Смерч

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Торнадо. Центральна Оклахома.
Світове поширення смерчів (торнадо).
Алея торнадо — мапа частоти виникнення сильних смерчів у США.

Смерч, торнадо — атмосферне явище, що є стрімким воронкоподібним вихором заввишки до 1,5 км, який витягується від купчасто-дощової хмари до поверхні води або землі.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Усередині воронки смерчу повітря піднімається вгору, створюється розрідження до 0,4 атм. Коли воронкоподібний відросток хмари досягає землі, його ширина становить 50-500 м. Швидкість руху повітря в середині смерчу досягає 200 м/с при сильній висхідній складовій. Смерч проноситься над поверхнею із швидкістю 30-60 км/год і приблизно через 30 км втрачає свою руйнівну силу. Воронка відривається від землі або водойми й щезає в хмарах. Найпотужніші смерчі можуть досягати швидкості вітру понад 480 км/год, розтягнути більш ніж на 3 км в поперечнику, і залишитися на землі більше 100 км.[1][2][3] Відомі випадки, коли смерчі зберігали живучість впродовж 500 км та 7 годин.[Джерело?]

Виникнення смерчів пов'язане з локальною неоднорідністю атмосфери, зіткненні неоднорідних за вологістю та температурою повітряних мас, теплих (внизу) і холодних (угорі) шарів повітря та сильному боковому вітрі під час грозової погоди.

Знижений тиск усередині смерчів створює «ефект насоса», тобто всмоктування навколишнього повітря, води, пилу, предметів, людей і тварин усередину воронки. Цей же ефект призводить до зривання дахів і руйнування будинків, що потрапляють у середину смерчу. Смерчі часто наносять втрати інфраструктурі міських поселень (можуть переносити з місця на місце навіть великі предмети, автомобілі).

У Північній Америці смерчі відомі під назвою «торнадо» (ісп. tornado — обертовий). Великий смерч з діаметром воронки декілька десятків метрів називають «тромб» (фр. tromb — труба). Наприклад, в 1990 році у США зареєстровано 1100 руйнівних смерчів.

Водячний Смерч Флоріда-Кіс в р. 1969.

У місці контакту основи смерчевої воронки з поверхнею землі або води може виникати каскад — хмара або стовп пилу, уламків і піднятих з землі предметів або водяних бризок. При формуванні смерчу спостерігач бачить, як назустріч воронці, що опускається з неба, з землі піднімається каскад, який потім охоплює нижню частину воронки. Термін походить від того, що уламки, піднявшись до деякої незначної висоти, не можуть вже утримуватися потоком повітря і падають на землю. Воронку, не торкаючись із землею, може огортати футляр. Зливаючись, каскад, футляр і материнська хмара створюють ілюзію ширшої, ніж є насправді, смерчевої воронки.

Іноді вихор, що утворився над морем, називають смерчем, а на суші — торнадо. Атмосферні вихори, аналогічні смерчу, але які утворюються в Європі, називають тромбами. Але частіше всі ці три поняття розглядаються як синоніми.

Причини утворення[ред.ред. код]

Причини утворення смерчів повністю не вивчені досі. Можна вказати лише деякі загальні відомості, найхарактерніші для типових смерчів.

Смерчі у своєму розвитку проходять три основні стадії. На початковій стадії з грозової хмари з'являється початкова воронка, що висить над землею. Холодні шари повітря, що розташовані безпосередньо під хмарою спрямовуються вниз на зміну теплим, які, в свою чергу піднімаються вгору. (Така нестійка система утворюється зазвичай при з'єднанні двох атмосферних фронтів — теплого і холодного). Потенційна енергія цієї системи переходить у кінетичну енергію обертального руху повітря. Швидкість цього руху зростає, і він набуває свій класичний вид.

Обертальна швидкість зростає з плином часу, при цьому в центрі торнадо повітря починає інтенсивно підійматися вгору. Так протікає друга стадія існування смерчу — стадія формування вихору максимальної потужності. Смерч повністю формується і рухається в різних напрямках.

Завершальна стадія — руйнування вихору. Потужність торнадо слабшає, воронка звужується і відривається від поверхні землі, поступово піднімаючись назад в материнську хмару.

Час існування кожної стадії різний і коливається від декількох хвилин до декількох годин (у виняткових випадках). Швидкість просування смерчів також різна, у середньому — 40 — 60 км / год (в дуже рідкісних випадках може досягати 210 км/год).

Місця утворення смерчів[ред.ред. код]

Місця, де можуть утворюватися смерчі, на карті мають помаранчевий колір

Грози бувають в більшій частині земної кулі, за винятком регіонів з субарктичним кліматом і арктичним кліматом, проте смерчі можуть супроводжувати тільки ті грози, які знаходяться на стику атмосферних фронтів.

Найбільша кількість смерчів фіксується на північноамериканському континенті, особливо в центральних штатах США, менше — в східних штатах США.

Другим регіоном земної кулі, де виникають умови для формування смерчів, є Європа.

Таким чином, смерчі в основному спостерігаються в помірних поясах обох півкуль, приблизно з 60-ї паралелі по 45 паралель в Європі і 30 паралель в США. Також смерчі фіксуються на сході Аргентини, ПАР, заході і сході Австралії і ряду інших регіонів, де також можуть бути умови зіткнення атмосферних фронтів.

Класифікація[ред.ред. код]

  • Складені смерчі, як правило, мають надвисоку потужність та призводять до найбільших збитків.
  • Бичеподібні — найпоширеніші.
  • Розпливчасті смерчі — це коли діаметр смерчу може перевищувати висоту.

Смерчі також класифікують за швидкістю вітру та руйнівною силою. Для цього застосовують Шкалу Фудзіти.

Смерч. Сеймор, Техас, р.2005

Напрям обертання[ред.ред. код]

У Північній півкулі обертання повітря в смерчі відбувається, як правило, проти годинникової стрілки (як в циклонах). Це може бути пов'язано з напрямками взаємних переміщень мас повітря по боках від атмосферного фронту, на якому формується смерч. У той час як великі бурі завжди обертаються в такому напрямі за рахунок ефекту Коріоліса, грози і торнада настільки малі, що прямий вплив сили Коріоліса не має значення, про що свідчать їх великі числа Россбі. Торнада обертаються проти годинникової стрілки в чисельних експериментах, навіть якщо ефект Коріоліса не враховується.[4][5] Відомі й випадки зворотного обертання невеликих смерчів.[6][7]

Цікаві факти[ред.ред. код]

Найбільша кількість смерчів, 148 за одну добу, пройшла 3-4 квітня 1974 року над південними штатами США. Найбільша швидкість переміщення смерчів була зафіксована 2 квітня 1958 року поблизу водоспаду Вічіта, Техас. Вона склала 450 км/год.

Найсильніші смерчі на Британських островах були зафіксовані 1091 року в Лондоні, 14 грудня 1810 року в Портсмуті.

Смерч в місті Шатурш в Бангладеш 26 квітня 1989 року потрапив у книгу рекордів Гіннеса як найтрагічніший за всю історію людства. Жителі цього міста, отримавши попередження про те, що насувається смерч, зігнорували його. В результаті — загинуло 1300 осіб.[8][9]

В Україні[ред.ред. код]

26 травня 1948 року над селами Білогорівка та Берестове Донецької області промчав смерч, діаметр якого в основі становив близько 30 м. Смерч обрушився на пасажирський потяг та скинув 7 вагонів із полотна залізниці. [10]

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Wurman, Joshua (2008-08-29). «Doppler On Wheels». Center for Severe Weather Research. Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 13-03-2012. 
  2. «Hallam Nebraska Tornado». National Weather Service. National Oceanic and Atmospheric Administration. 2005-10-02. Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 13-03-2012. 
  3. Roger Edwards (2006-04-04). «The Online Tornado FAQ». National Weather Service. National Oceanic and Atmospheric Administration. Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 13-03-2012. 
  4. Robert Davies-Jones Streamwise Vorticity: The Origin of Updraft Rotation in Supercell Storms // Journal of the Atmospheric Sciences. — 41 (October 1984) (20) С. 2991–3006. DOI:10.1175/1520-0469(1984)041<2991:SVTOOU>2.0.CO;2. Процитовано 13-03-2012.
  5. Richard Rotunno, Joseph Klemp On the Rotation and Propagation of Simulated Supercell Thunderstorms // Journal of the Atmospheric Sciences. — 42 (February 1985) (3) С. 271–292. DOI:10.1175/1520-0469(1985)042<0271:OTRAPO>2.0.CO;2. Процитовано 13-03-2012.
  6. Greg Forbes (13-03-2012). «anticyclonic tornado in El Reno, OK». The Weather Channel. Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 2006-12-30. 
  7. John Monteverdi (2003-01-25). «Sunnyvale and Los Altos, CA Tornadoes 1998-05-04». Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 2006-10-20. 
  8. Bimal Kanti Paul, Rejuan Hossain Bhuiyan (2005-01-18). «The April 2004 Tornado in North-Central Bangladesh: A Case for Introducing Tornado Forecasting and Warning Systems» (PDF). Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 2009-12-13. 
  9. Jonathan Finch (2008-04-02). «Bangladesh and East India Tornadoes Background Information». Архів оригіналу за 2013-06-23. Процитовано 2009-12-13. 
  10. Чугуєнко М. В. Моя Україна. Ілюстрована енциклопедія для дітей. — Харків: Веста: Видавництво «Ранок», 2006. — 128 с. іл.

Література[ред.ред. код]

  1. (рос.) Наливкин Д. В. Смерчи. — М.: Наука, 1984.
  2. (рос.) Хромов С. П., Петросянц М. А. Маломасштабные вихри. Метеорология и климатология. Издательство Московского университета, Наука, 2006. ISBN 5-211-05207-2

Посилання[ред.ред. код]