Говорят, деньги с неба не падают. Действительно, не падают. Но вот 17 июня 1940 года в одной деревне Горьковской области на головы мальчишек, попавших под сильный дождь, попадали старинные серебренные монеты. Тонкие и легкие, вместе с крупными каплями дождя, летели они на землю. Из тучи, висящей над землей, выпал целый клад в тысячу монет.
Впоследствии выяснилось, что монеты и в самом деле были зарыты в землю в шестнадцатом веке. Воронка смерча высосала клад, схороненной в чугунном горшке, из земли и подняла в облако. Пролетев несколько километров, монеты со звоном упали на землю…
До сих пор не слишком ясна причина возникновения смерча. Смерч — часть огромного грозового облака, которая быстро вращается вокруг оси, перпендикулярной к поверхности Земли. Сперва вращение заметно в самом вихревом облаке. Затем его часть, похожая на воронку, отвисает книзу. Воронка постепенно удлиняется и в какой-то момент соединяется с землей. Скорость вращения воронки иногда сверхзвуковая, направление вращения по спирали снизу вверх.
Смерч состоит из внутренней полости и стенок. Внутренняя полость наполнена воздухом, который довольно медленно движется вниз. Зато скорость ветра в стенках воронки то и дело меняется. Она может превышать скорость звука, равную 1200 километров в секунду и редко падать до 350 километров в секунду. Размеры воронки зависят от размеров смерча. Ширина ее колеблется от двух до нескольких десятков метров, высота от нескольких сот метров до полутора километров.
Воздух во внутренней полости — разреженный, давление резко понижено. Поэтому когда она соприкасается с каким то замкнутым предметом, наполненный воздухом с обычным давлением, он буквально взрывается, воздух из него устремляется во внутреннюю полость смерча. Такое может произойти с пустым деревянным домом с закрытыми окнами и дверями: во время смерча он вдруг разлетается на мелкие обломки.
Почти каждым смерчем образуется каскад — облако или столб пыли водяных брызг, сухих листьев, щепок у основания его воронки. Термин происходит от того, что обломки, поднявшись до некоторой незначительной высоты, не могут уже удерживаться потоком воздуха и падают на землю.
Смерч проходит не слишком большие расстояния. Примерно 150 — 220 километров. По сравнению с ураганами и бурями, путь прохождения у которых в 1000 раз больше, это совсем немного. Однако разрушения он приносит очень значительные. Путь смерча особенно заметен в лесу, где он после себя оставляет полосы бурелома. Иногда путь бывает прерывистым, будто смерч движется скачками. Тогда полоса разрушений чередуется с неповрежденными участками.
Холмы, леса, моря, озера, реки не являются преградой для этой грозной стихии. При пересечении полных бассейнов смерч может осушить небольшое озеро или болото, может обнажить русло реки, высосав вмиг огромную массу воды.
Одной из особенностей движения смерча является его прыганье. Пройдя какое-то расстояние по земле, он может подняться в воздух и не касаться земли, а затем снова опуститься. Соприкасаясь с поверхностью, он вызывает большие разрушения.
Смерч обычно сопровождают различные атмосферные явления — ливень, град, молнии, дождь, а также звуки, похожие то на шипение и свист тысяч змей, то на жужжание миллионов пчел, на грохот поездов или пушечную канонаду. Такие звуки объясняются вибрацией воздушных масс, вращающихся в воронке.
Смерчевые вихри усиливают формирование шаровых молний — светящихся шаров, состоящих из газа, заряженного внутри положительным и отрицательным электричеством. Шаровые молнии перемещаются медленно и бесшумно. Они бывают разной окраски и величины.
Бывают и водяные смерчи — самых разнообразных размеров и форм. Они могут представлять собою то прозрачные небольшие трубы 2-3 метров в диаметре, рассыпающих мелкую водяную пыль, то громадные воронки — водяные насосы, качающие в облако из реки до 120 тысяч тонн воды вместе с рыбами, лягушками и другими речными обитателями — потом вся эта живность выпадает вместе с дождем.
Очень крупные облака создают огненные смерчи. Причиной их возникновения бывает извержение вулкана или очень сильный пожар. В 1926 году в Калифорнии молния ударила в нефтехранилище. Нефть запылала, и пламя перекинулось на соседние нефтехранилища. На второй день пожара возникли смерчи. Во время вспышки огня поднялось большое плотное черное облако, из которого свисали воронки смерчей. Одна из них подняла в воздух деревянный дом и перенесла его в сторону на 50 метров.
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 смерч приобретает свой классический вид.
Вращательная скорость растёт с течением времени, при этом в центре торнадо воздух начинает интенсивно подниматься вверх. 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).
Исследовать смерч не просто трудно, но и опасно — при непосредственном контакте он уничтожает не только измерительную аппаратуру, но и наблюдателя. Поэтому, строятся различные теории. Одна из них была разработана на основании достоверного утверждения, что воронка смерча всегда приходит на землю сверху, а «ослабев», вновь поднимается наверх. Значит вес воронки должен быть больше веса вытесненного ею воздуха, то есть по закону Архимеда она будет «падать». Тяжелее воздуха в атмосфере может быть только воздух, насыщенный водой или льдом. Поэтому правдоподобным будет предположение, что воронка смерча представляет собой вращающийся поток дождя и града, свернутый в спираль в виде относительно тонкой стенки. Содержание воды в стенках воронки должно по массе во много раз превосходить содержание там воздуха. Если воронка смерча обладает массивными стенками, то их вращение должно приводить к расширению воронки и понижению давления воздуха внутри нее из-за действия центробежных сил. Расширение воронки происходит до тех пор, пока перепад давления снаружи и внутри не уравновесит действия центробежных сил. Смерч может всосать и поднять ввысь большую порцию снега, песка и др. Как только скорость снежинок или песчинок достигает критического значения, они будут выброшены через стенку наружу и могут образовать вокруг смерча своеобразный футляр или чехол.
Самое надежное укрытие от смерча — под землей, в погребе дома или в крупных городах — метро. Попасть во внутреннюю полость и остаться в живых редко кому удается. Крупно повезло одному фермеру в 1930 году. Ему удалось заглянуть в самое сердце воронки. В его середине была полость размером в 30-70 метров, поднимающаяся кверху на расстояние одного километра. Стенки полости образовывали стремительно вращающиеся облака. Она была причудливо освещена непрерывном блеском молний и по ней вверх и вниз перемещался туман.
Источники:
http://www.fund-intent.ru
http://www.referat-web.ru
http://catastrofe.ru