Стихийные бетствия

Торнадо в Оклахоме

Торнадо

Торнадо категории F5 вблизи Эли (Манитоба), 22 июня 2007 года

У этого термина  существуют и другие значения, см. Смерч (значения).

Запрос  «Торнадо» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Торнадо (исп. tornado «смерч»), смерч — атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров^[1]. Развитие смерча из облака отличает его от некоторых внешне подобных и также отличных по природе явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300—400 м^[2], хотя, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20—30 м, а при прохождении воронки над сушей может достигать 1,5—3 км. Внутри воронки воздух поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, взрываются изнутри из-за разности давлений. Это явление усиливает разрушения от смерча, затрудняет определение параметров в нем. 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 нем 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. Подсчитано, что 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.^[3] 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^[2]. 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 Северном полушарии  вращение воздуха в смерчах происходит, как правило, против часовой стрелки. Это может быть связано с направлениями  взаимных перемещений масс воздуха  по сторонам от атмосферного фронта, на котором формируется смерч. Известны и случаи обратного вращения. На соседних со смерчем участках происходит опускание воздуха, в результате чего вихрь замыкается.^[4]

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 касаясь 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.^[

Причины образования

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

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. ^[6]

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.^[6]

Время существования  каждой стадии 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 210 км/ч).

  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.

Составные

Составной торнадо  в Далласе 1957 г.

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.

  Огненные

Основная  статья: Огненный смерч

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, 1962) в Сахаре, которые продолжались в 1960—1962 гг.).

  Интересные факты

В апреле 1965г. 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 громандые разрушения в шести штатах. Число погибших превысило 250 человек, а 2500 получили ранения.

 
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 по близости смерч поднял монеты в воздух и выбросил их у деревни Мещеры.

Первое упоминание о смерче в России относится к 1406 году. Троицкая летопись сообщает, что  под Нижним Новгородом "вихорь страшен" поднял в воздух упряжку вместе с  лошадью и человеком и унет так, что они стали "невидимы бысть". На следующий день телегу и метрвую лошадь нашли висящими на дереве по другую сторону Волги, а человек пропал безвести.

Водяной смерч — это воронкообразный воздушно-водяной вихрь, по своей природе подобный торнадо, который образуется над поверхностью большого водоема и соединен с кучевым облаком. Водяной смерч может образоваться в случае прохождения торнадо над водной поверхностью. Чаще встречается в тропических широтах. В отличие от классического торнадо, водяной смерч существует всего 15-30 минут, намного меньше в диаметре, скорость движения и вращения ниже в два-три раза, не обязан сопровождаться ураганным ветром. Существуют и дополнительные отличия.

Несмотря на то, что в основном водяные смерчи рождаются в тропических широтах, они могут появиться и в  умеренных широтах. Их например можно  часто наблюдать на западном побережье Европы, на Британских островах и в некоторых районах средиземноморья. Водяные смерчи не ограничены солеными водоемами - множество наблюдались над озерами и реками, например над Великими озерами.

C водяным смерчем  связывают такое явление как дождь из животных.