Смерч (торнадо): что это, как образуется, классификация, как спастись

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:

форма – самая разная (конусо-, бочко-, бокало-, рогообразная, в виде песочных часов, извивающегося шнура, но чаще всего воронкообразная);
период существования – от пары минут до нескольких часов;
разность центрального и периферического давления – до 200 мб;
скорость перемещения – до 1000 км/ч;
направление движения – в северном полушарии против часовой стрелки, в южном – по часовой;
область разрушения – до 3 км;
диаметр воронки – от нескольких десятков метров до 2 км;
цвет – разный, определяется освещенностью захваченного пространства, влажностью воздуха, расположением Солнца.

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:

Сила ветрового потока такова, что небольшие и легкие предметы, попавшие в воронку, пронзают насквозь встречающиеся на пути деревья и стены построек.
Бывали случаи, когда здания не разрушались, а целиком переносились на значительные расстояния или разворачивались на фундаменте.
Некоторым людям удавалось выжить, даже остаться невредимыми, находясь в центре вихря. Внутри воздушного столба зона покоя, но дышать там сложно, так как воздух разрежен.
Нередко смерчи переносят на значительные расстояния необычные объекты, которые затем падают на землю. Очевидцы рассказывают о дождях из лягушек, насекомых, рыб, монет и прочего.
Однажды торнадо поднял над землей и отбросил на 40 метров поезд, весящий более 80 тонн.
Был случай, когда вихрь не смог оторвать от земли хорошо закрепленный стальной мост длиной более 70 метров. Тогда он закрутил его в спираль.

Что такое торнадо и чем это опасно?

Торнадо – одно из самых опасных и разрушительных явлений природы, ежегодно уносящее сотни жизней по всей планете. Причины появления этих гигантских вихрей известны людям с давних времен, однако до сих пор никто так и не научился их усмирять.

Ученые полагают, что с каждым годом количество торнадо заметно растет, что связано с общим изменением климата на планете и ухудшением экологической обстановки.

Что означает слово «торнадо»? Почему возникает торнадо и что это такое? Чем опасно торнадо для людей? Что находится внутри торнадо? Что сильнее: смерч или торнадо?

Что означает слово «торнадо»?

Наибольшее количество смерчей было замечено на территории Северной Америки, откуда и произошло их название. Термин «торнадо» (tornado) в переводе с испанского означает «вращающийся» – именно так называли эти вихри испанцы, прибывшие на материк после открытия Нового Света.

В русском языке чаще применяется топоним «смерч», произошедший от древнерусского смьрчь, или смърчь, что переводится как «облако».

Почему возникает торнадо и что это такое?

Торнадо представляет собой вихрь в атмосфере, который развивается внутри кучевого облака и постепенно опускается на землю в виде столба шириной в основании до 400 метров. В некоторых случаях его диаметр на суше может достигать 3 и более километров, а на воде эта величина обычно не превышает 40 метров. Между внутренней и внешней частью торнадо существует огромная разница в давлении – иногда она бывает настолько большой, что попадающие внутрь предметы просто разрывает на части.

Причины появления смерчей достоверно не установлены, но считается, что они возникают в тех случаях, когда теплый влажный воздух соприкасается с холодным сухим «куполом», возникшим над холодными участками суши или океана. Во время соприкосновения выделяется тепло, после чего нагретый воздух поднимается вверх, создавая тем самым область разрежения.

В эту зону втягиваются теплый воздух из облака и нижележащий холодный воздух, в результате чего выделяется значительная энергия и образуется воронка. Скорость движения воздуха в ней по некоторым оценкам может достигать 1300 км/час, сам же вихрь в среднем движется со скоростью от 20 до 60 км/час.

Торнадо бывают разных форм и размеров. Наиболее распространенными считаются бичеподобные, тонкие и гладкие, напоминающие с виду хлыст или бич. Реже встречаются расплывчатые, похожие на густые облака у земли, и составные, состоящие из двух-трех вихрей. Во время извержений вулканов нередко наблюдаются огненные смерчи, разносящие огонь на десятки километров. В пустынях встречаются своего рода аналоги торнадо – пыльные или песчаные вихри, но, как правило, их диаметр не превышает 3 метров.

Чем опасно торнадо для людей?

После контакта с землей торнадо оставляют после себя масштабные разрушения. Они поднимают в воздух и переносят на огромные расстояния не только мусор, но и крупные предметы, в том числе деревья, дома и транспорт. Редкий человек, оказавшийся в центре смерча, способен выжить.

Страдают и люди, находящиеся в непосредственной близости от торнадо, ведь летящие от него обломки зданий, балки, шифер могут серьезно ранить и даже убить.

Что находится внутри торнадо?

Торнадо до сих пор остается малоизученным явлением, однако ученые полагают, что в центре вихря находится область пониженного давления, не позволяющая наружному воздуху заполнить внутренность смерча. Вполне вероятно, что внутри имеются вертикальные потоки воздуха, хотя достоверно подобные явления не доказаны.

Всасывающая сила торнадо объясняется высокой турбулентностью воздушного столба и вертикальной компонентой скорости, стремительно меняющейся во время движения.

Что сильнее: смерч или торнадо?

Смерч и торнадо – это слова-синонимы, употребляемые по-разному в различных регионах земного шара. Самый сильный вихрь был зафиксирован в 1999 году в американском штате Техас, когда мощная воронка пронеслась по земле со скоростью около 500 км/час и разрушила все на своем пути.

Если говорить о размерах, то крупнейшим считается торнадо 2013 года в штате Оклахома – он двигался со скоростью 485 км/час и охватывал территорию порядка 4,2 км. В этом урагане погиб один из самых известных «охотников» за торнадо Тим Самарас вместе со своим сыном и другом Карлом Янгом.

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.

Чем отличается смерч от торнадо?

Иногда можно услышать, что торнадо и смерч – это два похожих, но всё же различных явления. На самом деле это не так. Термин смерч имеет древнерусское происхождение. Раньше оно имело значение «черная туча».

Слово же «торнадо» является испанским. Глагол «tornar» означает в этом языке «вертеть, крутить, вращать». В некоторых источниках используется термин «тромб», имеющий происхождение от уже итальянского слова «труба». Действительно, визуально смерч похож на трубу, соединяющую землю с небесами.

Классификация смерчей

Выделяются следующие виды смерчей:

Бичеподобные – самые часто наблюдаемые, наименее разрушительные, нередко наблюдаемые над водой. Воронка гладкостенная, узкая, иногда извивается:
Расплывчатые – широкие, похожие на спустившееся на землю и вертящееся облако. Это сильный смерч, захватывающий значительный участок земной поверхности, несущийся с невероятной скоростью:
Составные – состоящие из нескольких «шнуров», перемещающихся вокруг главной «трубы». Торнадо этого вида самые разрушительные, так как атакуют сразу несколько участков территории:
Огненные торнадо появляются из тучи, возникшей в результате либо сильного природного пожара, либо извержения вулкана. Опасны тем, что способствуют распространению огня на многие километры:
Водяные смерчи возникают над океанической, морской, реже озерной поверхностью, когда вода холодная, а воздух над ней теплый:
Земляной – редкий вид, появляющийся вследствие серьезной природной катастрофы, чаще всего землетрясения. Обычно тонкий и изогнутый, причем радиус стенок расширяется ближе к земле. В центральной части столба кружатся почвенные комки, ниже – грязевая масса:
Снежный смерч является следствием сильной зимней метели:
Песчаный – редкий и уникальный по причинам происхождения вид. Возникновение торнадо отмечается не в облачном слое, а в приземной части. Солнечные лучи разогревают песок так, что давление на данном участке снижается, в эту область стекаются воздушные массы. Песок под воздействием ветра начинает вращаться, формируя крупную воронку, способную к перемещению и длительному существованию:

Существует классификация торнадо по силе поражающих факторов. Выделяются следующие разновидности вихрей:

Слабо разрушающие (скорость до 30 м/с). Возможно повреждение крыш, ограждений, деревьев.
Умеренно разрушающие (до 50 м/с). Срывающие кровлю, переворачивающие машины.
Значительно разрушающие (до 70 м/с). Разваливающие небольшие постройки, переворачивающие крупные транспортные средства, вырывающие деревья.
Сильные (до 90 м/с). Разрушающие стены зданий, поднимающие автомобили, поезда, водные суда.
Сильнейшие (до 115 м/с). Разрушающие и поднимающие большие здания, подхватывающие и разбрасывающие транспортные средства, прочие крупные объекты.
Сверхсильные (до 145 м/с). Огромные строительные и транспортные объекты переносятся на значительные расстояния с огромной скоростью.
Полностью разрушающие (скорость от 145 м/с). Разметающие в щепки все, что попадается на пути.

Смерч – опасное явление

Смерч до сих пор интригует ученых своими загадочными явлениями. По сути, это всего-навсего атмосферный вихрь. Но он имеет такую силу, что, например, в 1917 году чуть более чем за 7 часов сумел убить 110 человек в США.

Есть множество необычных фактов о смерче:

Развитие его происходит по спирали, направленной вертикально, в основном под кучевыми облаками. Смерч опускается вниз в виде воронки, у которой нижняя часть сильно сужена.
Появляется такой мощный вихрь в районе тропосферного фронта, где находится граница в нижнем слое атмосферы, функция которой отделять воздушные массы, обладающие различными температурным режимом, влажностью воздуха и скоростью ветра. Здесь атмосфера непостоянная, колеблется из-за присутствия холодного воздуха и теплого, и в итоге образуются многочисленные вихри с быстрым вращением.
Рождается смерч в основном в период, когда возникают холодные фронты воздуха – осенью или весной.
Диаметр смерча может составлять от десятка до сотни метров, высота – до 10 км.
Цвет у него темный.
Вся опасность смерча в том, что в нем появляется такое количество энергии, которое равняется энергии атомной бомбы.
Вращение воздуха происходит против часовой стрелки, давление здесь падает, поэтому все что попало внутрь по пути следования такого вихря, разрывается на кусочки.
Ученые не смогли раскрыть все тайны смерча, но определили точно: в середине образуется так называемый глаз, где нет никакого движения. Однако вокруг происходит энергичное вращение воздушной массы, и скорость ее растет по мере перемещения смерча.

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.

Говоря о том, какую опасность представляет смерч для жизни человека, первым делом нужно отметить разрушение жилища и образование завалов. Если здание большое, то найти под завалами людей проблематично. Вторая опасность – подъем в воздух и удар о землю. Выжить в этом случае фактически невозможно.

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:

нельзя оставаться в автомобиле или автобусе (для вихря транспорт – любимая мишень);
запрещается выбегать из укрытия на открытые пространства;
если укрыться негде, а воронка настигает, то нужно бежать не вперед (вихри нередко перемещаются быстрее автомобиля), а в сторону;
хороший вариант действия на открытом пространстве – найти углубление в земле, лечь в него, скрутиться, закрыть голову руками.

Сильнейшими и самыми разрушительными торнадо в человеческой истории считаются следующие три:

Разрушивший до основания городок Уичито-Фолс (Техас) в апреле 1958 года. Этот смерч записан в Книге Гиннесса как мощнейший, имевший сумасшедшую скорость ветра (от 450 км/ч).
Разрушивший Маникганж – плотно заселенный регион Бангладеш в апреле 1989 года:

Этот смерч считается самым страшным и гибельным в истории цивилизации. Погибли 1300 человек, более 12 тысяч получили ранения.
Обрушившийся на три штата США в марте 1925 года. Этот торнадо является самым большим в истории, он состоял из восьми воронок.

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.

Последствия торнадо, смерчей

Торнадо сам по себе считается опасным. Если человек затягивается в смерч на открытой местности, то он может умереть просто от падения с большой высоты. Но всё же главная опасность торнадо для человека кроется в предметах и зданиях, захваченных вихрем и пролетающих над людьми. Помимо этого, в населённых пунктах торнадо может привести к распространению пожара и к неисправности энергокоммуникаций, что также угрожает жизни человека.
Если верить статистике, то ежегодно от смерча погибает в среднем 400 человек. 18 марта 1925 года в штатах США Миссури, Теннесси, Иллинойс и Кентукки умерло примерно 700 человек от такого явления. Торнадо 1957 года В штате Северная Дакота смогло уничтожить 500 построений и принес убыток в размере 15 млн. долларов. Это торнадо переворачивало подъемные краны, поднимало в воздух вагоны и автомашины, разрушало постройки.

Читай также: Нехватка жиров опасна для здоровья

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.