Смерч в России: опасная диковинка или рядовая угроза для летних месяцев?
Совсем скоро наступит лето - и вместе с долгожданным отпуском или каникулами, нас ждёт время гроз, шквалистого ветра и других неприятных сюрпризов погоды. К счастью, эти атмосферные явления не слишком опасны, да и не каждая неделя в июне, июле или августе сопровождается разгулом стихии. Но летом даже в средней полосе России есть шанс стать очевидцами прохождения более неприятных явлений. Сегодняшняя заметка посвящена смерчам или, как их ещё называют, торнадо. Вопреки популярному мнению, торнадо для центральных областей страны и даже её северных регионов не какая-то диковинка, а вполне частое природное явление.
Так, в 2009 году город Краснозаводск пережил небывалое стихийное бедствие. Через подмосковный населённый пункт пронеслась гигантская атмосферная воронка, урон от которой составил сотни миллионов рублей. Зарождение смерча наблюдал и автор этих срок, но не обратил должного внимания - вокруг бушевал настоящий ураган и завихрения в тёмном облаке было трудно заметить в сумерках. Тогда меня больше всего волновало, не повредит ли ветер крышу старого деревенского дома, да и находился я в сорока километрах от пострадавшего города...
Click to viewА в июне 1984 года три смерча пронеслись над Московской, Костромской, Ивановской и Ярославской областях. Последствия оказались трагичными: погибло около ста человек,800 были доставлены в больницы с различными травмами. Летом 2012 года торнадо наблюдали в районе Ханты-Мансийска, города на Западно-Сибирской равнине. В целом, за год на всей территории России формируется до 300 смерчей, около полусотни из них имеют скорость ветра до 180 км/ч. Это вполне достаточная величина, чтобы остерегаться знакомства с подобным атмосферным явлением на открытой местности...
Момент образования смерча не всегда удаётся спрогнозировать. Этот феномен трудно предсказать за сутки или несколько часов. Да и получить данные о том, что происходит в самом сердце торнадо задача для современной техники поистине экстремальная: сильный ветер уничтожает часть измерительного оборудования, которое посылают в воронку. Но годы наблюдений с земли, воздуха и из космоса уже позволяют в общих чертах понять механизм зарождения торнадо.
На пустом месте и в ясный день смерчи не образуются. Для их возникновения необходимо сочетание двух факторов - потока горячего воздуха с поверхности и холодного, сухого воздушного слоя в медленно растущей дождевой туче. Дальнейшее развитие событий зависит лишь от масштаба процессов и направления ветра.
Хотя в каждом облаке царят низкие температуры, не все они могут провоцировать появление смерчей. Здесь необходимо учитывать количество водяного пара в воздухе и интенсивность порывов ветра. Если все эти параметры меньше определённого уровня, то возможно рождение смерча типа landspout - он будет похож не на воронку, свесившуюся из небольшой тучи, а на тонкий канат, который едва касается поверхности земли. Такие феномены не считаются катастрофическими и быстро исчезают, хотя оказаться на пути у тонкого смерча я бы всё равно никому не пожелал.
Наиболее разрушительные торнадо с размером воронки в сотни метров образуются в быстро растущих облачных структурах. Важную роль здесь снова играет ветер: если на разных высотах он движется в разных направлениях и с большими скоростями, то возникает довольно узкий поток воздуха, идущий от поверхности к облакам. Его постепенно закручивают порывы ветра и образуется мезоциклон. Так называют вращающееся облако диаметров в 3-10 километров, что напоминает миниатюрный тропический тайфун. Выглядит устрашающе и спутать его с обычной грозовой тучей очень сложно.
В центре торнадо, что опустился из мезоциклона, есть область с низким давлением, в которую интенсивно затягивает окружающий воздух. А с ним и всё то, что поток утащит с собой. Казалось бы, если в сердце смерча давление ниже, чем в окружающей среде, то воздух должен заполнить воронку буквально за несколько минут. Но благодаря закручиванию, в прилегающих слоях газов возникает центробежная сила - она не даёт заполнить центр воронки и воздушные массы разбрасывает по краям вихря. Такая вот наглядная демонстрация особенностей движения тел по окружности и закона сохранения импульса, которые изучают на физике в школах и колледжах.
Вопреки расхожему мнению, воздух по краям торнадо движется не кругами и не по спирали, его перемещение имеет чрезвычайно сложную траекторию с переменными скоростями. Это свойство придаёт смерчу огромную подъёмную сила, от которой страдает природа и люди. Смерч может отрывать от земли машины, фуры и небольшие постройки, а особенно мощные поглощают даже верхний слой почвы. Так что уцелеть в гигантском воздушном вихре человеку скорее всего не удастся. Спастись бегством от торнадо так же не лучшая идея, ведь если смерч породил мезоциклон, то скорость его перемещения по поверхности может быть выше 40 км/час. Наилучший способ пережить природный катаклизм - укрыться в специальном убежище или здании с прочными стенами. При этом следует держаться подальше от окон, ведь велика вероятность, что стихия разобьёт стекла и забросит в помещение предметы, которые разогнались в воронке смерча до опасных скоростей. Так же следует учитывать: если наблюдателю кажется, что смерч стоит на месте и не уменьшается в размерах, скорее всего воронка движется прямо на него.
В любом случае, я желаю читателям хорошей погоды, благополучия и чтобы в радиусе видимости никогда не возникало мезоциклонов.
P.S. Более подробная информация для любителей не только научно-популярного, но и строгого научного изложения, здесь и тут (pdf)