Мой город

×

Своеобразное природное явление - смерч

Своеобразное природное явление - смерч

 
07.12.2007 14:30
Своеобразное природное явление - смерч

Автор текста Елена Владимировна Шелест - океанолог Центра морской гидрометеорологии.

«14 ноября 1878 г. парусное судно «Прекрасный Стюарт» медленно плыло по зеркальной поверхности Мексиканского залива. Стоял ясный и тихий день, вся команда вышла на палубу и наслаждалась чудесной погодой. Около полудня ветер начал дуть порывами, как бы вздыхая. Небо внезапно покрылось низкими черными угрожающими облаками. Все начали обсуждать это явление, как вдруг перед судном поверхность моря на небольшом участке вспенилась, покрылась небольшими неправильными волнами. Немного погодя все это усилилось, волны стали выше, началось вихревое вращение. Поверхность моря вздулась, поднялась навстречу опустившемуся облаку, слилась с ним и рванулась на судно. В один момент две мачты с поднятыми парусами были сломаны и унесены за борт волной. На месте судна с белоснежными парусами осталась беспомощная развалина, болтающаяся среди волн».

Это своеобразное природное явление - смерч. В разных местностях его называют по-разному: «торнадо», «тромб», «тифон». Число смерчей значительно: только в США ежегодно их бывает 600-800. Образуются они и в других областях земного шара: в Европе, Юго-Восточной Азии, Африке.

Исследование смерчей чрезвычайно затруднено из-за того, что образуются они неожиданно, захватывают небольшую территорию и быстро исчезают. Однако по описаниям удалось установить, что средние размеры смерчевого «материнского» облака сравнительно невелики: 5-10 километров, реже до 15 километров в поперечнике, высотой до 4-5 километров, иногда до 10-15 километров. У очень больших смерчей ширина облака составляет 30-40 километров, длина - до 50 километров.

Смерч - это воздушное образование, возникающее в основании грозового облака. Чаще всего он образуется следующим образом: из грозового облака по направлению к земле протягивается гигантский черный «хобот», воронкообразно расширяющийся у основания облака и сужающийся книзу. Если «хобот» достигает поверхности земли, то здесь он снова расширяется, образуя воронку, содержащую пыль, песок или почву (если смерч развивается над сушей), или воду (если смерч проходит над водной поверхностью).

Образовавшийся вихрь, как правило, имеет циклоническое вращение, причем одновременно наблюдается движение воздуха по спирали вверх. 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.

Обычный смерч состоит из трех частей: горизонтальных вихрей в материнском облаке, воронки - 2, дополнительных вихрей, создающих каскад - 3 и футляр - 1. Смерчевое облако, как и всякое другое грозовое кучево-дождевое облако, характеризуется неоднородностью и высокой турбулентностью. Многие из них к тому же имеют вихревое строение.

Если воронка не достигла земли или земля очень твердая, то она может быть и невидима. Но обычно вихрь при своем движении захватывает воду, пыль и воронка становится хорошо видимой.

Смерч по своему строению аналогичен миниатюрному тропическому тайфуну. Тайфун и смерч заключают в себе пространство, более или менее ограниченное «стенками»; оно почти чистое, безоблачное, иногда от стенки до стенки проскакивают небольшие молнии; движение воздуха в нем резко ослабевает. Так же, как в ядре урагана, во внутренней полости воронки смерча давление резко падает - порой на 180-200 миллибар.

Такое катастрофически быстрое падение давления служит причиной своеобразного явления: полые предметы, в частности дома, другие постройки, шины автомобилей, при соприкосновении с воронкой смерча взрываются. Интересен факт ощипывания кур во время смерча: во многих случаях куры, мертвые или уцелевшие после прохождения смерча, оказывались без перьев. Как выяснилось, это происходит потому, что воздушные мешочки, в которых у кур находятся корни перьев, при резком понижении атмосферного давления взрываются изнутри, выбрасывая перья.

Одним из важнейших и своеобразнейших свойств смерчей является их резкое ограничение в пространстве с наличием почти гладких плотных стенок. По-видимому, ни у каких других атмосферных образований нет таких резких границ, разве только у молний, скорость движения которых еще более значительна. Причиной возникновения резкой границы вихря может быть его необычайно большая скорость.

Подъем и перенос тяжелых предметов показывает, что окружные скорости в воронке быстро и значительно изменяются. Нижняя часть воронки вращается много быстрее, чем верхняя. Она способна поднять тяжелые и большие предметы, но высота подъема не превышает немногих десятков метров. Выше вращение становится медленнее, и большие предметы выбрасываются из воронки и падают на землю. В облако поднимаются только предметы, масса которых не превышает нескольких килограммов.

Формы воронок смерчей необыкновенно разнообразны и быстро изменяются у одного и того же смерча. Наибольшие разрушения вызывают широкие и низкие расплывчатые смерчи. Они захватывают большую территорию, чем плотные смерчи, и приносят больше ущерба.

Причины образования смерчей до сих пор окончательно не выяснены, но условия, при которых они возникают, достаточно хорошо известны.

Как и многие природные явления, смерчи проходят три стадии развития. В начальной стадии, характеризуемой появлением из грозового облака начальной воронки, висящей над землей, смерч формируется за счет потенциальной энергии, накапливаемой при термической конвекции во время подъема воздуха. Эта энергия переходит в кинетическую энергию вначале вертикального, а затем вращательного движения. В дальнейшем окружная скорость смерча возрастает и он приобретает свой классический вид.

Время существования каждой стадии и всего смерча различно и составляет, как правило, несколько минут. В очень редких случаях смерч существует несколько часов.

Скорость продвижения смерчей также различна. Иногда облако движется очень медленно, почти стоит на месте, иногда несется с большой скоростью. Метеорологи определяют среднюю скорость передвижения смерчей в 40-60 км/час, но иногда она доходит до 200 км/час.

При своем движении смерч проходит путь, равный в среднем 20-30 километрам. Однако нередки случаи прохождения смерчами расстояния в 100-120 километров. Смерчи-гиганты могут проходить путь до 300-500 километров, но это исключительные явления.

Своеобразной особенностью смерчей является их «прыгание». Пройдя некоторое расстояние по земле, они поднимаются и несутся по воздуху, не производя разрушений, затем снова опускаются - снова разрушения, далее опять поднимаются, снова опускаются, и так повторяется несколько раз.

Еще более затруднительно оценить число смерчей над океаном: они могут возникать и исчезать в стороне от основных судоходных трасс, вне зоны визуальной или радиолокационной наблюдаемости. Поэтому описания морских смерчей редки, хотя последние встречаются и на Балтике, и в заливе Святого Лаврентия, и на Черном море и в Мексиканском заливе. Они распространяются в Атлантическом, Индийском, Тихом океанах, от Японии до берегов Австралии.

Морские водяные смерчи обычно возникают группами из одного материнского облака. Чаще всего они образуются и достигают наибольшей силы у грозовых кучево-дождевых облаков, но нередко связаны и с облачностью другого типа. Иногда они сопровождают тропические циклоны. Ливни и молнии, наблюдающиеся одновременно со смерчами, непосредственно с ними не связаны, но образуются из одного и того же облака. Как и над сушей, водяные смерчи часто сопровождаются громкими звуковыми явлениями: страшным ревом, грохотом, шипением.

Часто водяные смерчи стоят на месте или медленно передвигаются на небольшие расстояния. Нередко они движутся со скоростью 40-60 км/час. Длительность существования водяных смерчей небольшая, обычно 15-20 минут, изредка до часа и более.

Надо заметить, что и среди водяных смерчей наблюдались гиганты. Так, разрушительный смерч в заливе Мас-Сачусетс имел высоту свыше 1000 метров, диаметр у облака - 250, у воды - 70 метров, диаметр каскада более 200 метров и его высоту до 150 метров.

Максимальная ширина, наблюдавшаяся у водяных смерчей, составляла примерно 1500 метров. По-видимому, это были низкие, очень широкие расплывчатые смерчи. Подобные широкие воронки над морем редки, подавляющее большинство их - плотные, резко ограниченные, узкие и высокие. Такие смерчи видны с достаточно большого расстояния, хорошо обнаруживаются на экране радиолокатора. Увидев приближение этого природного образования, судоводители должны принять меры к тому, чтобы избежать с ним встречи.

Ниже приведен пример возникновения водяного смерча в городе Владивостоке. Это единственный зафиксированный случай подобного явления за всю историю наблюдений, проводившихся на акватории Залива Петра Великого. В середине дня 20 сентября 1997 года над Амурским и Уссурийским заливами образовалось несколько смерчей, которые впоследствии сместились на отдельные районы г. Владивостока и его пригорода, вызвав значительные разрушения. Причиной образования смерчей послужили обострившиеся ярко выраженные фронтальные разделы с большой энергией неустойчивости. Смещение фронтов сопровождалось возникновением шквалов, гроз, града во Владивостоке и Приморском крае.

Первый смерч появился над акваторией Амурского залива в 13 часов местного времени, продолжительность его жизни была незначительной, около получаса, но и за это время он успел наделать много бед. В бухте Новик острова Русский смерч приподнял над водой на 3-4 метра 12-местный пассажирский катер и несколько минут крутил его над волнами. По счастливой случайности люди, находившиеся на катере, не пострадали. Чуть позже у мыса Эгершельда смерч приподнял и перенес по воздуху на несколько метров металлический гараж, 5-фунтовый контейнер, сорвал с крыши автозаправочной станции куски жести и разбросал их на расстояние 300-400 метров, а некоторые и дальше, погнул столб электропередачи, порвал провода, повредил заправочные колонки. По свидетельству очевидцев, недалеко от района автозаправочной станции смерч выбросил на сушу около центнера рыбы, которая попала в воронку, видимо, при смещении над заливом.

На метеорологической станции Владивосток смерч не был зафиксирован, но в 13 часов 55 минут местного времени отмечался шквал, южный, юго-западный ветер усилился до 20 м/с и продолжался ровно час. Используя официально принятую метеорологической службой США шкалу интенсивности смерчей, скорость ветра по разрушениям, причиненным им на мысе Эгершельда, можно оценить как близкую к 50-69 м/с.

Смерчи редко возникают по одному, чаще семьями, по несколько вихрей одновременно. Это и наблюдалось во Владивостоке. Второй смерч, нанесший более существенные разрушения, проявил себя в районе Второй Речки, вблизи объездной дороги Баляева-Русская. Путь этого смерча отмечен полосой поваленных и вывернутых с корнем деревьев шириной 50 метров и длиной около 1 километра.

Третий смерч прошел над участком автотрассы вблизи станции Океанская (пригород Владивостока). Были порваны провода электросети и контактной троллейбусной сети, движение на автотрассе и на железной дороге было прервано на 1.5 часа. Смерч с корнем вырвал вековые деревья на территории санатория "Приморье". Общий ущерб, причиненный стихийными явлениями во Владивостоке 20 сентября по данным штаба ГО составил 17 млрд. рублей.

Ни один смерч не был зафиксирован метеостанцией Владивостока, расположенной недалеко от центра города. Информация об этом явлении поступала от очевидцев, которые наблюдали смерчи в различных районах города, расположенных на расстоянии 10-20 км от центра Владивостока. По наблюдениям очевидцев с 12 до 13 часов со стороны Амурского залива к городу приближался вал облачности, причем он не был вертикально развит. На его верхней границе появились "курящиеся" куполообразные выбросы облачности, по внешнему виду которых можно было предположить, что облачный массив начал вращательное движение в горизонтальной плоскости.


Поделитесь новостью

Вверх
Актуальные темы
Полезные ссылки
Приближайте, чтобы увидеть больше точек

Погода на карте

×