Да, именно так. Во многом еще эти могучие атмосферные вихри остаются «вещью в себе». Засекреченные природой.И не удивительно. Совсем не просто изучать столь опасного гостя, который к тому же и не задерживается на месте. Сделав свое черное дело за короткие минуты, смерч мчится дальше-
Конечно, как и любое явление природы, смерчи вызываются естественными причинами. Образуются они в грозовом облаке там, где сталкиваются воздушные потоки различных направлений и температуры, причем этому в большой степени способствует сильная неустойчивость нижних слоев атмосферы.
По мнению многих метеорологов, важнейшим условием для возникновения смерча является существование мощного слоя теплого влажного воздуха у земной поверхности и холодного сухого слоя — над ним. Именно при этой весьма неустойчивой комбинации «атмосферного слоеного пирога» могут возникать и возникают мощные завихрения масс воздуха, порождающие смерчи.
Начинается с того, что здесь очень быстро образуется ливневое облако — вверх устремляются большие массы влажного нагретого воздуха, в то время как на соседних участках воздушные потоки опускаются вниз. Образуется что-то вроде огромной атмосферной воронки, в которой потоки теплого влажного воздуха с огромной скоростью несутся по спирали вверх. Так возникает вихрь.
Большая скорость его вращения рождает мощные центробежные силы, и внутри вихря образуется разреженное пространство. Воздух в нем сильно охлаждается, и водяной пар, которого немало в воздухе, конденсируется. Вот почему смерч и наблюдают в виде туманного, облачного столба.
И вот в чем разгадка его «всасывающего действия». Всюду, где он проходит, навстречу ему устремляются вместе с воздухом различные предметы. Огромный атмосферный пылесос включен природой!
В центре вихря давление может очень резко падать. По этой причине, когда торнадо налетает на дом, все стекла в нем вылетают наружу. Они выдавливаются более плотным воздухом, находящимся внутри помещений. По этой же причине торнадо с особенной легкостью срывает с домов крыши. Известны случаи, когда дома, попадавшие в центр торнадо, взрывались давлением внутреннего воздуха.
А скорости ветра в смерчевом столбе?
Непосредственно прибором они еще не измерены. Да и как это сделать? Однако по многим данным, по той силе, которая поражает всех, кто имел сомнительное удовольствие видеть «работу» смерча, ученые делают вывод: в бешено вращающемся воздушном столбе скорости ветра могут превышать 100 метров в секунду.
Страшная сила! Если вспомнить, что даже самые свирепые ураганные ветры, несущие опустошение целым районам земли, имеют скорость 50—60 метров в секунду, то нетрудно понять, на что способен смерч.
Директор Английской метеорологической службы О. Сеттон считает, что очень трудно привести точные данные о скорости ветра в таком вихре, поскольку ни один прибор не может остаться неповрежденным, если он окажется на пути этого возмущения. Однако из характера разрушений вытекает, что скорости около 150 метров в секунду весьма обычны. Он даже допускает, что в особенно интенсивных торнадо скорость ветра достигает 250 метров в секунду.
Не будем говорить о столь чудовищных скоростях, как 250 метров в секунду. Это лишь предположение. Достаточно «оценить» скорость в 90—100 метров в секунду (с такой скоростью несутся вертикальные потоки воздуха внутри смерчевого вихря). Чтобы представить ее в сравнении, вспомним, что скорость падения человека в воздухе не превышает 56 метров в секунду. Так падает парашютист при затяжном прыжке с нераскрытым парашютом. Не удивительно, что восходящий поток воздуха в торнадо, почти вдвое превышающий эту скорость, «играючи» поднимает на большую высоту людей и животных, вырванные с корнем большие деревья и даже небольшие дома.
А если в какие-то моменты скорость смерчевых потоков вырастает до 150—200 метров в секунду, то не кажется невероятным, что торнадо опрокидывает железнодорожные составы или уносит на многие километры предметы в сотни килограммов весом.
Наконец, не стоит удивляться и тому, что небольшие щепки, даже птичьи перья и тонкие стебли растений становятся крайне опасными: приобретая огромные скорости, они способны тяжело поранить человека, а более прочные предметы — ветки, небольшие деревянные палки — превращаются в снаряды разрушительной силы.
Много еще странного и на первый взгляд необъяснимого приносят с собой смерчи. Недаром автор книги «Торнадо в Соединенных Штатах» Д. Флор с грустным юмором отмечает: «После рассмотрения большого числа таких причудливых явлений они, несмотря на полную достоверность, начинают казаться настолько фантастичными, что начинаешь всему верить, за исключением, конечно, сообщений о том, как железный котелок был вывернут наизнанку и не треснул или как петух был вдут в кувшин и только голова его торчала наружу».
Один из сотрудников Национальной администрации по аэронавтике и исследованию космического пространства в США (НАСА) В. Россов считает, что природа атмосферных вихрей в своей основе электрическая. Торнадо можно уподобить электростатическому двигателю, который вращается за счет движения электростатических зарядов между противоположно заряженными пластинами. Грозовое облако, как известно, представляет собой тот же аккумулятор статического электричества. В разных его частях образуются зоны положительно и отрицательно заряженные. Возникает большая разность потенциалов. Именно в этих условиях и возникает в толще грозовой облачности смерч.
Исследователь подтверждает свою гипотезу экспериментами. Он получал искусственные вихри высотой до 10 сантиметров, конденсируя водяные пары в пространстве между разноименно заряженными металлическими сетками с большой разностью потенциалов. Снималось напряжение — «торнадо» тут же распадался.
Возникает заманчивая мысль: нельзя ли, в таком случае, бороться с грозными атмосферными образованиями, уничтожая разность электрических потенциалов в самой туче? Как это сделать?
Может быть, так: сконструировать специальное орудие или ракету, которые будут забрасывать в грозовое облако длинную проволоку. Она вызовет «короткое замыкание» двух разнополярных зон облака, другими словами — в облаке проскочит молния. Электрический разряд уничтожает разность потенциалов и одновременно лишает родившийся смерч питающей его энергии.
Что ж, как говорится, поживем — увидим...
На совести смерчей и такие «чудеса», как рыбные дожди, дожди из раков и т. д. Вот факты последних лет.
1974 год. Австралия. Штат Новый Южный Уэльс, городок Лисмор. Житель городка Портер проснулся от тяжелых ударов по крыше. Казалось, дом забрасывали большими камнями. Прошли десятки секунд, и все прекратилось. Осторожный Портер дождался рассвета и решил выяснить, что же произошло ночью. Картина, представшая перед его глазами, была совершенно неожиданной: на крыше дома и вокруг него лежали большие экземпляры тихоокеанской рыбы-лобана. Более 150 рыбин собрал в то утро старик Портер. Чтобы запечатлеть столь необычный случай, он снял свой улов на фотопленку.
Многих жителей Лисмора, расположенного в десятках километров от Тихоокеанского побережья, этот случай взволновал не на шутку: «Что за чудеса творятся на белом свете!» Однако, когда о рыбном «дожде» стало известно в Сиднее, ученые не удивились. Они лишь отметили, что это сорок третий аналогичный «дождь» в XX веке на Австралийском континенте.
Не так давно свидетелями похожего атмосферного «чуда» стали жители одного местечка на северо-востоке Франции, близ Реймса. По сообщению газеты «Франс суар», люди не на шутку встревожились, когда во время грозы на их головы, на крыши домов и улицы посыпались с неба тысячи жаб. Многие в испуге закрывали окна и двери.
А виновники — грозовые вихри. Попадается на пути такого вихря река, пруд или озеро, вода устремляется вверх, образуя водяной столб. Нередко смерч вычерпывает воду до дна. Так было в 1904 году в Москве, когда над Москвой-рекой прошел смерч громадной силы. Вместе с водой атмосферный насос забирал обитателей реки.
Соберет смерч рыб, раков, медуз, поднимет их высоко в воздух, а затем, когда потеряет силу, они начинают падать с неба на головы изумленных, а порой и напуганных людей.
Так просто?
Да, и этот пример — еще одно доказательство, что порой за самым загадочным, будто бы таинственным и непостижимым скрывается самое обычное и самое естественное. И главное — вполне объяснимое, материальное.
Бывает еще и так. Вспомните, какого цвета вода в прудах, лужах, болотцах. Застоявшаяся вода этих водоемов часто приобретает зеленый, а иногда буровато-красный оттенок. Особенно это заметно в жаркие летние месяцы, когда, как говорят, «вода цветет». Этот цвет — бесчисленные количества различных мельчайших растений и животных, обитающих в такой воде. Часто они окрашены в красноватый цвет; тогда и вода принимает красноватую окраску. Налетит на такое болотце смерч, выберет из него всю «цветущую» воду, а затем обрушит ее в виде красного дождя на землю.
Пища для суеверий готова!
«Краем водяных смерчей» называют район американских островов Флорида-Кис (Южная Флорида). Они появляются здесь чуть ли не ежедневно с мая до середины октября. В 1969 году у побережья Флориды было зарегистрировано 395 таких смерчей. Передвигаясь среди островов, они доставляют немало неприятностей людям.
...Автомашина «парит» над землей. Мужчина и женщина ухватились за наполненные цементом бочки и взлетели вместе с ними метра на два, после чего сравнительно благополучно «приземлились» на густые мангровые заросли.
Небольшой самолет, летящий на высоте 950 метров, внезапно перестает слушаться штурвала: правое крыло резко опускается вниз, нос задирается вверх, и его «закидывает» почти в перевернутом положении на высоту 2— 3 километра.
Однако наиболее опасны водяные смерчи для небольших судов. Директор Национального противо ураганного центра в Майами Р. Сипсон предупреждает: «Даже бот длиной в 10—15 метров, если на него обрушится бешено вращающийся вихрь большого водяного смерча, может внезапно опрокинуться, а то и быть разорванным на части. Остальное довершат воздушные потоки,-сопровождающие смерч». Кроме того, существует еще опасность: быстрое падение атмосферного давления может вызвать взрыв любого замкнутого объема, например рубки катера.
Смерч в июне 1968 года потопил 12 -небольших судов.
Морские смерчи ежегодно посещают район Большого Сочи. Многим отдыхающим в августе 1972 года в Хосте запомнился один из таких дней. Утром все побережье накрыла огромная темная, как ночь, туча. А с ней пришел гигантский вихрь, начиненный морской водой. Над курортным местечком у бухты Тихой эта вода обрушилась на землю. В некоторых домах, попавших под неожиданный душ, вода поднялась за считанные секунды до потолка.
Метеорологи тогда отмечали, что диаметр морского смерча достигал 5—6 километров!
Знакомы морские смерчи и Балтийскому побережью. Иногда они выходят на сушу и приносят немалые разрушения. Так было в 1946 году, когда родившийся в море смерч прошел по территории Латвийской ССР несколько десятков километров.
Возникновению смерчевых водяных столбов здесь способствуют большие перепады температур в нижнем слое атмосферы. В летние месяцы температура воды на поверхности часто достигает у берегов 16—19 градусов, в то же время на глубине 10—15 метров вода охлаждена до 3— 5 градусов. Но бывает так, что береговой ветер сгоняет нагретую воду, и тогда на поверхности моря образуется «холодное пятно». Охлаждается и лежащий над ним воздух. А рядом — массы теплого воздуха.
Условия для зарождения смерчей созданы.