Торнадо

1. Что такое торнадо? 

Торнадо - быстро вращающийся столб воздуха, опускающийся из кучево-дождевого облака или образующийся под кучево-дождевым облаком, часто (но не всегда) виден как воронкообразное облако. Чтобы быть классифицированным как торнадо, вихрь должен исходить из облака и касаться земли. Известно, что торнадо может образовать невидимую воронку. 

2. Как образуются  торнадо в США? 

Классический  ответ на этот вопрос таков: теплый влажный воздух с Мексиканского  залива сталкивается на территории США  с холодным воздухом из Канады и сухим воздухом со Скалистых гор. При таких условиях возникает большое количество гроз, которые несут в себе угрозу возникновения торнадо. Самые разрушительные и смертоносные торнадо образуются под огромными кучево-дождевыми облаками, которые в США называют supersells, эти облака вращаются, образуя мезоциклоны. Эти облака часто приносят крупный град, шквалистый ветер, сильные грозы и ливни, а также и торнадо. 

3. Сколько торнадо  возникает в США  ежегодно? 

Каждый год  в США возникает около тысячи торнадо. Точно сказать сложно, поскольку некоторые торнадо возникают в малозаселенной местности и поэтому не фиксируются. 

4. Сколько людей  погибает в США  ежегодно от торнадо? 

В среднем ежегодно от торнадо гибнет около 60 человек, в основном - от летающих или падающих обломков. 

5. В какое время года возникает больше всего торнадо? 

В основном сезон  торнадо длится с начала весны  до середины лета. В некоторых штатах пик торнадо приходится на май, в  других - на июнь или даже июль. Но вообще торнадо могут возникать в любое время года.  

6. Что такое Аллея  торнадо? 

Это историческое название центральных американских штатов, в которых наблюдается  наибольшее количество торнадо. Тем  не менее торнадо могут возникать  где угодно: и на западном, и на восточном побережье США, а также в Канаде и других государствах. 
 

7. Как долго длится  торнадо? 

Торнадо может  продолжаться от нескольких минут до часа и более. Но большая часть  из них существует не более десяти минут. 

8. Что такое водяной  смерч? 

Водяной смерч возникает и движется над водной поверхностью. Такие смерчи обычно наблюдаются на юго-восточном побережье США, но могут возникать на морях, заливах и озерах по всему миру. Хотя водяные смерчи всегда строго по определению являются торнадо, но официально не учитываются, если они не выходят на берег. Они меньше и слабее, чем торнадо над сушей, но и они представляют собой опасность. Водяные смерчи могут опрокидывать лодки, небольшие суда, а при выходе на берег быть опасными для людей. 

9. Как торнадо в  северном полушарии отличаются от торнадо в южном полушарии? 

Они отличаются направлением вращения. Большинство  торнадо (но не все!) имеют циклоническое  вращение, т. е. против часовой стрелки  в северном полушарии и по часовой  стрелке - в южном. Антициклонические торнадо вращаются в северном полушарии по часовой стрелке. Они чаще всего возникают в виде водяных смерчей, а также известно много случаев одновременного наблюдения циклонических и антициклонических торнадо под одной и той же грозой. 

10. Что представляет собой F-шкала? 

Шкала для классификации  торнадо введена профессором  Т. Фуджитой в 1971 году. Эту шкалу следует  использовать с осторожностью, поскольку  скорость ветра в торнадо до сих  пор точно измерить невозможно. Ущерб, который наносит торнадо зависит не только от скорости ветра, но и от многих других факторов: прочности постройки, направления и продолжительности воздействия ветра, количества обломков, летающих в воздухе. Тем не менее, несмотря на недостатки, шкала Фуджиты сейчас широко используется в США. 

11. Могут ли наблюдаться  торнадо категории  F6? 

Нет, маловероятно, чтобы скорость ветра в торнадо  превышала 512 км/ч. Категории торнадо F6-F12 были введены скорее для теории, чем для практических целей. Даже если радар Доплера измерит скорость ветра, немного превышающую 512 км/ч, торнадо все равно будет классифицирован как F5. 

12. Верно ли, что чем  больше торнадо  по размеру, тем  он сильнее? 

Нет, не обязательно. Размер торнадо не свидетельствует  о его разрушительной силе. Известны случаи, когда маленькие торнадо наносили ущерб как F4 или F5, с другой стороны, некоторые очень большие по размерам торнадо наносили небольшой ущерб: F0 или F1. 

13. Разве нельзя ослабить  или разрушить  торнадо путем  обстрела облака  каким-нибудь реагентом,  например твердой  углекислотой? 

Главная проблема заключается в том, что действуя таким способом, можно не только разрушить торнадо, но и наоборот, сделать его гораздо мощнее и  разрушительнее, чем был. К тому же, установки для обстрела облаков  должны разворачиваться на местности очень быстро и их нужно очень много, чтобы охватить всю огромную территорию, над которой возникают торнадо. А теперь вообразите юридические проблемы, которые могут возникнуть, если вы разрушите чье-либо частное владение в процессе бомбежки облаков. В общем - плохая это идея! 

14. На что похож  звук торнадо? 

Это зависит  от его размера, интенсивности, расстояния до него и других факторов. Чаще всего  звук торнадо сравнивают с грохотанием  поезда. Иногда торнадо производит звук, похожий на звук водопада или на тот, который возникает при быстрой езде с открытыми окнами. 

15. Кто прогнозирует  торнадо? 

В США торнадо  прогнозирует Национальная служба погоды (National Weather Service). Предупреждения о торнадо  рассылаются региональными отделениями National Weather Service. Центр предсказания штормов занимается неблагоприятными погодными явлениями в общем. Торнадо в Канаде предсказываются Метеорологической службой Канады. 

16. Какова роль радара  Доплера? 

Каждое региональное отделение National Weather Service имеет в своем распоряжении по крайней мере одну радиолокационную станцию. Радар может предупредить метеорологов о приближении грозы, довольно подробно нарисовать структуру грозы, но, как правило, он не может видеть торнадо непосредственно. Вот почему метеорологи во многом зависят от сообщений наблюдателей на местности и прогнозов неблагоприятной погоды в районе в целом. Все вместе помогает анализировать ситуацию и выдавать предупреждения при возникновении торнадо. 

17. Может ли торнадо  переносить предметы  на большие расстояния? 

Да, торнадо понимают в воздух и переносят мусор  и даже тяжелые предметы на расстояния вплоть до нескольких километров. Вертикальная составляющая ветра в торнадо  довольно велика, чтобы поднять в  воздух даже тяжелые предметы, особенно если у них большая площадь, как например, крыша, стена, дерево или автомобиль. Хотя очень тяжелые предметы могут переноситься только не небольшие расстояния. Официально зафиксированы случаи переноса предметов на расстояния более 150 километров. 

18. Почему торнадо избегают центров крупных городов? 

Здесь все дело в вероятности. Просто центр города расположен на очень маленькой площади  в сравнении с площадью всей страны. Поэтому вероятность того, что  торнадо попадет в центр города, очень мала. Например, площадь центральной части Далласа, всего три квадратных мили. Тем не менее, и центры городов могут страдать от торнадо. Так в Сент-Луисе торнадо в центре города наблюдались по крайней мере четыре раза. 

19. Что будет, если  торнадо обрушится  на крупный город? 

Такое случалось, причем неоднократно. Например, торнадо в Оклахома-Сити 3 мая 1999 года. Благодаря отлаженной системе предупреждения населения через средства массовой информации в тот день погибло только 36 человек. А вот нанесенный ущерб превысил 1 миллиард долларов. Это был самый дорогостоящий торнадо в американской истории. Причем этот торнадо не затронул центр города. 

20. Какой город в  США больше всего  страдает от торнадо? 

Это опять же - Оклахома-Сити. Общее количество торнадо, которые были зарегистрированы в этом городе - более 100. 

21. Какой торнадо  в США унес больше  всего жизней? 

Этот торнадо  проделал путь в 219 миль со скоростью 60-70 миль в час через штаты Миссури, Иллинойс и Индиана 18 марта 1925 года. Он был категории F5 и унес жизни 695 людей.  

22. Когда наблюдалось самое большое количество торнадо в течение небольшого промежутка времени? 

3 и 4 апреля 1974 года через 13 американских штатов  пронеслось сразу 147 торнадо и  еще один - в Канаде. Погибло 310 человек в США, 8 - в Канаде, 5454 человека  было ранено в США и 23 - в Канаде. Семь торнадо были классифицированы как F5 и еще 23 - оценены как F4. 

23. Когда наблюдался  самый большой  торнадо? 

Он возник в  штате Техас 9 июня 1971 года. Время  от времени поперечник торнадо достигал трех километров!!! Возможно, были и другие, еще большие торнадо, но они не были зафиксированы.  

24. Какова максимальная  скорость ветра,  которая может  быть в торнадо? 

Этого никто  не знает. Непосредственно скорость ветра можно измерить только в  слабых торнадо, потому что более мощные торнадо уничтожают метеорологические приборы. Максимальная скорость ветра (около 512 км/ч) была дистанционно измерена с помощью передвижного радара Доплера 3 мая 1999 года недалеко от Оклахома-Сити.  

25. В чем отличие  между наблюдателями  и охотниками за торнадо? 

Различие в  методике и мотивации. Охотники более  мобильные и в отличие от большинства  наблюдателей, проезжают сотни километров через штаты для наблюдения штормов  и торнадо. Основная функция наблюдателей - сообщать информацию о состоянии  погоды в своей местности в Национальную службу погоды через нескольких координаторов. Охотники за торнадо могут преследовать различные цели: научные программы, фотографии торнадо, самообразование, коммерческая видеосъемка или работа для средств массовой информации. Некоторые наблюдатели также выезжают из своей местности для съемки торнадо, а охотники - сообщают информацию о текущей погоде. 

26. Кто занимается  изучением торнадо? 

В течение нескольких десятилетий лидером в исследовании торнадо является Национальная лаборатория изучения штормов. Именно она внесла большой вклад в развитие радиолокации торнадо, провела большое количество исследований, выполнила множество полевых программ. Также изучением торнадо занимаются в Университете Оклахомы и в других учреждениях.  

27. Кто является самыми  выдающимися исследователями  торнадо? 

Очень многие люди потратили годы своей жизни на исследования торнадо. Список исследователей торнадо очень длинный. Однако самым  выдающимся исследователем, пожалуй, может  считаться Т. Фуджита из университета Чикаго. Хотя его метеорологические интересы и публикации покрывали большое количество разделов этой науки, он сосредоточил внимание на исследовании торнадо, структуры вихря, оценки опасности, климатологии торнадо, ввел шкалу для классификации торнадо и многое другое. 

28. Что такое фотограмметрия? 

Это способ определения  скорости ветра с использованием видеозаписи торнадо. Скорость ветра  можно определить, наблюдая за перемещением мусора на экране. Однако основная сложность  в том, что мусор, который должен быть достаточно большим, чтобы его можно было увидеть с безопасного расстояния, обычно перемещается с меньшей скоростью, чем воздушный поток, который его окружает. Это довольно интересный способ определения скорости ветра и он использовался в 1970-е и 1980-е годы. Сейчас скорость ветра определяется с большей точностью с помощью радара. 

29. Что такое DOWs (Dopplers on Wheels) - "Доплеры  на колесах" 

Это передвижные  радары Доплера, надежно установленные  на грузовиках. Они сканируют облака с близкого расстояния, чтобы более точно рассмотреть структуру облаков, а также измерить скорость ветра в уже возникшем торнадо. Самая большая скорость ветра, измеренная с помощью радара Доплера - 512 км/ч. 

Смерчи  и торнадо 
 
 
 

Смерчи и торнадо  относятся к мелкомасштабным атмосферным вихрям. Однако природа их образования близка к природе возникновения тропических циклонов. Структура смерчей и торнадо сходна.  

Возникают смерчи и торнадо следующим образом. Из центральной части мощного  грозового облака, нижнее основание которого принимает форму опрокинутой воронки, опускается гигантский темный хобот, который вытягивается по направлению к поверхности Земли или моря. Здесь навстречу ему приподнимается широкая воронка из пыли или воды, в открытую чашу которого хобот как бы погружает свой конец. Образуется сплошной столб, перемещающийся со скоростью 20-40 км/ч. Наиболее узкая часть этого столба приходится примерно на середину, высота его достигает 800-1500 м. Из грозового облака может опуститься несколько смерчевых воронок.  

Движение воздуха  в системе смерчей и торнадо  обычно происходит против часовой стрелки, но не исключены и движения по часовой  стрелке. Одновременно совершается  подъем воздуха по спирали. На соседних участках происходит опускание воздуха, в результате чего вихрь замыкается. Под влиянием большой скорости вращения внутри вихря развивается центробежная сила, вследствие которой давление в нем понижается. Это приводит к тому, что при перемещении вихря в его систему как бы всасывается все, что встречается на пути (вода, песок или различные предметы: камни, доски, крыши домов и т. п.), которые затем выпадают из облаков иногда на значительном расстоянии. Именно с этим связаны так называемые цветные, или кровавые дожди, которые образуются благодаря втягиванию в систему вихря окрашенных частичек породы и смешиванию их с каплями дождя.  Если вихрь возникает на море или озере, то его называют смерчем. Смерчи часто вместе с водой всасывают в свою систему рыбу, которую облако может выбросить уже на берегу.  

Атмосферные вихри, аналогичные смерчам, но образующиеся в Европе, называют тромбами, а в США - торнадо.  

Торнадо наиболее часто наблюдаются в Северной Америке. Здесь их насчитывают около 200 в год. Об огромной силе ветра в  торнадо свидетельствуют результаты произведенных ими разрушений домов и инженерных сооружений. Скорость движения торнадо также велика, иногда она достигает 100 км/ч.  

На юге Северной Америки торнадо возникают в  течение всего года, с максимумом весной и минимумом зимой. Торнадо  существует от нескольких минут до нескольких часов, а наибольшая траектория их измеряется несколькими сотнями километров. Ширина зоны разрушения соответствует размерам самих торнадо, обычно до 2-3 км. Разность давления между центром вихря и его периферией иногда достигает 150-200 мб. От такой разности давления разрушаются дома, а сильнейший ветер поднимает в воздух людей, скот, автомобили, крыши, мосты и т. п. Так, в апреле 1965 г. над США одновременно возникли 37 различных по мощности торнадо, высотой до 10 км и в диаметре около 2 км, со скоростью ветра до 300 км/ч. Эти вихри произвели громадные разрушения в шести штатах. Число погибших превысило 250 человек, а 2500 получили ранения.  

Торнадо и смерчи, как и тропические  циклоны, зарождаются  при наличии большого запаса энергии неустойчивости в атмосфере. Эти условия создаются, когда внизу находится очень теплый и влажный воздух, а в верхней тропосфере - холодный. Установлено, что при вторжении на территорию США тропических циклонов здесь возникают несколько торнадо. Это, очевидно, можно объяснить тем, что для возникновения тех и других вихрей необходимо неустойчивое состояние атмосферы.  

Редкий случай произошел во время матча по хоккею с мячом в Юго-Западной Швеции (местечко Юнг). Пронесшийся над стадионом  смерч поднял в воздух на несколько метров вратаря вместе с воротами. Однако он благополучно приземлился, не получив никаких повреждений. Оказалось, что смерч возник в зоне большого снегопада и прошел узкой полосой всего несколько сот метров, но успел превратить в щепки огромный сарай, а телеграфные столбы ломал, как спички и т. д.  

Смерчи наблюдаются  и на европейской части России. Известен сильный смерч 29 июня 1904 г. Он возник в грозовом облаке и продвинулся  в сторону Москвы, разрушив по пути несколько деревень, повредил дома в Лефортове, повалил вековые деревья в Сокольниках, поднял телеги и животных, встретившихся на пути. Проходя через Москву-реку, смерч высосал воду и обнажил на короткое время ее дно. В мае 1965 г. сильнейший шквал, сопровождавшийся ливнем и градом, пронесся над Кировской областью. Скорость ветра достигала 200 км/ч. Силой ветра был поднят и отброшен зерноуборочный комбайн, разрушено много домов.

Во власти торнадо 

Так называют в  Северной Америке смерчи гигантской разрушительной силы. Огромные по размерам, эти атмосферные вихри крушат на своем пути все. Известно много достоверных свидетельств, когда торнадо поднимают высоко в воздух людей и животных, даже небольшие дома. 

«Во время урока, – рассказывает учительница одной  из американских школ, – я услышала оглушительный грохот. Ветер подул внезапно с чудовищной силой. Не успела я увести детей в безопасное место, как все стекла в классе вылетели. Дети бросились ко мне. Но тут словно невидимые крылья подхватили их и разные предметы, бывшие в классе. Мы все поднялись на воздух. Вокруг меня кружились дети и обломки школы. Я потеряла сознание...» 

Когда торнадо  идет по земле, он напоминает громадный  пылесос – в его чрево затягивается все, что встречается на пути. Когда  вихрь проходит через водоемы, нередко обнажается дно. 

Устрашающий, феерический  вид у этого природного явления  ночью. Насыщенный зарядами атмосферного электричества, смерчевой столб  светится. Верхняя его часть извергает  молнии. Вот он налетает на город  или поселок – кажется, что  все здания в огне. Возникают пожары. С легкостью срывает он с домов крыши. 

О том, какие  бедствия приносят США эти атмосферные  возмущения, яркое представление  дает трагедия 1974 года, описанная по свежим следам газетой «Ридерс дайджест». 

В тот страшный день, 3 апреля 1974 года, в 3 часа 55 минут  пополудни телетайпы службы погоды в Луисвилле отстучали бюллетень, предупреждающий жителей штата  Кентукки об опасности: «Сообщаем о  прохождении торнадо примерно в 15:45 неподалеку от Хардинсберга, в трех милях от Ирвингтона. Он движется в северо-западном направлении со скоростью примерно 50 миль в час». 

Однако это  был небольшой смерч, замеченный несколькими наблюдателями. А самый  страшный торнадо описал дугу, минуя  Ирвингтон, и, стремительно набирая скорость, со всей силой обрушился на Бранденберг. Мало кто из тысячи семисот жителей этого тихого городка слышал предупреждение, переданное по радио и телевидению. 

Одни еще издали заметили приближение черной воронкообразной  тучи. Других поразил грохот, напоминающий шум поезда, когда беда была уже в нескольких минутах от них. В 4 часа 10 минут торнадо налетел на город, разметал почти половину его жилых домов, административных и торговых зданий, давя, как виноград, автомобили. 

Это был один из более чем сотни торнадо, порожденных ураганами, которые в тот серый, дождливый день и вечер свирепствовали в одиннадцати штатах американского Юга и Среднего Запада. Двигаясь со скоростью ста – триста миль в час, невиданные по силе вихри унесли 329 человек, ранили свыше четырех тысяч. В той или иной степени пострадали двадцать четыре тысячи семей, а нанесенный ущерб был оценен в семьсот миллионов долларов. 

Городок Гуин в  штате Алабама был в буквальном смысле слова сметен с лица земли, погибли двадцать три человека –  по одному на каждую сотню жителей. В Монтиселло (штат Индиана) торнадо обрушился на деловую часть города. Он с ревом прошел по озеру Фримен. Сорвав с бетонных опор четыре секции железнодорожного моста, поднял их в воздух, протащил около сорока футов и швырнул в озеро. Каждая весила сто пятнадцать тонн! 

На окраине  Хановера (штат Индиана) Сильвия Хъюмс  увидела «три воронки» в пятнадцати футах над землей. «Они ревели, как  огромная кофемолка. Самый большой  смерч разнес в щепки автоприцеп неподалеку. Я спряталась в чулан, каждую секунду ожидая смерти, – рассказывала она позднее. – Он был уже надо мной. Я услышала глубокий рев и какой-то чмокающий звук. Дом словно дышал, стены чулана прогибались то внутрь, то наружу, то внутрь, то наружу». 

В другом месте  вихрь поднял в воздух дом с тремя его обитателями, повернул его на 360 градусов и опустил на землю в целости и сохранности. Затем тот же торнадо прошелся по реке, поднимая огромные столбы воды и вращая стволы деревьев в воде подобно гигантской стиральной машине. По пути он задел электростанцию, скрутив в узлы тысячи футов ее труб. 

Торнадо прошел через поселок Бэр-Бранч, в штате  Индиана. Выглянув в окно, Хэлберт  Уолстон увидел черную тучу и крикнул  жене: «Все в ванную!» Элис и четверо  детей бросились в ванную комнату. Уолстон сделал огромный прыжок в ту же сторону... Смерч снес стену ванной комнаты, протащив через нее Уолстона, и выдул его жену и детей на улицу. Уолстон пролетел добрых сорок футов. Падая на спину, он увидел, как его пятилетняя дочь Эми парит над яблоней в семидесяти пяти футах от дома. 

В Ксениа, городе с населением в двадцать семь тысяч  человек, местные радио- и телевизионные  станции смогли предупредить жителей  об опасности всего за пятнадцать минут. Торнадо, обрушившийся на Ксениа, оказался наиболее яростным. Около половины города было разрушено или серьезно повреждено. Тридцать четыре человека погибли, свыше тысячи шестисот ранено. 

...Вечер, холодный  и дождливый, прикрыл развалины  города. Среди них бродили люди. Некоторые телефоны глубоко под  грудами мусора продолжали работать. Выли ставшие бездомными собаки. В здании школы, спешно превращенном в убежище для пострадавших, молча, в отупении сидели старики, разом потерявшие все, ради чего они трудились всю жизнь. Они не хотели ни есть, ни спать, не хотели начинать все сначала. 

Нельзя без  волнения читать об этом. Слепая, безжалостная стихия уничтожала все, что было создано  простыми тружениками за многие годы. «Они не хотели начинать все сначала!»

Бывают они  и у нас 

Правда, не столь  свирепые, но тоже не обделенные силой. Смерч под Тулой летом 1948 года перенес на расстояние в двести метров деталь машины весом в полтонны. А какую силу должен иметь такой вихрь, чтобы сбросить с железнодорожного пути груженые вагоны! Это случилось при смерче 12 июня 1927 года в Белоруссии и в Ростове (Ярославском) в 1953 году. 

И одновременно смерч нередко изумляет своими странностями. Налетая на поселок, он, например, разрушает  дом, но буфет с посудой переносит  в другое место, не разбив в нем  ни одной чашки (!) Поднимая высоко в воздух обезумевших от страха людей, он – бывает и так – затем бережно опускает их на землю. Наскочив на дом, оказавшийся на пути, атмосферный вихрь аккуратно срывает с него крышу, переносит ее на двести – триста метров и бросает на землю. Все в доме остается в полной сохранности. 

При прохождении  смерча взрываются самые различные  предметы – автомобильные камеры, закрытые бидоны, даже консервные банки. Один фермер из Массачусетса был смертельно перепуган тем, что, когда он попал  в полосу торнадо, у него в корзине начали взрываться куриные яйца. Хорошо знакома и такая картина: пронесется разрушительный торнадо, и среди пострадавших остаются живые, но полностью ощипанные куры. Причина столь поразительного на первый взгляд явления, по существу, проста. В основании куриных перьев, в коже, находятся своеобразные воздушные мешочки. Резко пониженное давление воздуха в зоне смерча приводит к тому, что воздушные мешочки взрываются и выбрасывают перья. 

В истории отечественной  службы погоды осталось памятным 29 июня 1904 года. В тот день на Москву с юго-востока надвинулась огромная туча. Необычная, многоцветная, она неслась, казалось, касаясь самой земли. А в центре ее москвичи увидели что-то похожее на огромный канат. Одна из пожарных команд столицы приняла его за дым и примчалась тушить пожар. 

Смерч раскидал людей и лошадей, разбил в щепы пожарные повозки. Сильно пострадали Лефортово, Сокольники, Басманная улица. Были уничтожены почти все деревья старинной  Анненгофской рощи. Коровы, бродившие  в этой роще, летали по воздуху. В Сокольниках были повалены, исковерканы столетние деревья. На Немецком рынке в центр страшного вихря попал городовой. Он «вознесся на небо» и затем, раздетый и избитый градом, был брошен на землю.