что такое торнадо и как оно образуется
Смерч (торнадо)
Смерчи и торнадо – это опаснейшие природные явления. Они представляют собой атмосферные вихри, которые образуются в облаках и устремляются вниз к поверхности земли.
Что такое смерч
Под смерчем понимают атмосферный вихрь, который появляется в облаке и распространяется вниз в форме рукава или хобота. Его диаметр может достигать внушительных размеров – до 100 м.
Смерч берется из облака, и это считается его основной характеристикой. По этому признаку он отличается от аналогичных природных явлений – ураганов или песчаных вихрей.
Как правило, строение смерча имеет определенные особенности. Его воронка в нижнем сечении достигает 300-400 м. Если он образуется над морем, размер не превышает 20-30 м. Над сушей воронка достигает буквально 1,5-3 м.
Смерч или торнадо считаются синонимами, которые обозначают одно природное явление. Вихри преимущественно могут происходить в Северной Америке. Испанцы, которые попали на материк при открытии Нового света, стали называть это явление «торнадо». Оно переводится как «вращающийся». Термин отражает поведение воронки.
Иногда отмечается и разница между смерчами и торнадо. Так, первый термин используют для обозначения вихря на воде, а вторым – называют столб, который закрутился на суше. Однако это в большей степени связано с особенностями употребления понятий. По сути, они используются для обозначения одного стихийного бедствия – сильнейшего разрушительного вихря.
Как образуется смерч
Точные причины образования смерчей неизвестны. Однако можно выделить один самый частый фактор. На определенными частями Земли присутствует своего рода купол, который включает холодный сухой воздух. При соприкосновении с ним теплого воздуха повышенной влажности начинается процесс взаимодействия. Это провоцирует формирования воронки, которая трансформируется в мощнейший смерч.
Его движение будет продолжаться, пока холодный или теплый воздух подпитывает столб. Когда этот процесс закончится, торнадо потеряет свою энергию. Одни вихри присутствуют несколько часов, другие – длятся пару минут.
Одна из разновидностей явления – песчаное торнадо
Возникновение торнадо проходит несколько этапов:
Где чаще всего возникают смерчи
Самые разрушительные вихри возникают в США. Они могут появляться в центральных районах, которые относятся к так называемой аллее торнадо. В нее входят штаты Канзас, Миссури, Оклахома. Также к аллее относятся Айова, Южная Дакота, Айова, Техас. Иногда в эту группу включают восточные зоны Колорадо.
Причиной появления страшных вихрей в этих областях считается то, что они занимают большую площадь и располагаются между Скалистыми горами и Аппалачи. Обе системы вытянуты по меридиане. По широте они не имеют защиты.
Потому на такой большой территории часто скапливается холодный воздух, поступающий с севера Скалистых гор или с территории Канады. Также там может локализоваться теплый влажный воздух, который направляется с Мексиканского залива. При столкновении контрастных масс развивается выраженная кучевая облачность.
Летом сильный смерч может появляться из-за устремления теплых воздушных масс на север и возникновения западных ветров со стороны Скалистых гор. Они несут сухой и холодный воздух. При столкновении таких масс развивается выраженная грозовая облачность и зарождается торнадо.
В последнее время смерчи появляются в неожиданных местах. В основном они наблюдаются в умеренных широтах между 60 и 45 параллелями в Европе и в США. Именно там ученые зафиксировали наиболее известные случаи вихрей. Весной и летом наблюдаются самые большие смерчи. Интересным фактом является то, что они преимущественно возникают днем.
Существуют разные виды смерчей, каждый из которых имеет определенные особенности. Итак, классификация включает следующие разновидности торнадо:
Последствия стихии
Основные поражающие факторы смерчей включают следующее:
Меры безопасности при смерче
Чтобы выжить при торнадо, рекомендуется соблюдать простые правила поведения. По возможности стоит укрыться в наиболее прочном здании. Лучшей защитой станет железобетонная постройка со стальным каркасом. Также спастись от торнадо удастся в подземном убежище или пещере. Если спуститься вниз не представляется возможным, зоной безопасности станет ванная или другая небольшая комната. Важно расположиться подальше от окон и дверей.
Чтобы колебания атмосферного давления не привели к разрушению дома, нужно совершить несложные действия. Со стороны вихря окна и двери требуется закрыть, а с противоположной – открыть и закрепить их. Также важно отключить электроприборы и перекрыть газ.
Специалисты категорически не советуют пытаться прятаться в машине. Сильный смерч может поднять автомобиль в воздух, а затем бросить вниз с большой высоты. Если вихрь застал человека на открытом месте, важно максимально быстро покинуть его. При этом рекомендуется перемещаться перпендикулярно по отношению к движению столба. Если уйти некуда, необходимо отыскать углубление и хорошо прижаться к поверхности земли. Это уменьшит риск поражения тяжелыми объектами.
Смерч представляет собой опасное природное явление, которое может приводить к сильным разрушениям и гибели людей. Потому так важно соблюдать основные правила безопасности в областях, в которых встречается это стихийное бедствие.
Смерч (торнадо)
Смерч – это ужасающее, необычное, поражающее воображение природное явление, обладающее невероятной разрушительной силой. Огромная воздушная воронка легко поднимает людей, автомобили, вырывает деревья, разрушает постройки до основания. По действию стихия похожа на ураган, но последствия ее разгула гораздо серьезнее.
Что представляет собой явление?
Смерч или торнадо – возникающий в грозовых облаках атмосферный вихрь, протягивающийся до земной поверхности. Воздушная масса вращается с невероятной скоростью, формируя воронку. От облака внутренние потоки воронки вытягиваются к земле, а наружные – поднимаются. В результате образуется область, где воздух разрежен.
Попадающие в эту область объекты, имеющие достаточный уровень давления внутри себя, обычно под воздействием разности давлений взрываются. Под такими объектами в данном контексте подразумеваются, прежде всего, закрытые постройки.
Описываемое явление природы имеет следующие характеристики:
Атмосферный вихрь, находящийся перед Солнцем, выглядит темнее, а если Солнце за спиной очевидца, то светлее. Когда воздух насыщен влагой, торнадо лучше виден. Опаснейшим считается вихрь, возникший при низкой влажности воздуха и почвы, поскольку он может быть совершенно прозрачным и незаметным. Его замечают, только когда в воздушный поток попадают предметы. Также опасен смерч, что появляется при пылевой буре или сильном дожде: своевременно заметить его сложно.
Из-за глобальных климатических изменений торнадо стали фиксировать в регионах, для которых это явление раньше не было характерно. Если смотреть по широтам, то наиболее часто смерчи отмечаются в полосе между 45 и 60°, но на Североамериканском континенте зона появления простирается до 30°. США страдают от природной стихии чаще всего, каждый год в стране фиксируют около 800 вихрей. Поэтому во многих штатах частные дома оборудованы подземными укрытиями. В 1965 году метеорологические службы США зафиксировали в шести штатах 37 одновременно возникших торнадо.
В весенние и летние месяцы, когда показатели температуры воздуха стабильно высокие, смерчи появляются в несколько раз чаще, чем в холодное время года. Наиболее активны воздушные вихри в мае и июне. Появляются они исключительно в грозу в дневное и вечернее время. Ночью смерчи отмечаются редко.
Ниже приводятся интересные факты о торнадо:
Как образуется смерч или торнадо?
Ученые неплохо осведомлены, что такое торнадо, исследования активно ведутся не одно десятилетие. Но, несмотря на то, что строение смерча хорошо изучено, раскрыть точные причины образования смерчей пока не удается. Точно можно сказать только то, что зловещая воронка – один из вариантов движения воздуха.
Грозовое облако, откуда берется воронка, находится на высоте 3 – 4 км от земной поверхности. На этой высоте располагается ось потоков воздуха: отмечаются мощные восходящие потоки, резкие и сильные порывы ветра.
Теплая и влажная воздушная масса, формирующая облако, сталкивается с холодным потоком, образовавшимся над земной или водной поверхностью. При столкновении происходит конденсация влаги, образуются дождевые капли. Теплая воздушная масса устремляется вверх, где создает область разреженности. В эту область втягиваются и теплый воздух облака, и холодный, находящийся под облаком.
Процесс сопровождается выделением большого количества энергии, достаточной для формирования устремленной вниз воронки, втягивающей в себя все, что может оторваться от земли. Достигнув земли, вихрь не находится на одном месте, а беспрерывно движется, поглощая холодный приземный воздух. Осадков обычно нет, в редких случаях выпадает мелкий дождь.
Когда поступление холодных и теплых воздушных потоков иссякает, «труба» начинает сужаться. Вскоре она отрывается от земли, растворяется в облаке, из которого вышла.
Классификация смерчей
Выделяются следующие виды смерчей:
Существует классификация торнадо по силе поражающих факторов. Выделяются следующие разновидности вихрей:
Способы защиты от смерча
К сожалению, зная, что такое смерч, специалисты пока не могут заблаговременно прогнозировать его появление. Предупреждение об опасности население получает за 10 – 15 минут до стихии. Но и этого времени бывает достаточно, чтобы выжить при торнадо.
Вариант, как спастись от смерча, всего один – уход в подземное укрытие. Торнадо – явление наземное, поэтому зона безопасности – объекты ниже уровня земли. Лучшая защита от смерча – уход в метро, подвал, подземный гараж. Если вихрь несильный, то можно укрыться в крепком кирпичном или бетонном здании.
Если на суше спасение находят в подземелье, то при появлении жуткой воронки над морем морякам остается уповать на чудо и крепость корабля.
Правила поведения во время стихии следующие:
Сильнейшими и самыми разрушительными торнадо в человеческой истории считаются следующие три:
Есть и другие известные случаи ужасающей стихии. Большие разрушения и многочисленные человеческие жертвы остались после торнадо, прокатившихся в 1969 году по Бангладеш, в мае 2013 года по штату Оклахома, в июне 2015 года по долине Янцзы в Китае.
В чем отличие торнадо от смерча?
Смерчи и торнадо – одно и то же явление. Некоторые первым словом называют надводные образования, а вторым – надземные. В действительности разницы нет. Один и тот же атмосферный вихрь смерчем предпочитают называть в русскоговорящих странах, а торнадо – в США. Кстати, испанское слово «tornado» означает «вращение».
Смерч – удивительное, поражающее воображение явление. Спирально движущийся воздух становится грозной стихией, наносящей огромный ущерб. Явление пока не изучено так хорошо, чтобы метеорологи могли заблаговременно его спрогнозировать или предотвратить.
Торнадо
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Что такое смерч: определение, причины возникновения и отличия от торнадо
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Природа прекрасна во всех своих проявлениях. Но иногда их завораживающая грозная красота оборачивается для человека разрушениями и бедствиями.
Поговорим сегодня о том, что такое смерч, как он возникает, и почему смерчи «прописались» в Северной Америке, а в других местностях встречаются гораздо реже.
Смерч – это …
Для начала определимся с терминологией. Слово «смерч» имеет корни в древнерусском языке, оно произошло от слова «мерк», что означает «мрак».
Смерч – это локальное атмосферное природное явление, воздушный вихрь, образующийся при столкновении холодных и теплых воздушных масс.
Внутри смерча, как и внутри вихря торнадо, образуется аномально низкое атмосферное давление.
Разница давления снаружи и внутри образует своеобразную воронку, которая «засасывает» в себя все, что встречается на пути. Сила всасывания зависит от размеров воронки.
Это может быть небольшой смерч, который поднимает ввысь уличный мусор и пыль. А может быть вихрь, выворачивающий с корнями деревья и уносящий автомобили, животных, людей.
В России над Москвой в 1904 году пронесся смерч, который «высосал» воду из Москвы-реки, обнажив ее дно. А в 1989 году в Бангладеш смерч стал причиной гибели более 1300 человек.
Цвет смерча зависит от времени суток, от особенностей и цвета поднятого ввысь почвенного слоя.
Чем отличается от торнадо?
В научной и околонаучной литературе мнения о том, является ли слова «смерч» и «торнадо» синонимами – расходятся.
Одни авторы утверждают, что это одно и то же явление, имеющее разные названия в зависимости от региона, где возникает. Так, в Америке данное природное явление именуется торнадо (от исп. «tornar», что значит «крутить»), в Европе – тромб (от итальянского «tromba», что значит «труба»).
Теперь о другой точке зрения, которой придерживаются исследователи, разделяющие смерч и торнадо на два разных природных явления вследствие отличающихся механизмов их формирования. Итак, чем смерч отличается от торнадо:
Разновидности смерчей
Люди ведут наблюдение за смерчами на протяжении всей истории существования человечества. Классификация довольна разнообразна, они бывают:
География возникновения смерчей
Смерчи могут образовываться повсюду, где есть возможность столкновения холодных и теплых воздушных фронтов. Для формирования вихря разрушительной силы необходимо также наличие свободного пространства, где он бы мог набрать силу.
Так, в горах мощный он попросту не может образоваться, потому что вихри «натыкаются» на естественные преграды.
Поэтому смерчи различной силы и продолжительности можно встретить повсюду, кроме арктических широт. Но самые разрушительные по силе вихри формируются в Северной Америке. Это связано с особенностями ее географического расположения.
Каковы причины образования смерчей в Северной Америке? Континент вытянут с юга на север, с запада и востока омывается океанами. Холодные воздушные массы Тихого океана задерживаются на западе горным массивом. С востока беспрепятственно поступает влажный теплый воздух.
Поэтому получается этакий слоистый пирог: снизу – теплый воздух, который, как известно, поднимается вверх, а сверху – холодный, который опускается вниз после того, как перевалит горные хребты. Сталкиваясь, воздушные фронты перемешиваются, создавая нестабильность атмосферы. Это, в свою очередь, является благоприятной средой для формирования мощнейших гроз, торнадо и смерчей.
Наиболее оптимальные условия для этого – в штатах, расположенных вблизи Мексиканского залива.
В России для формирования особо сильных смерчей нет условий, хотя из всякого правила есть и исключения (вспомним про осушение Москвы-реки смерчем в 1904 году).
По данным многочисленных исследований учеными была составлена карта зон, в которых наиболее вероятно образование смерчей на территории РФ:
Защита населения от смерчей, ураганов, торнадо
Разрушительные природные явления – это ЧС (чрезвычайные ситуации). В каждой из стран, где природа диктует человеку свои порядки, существуют специальные структуры для предупреждения населения о возможных природных катаклизмах.
В России этим занимается РСЧС (Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций) и ее постоянно действующий орган – МЧС (министерство чрезвычайных ситуаций).
Мероприятия по защите населения подразделяются на два вида в зависимости от момента наступления ЧС:
Задача населения, т.е. нас с вами – выполнять рекомендации спасательных служб, помогать в трудной ситуации детям и пожилым людям.
Памятка о поведении при урагане и смерчах:
Привожу также ссылку на более подробную памятку от МЧС. Прочитайте, вдруг именно эти 3 минуты, потраченные на чтение, помогут спасти вас или ваших близких от беды.
Автор статьи: Елена Копейкина
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (2)
У нас же хотят вроде сделать обязательное страхование жилья от разного рода стихий. Вот страховщики заработают, будут страховать от возможных землетрясений, наводнений, смерчей с торнадо, где их отродясь не было. Смотрел научную передачу о торнадо, наши учёные вроде установили, что забор с сеткой рабицей, если он встретится на пути смерча или торнадо, здорово ослабляет их, так что, берите на вооружение, если живёте в частном доме.