Мировая мифология полна фантастических, непобедимых и смертоносных существ. В реальности же за все, что нам угрожает, в ответе либо природа, либо человечество. Однако из всех разрушительных сил, существующих на нашей планете, мало что может сравниться с мифическими монстрами, разве что торнадо. Эти вихри спускаются с небес, как карающие мечи, и возвышаются, словно атланты, над самыми высокими зданиями.
Что же представляют собой эти разрушительные природные титаны? В этой статье мы рассмотрим, как выглядят, как образуются и как классифицируются смерчи.
Содержание
- 1 Заглянем в ванну
- 2 Грозовые облака и вихри
- 3 Откуда берется энергия?
- 4 Мезоциклон
- 5 Движение торнадо
- 6 Классификация торнадо
Заглянем в ванну
Мы все когда-нибудь наблюдали за водяной спиралью, образующейся при вытекании воды из ванны, правда? Тогда мы все были свидетелями фундаментальной конструкции торнадо. Во время слива вода образует вихрь – спиральную воронку, в которую затягиваются частицы воды. Поскольку слив затягивает слишком много воды, не все частицы могут сразу попасть в самый низ, но они все туда стремятся, ускоряясь и создавая при этом спиралевидное вращение. В торнадо происходит то же самое, только движение создается не водой, а воздухом, и направлено оно не вниз, а вверх.
Однако какие именно погодные условия нужны для образования смерчей? Ведь они не могут появляться просто так, из ниоткуда.
Грозовые облака и вихри
Действительно, не могут! Торнадо образуются из грозовых облаков, в которых уже налажен поток влажного теплого воздуха вверх.
Грозовые облака, в свою очередь, формируются, как и все остальные: теплый влажный воздух поднимается вверх и остывает, заставляя водяные пары собираться в единую массу. Однако если поток воздуха вверх не ослабевает, облака продолжают расти и подниматься все выше, где пары переходят в жидкое состояние, а затем замерзают.
Обычное грозовое облако, таким образом, может собрать в себе невероятное количество энергии, которая, в свою очередь, только усиливает поток воздуха вверх.
Откуда берется энергия?
Облака формируются, когда пары воздуха конденсируются, и влага в них начинает менять свое физическое состояние с газообразного на жидкое, и затем — на твердое. Этот процесс выделяет огромное количество тепла, а тепло – форма энергии.
Грамм воды, образованной из пара, выделяет 600 калорий тепла, а при замерзании в верхних слоях тропосферы к ним добавляется еще 80 калорий. Все это тепло значительно усиливает поток воздуха к облаку.
Учитывая то, что стандартная грозовая туча может весить десятки миллионов тонн, можно представить, сколько калорий тепла она вырабатывает. А ведь торнадо образуется далеко не из стандартной тучки.
Мезоциклон
Местом образования смерчей является гигантское грозовое облако под названием суперячейка. Оно отличается от обычных не только весом и размером, но и наличием мезоциклона – особенных условий, благоприятных для образования торнадо. В суперячейках из-за их невероятной силы и энергии образуется спиралевидный поток воздуха, напоминающий вихрь, который мы наблюдали в ванной.
Как только в грозовом облаке появляется мезоциклон, вероятность образования торнадо в следующие полчаса вырастает до 50%. Воздушный вихрь спускается к поверхности земли и может достигать скорости 500 километров в час. Достигая поверхности, торнадо превращается в непредсказуемый поток, несущий разрушение и превращающий все – от мусора, деревьев и животных, до автомобилей – в смертоносные снаряды.
Движение торнадо
Торнадо остается ведомым породившим его грозовым облаком. Часто смерч «прыгает», то есть прерывается в одном месте и возобновляется в другом.
Небольшие торнадо могут продолжаться всего несколько минут и пройти около километра. Более сильные вихри способны продолжаться часами, покрывая расстояние в сотни километров, при этом стихия наносит непоправимый урон как природе, так и человеку.
Классификация торнадо
Изначально торнадо классифицировались по шкале Фужица, названной так в честь метеоролога, предложившего ее в 1971 году. В 2007 году шкала была немного переработана и названа Улучшенной Шкалой Фужица (Enhanced Fujita Scale). По шкале торнадо делятся на шесть типов:
F0 – скорость ветра до 116 км в час, разрушения незначительные – оторванные ветви, согнутые дорожные знаки, сорванные печные трубы;
F1 – скорость ветра от 117 до 180 км в час, разрушения средней тяжести – унесенное кровельное покрытие, перевернутые дома на колесах, снесенные с магистрали автомобили;
F2 – скорость ветра от 181 до 253 км в час, значительные разрушения – вырванные с корнем деревья, уничтоженные передвижные дома, снесенные крыши, перевернутые железнодорожные вагоны;
F3 – скорость ветра от 254 до 332 км в час, серьезные разрушения – уничтоженные леса, перевернутые поезда, разрушенные дома;
F4 – скорость ветра от 333 до 418 км в час, колоссальные разрушения – снятые с фундамента дома и другие небольшие здания, поднятые в воздух автомобили;
F5 – скорость порывов ветра 419-512 км в час, невероятный урон – разрушенные здания из армированного бетона.
