Смерч - это мезомасштабный вихрь, который образуется в мощном кучево-дождевом облаке и распространяется вниз до поверхности земли в виде "хобота". Диаметр воронки смерча над водной поверхностью составляет около 30-100 м, над сушей до 1000 м, но может быть и больше.
Смерчи, как и грозы с градом, опасно сильные ливни и шквалистое усиление ветра, относятся к "взрывным" явлениям погоды, связанным с термодинамической неустойчивостью атмосферы.
Как правило, чрезвычайно неустойчивой атмосфера становится в зоне активных холодных фронтов в послеполуденные и вечерние часы - в зоне столкновения двух разнородных воздушных масс. Накануне чаще всего стояла знойная погода, ожидается поступление относительно холодного воздуха.
Кинематика движений внутри смерча следующая. Характерная особенность вихрей - быстрое спиралевидное движение воздуха вокруг почти вертикальной оси. Внутри воронки потоки опускаются вниз, а снаружи поднимаются вверх. При этом давление внутри воронки колоссально падает. Падение атмосферного давления при прохождении "хобота" бывает настолько большим и молниеносным, что более высокое давление внутри зданий не успевает выровняться с наружным. Поэтому дома, попавшие в эпицентр тромба, в результате внезапного понижения наружного давления как бы взрываются изнутри: с них слетают крыши, вылетают стекла и оконные рамы, разрушаются стены. Аналогично с транспортом. Вихрь ломает или вырывает с корнем деревья, прокладывая в лесах просеки, переносит на большие расстояния людей и животных.
Скорость движений потока внутри воронки с трудом поддается инструментальным измерениям. По оценкам - по характеру разрушений, производимых смерчем, - можно установить предполагаемую скорость вращения, она обычно составляет 50-100 м/с, в особо интенсивных достигает 250 м/с. Сам смерч вдоль поверхности земли движется со скоростью породившей его облачной системы, примерно 30-70 км/ч (8-19 м/с).
Вращение потока в смерче в Северном полушарии обычно происходит по часовой стрелке, хотя зафиксированы случаи с вращением в противоположную сторону.
Причины возникновения опасного явления до сих пор полностью не изучены. Сначала из облака, где есть вращательные движения, образуется воронка, которая висит над землей. Холодный воздух устремляется по ней вниз, а теплый вверх. Возникает неустойчивость с колоссальным энергетическим потенциалом, который реализуется путем вращения.
Наиболее часто разрушительные вихри образуются в южных и западных штатах Америки, реже наблюдаются в Европе и на юге ЕТР, гораздо реже в центральной полосе России.
Как будто сейчас опустится "хобот" к земле
Самый продолжительный смерч
В США за опасным явлением официально начали наблюдать в 1950 году. Но, по словам очевидцев, самое продолжительное из них случилось ранее - в 1917 году. В историю страны его записали как "Мэттунский смерч".
Смерч прошел аномально протяженный путь по территории двух штатов - Иллинойс и Индиана. На 500-километрового пути смерч выглядел устрашающе, но "хобота" не было. Однако между городами Мэттун и Чарлстон (около 15 километров), вихрь "стал касаться" земли, ширина воронки достигла одного километра. Именно на этом участке его жертвами стали более 100 человек.
Вот уже век, как "Мэттунский смерч" лидирует по продолжительности существования - он "жил" 7 часов 20 минут.
Самый разрушительный смерч
2 апреля 1958 года небольшой техасский город Вичита Фоллс попал под торнадо. Оценочная скорость ветра в столбе вращения достигала 450 км/ч (125 м/с).
Согласно шкале оценки Фуджита к разрушительным относятся вихри, которые "частично или полностью разрушают прочные дома, легкие дома поднимают в воздух и переносят на некоторое расстояние, всасывают в себя большое количество мусора и обломков, переносят на некоторое расстояние вырванные деревья, сдувают верхний слой почвы, поднимают в воздух и переносят на значительное расстояние автомобили и тяжелые предметы".
Это опасное явление занесено в книгу рекордов Гиннесса (https://www.meteovesti.ru/news.n2?item=63500580565).
"Аллея торнадо"
Более трех четвертей всех смерчей на Земле приходятся на Северную Америку. Почти все они образуются в так называемом коридоре, который протянулся через долины рек Миссисипи, Огайо и Миссури. Местные жители и метеорологи называют коридор "аллеей торнадо".
По этой траектории тропический воздух из Мексиканского залива поднимается к северу. И в том случае, когда на пути встречается арктический воздух, в атмосфере "накаляется" обстановка. Столкновение двух разнородных воздушных масс приводит к образованию торнадо.
Несомненным рекордсменом стал 1974 год, когда на "аллее торнадо" менее чем за сутки, образовалось 148 торнадо, которые ударили по 11 штатам. Тогда погибло более 300 человек.
Нужно знать, чтобы остаться в живых
Звук приближающегося смерча подобен грохоту гигантского товарного состава. На открытом пространстве его можно увидеть.
Чтобы во время и после смерча (у нас чаще случаются ураганы/шквалы) снизить риск травматизма, нужно запомнить.
- Если смерч застал вас в здании, отойдите от окон и дверей, займите безопасное место у стен внутренних помещений, в глубине коридора, в ванных комнатах...
- Если вы находитесь в частном доме и видите, откуда приближается смерч, то со стороны приближающегося вихря рекомендуется плотно закрыть все окна и двери, а с противоположной стороны - открыть нараспашку и зафиксировать их. Это чтобы дом не взорвался от перепада давления.
- Перекрыть газ и отключить электричество.
- Если буря, ураган, смерч застал вас на улицах населенного пункта, держитесь как можно дальше от легких построек, рекламных щитов, мостов, эстакад, мачт и линий электропередач, деревьев...
- Если смерч застиг на открытом пространстве, то нужно перемещаться с максимальной скоростью перпендикулярно видимому движению воронки. Или, при невозможности бегства, попытаться укрыться в углублениях на поверхности (овраги, ямы, траншеи, кюветы дорог, рвы, канавы) и плотно прижаться к земле лицом вниз, укрыв голову руками.
- Оставаться в любом транспорте смертельно опасно.
- Прислушиваться к штормовым предупреждениям - резкую смену погоду, которая всегда чревата неприятностями, синоптики хорошо прогнозируют за сутки - двое, уточняют за несколько часов. Другое дело, что прохождение смерча по конкретной местности в современных условиях можно определить только за 10-20 минут.
И закат. И фронт на подходе