Смерч

Смерч (или торнадо от исп. tornado «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. 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, 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.

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.

 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.

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).

Места образования  смерчей

Грозы бывают в большей части земного шара, за исключением регионов с субарктическим климатом и арктическим климатом, однако смерчи могут сопровождать только те грозы, которые находятся на стыке атмосферных фронтов.

Наибольшее количество смерчей  фиксируется на североамериканском континенте, в особенности в центральных штатах США, меньше — в восточных штатах США. На юге, в штате Флорида у островов Флорида-Кис, смерчи появляются с моря почти каждый день, с мая до середины октября, за что этот район получил прозвище «край водяных смерчей». В 1969 году здесь было зафиксировано 395 подобных вихрей.

 Вторым регионом земного  шара, где возникают условия для  формирования смерчей, является Европа (кроме Аппенинского полуострова), и вся Европейская территория России, за исключением юга России, Карелии и Мурманской области, а также других северных областей.

Таким образом, смерчи в основном наблюдаются в умеренном поясе  обоих полушарий, приблизительно с 60-й параллели по 45-ю параллель  в Европе и 30-ю параллель в США.

Также смерчи фиксируются  на востоке Аргентины, ЮАР, западе и востоке Австралии и ряда других регионов, где также могут быть условия столкновения атмосферных фронтов.

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. Наносят огромный ущерб ввиду  больших размеров и очень высокой  скорости ветра.

Составные

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.).

Меры предосторожности при смерче

Необходимо укрыться в  наиболее прочном железобетонном строении со стальным каркасом, держась возле  самой прочной стены, также — наилучший вариант укрытия — подземное убежище или пещера. Оставаться в автомобиле или в вагончике, учитывая большую подъёмную силу смерча, смертельно опасно, также опасно для жизни встретиться со стихией вне помещения.

Если смерч застал человека на открытом пространстве, то нужно  перемещаться с максимальной скоростью перпендикулярно видимому движению воронки. Или, при невозможности отступления, укрыться в углублениях на поверхности (овраги, ямы, траншеи, кюветы дорог, рвы, канавы) и плотно прижаться к земле лицом вниз, укрыв голову руками. Это поможет значительно снизить вероятность и тяжесть травм от несомых смерчем предметов и обломков.

В небольшом одно- двух- этажном частном доме можно воспользоваться подвалом (здесь же на подобный экстренный случай разумно зараннее поместить запас воды и консервы, также свечи или светодиодные лампы), если подвала нет, то следует держаться в ванной или в центре маленькой комнаты на нижнем этаже, можно под прочной мебелью, но подальше от окон. Благоразумным будет — одеться в плотную одежду, взяв с собой деньги и документы. Чтобы дом не взорвался от перепада давления, вызванного нагнетанием воздуха вихрем, со стороны приближающегося смерча рекомендуется плотно закрыть все окна и двери, а с противоположной стороны — открыть нараспашку и зафиксировать. Согласно технике безопасности желательно перекрыть газ и отключить электричество.

Литература.

Советский энциклопедический словарь. — М.: «Советская Энциклопедия», 1981. — 1600 с. Наливкин Д. В. Смерчи. — М.: Наука, 1984. — 111 с..

                            Пензенский педагогический университет

                                              имени В.Г. Белинского

Самростоятельная работа на тему «Смерч»