Что такое торнадо и чем оно отличается от смерча

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Продолжим знакомиться с разнообразными природными явлениями.

В этой статье поговорим о торнадо. Рассмотрим, как оно зарождается, какие бывают последствия и чем торнадо отличается от смерча.

Торнадо – это …

Торнадо – это атмосферный закручивающийся вихрь, который зарождается в мощном грозовом фронте (в супер-ячейке, т.е. огромном грозовом облаке) и спускается на земную поверхность.

В переводе с испанского «торнадо» означает «крутить». Именно таков механизм существования торнадо. В Европе торнадо называют «тромб».

Визуально это грозное явление напоминает огромный хобот, спускающийся из грозового облака:

Как образуется гроза:

1. теплый воздух вместе с испарениями поднимается от поверхности земли или воды вверх, образуя кучевые облака;
2. охлаждаясь, пар превращается в воду и выпадает дождем обратно вниз. Образуются нисходящие и восходящие потоки, которые несут вверх пар, а вниз – замерзшую воду, которая тает по пути к земле. Частицы восходящих воздушных потоков имеют разноименные электрические заряды.

   При увеличении объема теплых и холодных масс воздуха образуется электрическая активность – в грозовом облаке увеличивается напряженность электрического поля. При достижении определенной напряженности образуются электрические разряды. Это молнии. В этой статье я сознательно не привожу числовых значений, наша цель – понять общий механизм явлений.

   Для тех, кто хочет «копнуть» глубже, привожу ссылку на научное исследование «Физика грозовых облаков»;
3. постепенно объем восходящих потоков теплого воздуха уменьшается, облако рассеивается («вытекает»).

Гигантские грозовые облака обладают колоссальной энергией, которая вырабатывается конвекцией (теплообменом) нисходящего холодного воздуха и восходящего теплого.

Скорость конвекции настолько велика, что потоки воздуха в облаке начинают закручиваться спиралью, образуя огромную воронку. Этот вихрь доходит до нижних слоев облака, выходит за его пределы и спускается до поверхности земли или воды. Это и есть торнадо.

Огромные перепады атмосферного давления в зоне торнадо (до 1 мм ртутного столба на 100 м) порождают сильнейший ветер, достигающий скорости 100 – 150 м/с. Примечание: приведенные показатели являются предположительными (расчетными и основанными на косвенных наблюдениях), так как измерить их «по факту» еще не удалось никому.

Самое низкое атмосферное давление создается в центре вихря. Когда такой вихрь проходит над зданием, давление внутри него не успевает сравняться с давлением снаружи и в результате происходит что-то вроде взрыва: вылетают двери и окна, иногда рушатся стены.

Единственный выход для человека спастись в такой ситуации – спрятаться в надежное подземное убежище, например, в укрепленный подвал.

Диаметр воронки торнадо может достигать нескольких сотен метров. Скорость перемещения вихря достигает 100 км/ч.

Почему для северной Америки свойственны торнадо

Для образования торнадо, как мы уже выяснили, необходимо наличие супер-ячейки, т.е. огромного грозового облака. А условия для образования таких облаков есть не везде, а только над равнинными зонами с повышенным температурным фоном, над которыми велика вероятность столкновения обширных холодных и теплых воздушных масс.

Северная Америка имеет все условия для формирования торнадо:

1. вытянутая с юга на север форма континента, омываемая с запада и востока водами двух океанов;
2. холодные воздушные массы, формирующиеся у горной гряды на западе континента;
3. обширные теплые воздушные массы Мексиканского залива на востоке;
4. частые столкновения холодного и теплого фронтов над территорией центральных штатов США. В основном это происходит над Миннесотой, Северной Дакотой, Айовой, Небраски, Канзасом. Эти территории получили название «аллея торнадо».

Вот как о торнадо в Америке рассказывает фильм канала National Geographic:

Чем смерч отличается от торнадо

В околонаучной литературе и средствах массовой информации торнадо и смерч часто отождествляют. Даже Википедия считает эти слова синонимами. Внешне явления похожи, но механизм их образования в корне отличается.

Не буду спорить с теми, кто утверждает, что это одно и то же, а просто укажу основные отличия, приводимые в различных источниках:

1. смерч образуется у поверхности суши или воды и поднимается ввысь, а вихрь торнадо, наоборот, спускается из грозового облака на землю;
2. для формирования торнадо необходимо наличие грозового облака, смерч же может возникнуть и без грозы.