Причины возникновения смерча. Что внутри торнадо? Мнение ученых

По телевизору часто рассказывают, что где-то случился смерч, где-то - торнадо. Все это - мощные вихри, которые сметают все на своем пути. Попасть в них не пожелаешь и врагу. Но, рассматривая фото и видео этих явлений, так и хочется узнать о них поподробнее.

Что такое смерч, что такое торнадо?

Смерч и торнадо - это мощные воронкообразные вихри, которые вращаются с бешеной скоростью. Они опускаются из кучево-дождевого облака в виде конусообразных воронок, которые сужаются по направлению к земле.

Высота смерча может достигать 10 км. Диаметр самой широкой части воронки бывает больше 50 км. Приближаясь, вихрь издает звук, напоминающий грохотание поезда или шум водопада. По пути своего движения он втягивает в себя все предметы - и мелкие, и крупные.

Как образуется смерч и какие есть виды?

Там, где образуется смерч, должны быть грозы и перепады давления. Неудивительно, что от этого стихийного бедствия больше всего страдают жители тропиков. Вначале на небе появляется черная грозовая туча. Шторм постепенно усиливается. С одной или сразу нескольких сторон тучи образуется вихревая воронка.

В разных полушариях смерч имеет свои особенности. К северу от экватора воронка закручивается по часовой стрелке, к югу - против часовой стрелки. Вихревой поток движется со скоростью 30 м/с и более. «Хобот» достигает земли и раскручивается в гигантскую воронку.

Смерч движется с места на место, как легковой автомобиль. Он питается большими объемами теплого или холодного воздуха. Когда их не остается, воронка начинает растворяться в воздухе. «Хобот» поднимается от земли и улетает все выше.

Разглядывать смерч интересно, потому что он может принять любую форму:

- Бичеподобную . Воронка выглядит как очень узкий «хобот».

- Расплывчатую . Напоминает вихревое облако.

- Составную . Один огромный смерч, окруженный несколькими вихрями поменьше.

- Огненную . Образуется на месте пожара или извергающегося вулкана.

- Водяную . Возникает над морем или океаном.

- Земляную . Образуется на месте землетрясения или оползня. Воронка затягивает грязь, камни, песок.

- Снежную . Возникает зимой во время метели. В воронку попадает много снега.

- Песчаную . Появляется на земле под действием солнечных лучей. Ветер поднимает в воздух столб песка и образует похожую на смерч воронку.

Чем отличается смерч от торнадо?

Возможно, это кого-то разочарует, но практически ничем не отличается смерч от торнадо. По сути это просто два синонима, которые обозначают одно и то же атмосферное явление.

Вихри чаще всего возникают в Северной Америке. Когда их увидели испанцы, приехавшие на материк после открытия Нового Света, они и произнесли слово «торнадо». В переводе с испанского оно означает «вращающийся», а ведь именно так ведет себя воронка.

Иногда смерчем называют вихрь, который образуется на воде, а торнадо - воронку, закрутившуюся на земле. Но это все - только разница в употреблении двух слов. По сути они обозначают одно стихийное бедствие - мощный и разрушительный вихрь.

Как выглядит смерч и торнадо

Хотите увидеть вихрь своими глазами? Почему бы и нет! На фото ниже можно узнать, как выглядит смерч. Образовавшийся на воде, он стремительно приближается к суше. Не позавидуешь морякам и людям, решившимся на прогулку по берегу. Хорошо, что такие вихри живут всего несколько «минут» и тают прямо на глазах.

Сходным образом выглядит торнадо. В Америке это частое явление, поэтому некоторые настолько осмелели, что останавливаются в пути и наблюдают за стихийным бедствием. Когда образуется торнадо, оно еще и заявляет о себе громыханием, но фотографии, к сожалению, звуков не передают.

ТОРНАДО

ТОРНАДО (смерч), воронкообразный неистово вращающийся вихрь, образующийся в грозовых облаках и протягивающийся вниз, к земле. У земли его диаметр составляет всего около 100 м. Скорость вращающегося ветра колеблется в пределах от 150 до 500 км/час. В центре торнадо находится область чрезвычайно низкого давления, куда втягивается пыль, образуя темный рукав, поднимающийся к небу. Вокруг этой трубы восходящего воздуха дует очень сильный ветер, вырывающий с корнем растения и разрушающий постройки. Торнадо возникает в глубине области низкого давления при взаимодействии с АТМОСФЕРНЫМ ФРОНТОМ или другими переменами погоды. В континентальных районах они сопутствуют сильной жаре поздним летом, когда земля максимально нагревается. Торнадо наиболее часты в центральных областях США, но они бывают и в Индии, и во многих других странах. Когда торнадо проходит над водой, он превращается в ВОДЯНОЙ СМЕРЧ. Средняя продолжительность жизни торнадо или водяного смерча - 4 минуты. Бурные грозы в начале сезона дождей в Западной Африке также называют торнадо. Они несут с собой шквальные ветры и проливные дожди, которые вызываются столкновением теплого морского воздуха с сухим воздухам, приходящим с северо-востока, из пустыни Сахара.

Торнадо Торнадо образуется, когда сильный ветер врезается в обширный холодный фронт Мощный конвекционный поток будет поддерживать вихрь, пока не исчерпается потенциальная энергия. Торнадо наносят огромный ущерб.

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое "ТОРНАДО" в других словарях:

- (исп. tornado, от tornar вертеть, крутить). Сильный вихрь между тропиками, у зап. берегов Африки, предшествующий проливным дождям. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТОРНАДО исп. tornado, от tornar,… … Словарь иностранных слов русского языка

Тромба, катамаран, тромб; ураган, смерч Словарь русских синонимов. торнадо см. смерч Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 … Словарь синонимов

Название смерча в США …

Яхта катамаран международного класса, экипаж 2 человека. В Олимпийской программе с 1976 … Большой Энциклопедический словарь

Толковый словарь Ушакова

ТОРНАДО, нескл., и (редк.) ТОРНАДОС, торнада, муж. (исп. tornado, мн. tornados) (метеор.). Сильный ураган (в Вест Индии и в зап. части тропической Африки). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

- (Tornado) 1. Особенно сильные смерчи (см.), наблюдающиеся чаще всего в Северной Америке. Производят очень большие разрушения. 2. Местный ветер у западного берега Африки на протяжении к югу до р. Конго. Дует с марта по июнь и в октябре ноябре.… … Морской словарь

Атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся по земной поверхности. Имеет вид столба, воздух в нем вращается против часовой стрелки со скоростью до 100 км/ч и одновременно поднимается по спирали, втягивая снизу пыль, воду … Словарь черезвычайных ситуаций

торнадо - — EN tornado A rapidly rotating column of air developed around a very intense low pressure centre. It is associated with a dark funnel shaped cloud and with extremely violent winds… … Справочник технического переводчика

торнадо - Яростный и разрушительный, вращающийся против часовой стрелки, короткоживущий тропический шторм, сопровождающийся дождем и громом, связанный с глубоким циклоном, как правило, небольшого диаметра, с темным воронкообразным облаком, аналог смерча в… … Словарь по географии

Книги

• Торнадо , Вараксин А.Ю.. Книга посвящена фундаментальным проблемам изучения свободных концентрированных вихрей. Рассмотрены возможности математического моделирования воздушных смерчей (торнадо). Впервые в…

Смерч (синонимы — торнадо, тромб, мезо-ураган) — сильный вихрь, образующийся в жаркую погоду под хорошо развитым кучево-дождевым облаком и распространяющийся к поверхности земли или водоема в виде гигантского темного вращающегося столба или воронки.

Вихрь имеет вертикальную (или слегка наклоненную к горизонту) ось вращения, высота вихря составляет сотни метров (в ряде случаев 1-2 км), диаметр 10-30 м, время существования — от нескольких минут до часа и более.

Смерч проходит узкой полосой, так что непосредственно на метеостанции значительного усиления ветра может и не быть, но фактически внутри смерча скорость ветра достигает 20-30 м/с и более. Смерч чаще всего сопровождается ливневым дождем и грозой , иногда градом.

В центре смерча отмечается очень низкое давление, вследствие чего он засасывает в себя все, что встречается на пути, и может поднять воду, почву, отдельные предметы, постройки, перенося их иногда на значительные расстояния .

Возможности и способы прогнозировани

Смерч — явление, которое трудно спрогнозировать. Система мониторинга смерчей базируется на системе визуальных наблюдений сетью станций и постов, что практически позволяет определить только азимут перемещения смерча .

Техническими средствами, позволяющими иногда обнаружить смерчи, являются метеорологические радиолокаторы. Однако обычный радиолокатор не в состоянии установить наличие смерча, поскольку размеры смерча слишком малы. Случаи обнаружения смерчей обычными радиолокаторами отмечались лишь на очень близком расстоянии. Большую помощь радиолокатор может оказать при слежении за смерчем.

Когда на экране радиолокатора можно выделить радиоэхо облака, связанное со смерчем, оказывается возможным за один — два часа предупредить о приближении смерча .

В оперативной работе ряда метеорологических служб используются доплеровские радиолокаторы .

Защита населения при ураганах, бурях, смерчах

По скорости распространения опасности ураганы, бури и смерчи, могут быть отнесены к чрезвычайным событиям с умеренной скоростью распространения, что позволяет осуществлять широкий комплекс предупредительных мероприятий как в период, предшествующий непосредственной угрозе возникновения, так и после их возникновения — до момента прямого воздействия.

Эти мероприятия по времени подразделяются на две группы: заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы; оперативные защитные мероприятия, проводимые после объявления неблагоприятного прогноза, непосредственно перед данным ураганом (бурей, смерчем).

Заблаговременные (предупредительные) мероприятия и работы осуществляются с целью предотвращения значительного ущерба задолго до начала воздействия урагана, бури и смерча и могут охватывать продолжительный отрезок времени.

К заблаговременным мероприятиям относятся: ограничение в землепользовании в районах частого прохождения ураганов, бурь и смерчей; ограничение в размещении объектов с опасными производствами; демонтаж некоторых устаревших или непрочных зданий и сооружений; укрепление производственных, жилых и иных зданий, и сооружений; проведение инженерно-технических мероприятий по снижению риска опасных производств в условиях сильного ветра, в т.ч. повышение физической стойкости хранилищ и оборудования с легковоспламеняющимися и другими опасными веществами; создание материально-технических резервов; подготовка населения и персонала спасательных служб.

К защитным мероприятиям, проводимым после получения штормового предупреждения, относят: прогнозирование пути прохождения и времени подхода к различным районам урагана (бури, смерча), а также его последствий; оперативное увеличение размеров материально-технического резерва, необходимого для ликвидации последствий урагана (бури, смерча); частичную эвакуацию населения; подготовку убежищ, подвалов и других заглубленных помещений для защиты населения; перемещение в прочные или заглубленные помещения уникального и особо ценного имущества; подготовку к восстановительным работам и мерам по жизнеобеспечению населения.

В России смерчи не часты. Наиболее известны московские смерчи 1904 года. Тогда 29 июня из грозового облака над окраиной Москвы спустилось несколько воронок, разрушивших большое количество зданий — как городских, так и деревенских. Смерчи сопровождались грозовыми явлениями — темнотой, громом и молниями.

Материал подготовлен на основе информации из открытых источников

Одним из самых разрушительных явлений природы является торнадо. Как образуется этот вихрь, сметающий всё на своём пути, до конца ещё не выяснили. Основной причиной его появления является столкновение потоков тёплого и холодного воздуха. Обычно торнадо образуется во время грозы, и сопровождается дождём либо градом. Бывают случаи, когда вихрь отгораживается пеленой дождя, и этот фактор делает такое явление ещё более опасным, так как делает невидимой воронку для глаз, и у людей остаётся всё меньше времени, чтобы скрыться от торнадо. Как образуется при этом невероятная угроза для жизни, долго объяснять не нужно.

При образовании торнадо температура воздуха резко понижается. Достаточно всего нескольких минут, чтобы это стало ощутимым. Вскоре можно наблюдать появление самого виновника "торжества" - торнадо. Как образуется при этом его "тело" - это ещё один интересный и пугающий процесс. С небес к земле начинает опускаться своеобразный хобот, который при достижении её поверхности превращается в смертельно опасное явление. К слову, торнадо может иметь самые разнообразные формы. Это может быть форма колонны, конуса, бокала, бочки либо бичеподобной верёвки. Кроме этого, торнадо может иметь вид либо так называемых "рогов дьявола" (это вихри, обладающие несколькими воронками), а также многие другие очертания. Однако чаще всего наблюдаемые подобные ураганы имеют вид вращающегося хобота, трубы либо воронки.

Скорость вращения воздушных масс внутри воронки может достигать 450 километров в час. Кроме того, торнадо "засасывает" в себя всё, что встречается на его пути. Опасным является и то, что воздух, который находится внутри воронки, опускается. А находящийся снаружи, наоборот, поднимается. Таким образом создаётся область сильно из-за которого предметы, наполненные газом, а иногда и жилые дома, могут попросту взорваться.

Места появления торнадо (как образуется это явление уже известно) могут быть различными. Но особенно "повезло" наблюдать такие вихри североамериканскому континенту. Наиболее всего подвержены "нападению" торнадо центральные штаты США; восточным штатам в этом смысле живётся легче. К примеру, штат Флорида приобрёл славу в качестве "края водяных смерчей". Вихри приходят сюда с моря практически каждый день.

Невероятной силой и мощью обладал также торнадо в Оклахоме, который "прогулялся" по территории штата 20 мая 2013 года. Диаметр воронки этого вихря составлял три километра, а внутри неё доходила до 320 километров в час. Этот смерч разрушил две школы, в которых в это время шли занятия, а также больницу.

Число пострадавших было просто огромным, а нанесённый материальный ущерб составил три миллиарда долларов. Этот торнадо 2013 года по шкале оценки силы получил максимальный уровень опасности - EF-5.

Следует отметить, что очень часто жертвами этих опасных явлений становятся так называемые "охотники на торнадо". Это отчаянные и смелые (или глупые?) люди, снимающие смерчи на максимально близком расстоянии. Бывали случаи, когда этим смельчакам удавалось заснять даже эпицентр вихря. Однако стоят ли эти снимки и видео того, чтобы подвергать свою жизнь такой опасности - этот вопрос каждый решает для себя сам.

Мне захотелось подробнее изучить обыкновенные. Например, откуда они берутся, где чаще всего их можно встретить, и что вообще это за причудливые создания неукротимой стихии.

Оказывается, что огненный вихрь – одна из разновидностей вихрей, которые встречаются у нас на Земле. И не только на Земле! Кстати говоря, некоторые виды вихрей встречаются и на других планетах, которые имеют атмосферу. Но об этом потом.

Так вот, вихри. Грозные и смертоносные разрушители, сметающие все на своем пути. Те из них, которые рождаются над землей, так и над водой называются торнадо или смерч. Водные торнадо немного отличаются от своих сухопутных братьев. Они уступают им в продолжительности жизни, размерах и скорости. Но о них как-нибудь позже.

Вообще торнадо – это атмосферный вихрь, который возникает в кучево-дождевом облаке. Он распространяется вниз, почти всегда достигая поверхности земли. При этом размер его диаметра может варьироваться от десятков метров до нескольких киломеров. Интересно, что форму торнадо может иметь самую разнообразную. Им даже придумали классификацию.

Самый, пожалуй, распространенный классический вариант торнадо, который можно встретить, это бичеподобный торнадо . Его воронка с виду очень тоненькая и практически гладкая, при этом она может быть достаточно извилиста. Эти смерчи, пожалуй, самые слабые. Но не стоит недооценивать их мощь, потому что такой вот смерчик разрушит все, что встретится ему на пути. Еще одна примечательная особенность, что ширина воронки намного меньше её длины.

Следующий вид воронок называют расплывчатыми. Похоже на кусок быстро вращающегося облака, который почему-то касается земли. Диаметр этих воронок более 0,5 километра и на вид выглядит очень расплывчатой. Это очень мощные вихри, действие которых невозможно предугадать. Такие вихри часто являются составными.

Так, а что же представляет собой вихрь с составной воронкой? Оказывается, что такой смер представляет собой главный, самой мощный вихрь, вокруг которого вращаются два и более отдельных смерчиков. Хотя мощность таких торнадо может быть различной, обычно они представляют собой едва ли не самые мощные вихри. Естественно, что они наносят огромный ущерб большим территории, по которой прошли.

Есть еще так же огненные, песчаные и водные вихри.

Примечательно, что смерч состоит из воздуха и сам по себе не виден. Мы видим не воздух, а тот мусор, воду и пыль, которую он поднял.

Каковы же причины образования торнадо? Оказывается, что, несмотря на современные технологии, ученые до сих пор не смогли ответить на этот вопрос. Ученые на сегодняшний момент смогли лишь охарактеризовать некоторые общие признаки, которые присущи практически всем представителям этого рода.

Ну, пожалуй, самое существенное, это то, что существование торнадо можно разделить на три этапа. Первый этап, представляет собой, естественно, рождение пресловутого вихря. В этот период из грозового облака можно наблюдать появление небольшой воронки. Затем она постепенно опускается все ближе к земле, иногда при этом значительно увеличиваясь. Холодные слои воздуха, которые находятся под облаком, начинают падать вниз, вытесняя более теплые. Это все вполне нормально, если исходить из известных физических законов. При этом образуется столкновение холодного и теплого фронтов, при котором потенциальная энергия смело переходит в кинетическую. Постепенно скорость увеличивается, и, в итоге, рождается смерч.

Вторую стадию существования смерча можно назвать его непосредственной жизнью. Скорость вращательного движения воздуха растет со временем, при этом в центре торнадо потоки воздуха устремляются на верх, образую при этом область низкого давления, которое намного меньше давления окружающей среды. Именно по этой причине так называемое сердце торнадо наиболее опасно. Постройки, которые попали в центр торнадо, взрываются, органы людей не выдерживают, и разрываются. На второй стадии мы видим вихрь, мощность которого максимальна. Смерч живет, движется в нужном ему направлении, сметая при этом все на своем пути.

На третьей стадии, как вы уже, наверное, догадались, происходит постепенное угасание вихря. Он начинает постепенно отрываться от земли и в итоге возвращается туда, откуда пришел – в свое грозовое облако.

Примечательно, что существование каждой стадии нельзя каким либо образом определить. Это может длиться от нескольких минут до нескольких часов, что весьма редко. Максимально зарегистрированная продолжительность существования торнадо – 7 часов 20 минут (Мэттунский смерч, 1917 год).

Скорость движения торнадо так же различна, но обычно она составляет от 40 до 60 км/ч. Максимально зарегистрированная скорость – 210 км/ч. При этом стоит упомянуть, что смерч движется не один, а вместе с облаком, которое его породило. При этом за свое существование он может пройти расстояние, которое достигает 60 километров.

Что же касается его высоты, то она может достигать полутора километров.

Воздух в смерче в нашем полушарии обычно вращается против часовой стрелки.

А вот с определением скорости вращения внутри торнадо у ученых возникаю проблемы. Ввиду большой разрушительной мощности, практически её посчитать очень сложно. А из-за сильных разрушений, связанных с резким изменением давления, предположить теоретически, какая скорость у него была, так же составляет затруднение. Считается, что она превышает 18 м/с и может достигать 1300 м/с. Но сведения, к сожалению, не точные.

Кстати, в месте, где воронка соприкасается с землей, может образоваться так называемый каскад. Он представляет собой столб пыли и обломков, которые торнадо поднимет в воздух. Когда смерч образуется можно наблюдать такую интересную картину. Навстречу спускающемуся с неба вихрю с земли поднимается каскад, который, кажется, захватывает нижнюю часть воронки. При этом каскад имеет вполне определенную высоту. Это связано с тем, что обломки, которые смерч поднял в воздух, достигая определенной высоты, уже не могут удерживаться смерчем и падают. Еще так же воронку может окружать футляр. В совокупности, футляр, каскад и сам смерч очень часто создают ошибочное представление о ширине воронки. Она кажется намного больше, чем есть на самом деле.

Кстати, оказывается, что торнадо и смерч – это названия вихрей, которые бушуют в Америке. Смерч возникает над морем, а торнадо – над сушей. В Европе же их принято называть тромбами. Но в итоге все три имени грозного явления считают синонимами.

Многие считают, что торнадо – одно из самых неистовых стихийных бедствий. И с этим нельзя не согласиться.

Оказывается, что торнадо классифицирую не только по форме воронки, но и по мощности. Классификацию ввел профессор Теодоро Фудзита в 1971 году в форме шкалы. Шкалу так и назвали: Шкала Фудзиты или Шкала Фудзиты-Пирсона. Её еще так же величают F-шкалой. Она состоит из 13 категорий от F0 до F12. Интересно, что теоретически скорость смерча шкалы F12 можно приравнять к скорости звука. Наиболее часто встречаются смерчи второй и третий категории. Категории выше практически не встречаются.

Самое массовое одновременное появление торнадо разной мощности произошло в США в 1965 году. Тогда в одно и то же время возникло 37 смерчей разной мощности. Естественно, ущерб, причиненный ими шести штатам был весьма значителен. Погибло 3250 человек, а около 2,5 тысяч были ранены.

В России смерчи хотя и достаточно редкое явление, но все же они встречаются. Впервые о них письменно упомянули в 1406 году в Троицкой летописи. Тогда пострадала лошадь и её хозяин.

Курьезный случай произошел в деревне Мещеры, которая находится в Горьковской области. Однажды на жителей снизошла благодать и с неба пошел дождь из серебряных монет. К сожалению, виновником сей благодати, оказался обыкновенный смерч, который поднял в воздух вымытый дождем клад недалеко от деревни.

О смерчах можно говорить очень долго. Ведь, не смотря на смертельную опасность, это очень красивое и интересное явление. О песочных и водных вихрях я расскажу вам в своих следующих статьях. Вот и все, пожалуй.