориду.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Когда холодный воздух встречается с теплым и влажным воздухом, окружающие воздушные потоки становятся нестабильными, давление воздуха падает и создаются условия для образования торнадо.Последствия этих разрушительных штормов включают:
Люди убиты или серьезно ранены
Передвижные дома полностью разрушены
Дома, снесенные с фундамента
Поголовье скота потеряно или уничтожено
Машины упали и повреждены
Ландшафтный дизайн разрушен
Самый крупный Торнадо приземлился в мае 2013 года недалеко от города Мур, штат Оклахома, в результате чего разрушения протянулись на 2,6 мили в поперечнике и 16,2 мили в длину. Несмотря на то, что скорость ветра превышала 295 миль в час, сам торнадо был торнадо EF-3 по расширенной шкале Фудзиты, измерению, которое определяет силу ветра торнадо.
Как образуются торнадо
Торнадо возникают в погодных условиях, когда три различных слоя воздуха сочетаются определенным образом. Три воздушных слоя состоят из слоя теплого и влажного воздуха с сильными южными ветрами у земли, холодного воздуха в верхних слоях атмосферы, вытесняемого сильными западными и юго-западными ветрами, и очень теплого и сухого слоя воздуха, зажатого между этими верхними и нижними слоями. уровни воздуха.
Средний слой обеспечивает покрытие, которое позволяет атмосфере еще больше нагреться, делая весь воздух в системе нестабильным.Когда штормовая ячейка наверху движется на восток, она поднимает несколько слоев, снимая шапку в среднем слое, что приводит к сильным восходящим потокам. Обмен между восходящими потоками и окружающими штормовыми ветрами может вызвать эффект вращения, который создает ветровую воронку, известную как торнадо.
Когда образуются торнадо
Сезон торнадо требует подходящих условий. Сюда входит слой влажного теплого воздуха у земли, который в основном возникает во время весенних и летних гроз. В южных штатах этот сезон длится с марта по май, но в северных странах торнадо случаются летом.Примерно от 800 до 1000 торнадо приземляются в среднем за сезон торнадо в США, что приводит к ущербу собственности на сумму около 850 миллионов долларов каждый сезон.
Улучшенная шкала Фудзиты и степень повреждения
Торнадо получают свои рейтинги по силе ветра, которая также может определять наносимый ими ущерб. Шкала Фудзита получила свое название от ученого, который представил ее в 1971 году, Тецуя Фудзиты. В 2007 году обновленная версия под названием Enhanced Fujita scale, которая по-другому оценивает силу ветра, заменила оригинальную шкалу Fujita.В новой версии:
EF-0: от 65 до 85 миль в час ветра приводят к некоторому повреждению водосточных желобов, сайдинга и крыш. Вы также можете увидеть сломанные ветви деревьев и небольшие деревья, которые толкают.
EF-1: от 86 до 110 миль в час ветра вызывают повреждение передвижных домов, включая полное опрокидывание. Ветер может повредить крышу, а входные двери в дома на фундаменте часто снимают с разбитыми окнами.
EF-2: от 111 до 135 миль в час ветры сносят крыши с хорошо построенных домов.Дома из палки сдвигаются, передвижные дома сплющиваются, большие деревья ломаются и отрываются от земли, а ветер может отрывать автомобили от земли.
EF-3: от 136 до 165 миль в час ветра приводят к повреждению многоэтажных хорошо построенных домов. Офисные здания и торговые центры серьезно повреждены, поезда переворачиваются, а деревья теряют кору. Ветер подбрасывает в воздух тяжелую технику, и любое сооружение со слабым основанием может быть разрушено.
EF-4: от 166 до 200 миль в час Ветры могут разрушать хорошо построенные дома с деревянными палками, подбрасывать машины в воздух и заставлять обломки летать повсюду.
EF-5: 200 миль в час ветра и выше опустошают все на пути торнадо. Высотным зданиям нанесены серьезные повреждения, а в воздухе разлетаются обломки размером с машину.
Как образуются торнадо | UCAR Center for Science Education
Торнадо может образоваться во время грозы, когда вращающийся поток восходящего потока (показан фиолетовым цветом) встречается с вращающимся воздухом нисходящего потока (показан синим цветом), который направлен вверх.
Предоставлено: Пол Марковски, Государственный университет Пенсильвании
Торнадо образуются только тогда, когда гроза имеет определенную комбинацию ветров.
Воздух, поднимающийся во время грозы, может начать вращаться, когда на него воздействуют ветры, дующие в разные стороны. Он начинает подниматься и толкается в сторону ветром . Он еще немного поднимается и снова сталкивается с ветром, движущимся в другом направлении. Ветры, движущиеся с разной скоростью и в разных направлениях на разной высоте, заставляют поднимающийся воздух начать вращаться.
Воздух, который вращается при подъеме, типичен для суперячейки , самого сильного типа грозы, но не весь вращающийся воздух создает торнадо.
Для того, чтобы образовался торнадо, также должен вращаться воздух у земли. Это происходит, когда во время шторма воздух опускается на землю и порывами распространяется по земле. По мере того как они дуют, поднимаются порывы теплого воздуха. Порывы более прохладного воздуха опускаются вниз, дуя по земле. При достаточно сильных восходящих и понижающихся порывах воздух у земли начинает кружиться.
Вращающийся у земли воздух ускоряется по мере того, как он втягивается внутрь к своей оси вращения.

SCALE	СКОРОСТЬ ВЕТРА	ВОЗМОЖНО УЩЕРБ	Enhanced, Operational Fujita Scale
F0	40-72 миль / ч	Легкое повреждение: Ветви обломанные деревья; незначительное повреждение кровли	EFO 65-85 миль / ч
F1	73-112 миль / ч	Средний урон: деревья щелкнул; передвижной дом оттолкнулся от фундамента; кровли повреждены	EF1 86-110 миль / ч
F2	113-157	Значительный ущерб: Снесены передвижные дома; деревья вырваны с корнем; прочные дома без крыши	EF2 111-135 миль / ч
F3	158-206	Серьезные повреждения: Поезда перевернутый; автомобили оторвались от земли; у прочных домов есть внешние стены сдул	EF3 136-165 миль / ч
F4	207-260	Разрушительный урон: Дома выровняли, оставив груды мусора; машины брошены на 300 ярдов и более в воздух	EF4 166-200 миль / ч
F5	261-318	Невероятный урон: Прочно построенные дома полностью разрушены ветром; ракет размером с автомобиль произведено	EF5 более 200 миль / ч