Смерч
Смерч (торнадо) — атмосферное явление в виде стремительного воронкообразного вихря высотой до 1,5 км, который вытягивается от кучево-дождевого облака к поверхности воды или земли.
Содержание
Общая характеристика
Внутри воронки смерча воздух поднимается вверх, создается разрежение до 0,4 атм. Когда воронкообразный отросток облака достигает земли, его ширина составляет 50-500 м. Скорость движения воздуха внутри смерча достигает 200 м / с при сильной восходящей составляющей. Смерч проносится над поверхностью со скоростью 30-60 км / ч и примерно через 30 км теряет свою разрушительную силу. Воронка отрывается от земли или водоема и исчезает в облаках. Самые мощные смерчи могут достигать скорости ветра более 480 км / ч, растянуть более чем на 3 км в поперечнике, и остаться на земле более 100 км.[1][2][3] Известны случаи, когда смерчи сохраняли живучесть на протяжении 500 км.
Возникновение смерчей связано с локальной неоднородностью атмосферы, столкновении неоднородных влажности и температуры воздушных масс, теплых (внизу) и холодных (вверху) слоев воздуха и сильном боковом ветре во время грозовой погоды.
Пониженное давление внутри смерчей создает «эффект насоса», то есть всасывание окружающего воздуха, воды, пыли, предметов, людей и животных внутрь воронки. Этот же эффект приводит к срывание крыш и разрушения домов, попадающих внутрь смерча. Смерчи часто наносят потери инфраструктуре городских поселений (могут переносить с места на место даже крупные предметы, автомобили).
В Северной Америке смерчи известны под названием «торнадо» (исп. Tornado — вращающийся). Большой смерч диаметром воронки несколько десятков метров называют «тромб» (фр. Tromb — труба). Например, в 1990 году в США зарегистрировано 1100 разрушительных смерчей.
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 воронке опускается с неба, земли поднимается каскад, который затем охватывает нижнюю часть воронки. Термин происходит от того, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже содержаться потоком воздуха и падают на землю. Воронку, не касаясь с землей, может окутывать футляр. Сливаясь, каскад, футляр и материнское облако создают иллюзию более широкой, чем есть на самом деле, смерчевой воронки.
Иногда вихрь, образовавшийся над морем, называют смерчем, а на суше — торнадо. Атмосферные вихри, аналогичные смерчу, но образующиеся в Европе, называют тромбами. Но чаще все эти три понятия рассматриваются как синонимы.
Классификация
- Составные смерчи — смерчи, как правило, имеют сверхвысокую мощность и приводят к наибольшему ущербу.
- Бичеподобные смерчи — самые распространенные.
- Расплывчатые смерчи — это когда диаметр смерча может превышать высоту.
Смерчи также классифицируют по скорости ветра и разрушительной силой. Для этого применяют шкалу Фудзита.
Направление вращения
В Северном полушарии вращение воздуха в смерче происходит, как правило, против часовой стрелки (как в циклонах). Это может быть связано с направлениями взаимных перемещений масс воздуха по бокам от атмосферного фронта, на котором формируется смерч. В то время как большие бури всегда вращаются в таком направлении за счет эффекта Кориолиса, грозы и торнадо настолько малы, что прямое влияние силы Кориолиса не имеет значения, о чем свидетельствуют их большие числа Россби. Торнадо вращаются против часовой стрелки в многочисленных экспериментах, даже если эффект Кориолиса не учитывается.[4][5] Известны и случаи обратного вращения небольших смерчей.[6][7]
Интересные факты
Наибольшее количество смерчей, 148 за сутки, прошло 3-4 апреля одна 1974 года над южными штатами США. Максимальная скорость перемещения смерчей была зафиксировано 2 апреля один тысяче девятьсот пятьдесят восемь года вблизи водопада Вичита, Техас. Она составила 450 км / ч.
Сильнейшие смерчи на Британских островах были зафиксированы один тысяче девяносто-один года в Лондоне 14 декабря 1810 в Портсмуте.
Смерч в городе Шатурш в Бангладеш 26 апреля 1989 года попал в книгу рекордов Гиннеса как самый трагический за всю историю человечества. Жители этого города, получив предупреждение о том, что надвигается смерч, проигнорировали его. В результате погибли 1300 человек.
Примечания
- ↑ Wurman, Joshua (2008-08-29). Doppler On Wheels. Center for Severe Weather Research.
- ↑ Hallam Nebraska Tornado. National Weather Service. National Oceanic and Atmospheric Administration.
- ↑ Roger Edwards (2006-04-04). The Online Tornado FAQ. National Weather Service. National Oceanic and Atmospheric Administration.
- ↑ Robert Davies-Jones (October 1984). Streamwise Vorticity: The Origin of Updraft Rotation in Supercell Storms. Journal of the Atmospheric Sciences 41 (20) (American Meteorological Society). с. 2991-3006
- ↑ Richard Rotunno, Joseph Klemp (February 1985). On the Rotation and Propagation of Simulated Supercell Thunderstorms. Journal of the Atmospheric Sciences 42 (3) (American Meteorological Society). с. 271—292
- ↑ Greg Forbes (13-03-2012). Anticyclonic tornado in El Reno, OK. The Weather Channel.
- ↑ John Monteverdi (2003-01-25). Sunnyvale and Los Altos, CA Tornadoes
Литература
- Наливкин Д. В. Смерч. — М.: Наука, 1984.
- Хромов С. П., Петросянц М. А. маломасштабные вихри. Метеорология и климатология. Издательство Московского университета, Наука, 2006.