Торнадо, их описание и статистические данные. Основные характеристики торнадо и физика процесса их возникновения. Примеры
Описание и статистические данные
Торнадо, смерч — атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава диаметром в десятки и сотни метров. Внутри воронки воздух поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, взрываются изнутри из-за разности давлений. Это явление усиливает разрушения от смерча, затрудняет определение параметров в нем
Ураганы в весеннее время для Америки вполне привычное явление. Статистика говорит, что ежегодно через Северную Америку проходит более тысячи торнадо. Наиболее вероятно возникновение торнадо на территории Великих равнин. Эти равнины между Скалистыми горами и Аппалачами даже получили название – «Аллеи торнадо».
Чаще всего причиной возникновения торнадо становится столкновений холодного воздуха Канады с теплыми и влажными потоками Мексиканского залива. В зоне атмосферных фронтов возникают мощные облака, из которых впоследствии и возникают торнадо.
Каждый год более шестидесяти человек погибают от торнадо, более полутора тысяч получают ранения разной степени тяжести. Самыми смертоносными считаются торнадо, которые пронеслись на Америкой в 1953 году. За этот год от буйства природы погибли 519 человек. Самым же разрушительным до сих пор считается торнадо «Tri-State». Название говорит само за себя: торнадо пронесся над территорией трех штатов (Миссури, Иллинойс, Индиана) и унес с собой жизни семисот человек.
Основные характеристики
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.
Определение скорости движения воздуха в воронке до сих пор представляет серьёзную проблему. В основном оценки этой величины известны из косвенных наблюдений. В зависимости от интенсивности вихря скорость течения в нем может варьироваться. Считается, что она превышает 18 м/с и может, по некоторым косвенным оценкам, достигать 1300 км/ч. Сам смерч перемещается вместе с порождающим его облаком. Это движение может давать скорости в десятки км/ч, обычно 20—60 км/ч.
В месте контакта основания смерчевой воронки с поверхностью земли или воды может возникать каскад — облако или столб пыли, обломков и поднятых с земли предметов или водяных брызг. При формировании смерча наблюдатель видит, как навстречу опускающейся с неба воронке с земли поднимается каскад, который затем охватывает нижнюю часть воронки. Термин происходит от того, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже удерживаться потоком воздуха и падают на землю. Воронку, не касаясь с землёй, может окутывать футляр. Сливаясь, каскад, футляр и материнское облако создают иллюзию более широкой, чем есть на самом деле, смерчевой воронки.
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.
· 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
Это обычные смерчи, порождаемые облаком, образованным в результате сильного пожара или извержения вулкана. Именно такие смерчи впервые были искусственно созданы человеком.