Торнадо, смерч: что это, как образуется, чем отличаются, классификация, как спастись, фото и видео

Песчаные вихри

Основная статья: Пыльный вихрь

Песчаные вихри

От рассмотренных смерчей надо отличать «смерчи» песчаные («пыльные дьяволы»), наблюдаемые в пустынях (Египет, Сахара), а также на Марсе; в отличие от предыдущих, последние называются иногда тепловыми вихрями. Сходные по внешнему своему виду с настоящими смерчами, песчаные вихри пустынь ни по размерам, ни по происхождению, ни по строению и действиям ничего общего с первыми не имеют. Возникая под влиянием местного накаливания песчаной поверхности солнечными лучами, песчаные вихри представляют собой настоящий циклон (барометрический минимум) в миниатюре. Уменьшение давления воздуха под влиянием нагревания, вызывающее приток воздуха с боков к нагретому месту, под влиянием вращения Земли, а ещё более — неполной симметрии такого восходящего потока, образует вращение, постепенно разрастающееся в воронку и иногда, при благоприятных условиях, принимающий довольно внушительные размеры. Увлекаемые вихревым движением, массы песка поднимаются восходящим движением в центре вихря на воздух, и таким образом создается песчаный столб, представляющий подобие смерча. В Египте наблюдались такие песчаные вихри до 500 и даже до 1000 метров высотой при диаметре до 2—3 метров. При ветре эти вихри могут перемещаться, увлекаемые общим движением воздуха. Продержавшись некоторое время (иногда — до 2 часов), такой вихрь постепенно ослабевает и рассыпается.

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.

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).

Бичеподобные

Их можно наблюдать чаще всего. Ствол воронки гладкий, достаточно тонкий, прямой или извивающийся. Длина ее значительно превышает ширину. Разрушения от них обычно менее сильные, наблюдать их часто можно над поверхностью воды.

Расплывчатые

Как понятно из названия, эти вихри не имеют четких очертаний и больше похожи на взлохмаченное кружащееся облако. Диаметр их таков, что может значительно превышать высоту и захватывать значительные территории. К этой категории обычно относят торнадо, чей охват превышает 0,5 км.

Составные

Еще более опасная разновидность, представляющая собой несколько столбов, которые образуются возле основного торнадо. Захватывают большие территории и бывают более продолжительными по времени.

Огненные

Это самые страшные, но, к счастью, очень редкие смерчи. Зарождаются они на больших пожарищах или при извержении вулкана. Большие пласты раскаленного и, как следствие, разреженного воздуха стремительно поднимаются вверх, смешиваясь с холодными потоками и образуя огненные вихри, которые не только рушат, но и сжигают все на своем пути.

Водяные

Возникают над водоемами без сильного течения (моря, озера) в местах, где над холодной водой сильно прогревается воздух. Опускаясь до поверхности, воронка вовлекает в себя и раскручивает толщу воды, разбивая ее на водяную пыль, которая поднимается высоко в воздух.

Земляные

Возникают чрезвычайно редко, ибо для их зарождения требуется сочетание нескольких природных факторов. В основе такого торнадо лежит такой катаклизм, как оползень или землетрясение. Если смерч возникает в этом месте, он поднимает столб земли, который имеет бичеподобную форму.

Но этим дело не ограничивается. Снаружи этот столб облекается в еще одну оболочку (каскад или футляр), которые состоят из земляной жижи (если причиной был оползень) или камней, которые могут быть поистине огромными, если происходит землетрясение.

Песчаные

Имеют принципиальное отличие в характере образования воздушных завихрений, которые приводят к неконтролируемому процессу. Происходит это не высоко над землей в грозовом холодном облаке, а на земле из-за сильно раскаленного песка, над которым воздух перегревается до критических температур и создает область разреженного давления.

Устремляющиеся сюда холодные массы поднимают песок и образуют внушительного диаметра песчаный столб, движущийся в сторону холодных масс и не имеющий над собой материнского облака.

Невидимые

Это разновидность бичеобразных торнадо, которые либо не доходят до земли и не вовлекают в себя пыль, мусор, песок и т.д., либо опускаются на совершенно гладкую поверхность, например, каменистую скалу. Опасны тем, что практически не видны, однако, и возникают они в местах, где редко наносят ущерб людям.

Чем отличается Смерч от урагана. Сообщества › Это интересно знать… › Блог › Смерч или Торнадо

Одними из самых малоизученных стихий являются вертикальные вихри. Что такое смерч и торнадо? Чем отличается смерч от торнадо?

Смерч – это сильный вихрь, он всегда образуется под кучевыми облаками и развивается по вертикальной спирали. Смерч несложно узнать по характерному тёмному облачному столбу, диаметр которого может достигать нескольких километров. Смерч всегда опускается из облака в виде конусообразной воронки, сужающейся к основанию у земли. Иногда высота смерча может достигать десяти километров, а диаметр самой широкой части воронки может быть более 50 километров.

Стихия, набирая силу, вырабатывает энергию, равную атомной бомбе, которую американцы взорвали во время испытаний «Тринити» в Нью-Мексико в 1945 году. Вращение в них происходит не по часовой стрелке, а против неё, внутри создается очень низкое давление, которое буквально разрывает в клочья всё то, что попадает в смертоносную воронку. Но существуют примеры, которые противоречат этому утверждению. Иногда смерчи сохраняют жизнь живому организму. Пойманные торнадо куры вырываются из него живыми, но совершенно лысыми. В Америке были зафиксированы случаи, когда торнадо разметало деревянный дом, но оставило нетронутым буфет с посудой. Дома нет, а чашки и плошки остались на месте. Почему так происходит? Ученые пока не готовы сформулировать ответ. Они могут строить только предположения.

Учёные сходятся на версии о том, что внутри смерча формируется центр бури. Специалисты называют его «глазом смерча». Там нет никакого движения, но вокруг него вращается вся масса воздуха, развивая скорость в среднем до 200 метров в секунду. Возможно, именно в этот вакуум и попадают выжившие жертвы.

Сложная структура описываемой стихии имеет эффект засасывания, поэтому ничто не может спастись, оказавшись рядом с разрушительным столбом. Не раз в местах, сильно отдалённых от морей и океанов можно было увидеть странное явление, когда с неба во время смерча падали представители подводных глубин. «Рыбный дождь» – хороший пример всасывающей силы тромба. Проходя по воде, он может втянуть в себя всё, что в ней находится, а потом выбросить содержимое где-то в середине континента, заставляя людей, незнающих физические законы, поверить в чудо. В 1904 году смерч высосал из Москвы-реки всю воду, обнажив её дно. Очевидцы пришли в ужас, когда увидели, как вода сплошным потоком вернулась, падая с неба – смерч исчез так же внезапно, как и появился.

Чем смерч отличается от торнадо? Практически ничем. По сути, это идентичные явления. Ученые сегодня различают несколько форм смерчей, для каждой территориальной географической местности характерна та или иная. Смерчи в виде колонны, бочки, конуса и бокала нередко возникают на территории центрально-европейской части России, поэтому здесь воздушные вертикальные вихри, несущие разрушение и смерть, стали называться созвучным слову «смерть» славянским корнем «смерч».

На территории Северной Америки часто возникают вихри, похожие на бичевую веревку или хобот слона, трубу, верхний край которой расширялся у материнского облака. Поэтому они называются, немного по-другому: «tromb» – по-французски «труба» или «tornado» – по-испански «вращающийся». Торнадо – это смерчи, которые возникают на территории Америки. Приехавшие сюда несколько веков назад испанские конкистадоры дали свое название вихрям, оно прижилось здесь, и сегодня оно используется в странах западного полушария, хотя официальное название вертикального вихря – «тромб».

Страной, где наиболее часто возникает торнадо является США. Только, в 1990 в США зарегистрировано 1100 разрушительных смерчей.

Выводы:

Смерч и торнадо – идентичные явления.

Торнадо – вертикальные вихри, имеющие форму хобота, нередко возникающие на территории стран северного полушария.

Слово «смерч» имеет славянские корни, его употребляют для обозначения описываемого явления, возникшего на территории центрально-европейской части России.

Причины образования

Причины образования смерчей недостаточно изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей.

Смерч может возникнуть при поступлении тёплого воздуха, насыщенного водяным паром, когда происходит соприкосновение тёплого влажного с холодным сухим «куполом», образовавшимся над холодными участками поверхности земли (моря). В месте соприкосновения происходит конденсация водяного пара, при этом образуются дождевые капли и выделяется тепло, локально нагревающее воздух. Нагретый воздух устремляется вверх, создавая зону разрежения. В эту зону разрежения втягивается близлежащий теплый влажный воздух облака и нижележащий холодный воздух, что приводит к лавинообразному развитию процесса и выделению значительной энергии. В результате этого образуется характерная воронка. Холодный воздух, затягиваемый в зону разрежения, ещё более охлаждается. Опускаясь вниз, воронка достигает поверхности земли, в зону разрежения втягивается всё, что может быть поднято воздушным потоком. Сама зона разрежения перемещается в сторону, откуда поступает больший объём холодного воздуха. Воронка двигается, причудливо изгибаясь, касаясь поверхности земли. Осадки при этом относительно небольшие.

Ураган возникает, если поступающий тёплый влажный воздух приходит в соприкосновение с областью холодного воздуха большого объёма, при этом область соприкосновения имеет значительную протяжённость. В результате процесс смешения воздушных масс и выделения тепла происходит в протяжённом объёме. Фронт урагана проходит по линии соприкосновений с поверхностью земли и перемещается в направлении, поперечном его средней линии. С обеих сторон этой линии происходит втягивание холодного воздуха, двигающегося над поверхностью земли с большой скоростью. При прохождении фронта происходит интенсивное перемешивание холодного воздуха, изначально находившегося над поверхностью земли, и пришедшего теплого воздуха, при этом осадки значительные и интенсивные. После прохождения фронта температура воздуха заметно повышается.

Разрушения возникают вследствие локального выделения значительной энергии, накопленной при образовании водяного пара, а исходным источником энергии является излучение солнца.

С повышением температуры мирового океана объём водяного пара в атмосфере будет увеличиваться. Также будет увеличиваться континентальность климата, как следствие этого будет возрастать количество смерчей и ураганов, а также возрастать их сила.

При исчерпании объёмов холодного или тёплого влажного воздуха, мощность смерча торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако.

Время существования смерча 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 480 км/ч).

Виды

Ученые выделяют несколько видов смерчей:

Бичеподобные – этот вид смерча считается самым распространенным. Воронка в нём гладкая, тонкая, иногда – извилистая, при этом длина её нередко значительно превышает радиус. Такие смерчи не слишком сильные и разрушительные, часто спускаются на воду.
Расплывчатые – похожи на лохматые, крутящиеся, достигающие земной поверхности облака. При этом иногда они могут быть настолько широки, что их диаметр значительно больше их высоты (поэтому все воронки шире 0,5 км обычно называют расплывчатыми). Такие смерчи обычно очень сильны, поскольку из-за того, что охватывают большую территорию, а ветер несется на ужасающей скорости, они способны причинить немалый ущерб.
Составные – являют собой сразу нескольких столбов, вьющихся вокруг основного смерча. Торнадо чрезвычайно сильны и способны нанести ущерб на огромной территории.

Огненные – такие вихри порождает туча, возникающая либо из-за сильного пожара, либо из-за извержения вулкана. Они чрезвычайно опасны из-за того, что способны разносить огонь и вызывать в том числе и лесные пожары на десятки километров.
Водяные – появляются в основном над океанической, морской поверхностью, иногда – над озерами. Образовываются в основном над участками с холодной водой и высокой температурой воздуха. Нижняя часть воронки, приближаясь к воде, раскручивает и перемешивает верхний слой воды, создавая из него облако водной пыли и образуя водный смерч. Держится такой смерч недолго, всего лишь несколько минут.
Земляные – чрезвычайно редкий вид смерчей, образуются только во время серьезных природных катаклизмов. Имеют обычно бичеподобную форму, толстая часть «хобота» находится возле земли. В середине вихря крутится тонкий столб земли, за ним (если он возник из-за оползня) – оболочка из земляной жижи. Если появления такого смерча вызвало землетрясение, он нередко поднимает с земли огромные камни, что для людей может быть чрезвычайно опасно.
Снежные – смерч такого типа образуется зимой, во время сильной метели.
Песчаные – подобные смерчи отличаются от настоящих торнадо, поскольку образуются не на небе, в облаке, а под влиянием солнечных лучей, которые накаливают песок до такой степени, что давление в этом месте уменьшается – и, соответственно, сюда со всех сторон устремляются воздушные массы. После этого песок и ветер, благодаря вращению планеты, начинают кружиться, образуя воронку внушительных размеров, создавая напоминающий торнадо песчаный столб, который способен перемещаться и может просуществовать около двух часов.

Где и когда возникает торнадо?

Карта возникновения смерчей, торнадо Торнадо постоянно появляются, со временем их становится все больше из-за изменений климата и погоды. Сейчас их фиксируют не только в характерных регионах, но и в местах, где ранее торнадо не замечалось. В основном смерчи возникают на территориях США, ежегодно там возникает до 800 торнадо. У большинства домов устанавливаются особые подземные укрытия, куда жители спускаются во время бедствия. Многие метеорологические службы фиксируют торнадо ежедневно. В одном только 1965 одновременно возникло 37 смерчей.

Интересный факт: потоки ветра настолько мощные, что даже легкие и маленькие предметы в вихре могут повредить деревья и постройки, встречающиеся на пути бедствия.

Среднее распределение торнадо в США за год

Весной и летом температура воздуха вокруг стабильная, поддерживается на протяжение нескольких недель на достаточно высоких показателях. Именно в таких местах смерчи возникают намного чаще. Зимой и осенью их замечают реже. Самыми активными месяцами считают май и июнь. Тогда торнадо возникает днем и вечером в сильные грозы и проливные дожди. По ночам смерчи практически не возникают.

Интересно: Почему закат красный?

Действия населения при угрозе смерча

Смерч − это природное явление, которое возникает в грозовом облаке, затем образуя воронку диаметром в десятки, а иногда и сотни метров, спускается вниз до земли.

О формировании воздушной воронки могут свидетельствовать следующие природные явления:

Усиление ветра при появлении грозового неба;
Резкое снижение атмосферного давления, которое вызывает у человека тошноту, вялость, головную боль;
Резкое обильное выпадение осадков (ливень, снег), поднятие грунтовой пыли;
Сильный гул.

Смерч не всегда сопровождается ухудшением погоды, иногда это явление возникает на фоне солнечного и безоблачного неба.

Современное метеооборудование способно заранее выявлять стихийное явление, поэтому о приближении смерча население предупреждается с помощью СМИ, а также с применением систем оповещения гражданской обороны.

Звук электросирен сопровождается устными сообщениями: «Внимание всем!», «Угроза смерча». Если принято решение об эвакуации, то в оповещении передается информация о местах нахождения эвакуационных пунктах сбора гражданского населения. При получении предупреждения

При получении предупреждения

Услышав звуковые сигналы, следует взять документы, минимум необходимых вещей и направиться к месту эвакуации.

Если позволяет время, то рекомендуется сделать следующие действия (алгоритм):

Закройте окна. По возможности укрепите их досками, фанерами или щитами;
Уберите с балкона легко воспламеняющие предметы;
При наличии прилегающей территории, максимально освободите ее от незакрепленных предметов (скамейки, качели);
Не забудьте укрепить крышу, чердак и вентиляционные трубы;
Создайте запас продуктов и питьевой воды длительного хранения на 2-3 суток;
Позаботьтесь о наличии автономных источниках освещения (фонари, генераторы, свечи). Упакуйте запас батареек и спичек в непромокаемый материал;
Сообщите членам семьи и соседям о приближении природной угрозы.

Если вы поздно услышали сообщение о смерче, и эвакуация невозможна, то позаботьтесь о своей безопасности самостоятельно.

В здании

Если стихия застала вас в здании:

Выберите для укрытия внутренние помещения. Наиболее безопасными считается ванная комната, уборная, коридор, кладовые, дверные проёмы. Также укрытием могут служить встроенные прочные шкафы и тяжелые столы, закрепленные к полу. Если вы находитесь в деревянном здании, то безопаснее будет спуститься вниз – в подвал.

Обязательно обесточьте все электрические предметы, перекройте газовое оборудование. Для получения информации от органов ГО по чрезвычайным ситуациям используйте радиоприёмник.

На улице

Если вы столкнулись со смерчем на улице населённого пункта:

Пытайтесь держаться подальше от лёгких построек, деревьев, стендов, вывесок, мостов и линий электропередач. Наиболее опасны переносимые смерчем предметы, которые падёт на землю с высокой скоростью. Для защиты используйте подручные средства: лист фанеры, коробку, доски.

Не паникуйте, и ищите себе место, где можно переждать смерч. Не стремитесь спрятаться в поврежденных зданиях или на промышленных объектах, так как они могут взорваться или полностью разрушиться при очередном усилении ветра.

В крупном населённом пункте ищите станции метро или подземные переходы. Они станут надёжной зашитой от смерча.

На открытой местности

Если вы находитесь на открытой местности (поле, равнина, горная местность):

Ищите земляные углубления: канавы, рвы, дорожный кювет, овраги. Лягте в него, плотно прижавшись лицом к земле. Обязательно накройте голову одеждой, сумкой. В ситуации смерча автомобиль не станет надёжной защитой. Оставаться в нём опасно. Выйдите из него и защитите себя, как описано выше.

При поднятии пыли, защитите глаза и органы дыхания любым куском ткани. Можно предварительно его смочить водой. Нередко смерч сопровождается крупным ливнем или градом, поэтому максимально пытайтесь закрыть свое тело от природной стихии. Держитесь подальше от водоёмов, так как смерч способен всасывать большое количество воды, а потом резко сбрасывать её единым залпом с огромной скоростью.

Это интересно: Огнезащитные пасты — назначение, виды и область применения

Что такое смерч и откуда он берётся?

Что же такое смерч? Он известен нам под разными именами — смерч, торнадо, тромб — и представляет собой одно из опаснейших природных явлений. По сути своей, он является ни чем иным, как грозовым облаком, спустившимся на землю «потанцевать». Размах «танца» у поверхности земли может достигать 3 километров, хотя обычно не превышает 300-400 м.

Как выглядит смерч? Как огромная воронка, спускающаяся с небес на землю. Вокруг нижней её части видно облако разбрасываемых ею предметов, грязи, пыли или воды, если речь идёт о смерче над водной поверхностью. В отличие от вышеупомянутых песчаных или пыльных вихрей, смерч представляет собой единое целое с — это, можно сказать, её хобот, спустившийся на землю. Смерч не может от неё оторваться и стать самостоятельным. Песчаные же вихри вообще никакого отношения к тучам не имеют.

Причины появления смерчей до сих пор толком не изучены. Доподлинно известно лишь, что данное явление природы может возникнуть, если влажный теплый воздух соприкасается с «куполом» холодного сухого воздуха, расположенного над холодным участком земли или моря. Механизм возникновения приблизительно такой: в месте соприкосновения пар, содержащийся в тёплом потоке, конденсируется, при этом выделяется тепло, нагревающее воздух в зоне соприкосновения, и он, естественно, стремглав несётся вверх. Природа не терпит пустоты, как известно, и на его место затягивается теплый влажный воздух и расположенный ниже холодный… И пошло-поехало. Мы уже сравнивали смерч с атомной бомбой. Оказывается у них не так уж мало общего ибо происходящее не назовёшь иначе как цепной реакцией.

Каким же образом формируется пресловутый хобот, спускающийся до земли? Дело в том, что холодный воздух, затягиваемый в зону разрежения, ещё больше охлаждается и опускается вниз. А с ним опускается и сама зона разрежения, которая, добравшись донизу начинает втягивать в себя всё что ни попадя и поднимать вверх.

Главная опасность смерча заключается во-первых, в том, что он может играючи поднять человека до самых хлябей небесных, а потом, наигравшись, отпустить с миром, а во-вторых, участок разреженного воздуха, резко пришедший к вам в гости, может стать причиной того, что ваш дом взорвется «от радости» и завалить вас обломками.

Способы защиты от смерча

Лучше всего спрятаться под землёй, в каком-нибудь подвале, или в метро, например. Также неплох вариант укрытия в железобетонном строении (деревянный дои скорее всего будет разрушен, а кирпичный может и выстоять, зависит от силы торнадо).

Нельзя прятаться от торнадо в автомобилях или автобусах. Скорее всего, торнадо с лёгкостью поднимет их в воздух. Также нельзя оставаться на открытых местах. Но если вы вдруг оказались на открытом пространстве и торнадо движется на вас — бегите в сторону от него (только не бегите назад, всё равно торнадо быстрее и догонит, а вот проскочить в стороне от него можно). Если же убежать не успеваете — найдите углубление в земле и прячьтесь туда. Лицом к земле и руки на голову.

Иногда сей разрушительный смерч является причиной возникновения сильного волнения на море, шторма. И в этом случае остаётся надеяться на крепость судна, да умения команды, ведь в открытом море от огромных волн и сильного ветра не спрячешься.

Так в чем же дело

А дело в явлении, которое называется турбулентностью. Не будем вдаваться в детальное объяснение, что это такое. Достаточно сказать, что уже более ста лет ученые бьются над созданием теории турбулентности. Локальные, и немалые, успехи, конечно, достигнуты. Но общей теории не существует. И не понятно, появится ли она когда-нибудь.

А речь о следующем. При определенных условиях движение жидкости или газа начинает носить случайный и непредсказуемый характер. Рождаются крупномасштабные вихри, которые взаимодействуют друг с другом, причем нерегулярным образом. Но дело этим не ограничивается. Помимо крупномасштабных существует целая иерархия все более и более мелких вихрей, которые ведут себя также случайным образом. Энергия крупномасштабных вихрей передается вниз по иерархической лестнице. Возникает сложнейшая система, ведущая себя случайным образом. Рассчитать ее поведение не по силам даже самым мощным суперкомпьютерам.

Движение воздуха в нижних слоях атмосферы Земли, является турбулентным. Всегда. И те крупномасштабные вихри, о которых мы говорили выше, – это всем известные циклоны и антициклоны. Когда они распространяются над огромными пространствами континентальной суши, например Россией, тоже не все предсказуемо. Но здесь ситуация в большинстве случаев, более-менее нормальная. Ну, пойдет дождичек неделей раньше или неделей позже – ничего, переживем. Есть регионы, где вообще все классно. Вот, например Сахара или Аравийский полуостров. Ну, в силу объективных причин, не идут там дожди. Целый год солнце светит. Вот бы устроиться в местный Гидромет! Напечатал один раз в год прогноз погоды – и сиди, зарплату получай…