Tornado (ali tornado) je atmosferski vrtinec, ki nastane v kumulonimbusnem (nevihtnem) oblaku in se razširi navzdol, pogosto do same površine zemlje, v obliki rokava ali debla oblaka s premerom več deset in sto metrov. . Včasih se vrtinec, ki nastane na morju, imenuje tornado, na kopnem pa tornado. Atmosferski vrtinci, podobni tornadom, vendar nastali v Evropi, se imenujejo krvni strdki. Toda pogosteje se vsi ti trije koncepti obravnavajo kot sinonimi. Oblika tornadov je lahko raznolika - steber, stožec, kozarec, sod, bičasta vrv, peščena ura, "hudičevi" rogovi itd., Najpogosteje pa imajo tornadi obliko vrteče se deblo, cev ali lijak, ki visi iz nadrejenega oblaka. Običajno je prečni premer lijaka tornada v spodnjem delu 300-400 m, če pa se tornado dotakne vodne površine, je lahko ta vrednost le 20-30 m, ko lijak prehaja čez kopno, pa lahko doseže 1,5. -3 km. Znotraj lijaka se zrak spušča, zunaj pa se dviga, se hitro vrti in ustvarja območje zelo redkega zraka. Razredčitev je tako velika, da lahko zaprte objekte, napolnjene s plinom, vključno z zgradbami, zaradi razlike v tlaku eksplodira od znotraj. Določanje hitrosti gibanja zraka v lijaku je še vedno resen problem. V osnovi so ocene te količine znane iz posrednih opazovanj. Odvisno od intenzivnosti vrtinca se lahko hitrost toka v njem spreminja. Domneva se, da presega 18 m / s in po nekaterih posrednih ocenah lahko doseže 1300 km / h. Sam tornado se premika skupaj z oblakom, ki ga ustvarja. Energija tipičnega tornada s polmerom 1 km in povprečno hitrostjo 70 m/s je enaka energiji referenčne atomske bombe 20 kiloton TNT, podobno prvi atomska bomba, ki so ga ZDA razstrelile med preizkusi Trinity v Novi Mehiki 16. julija 1945. Na severni polobli se vrtenje zraka v tornadih praviloma dogaja v nasprotni smeri urinega kazalca. Vzroki za nastanek tornadov še niso bili v celoti raziskani. Določiti jih je mogoče le nekaj splošne informacije, ki je najbolj značilen za tipične tornade. Tornadi pogosto nastanejo na troposferskih frontah – mejah v spodnjem 10-kilometrskem sloju ozračja, ki ločujejo zračne mase z različnimi hitrostmi vetra, temperaturami in zračno vlago. Tornadi gredo skozi tri glavne faze svojega razvoja. Na začetni stopnji se iz nevihtnega oblaka pojavi začetni lijak, ki visi nad tlemi. Hladne plasti zraka neposredno pod oblaki hitijo navzdol, da nadomestijo tople, te pa se dvignejo. (takšen nestabilen sistem običajno nastane, ko dva atmosferske fronte- toplo in hladno). Potencialna energija tega sistema se pretvori v kinetično energijo rotacijskega gibanja zraka. Hitrost tega gibanja se poveča in dobi svojo klasično obliko. Hitrost vrtenja se s časom povečuje, medtem ko se v središču tornada začne zrak intenzivno dvigati navzgor. Tako poteka druga stopnja obstoja tornada - stopnja oblikovanega vrtinca največje moči. Tornado je popolnoma oblikovan in se premika v različne smeri. Končna faza je uničenje vrtinca. Moč tornada oslabi, lijak se zoži in odcepi od površine zemlje ter se postopoma dvigne nazaj v matični oblak. Kaj se dogaja v tornadu? Leta 1930 je kmet v Kansasu, ko se je hotel spustiti v klet, nenadoma zagledal tornado, ki se premika proti njemu. Ni bilo kam, moški pa je skočil v klet. In tukaj je imel neverjetno srečo - noga tornada se je nenadoma odtrgala od tal in zanesla nad glavo srečneža. Kasneje, ko je kmet prišel k sebi, je takole opisal, kar je videl: »Velik kosmat konec lijaka mi je visel prav nad glavo. Vse okoli je bilo mirno. Iz lijaka je prišlo sikajoče. Pogledal sem navzgor in videl samo srce tornada. V njegovi sredini je bila votlina s premerom 30-70 metrov, ki se je dvignila približno kilometer. Stene votline so oblikovali vrteči se oblaki, sama votlina pa je bila osvetljena z neprekinjenim sijajem strele, ki je cik-cak skakala od ene stene do druge ... ". Tukaj je še en podoben primer. Leta 1951 se je v Teksasu tornado, ki se je približal človeku, odtrgal od tal in se dvignil šest metrov nad njegovo glavo. Po navedbah priče je bila širina notranje votline okoli 130 metrov, debelina sten pa okoli 3 metre. In znotraj votline je prozoren oblak zasijal z modro svetlobo. Obstaja veliko pričevanj prič, ki trdijo, da je v nekaterih trenutkih celotna površina tornadovega stebra začela žareti s čudnim sijem rumenih odtenkov. Tornadi ustvarjajo tudi močna elektromagnetna polja in jih spremljajo strele. Kroglo strelo v tornadih so večkrat opazili. Pri tornadih ne opazimo le svetlečih kroglic, temveč tudi svetleče oblake, lise, vrteče se proge in včasih obroče. Očitno so siji v tornadu povezani z turbulentnimi vrtinci različne oblike in velikosti. Včasih celoten tornado sveti rumeno. V tornadih se pogosto razvijejo tokovi ogromne moči. Oddajajo jih neštete strele (navadne in kroglaste) ali povzročijo pojav svetleče plazme, ki prekrije celotno površino tornada in vžge predmete, ki so padli vanj. Znani raziskovalec Camille Flammarion, ki je preučil 119 tornadov, je prišel do zaključka, da je bila v 70 primerih prisotnost elektrike v njih nedvomna, v 49 primerih pa "v njih ni bilo sledi elektrike ali pa je vsaj ni bilo se manifestira." Lastnosti plazme, ki včasih ovije tornade, so veliko manj znane. Nesporno je, da se nekateri predmeti v bližini območja uničenja izkažejo za zgorele, zoglenele ali posušene. K. Flammarion je zapisal, da je tornado, ki je leta 1839 opustošil Shatney (Francija), "... požgal drevesa, ki so bila ob strani njegove poti, in tista, ki so stala na tej sami poti, so bila izruvana. Vrtinec je deloval samo na ožgana drevesa na eni strani, na kateri so vsi listi in veje ne le porumeneli, ampak se tudi posušili, druga stran pa je ostala nedotaknjena in ozelenela kot prej. Po tornadu, ki je leta 1904 povzročil uničenje v Moskvi, je bilo veliko podrtih dreves močno ožganih. Izkazalo se je, da zračni vrtinci niso le vrtenje zraka okoli določene osi. To je zapleten energetski proces. Zgodi se, da ljudje, ki se jih tornado ne dotakne, brez očitnega razloga padejo mrtvi. Očitno v teh primerih ljudi ubijejo visokofrekvenčni tokovi. To potrjuje dejstvo, da v ohranjenih hišah odpovejo vtičnice, sprejemniki in druge naprave, ura začne iti narobe. Največje število tornadov je zabeleženih na severnoameriški celini, predvsem v osrednjih zveznih državah ZDA (obstaja celo izraz - Tornado Alley. To je zgodovinsko ime osrednjeameriških zveznih držav, v katerih je največ tornadov opaženo), manj - v vzhodnih državah ZDA. Na jugu, v Florida Keys, se tornadi pojavljajo iz morja skoraj vsak dan, od maja do sredine oktobra, zaradi česar je območje dobilo vzdevek "dežela vodnih tromb". Leta 1969 je bilo tu zabeleženih 395 takšnih vrtincev. Druga regija globus kjer nastanejo pogoji za nastanek tornadov, je Evropa (razen Iberskega polotoka) in celotno evropsko ozemlje Rusije. Razvrstitev tornadov Bičasti To je najpogostejša vrsta tornadov. Lijak je videti gladek, tanek in je lahko precej zavit. Dolžina lijaka znatno presega njegov polmer. Šibki vrtinci in vrtinci, ki se spustijo na vodo, so praviloma bičasti vrtinci. Nejasen Videti je kot kosmati, vrteči se oblaki, ki segajo do tal. Včasih premer takšnega tornada celo presega njegovo višino. Vsi kraterji velikega premera (več kot 0,5 km) so nejasni. Običajno so to zelo močni vrtinci, pogosto sestavljeni. Povzročajo veliko škodo zaradi velike velikosti ter zelo visoka hitrost veter. Sestavljeno Lahko je sestavljeno iz dveh ali več ločenih krvnih strdkov okoli glavnega osrednjega tornada. Takšni tornadi so lahko skoraj vseh moči, vendar so najpogosteje zelo močni tornadi. Povzročajo veliko škodo na velikih območjih. Ognjeni To so navadni tornadi, ki jih ustvari oblak, ki nastane kot posledica močnega požara ali vulkanskega izbruha. Za karakterizacijo moči tornadov v ZDA je bila razvita lestvica Fujita-Pearson, ki je sestavljena iz 7 kategorij, ničelna (najšibkejša) moč vetra pa sovpada z orkanskim vetrom na Beaufortovi lestvici. Beaufortova lestvica je dvanajststopenjska lestvica, ki jo je sprejela Svetovna meteorološka organizacija za približno oceno hitrosti vetra glede na njegov učinek na zemeljska telesa ali valove na odprtem morju. Izračunano od 0 - zatišje do 12 - orkan. Tornadi preplavljajo mesta s strašno silo in jih skupaj s stotinami prebivalcev odnesejo z obličja Zemlje. Včasih se močna uničujoča moč tega naravnega elementa poveča zaradi dejstva, da se več tornadov združi in udari hkrati. Območje po tornadu je kot bojišče po strašnem bombardiranju. Na primer, 30. maja 1879 sta dva tornada, ki sta si sledila drug za drugim v presledku 20 minut, uničila provincialno mesto Irving s 300 prebivalci v severnem Kansasu. Tornado Irving je povezan z enim najbolj prepričljivih dokazov o ogromni moči tornadov: 75 m dolg jekleni most čez Big Blue River je bil dvignjen v zrak in zvit kot vrv. Ostanki mostu so bili zreducirani v gost, kompakten sveženj jeklenih predelnih sten, ogrodij in vrvi, raztrganih in zvitih na najbolj fantastičen način. Isti tornado je šel skozi jezero Freeman. Štiri dele železniškega mostu je iztrgal iz betonskih nosilcev, jih dvignil v zrak, povlekel približno štirideset metrov in vrgel v jezero. Vsak je tehtal sto petnajst ton! Mislim, da je to dovolj

Tornado, atmosferski vrtinec, ki nastane v nevihtni oblak nato pa se v obliki temnega tulca ali debla širi proti gladini kopnega ali morja; v zgornjem delu ima lijakasto razširitev, ki se zliva z oblaki. Ko se S. spusti na zemeljsko površje, postane tudi njegov spodnji del razširjen, podoben prevrnjenemu lijaku. Višina S. lahko doseže m. Zrak v njem se običajno vrti v nasprotni smeri urinega kazalca, hkrati pa se dviga v spiralo navzgor, vleče prah ali vodo; hitrost vrtenja nekaj deset metrov na sekundo. Zaradi dejstva, da se znotraj vrtinca zračni tlak zmanjša, se tam kondenzira vodna para; to skupaj z umaknjenim delom oblaka, prahom in vodo naredi S. vidno. Premer S. nad morjem se meri v desetinah metrov, nad kopnim pa v stotinah metrov.

Tornado spremlja nevihta, dež, toča in, če doseže površje zemlje, skoraj vedno povzroči veliko razdejanje, posrka vase vodo in predmete, ki jih sreča na poti, jih dvigne visoko in odnese na velike razdalje. Tornado na morju predstavlja veliko nevarnost za ladje. Tornadom nad kopnim včasih rečemo krvni strdki, v ZDA jih imenujejo tornadi

Posledice tornadov Po statističnih podatkih zaradi tornadov vsako leto umre povprečno 400 ljudi; in 18. marca 1925 je umrlo okoli 700 ljudi v zveznih državah Illinois, Missouri, Tennessee, Kentucky (ZDA). V Severni Dakoti je leta 1957 tornado uničil 500 zgradb in povzročil za 15 milijonov dolarjev škode. V naši državi je najbolj nepozaben tornado leta 1984 udaril v regiji Ivanovo in Kostroma. Obrnilo se je žerjavi, v zrak dvigovali avtomobile in vagone, uničevali zgradbe, lomili drevesa kot vžigalice in celo ukrivljali tračnice železnica. Njegov premer je dosegel 2 km. Ti pojavi pridobijo strahoten značaj, spremenijo se v divje naravne nesreče s katastrofalnimi posledicami v obsegu celih držav ali celo več držav. Glavni vzroki smrti in poškodb ljudi so uničenje zgradb, padanje dreves. Povezane komponente tornadov: poplave, nevihtni valovi.

Ruska beseda"tornado" izhaja iz besede "somrak", to je posledica dejstva, da tornade spremljajo črni nevihtni oblaki, ki prekrivajo nebo. Včasih se uporablja ameriški izraz "tornado" (iz španskega "tornados", kar pomeni "vrti se"). Prva omemba tornada v Rusiji sega v leto 1406. Trojiška kronika poroča, da pod Nižni Novgorod»Vihar je strašen« je vprego skupaj s konjem in človekom dvignil v zrak in jih odnesel, da so postali »nevidni«. Naslednji dan so na drugi strani Volge na drevesu našli voz in mrtvega konja, človek pa je bil pogrešan. Na jugozahodnem Švedskem (mesto Jung) se je zgodil redek incident med tekmo bandija. Tornado, ki je zajel stadion, je vratarja in vratarja dvignil nekaj metrov v zrak. Vendar je varno pristal brez kakršnih koli poškodb. Izkazalo se je, da je tornado nastal v območju močnega sneženja in prešel v ozkem pasu le nekaj sto metrov, vendar je uspel spremeniti ogromno lopo v sekance in zlomil telegrafske stebre kot vžigalice itd.

S tornadom Irving, ki se je zgodil leta 1879, je eden najbolj prepričljivih dokazov o ogromni moči tornadov: 75 m dolg jekleni most čez Big Blue River je bil dvignjen v zrak in zvit kot vrv. Ostanki mostu so bili zreducirani v gost, kompakten sveženj jeklenih predelnih sten, ogrodij in vrvi, raztrganih in zvitih na najbolj fantastičen način. To dejstvo potrjuje prisotnost hiperzvočnih vrtincev v tornadu. Na indijske vasi, ki se nahajajo blizu reke Brahmaputra, je padel naliv, toda skupaj z vodnimi tokovi so z neba padale ribe. To dejstvo je potrdil znanstvenik James Principe, ki je v medeninastem lijaku dežemera na vrtu odkril več približno 6 cm velikih rib.

Leta 1940 so v vasi Meshchery v regiji Gorky opazili dež srebrnikov. Izkazalo se je, da je med nevihto na ozemlju regije Gorky odplavilo zaklad s kovanci. Tornado, ki je šel v bližini, je kovance dvignil v zrak in jih vrgel ven blizu vasi Meshchera. Leta 1990 je krava strmoglavila na japonsko ribiško ladjo v Ohotskem morju. Ladja je potonila, reševalci pa so pomagali ribičem. Oškodovanci so zagotovili, da je z neba padlo več krav naenkrat.

Nevihta je atmosferski pojav, pri katerem se v oblakih ali med oblakom in zemeljskim površjem pojavijo električne razelektritve strele, ki jih spremlja grmenje. Nevihta praviloma nastane v močnih kumulonimbusih in je povezana z močnim dežjem, točo in nevihtami. Nevihta je eden najnevarnejših naravnih pojavov za človeka, po številu zabeleženih smrti le poplave povzročijo velike človeške izgube. Stopnje razvoja nevihtnega oblaka

Tornadi so tako kot orkani in nevihte meteorološki naravni pojavi in ​​predstavljajo resno nevarnost za življenje ljudi. Povzročajo veliko materialno škodo in lahko povzročijo človeške žrtve.

Na ozemlju Rusije se tornadi najpogosteje pojavljajo v osrednjih regijah, na območju Volge, na Uralu, v Sibiriji, na obalah in v vodah Črnega, Azovskega, Kaspijskega in Baltskega morja.

Najbolj nevarna območja glede nevarnosti tornadov so črnomorska obala in osrednja gospodarska regija, vključno z moskovsko regijo.

Tornado- to je atmosferski vrtinec, ki nastane v nevihtnem oblaku in se razširi navzdol, pogosto do same površine Zemlje, v obliki temnega oblačnega rokava ali debla s premerom več deset in sto metrov.

Z drugimi besedami, tornado je močan vrtinec v obliki lijaka, ki se spušča s spodnje meje oblakov. Ta vrtinec včasih imenujemo tromb (ob predpostavki, da preleti kopno), v Severni Ameriki pa ga imenujejo tornado.

V vodoravnem delu je tornado jedro, obdano z vrtincem, v katerem se vzpenjajoči zračni tokovi gibljejo okoli jedra in lahko dvignejo (sesajo) vse predmete, do železniških vagonov, težkih približno 13 ton. tornado je odvisen od hitrosti vetra, ki se vrti okoli jeder. V tornadu so tudi močni padajoči tokovi.

Osnovno sestavni del Tornado je lijak, ki je spiralni vrtinec. V stenah tornada je gibanje zraka usmerjeno spiralno in pogosto doseže hitrost do 200 m/s (720 km/h).

Čas nastanka vrtinca se običajno izračuna v minutah. Skupni čas obstoja tornada se izračuna tudi v minutah, včasih pa v urah.

Skupna dolžina poti tornada je lahko več sto metrov in doseže več sto kilometrov. Povprečna širina območja uničenja je 300-500 m, tako da je julija 1984 tornado, ki izvira iz severozahodne Moskve, prešel skoraj do Vologde (skupaj 300 km). Širina poti uničenja je dosegla 300-500 m.

Uničenje, ki ga povzroči tornado, je posledica ogromnega hitrega pritiska zraka, ki se vrti znotraj lijaka z veliko razliko v tlaku med obrobjem in notranjostjo lijaka zaradi ogromne centrifugalne sile.

Posledice tornada regija Ivanovo

Tornado uničuje stanovanjske in industrijske zgradbe, prekinja električne in komunikacijske vode, onesposobi opremo in pogosto povzroči človeške žrtve.

Leta 1985 se je 15 km južno od Ivanova pojavil ogromen tornado, prepotoval približno 100 km, dosegel Volgo in ugasnil v gozdovih blizu Kostrome. Samo v regiji Ivanovo je tornado prizadel 680 stanovanjskih zgradb ter 200 industrijskih in kmetijskih objektov. Več kot 20 ljudi je umrlo. Veliko je bilo poškodovanih. Drevesa so bila izruvana in polomljena. Avtomobili so se po delovanju uničujočih elementov spremenili v kup kovine.

Za oceno uničujoče moči tornadov je bila razvita posebna lestvica, ki vključuje šest razredov uničenja glede na hitrost vetra.

Obseg uničenja, ki ga je povzročil tornado

Takole je tornade, ki so 29. in 30. maja 1879 zajeli zvezno državo Kansas (ZDA), opisal meteorolog John Fineley, ki je sledil njihovim svežim sledim: »V tistih dneh se je nad Kansaško prerijo zgostil ogromen nevihtni oblak, povzroči ducat tornadov. Najbolj besni med njimi so se pojavili 30. maja v bližini mesta Randolph. Tam sta ob 16. uri nad zemljo visela dva črna oblaka. Trčila sta, se združila in se takoj začela vrteti z noro hitrostjo, pljuvala sta dež in toča. Četrt ure kasneje se je iz tega zloveščega oblaka na tla spustil lijak, podoben velikanskemu slonjemu rilcu. Zvijalo se je in krivilo ter posrkalo vase vse in vse. Nato se je v bližini pojavilo drugo deblo, nekoliko manjše, a prav tako zastrašujoče. Oba sta se pomikala proti Randolphu, trgala travo in grmovje iz tal in za seboj puščala širok pas mrtve, gole zemlje. Na nekaterih kmetijah, ki so jih ujeli tornadi, je odneslo strehe. Lope in kokošnjake so posrkali v lijake in jih odnesli v nebo ali spremenili v raztresene polomljene deske «(citirano po: Yu. - M.: ACT - LTD, 1998).

Napovedovanje tornada je izjemno težko. Običajno jih vodi dejstvo, da se tornadi lahko pojavijo na katerem koli od tistih območij, kjer so se že pojavili. Zato se splošni ukrepi za zmanjšanje škode zaradi tornadov izvajajo enako kot pri orkanih in nevihtah.

Po prejemu informacij o približevanju tornada ali njegovem odkritju zunanji znaki zapustiti vse vrste prevoza in se pokriti v najbližji kleti, zavetišču, grapi ali pa se uleči na dno katere koli vdolbine in se oprijeti tal.

Med tornadom se je najbolje skriti v varno zavetje

Pri izbiri mesta za zaščito pred tornadom je treba upoštevati, da je to naravni pojav pogosto spremljajo močne padavine in velika toča. Zato je priporočljivo zagotoviti zaščitne ukrepe tudi pred temi meteorološkimi pojavi.

Preizkusite se

1. Kaj je tornado kot meteorološki pojav?
2. Kakšno nevarnost predstavlja tornado za človeško življenje?
3. Opišite znake tornada.

Po pouku

V varnostnem dnevniku opišite znane vam pojave tornadov, njihove posledice. Če ne morete navesti primerov, vas spodbujamo, da poiščete pomoč v medijih ali internetu.

Delavnica

Oblikujte pravila osebne varnosti za osebo, ki se znajde v območju delovanja tornada. Svoj odgovor utemelji.

Tornado, atmosferski vrtinec, ki nastane v nevihtnem oblaku in se nato v obliki temnega tulca ali debla razširi proti kopnemu ali morski gladini; v zgornjem delu ima lijakasto razširitev, ki se zliva z oblaki. Ko se S. spusti na zemeljsko površje, postane tudi njegov spodnji del razširjen, podoben prevrnjenemu lijaku. Višina S. lahko doseže 800-1500 m. Zrak v njem se običajno vrti v nasprotni smeri urinega kazalca, hkrati pa se spiralno dviga navzgor in vleče vase prah ali vodo; hitrost vrtenja - nekaj deset m v sek. Zaradi dejstva, da se znotraj vrtinca zračni tlak zmanjša, se tam kondenzira vodna para; to skupaj z umaknjenim delom oblaka, prahom in vodo naredi S. vidno. Premer S. nad morjem se meri v desetinah m, nad zemljo - na stotine m.

OD. običajno se pojavi v toplem sektorju ciklona, ​​pogosteje pred hladno fronto in se giblje v isti smeri, v katero se giblje ciklon (hitrost gibanja 10-20 gospa). V času svojega obstoja S. prepotuje pot 40-60 km. Nastanek S. je povezan s posebno močno nestabilnostjo atmosferska stratifikacija.

S. spremljajo nevihte, dež, toča, in če doseže površje zemlje, skoraj vedno povzroči veliko uničenje, sesa vodo in predmete, ki jih sreča na poti, jih dvigne visoko in prenaša na znatne razdalje. S. na morju predstavlja veliko nevarnost za ladje. S. nad kopnim včasih imenujejo krvni strdki, v ZDA jih imenujejo tornadi.

TORNADO- atmosferski vrtinec, ki nastane v nevihtnem oblaku in se širi navzdol, pogosto do same površine Zemlje, v obliki temnega oblačnega rokava ali debla s premerom več deset in sto metrov. Ne obstaja dolgo, premika se skupaj z oblakom; lahko povzroči veliko škodo. Tornado nad kopnim se imenuje tudi tromba (v ZDA - tornado).

Pregled

Tornado

Pravijo, da denar ne pade z neba. Strinjam se, ne padite. Toda 17. junija 1940 so v vasi v regiji Gorky na glavah fantov, ki so padli pod močan dež, padli stari srebrniki. Tanke in lahke so skupaj z velikimi kapljami dežja letele na tla. Iz oblaka, ki je visel nad zemljo, je padel cel zaklad tisoč kovancev.

Pozneje se je izkazalo, da so bili kovanci v šestnajstem stoletju res zakopani v zemljo. Tornadov lijak je zaklad, zakopan v litoželezni posodi, posrkal iz zemlje in dvignil v oblak. Po nekaj kilometrih leta so kovanci z žvenketom padli na tla ...

<смерч может="" делать="" самые="" невероятные="" вещи.="" после="" того,="" как="" он="" прошелся="" по="" птицеводческой="" ферме,="" на="" земле="" нашли="" мертвых,="" лишенных="" перьев="" птиц,="" -="" смерч="" ощипал="" их="" как="" добросовестный="" повар.="" смерч,="" как="" умелый="" стрелок,="" пробивает="" насквозь="" куриные="" яйца="" бобами,="" так="" что="" скорлупа="" вокруг="" пробоины="" остается="" неповрежденной.="" во="" время="" смерча="" соломинка,="" несшаяся="" концом="" вперед,="" насквозь="" пробила="" толстый="" лист="" картона,="" а="" стебель="" клевера="" проткнул="" насквозь="" толстую="" доску,="" как="" гвоздь.="" у="" небольших="" деревьев="" в="" саду="" смерч="" как="" опытный="" садовод="" аккуратно="" содрал="" кору="" со="" ствола="" и="" ветвей.="" он="" поднял="" в="" воздух="" шкаф="" со="" стеклянной="" посудой,="" пронес="" его="" по="" воздуху="" и="" медленно="" и="" торжественно="" опустил="" на="" землю,="" так="" что="" ни="" одна="" тарелка="" не="" разбилась.="" смерч="" мгновенно="" высосал="" воду="" из="" реки,="" так="" что="" обнажилось="" покрытое="" илом="" дно,="" и="" вобрал="" в="" свою="" воронку="" воду="" из="" колодца="" вместе="" с="" ведром.="" смерч="" всосал="" в="" себя="" морскую="" воду="" вместе="" с="" огромным="" количеством="" медуз.="" смерч="" отрывает="" от="" поезда="" вагоны="" вместе="" с="" людьми,="" автобусы,="" автомобили,="" скирды="" сена,="" сносит="" дома,="" как="" пушинки,="" разрушает="" городские="" кварталы="" и="" линии="" электропередач,="" выкорчевывает="" вековые="" деревья...="" словом,="" смерч="" способен="" сделать="" многое.="" что="" же="" это="" за="" удивительное="" природное="">

Vzrok tornada še vedno ni povsem jasen. Pravzaprav je del ogromnega nevihtnega oblaka, ki se hitro vrti okoli osi, pravokotne na površje Zemlje.

Sprva je opazno vrtenje v samem vrtinčnem oblaku. Nato njegov del, podoben lijaku, visi navzdol. Lijak se postopoma podaljšuje in se na neki točki poveže s tlemi. Ima videz stebra ali debla, ki se širi proti oblaku in oži proti tlom. Hitrost vrtenja lijaka je včasih nadzvočna, smer vrtenja je spiralna od spodaj navzgor. Povzroča tudi nenavadne pojave, o katerih je tukaj povedano.

Tornado je sestavljen iz notranje votline in sten. Notranja votlina je napolnjena z zrakom, ki se precej počasi premika navzdol. Toda hitrost vetra v stenah lijaka se tu in tam spremeni. Lahko preseže hitrost zvoka, enako 1200 kilometrov na sekundo in le redko pade na 350 kilometrov na sekundo. Velikost lijaka je odvisna od velikosti tornada. Njegova širina se giblje od dveh do nekaj deset metrov, višina od nekaj sto metrov do enega in pol kilometra.

Zrak v notranji votlini je redčen, tlak se močno zmanjša. Zato, ko pride v stik z nekakšnim zaprtim predmetom, napolnjenim z zrakom z normalnim tlakom, dobesedno eksplodira, zrak iz njega hiti v notranjo votlino tornada. To se lahko zgodi prazni leseni hiši z zaprtimi okni in vrati: med tornadom se nenadoma razbije na drobne delce.

Skoraj vsak tornado tvori kaskado - oblak ali steber prahu, pršeče vode, suhega listja, lesnih sekancev na dnu svojega lijaka. V znamenitih tornadih v Nebraski, ki so se zgodili leta 1955, je širina ene kaskade dosegla kilometer, višina 250 metrov s širino lijaka le 70 metrov.

Najbolj zanesljivo zavetje pred tornadom je pod zemljo, v kleti hiše ali v podzemni železnici. Malo ljudem uspe priti v notranjo votlino in ostati živ. En kmet je imel leta 1930 veliko srečo. Uspelo mu je pogledati v srce lijaka. V njegovi sredini je bila votlina, velika 30-70 metrov, ki se je dvigala do razdalje enega kilometra. Stene votline so tvorile hitro vrteče se oblake. Bilo je nenavadno osvetljeno z neprekinjenim bliskanjem strele in megla se je premikala gor in dol po njem.

Tornado ne potuje na zelo velike razdalje. Približno 150 - 220 kilometrov. V primerjavi z orkani in nevihtami, ki imajo 1000-krat daljšo pot potovanja, je to kar malo. Pot tornada je še posebej opazna v gozdu, kjer za seboj pušča vetrobranske pasove. Včasih je pot prekinjena, kot da se tornado premika v skokih. Nato se pas uničenja izmenjuje z nepoškodovanimi območji.

Nenaden smrtonosni tornado se je zgodil 19. avgusta 1845 v Franciji blizu Rouena. Lijak z gladine Sene je skočil na strmo brežino in lomil ogromna drevesa kot slamice, nato pa se spustil v dolino v dve mesteci, v enem od njih je uničil predilnico s stotinami delavcev, nakar se je spet dvignil, cikcakasto peljal skozi gozd in se nazadnje razpadel ter prekril tla z vetrolovom, naplavinami, ostanki oblačil in ostanki papirja.

Tornado običajno spremljajo različni atmosferski pojavi- naliv, toča, strela, dež, pa tudi zvoki, podobni bodisi sikanju in žvižganju tisočerih kač, bodisi brnenju milijonov čebel, ropotu vlakov ali topovski kanonadi. Takšne zvoke je mogoče razložiti z vibriranjem zračnih mas, ki se vrtijo v lijaku.

Tornadi pospešujejo nastajanje krogličnih strel - svetlečih krogel, sestavljenih iz plina, ki je v notranjosti nabit s pozitivno in negativno elektriko. Krogla strela se premika počasi in tiho. Na voljo so v različnih barvah in velikostih.

Tornado toča je zelo nevaren. Leta 1888 je neurje s točo v velikosti jajce. Hodil je kakšnih 8 minut, a je v tem času dolino prekril s plastjo ledu v višini 2 metra. V regiji Yaroslavl je padala toča v velikosti kozarca. V eni od zveznih držav so našli osupljivo zrno toče Severna Amerika leta 1894 - izkazalo se je, da je v njej precej velika želva!

Obstajajo tudi vodni tornadi – najrazličnejših velikosti in oblik. Lahko so prozorne majhne cevi s premerom 2-3 metre, ki razpršijo droben vodni prah, ali ogromni lijaki - vodne črpalke, ki črpajo do 120 tisoč ton vode v oblak iz reke skupaj z ribami, žabami in drugimi. rečni prebivalci- potem vsa ta živa bitja padejo skupaj z dežjem.

En tak dež je bil opisan že leta 200 pr. »Žab je bilo toliko, da ko so prebivalci videli, da so žabe v vsem, kar kuhajo in cvrejo, in v pitni vodi, da ne moreš stopiti na tla, ne da bi žabo stisnil, so zbežali ...«

Zelo veliki oblaki ustvarjajo ognjene vrtince. Vzrok za njihov nastanek je vulkanski izbruh ali zelo močan požar. Leta 1926 je strela udarila v skladišče nafte v Kaliforniji. Zagorelo je olje, ogenj pa se je razširil na sosednja skladišča nafte. Drugi dan požara so bili tornadi. Med izbruhom požara velika gosta črni oblak iz katerega so viseli lijaki tornadov. Eden od njih je leseno hišo dvignil v zrak in jo premaknil na stran za 50 metrov.

Več kot enkrat smo že omenili, da lahko tornado nosi v zraku razne predmete. Ta pojav imenujemo prenos. Druga stvar je prevoz. Tu se izvaja prenos na razdalji več deset ali celo sto, če ne več kilometrov. Lažji kot je predmet, večjo razdaljo prevaža. Med tornadom leta 1904 v bližini Moskve je en deček letel približno 5 kilometrov. Najpogosteje pa letijo živali - kokoši, psi, mačke. Krave lahko letijo največ deset metrov. Najtežja žival, ki je padla iz nevihtnega oblaka z dežjem, je bila riba, težka 16 kilogramov, ki se je izkazala za živo in skočila na travo na travniku na razdalji 30 kilometrov od domačega rezervoarja!

AT Severna Italija je padel zelo romantičen dež - z metulji, ki jih je ujel tornado v okolici Torina. Več sto kilometrov so preleteli v nevihtnem oblaku. V severni Afriki je tornado v Španiji dvignil veliko pšeničnih zrn in jih položil na dež.

Včasih tornadi prevažajo krhke stvari, kar kaže na redko diskretnost in varčnost. Nosite po zraku ogledala, ki ostanejo nedotaknjena, cvetlične lončke, knjige, namizne svetilke, škatle za nakit, fotografije.

Najbolj uničujoči tornadi in se najpogosteje pojavljajo v ZDA. Na leto je do 700 tornadov. Mnogi med njimi ne ostanejo brez človeških žrtev. 18. marca 1932 je 350 kilometrov dolg tornado s hitrostjo kurirskega vlaka preplavil tri zvezne države Amerike. Ukrivil je močan dvižni stolp, uničil tovarniško zgradbo z armiranobetonskim okvirjem, delavsko taborišče spremenil v kup ruševin. Med tem tornadom je umrlo 695 ljudi, 2027 pa je bilo ranjenih.

Skoraj ni tornadov, kjer je vedno hladno ali vroče - v subpolarnih in ekvatorialnih regijah. V odprtih oceanih jih je malo. Kot je razvidno iz zgornjih primerov, se v Rusiji včasih zgodijo, vendar zelo redko. Vsakemu od nas ne uspe opazovati tega neverjetnega naravnega pojava.

Tornado je naravni pojav ogromne uničevalne moči – skrivnosten in zagoneten. Obstaja veliko modelov tornada, vendar tudi skupaj ne morejo pojasniti vseh skrivnosti tega neverjetnega naravnega pojava. Še vedno ni odgovorov na temeljna vprašanja: Zakaj tornado, ki je v vseh priročnikih opredeljen kot atmosferski vrtinec, pade na tla z višine? Ali je tornado težji od zraka? Kaj je tornadov lijak? Kaj daje njegovim stenam tako močno rotacijo in ogromno uničevalno moč? Zakaj je tornado stabilen?

Med raziskovalci ni soglasja niti o najpomembnejših parametrih, kot je na primer hitrost tokov v tornadu: daljinske meritve dajejo vrednosti največ 400-500 km / h, številni posredni dokazi pa jasno kaže na možnost obstoja tokov v tornadu, ki se premika s transonično hitrostjo.

Raziskovanje tornada ni le težavno, ampak tudi nevarno – ob neposrednem stiku ne uniči le merilne opreme, ampak tudi opazovalca. Kljub temu "portret" tornada, tudi če je naslikan z velikimi potezami, obstaja. Torej se seznanimo s teorijo gravitacijsko-toplotnih procesov, ki jo je razvil V.V. Kushina v letih 1984-1986, čigar delo je bilo osnova tega članka.

Torej: "Tornado je del nevihtnega oblaka, ki ima hitro rotacijo okoli navpične osi. Sprva je rotacija vidna samo v samem oblaku, nato pa del le-tega visi v obliki lijaka, ki se postopoma podaljšuje in , končno, se poveže z zemljo v obliki ogromnega stebra - debla, ki ima v notranjosti močno redčenje.

Le redki so imeli priložnost pogledati v tornado. Tu je eden od takšnih opisov: »Tornado, ki se je približal opazovalcu, je skočil, se dvignil na višino 6 m in šel čez njegovo glavo. Premer notranje votline je bil približno 130 m, debelina stene je bila le 3 m. Stena se je hitro vrtela, rotacija je bila vidna do samega vrha in je šla v oblak. Ko je tornado prešel opazovalčevo glavo in se ponovno spustil na tla, se je dotaknil hiše in jo v trenutku odneslo.

Značilno je, da je meja tornada običajno zelo ostro začrtana. Na primer, v baltskih državah 21. septembra 1967 je »tornado izruval vrsto jablan v sadovnjaku, jabolka pa so ostala nedotaknjena viseti na drevesih sosednjih vrst«2. Znani so tudi bolj impresivni primeri, na primer, ko sta tako hlev kot krava izginila v viharju, ženska, ki jo je molzla v hlevu, pa je ostala sedeti na mestu in kot prej je bil poleg nje stolček z mlekom.

Po raznolikosti svojega vedenja je tornado podoben vsemogočnemu duhu, ki meni, da je treba ne samo pokazati svojo izjemno moč, temveč tudi poudariti posebno spretnost in zvitost, vtakniti slamice v lesne sekance ali oskubiti piščance le z ene strani.

Približni parametri tornadov

FIZIČNA NARAVA NEVIRJA

Za razvoj teorije o tornadu je bila iz velikega števila nasprotujočih si dejstev izbrana naslednja zanesljiva izjava, s katero se strinjajo vsi raziskovalci: lijak tornada vedno pride na zemljo od zgoraj in se, ko je "oslabljen", spet dvigne.

Po Arhimedovem zakonu lahko v ozračje padejo samo tisti predmeti, katerih teža je večja od teže zraka, ki ga izpodrinejo. Znotraj lijaka tornada je zrak redčen, zato se lahko tak lijak spusti le, če so njegove stene veliko težje od zraka. Spomnimo se opazovalca, ki mu je po volji usode uspelo pogledati v notranjost tornada. Po njegovih ocenah je bila debelina sten 3 m, premer votline pa 130 m. Če glede na naravo uničenja predpostavimo, da je bila redkost v votlini 0,5 atm, potem kot izračuni kažejo, da mora imeti tak tornado gostoto stene več kot 7–8 kg / m 3 - 5-6 krat več kot zrak. Z različnimi razmerji med premerom lijaka, debelino njegovih sten in stopnjo redkosti v njem je lahko gostota sten lijaka različna, vendar je nujno večja od gostote okoliškega zraka za nekaj, in morda več desetkrat.

Kaj je lahko gostejše od zraka v zgornjih plasteh troposfere, od koder izvira tornado in od koder »pada« na tla? Samo voda in led. Zato je po našem mnenju edina verjetna naslednja hipoteza: lijak tornada je posebna oblika obstoja močnega vrtečega se toka dežja in toče, zvitega v spiralo v obliki tanke stene stožčaste ali valjaste oblike. oblika. Masna vsebnost vode v stenah lijaka mora biti mnogokrat večja od vsebnosti zraka tam. Z drugimi besedami, trditve, ki obstajajo v literaturi, da je lijak tornada zračni vrtinec ali plazma, so v nasprotju z zakoni aerostatike; vrtinec s čisto zračnimi stenami in redčenjem v njegovi votlini se lahko dvigne samo navzgor, kot se res vedno zgodi z vrtinci, ki izvirajo blizu površja zemlje.

KINEMATIČNE IN DINAMIČNE ZNAČILNOSTI NEVIHTE

Če ima lijak tornada masivne stene, bi moralo njihovo vrtenje povzročiti razširitev lijaka in zmanjšanje zračnega tlaka v njem zaradi delovanja centrifugalnih sil. Razširitev se nadaljuje, dokler tlak ne pade Dp zunaj in znotraj ne bosta uravnotežila delovanja centrifugalnih sil.

Če izberete ploščad iz stene S, takrat bo nanj delovala sila od zunaj DpS . Ravnovesje s centrifugalnimi silami bo nastopilo pod pogojem

DpS = (s v 2 /R)*S ,

kje s je masa na enoto površine stene, v je hitrost stene, R je polmer lijaka.

Na podlagi tega kinematskega stanja je mogoče poustvariti teoretični "portret" lijaka tornada srednje moči: premer 200 m, višina 1,5–2 km, tlak v lijaku 0,4–0,5 atm, hitrost vrtenja 100 m/s, debelina stene 10-20 m, vsebnost dežja v steni - 200-300 tisoč ton, lijak se drži zemeljske površine, odlepi zgornji pokrov in se tako spremeni v barvo svojega "plena". Sposoben je dvigniti predmete z maso do 5 t/m 2 in zato brez težav prenaša vagone in avtomobile (v literaturi je opisan primer, ko je tornado iz rezervoarja za vodo spustil 300 ton težak pokrov). Hkrati, če je površina zemlje na točki stika gladka, se hitrost vrtenja lijaka nekoliko spremeni, ravnotežje stene z zunanjim okoljem ni moteno in tudi v neposredni bližini lejko ne piha veter (spomnimo se, kako so jabolka ostala nedotaknjena na vejah skoraj ob tornadu). Včasih je ravnovesje porušeno – ko od zgoraj prihaja prekomerni tok vrtečega se dežja, ki poveča delovanje centrifugalnih sil.

V teh primerih pride do tako imenovane kaskade: lijak, ki se drži tal, z veliko hitrostjo razprši odvečne mase okoli sebe in je posledično sposoben odriniti tudi precej velike predmete.

Še posebej nenavadni pojavi nastanejo, ko lijak trči ob oviro. imeti visoka gostota in izjemno hitrostjo, lijak povzroči močan stranski udarec v pregrado s padcem tlaka do 10 atm, lomi drevesa kot vžigalice in uničuje zgradbe. V tem primeru se v steni lijaka oblikujejo reže s padcem tlaka zunaj in znotraj približno 0,5–0,6 atm. Vse, kar je blizu vrzeli, se takoj posrka v lijak (na primer, človeka vrže čez 10-20 m v 1 sekundi in praviloma sploh nima časa, da bi ugotovil, kaj se mu je zgodilo). Ker je hitrost vrtenja stene in s tem hitrost premikanja diskontinuitete približno 100 m/s, se bo v 0,1 s premaknila za približno 10 m. Zato lahko od dveh predmetov, ki sta v neposredni bližini drug drugega, eden izgine, drugi pa ne čuti niti diha (kot je bilo v primeru izginule krave in negibnega vedra).

NADZVOČNI VORTEKS ZNOTRAJ LIJAKA

V zgodnjih študijah so na podlagi številnih posrednih podatkov trdili, da hitrost tornada v tornadu dosega zvočne in celo nadzvočne hitrosti (zato zabada slamice v drevo, ropota kot na tisoče traktorjev itd.). Sodobne lokacijske meritve pa so pokazale, da od več sto tornadov, vključno z najmočnejšimi, noben ni imel hitrosti vrtenja več kot 100-110 m/s. Zato v nedavna dela vodilni strokovnjaki na tem področju podatke o obstoju tokov z zvočno hitrostjo v tornadu štejejo za napačne in jih preprosto ignorirajo. Če pa k tem protislovnim podatkom pristopimo na podlagi zgoraj razvite slike, potem se vse izkaže za veliko preprostejše. Takoj, ko v steni tornada ob trku z oviro nastane reža, vanjo požene zračni tok od zunaj in njegova hitrost v1 se lahko oceni z dobro znano Bernoullijevo formulo: v 1 = (2D p / Q 0) 1/2. Od gostote zraka Q0\u003d 1,3 kg / m 3 in padec tlaka D str\u003d 0,5 atm (5 * 104 Pa), potem bo hitrost toka, ki vdre v lijak, 300 m / s. Vse se takoj postavi na svoje mesto: tornado je dvoslojni vrtinec. Lokacijska in druga opazovanja od zunaj ne morejo prodreti v notranjost lijaka in zato fiksirajo hitrost vrtenja zunanje deževne stene tornada, ki po razviti teoriji res ne presega 100–150 m/s. In vsi posredni dokazi se nanašajo na sekundarni zračni vrtinec, v katerem je hitrost blizu zvoka ali ga celo presega.

Zelo pomembno je vprašanje, kam je usmerjen tok zraka, ki poči znotraj lijaka. Če lijak pade na gladko površino (majhni gozdovi, majhne luknje ali gomile), se med njimi pojavi obročasta reža. Tok, ki vstopa v lijak skozi takšno režo, je usmerjen proti osi tornada in zato nima rotacije. V tem primeru se lijak hitro upočasni tako zaradi trenja ob podlago kot zaradi polnjenja lijaka z nerotacijskim sekundarnim tokom. V prisotnosti velikih ovir (drevesa, zgradbe, velike grape in gomile) se po obodu lijaka oblikujejo vrzeli, kot je bilo že omenjeno. Zaradi razlike v tlaku se bodo delci stene, ki so se upočasnili, premikali vzdolž zložljivih spiral, zaradi česar se bodo med sosednjimi fragmenti pojavile ozke navpične reže-prehodi, skozi katere bo zunanji zrak hitel v lijak. Ker so ti prehodi usmerjeni tangencialno na obod lijaka, se prihajajoči zrak zasuka okoli osi tornada v isti smeri kot zunanja stena lijaka. V teh primerih se sam lijak upočasni, sekundarni vrtinec pa pridobi vrtenje, katerega energija lahko presega energijo izgub. V takih primerih dobi tornado nenadoma posebno moč.

Včasih se drobci lijaka, ki nastanejo po trku z ovirami, zaprejo sami vase, nato pa se v spodnjem delu tornada oblikuje več manjših lijakov. Poudariti je treba, da je lijak tornada zelo stabilna tvorba, lahko obstaja dolgo časa, ohranja lastno rotacijo - če le vrtljivi tok dežja vstopi vanj v zadostni količini od zgoraj.

Ali bo izlilo nevihtni oblak navaden dež ali bo padel lijak tornada (pravzaprav zvit dež) - vse to določajo procesi v zgornjih plasteh troposfere. Oglejmo si te procese.

ROJSTVO VIHRA

Tornado je plod nevihtnega oblaka. Obilna količina vodne pare, ki je prišla v oblak iz spodnjih plasti troposfere, kondenzira in sprošča kondenzacijsko toploto. Zaradi tega je zrak toplejši in lažji od suhega zraka v okolici, močan tok navzgor pa drvi navzgor.

Oblak postane močno nestabilen, v njem se pojavijo hitri vzpenjajoči se tokovi toplega zraka, ki prenašajo mase vlage do višine 12–15 km, in enako hitri hladni padajoči tokovi, ki padajo pod težo nastalih mas dežja in toče. , močno ohlajeno v zgornjih plasteh troposfere .

Včasih nastane nevihtni oblak kot posledica "poševnega" trka toplih in hladnih zračnih tokov, zaradi česar se vrti okoli navpične osi. V takem oblaku naraščajoči in padajoči tokovi niso usmerjeni navpično, ampak se zasukajo okoli skupne navpične osi in tvorijo poseben dvoslojni vrtinec višine 12–15 km in premera 3–5 km, tako imenovani mezociklon ( Slika a). Hladnejši in zato gostejši padajoči tok, nasičen z dežjem in točo, tvori zunanjo plast vrtinca, medtem ko se vzpenjajoči topel mokri tok nahaja v njem in se vrti v isti smeri kot zunanja plast.

Nastanek tornada: a — nastanek "zožitve" na višini 4-5 km, kjer se vrteči se tokovi v oblaku razdelijo na naraščajoči vrtinec in lijak tornada; b - videz lijaka iz oblaka

Ko se na spodnjem robu vrtinčastega oblaka nabere večja količina rotirajočega dežja in toče, padata iz oblaka v obliki tankoplastnega stožčastega ali valjastega tornadovega lijaka (slika b).premer lijaka do 1- 1,5 km, pa tudi močno povečanje hitrosti vrtenja sten lijaka. Ko nastali lijak postane težji od zraka, ki ga izpodrine, se zruši na tla (slika c.).

B - tvorba "kaskade" na dnu lijaka; d - lijak je posrkal del vode iz tal, njegov premer se je povečal na 100-300 m;

Tako se rodi navaden tornado, ki obstaja na račun virov starševskega oblaka. Lahko se spremeni v katastrofo, vendar le pod določenimi pogoji. Katera vrsta? Da bi odgovorili na to vprašanje, moramo narediti majhno digresijo.

Znano je, da temperatura zraka v ozračju z višino postopoma pada. To je temeljna lastnost katerega koli plinastega medija, ki se nahaja v gravitacijskem polju, in je posledica dejstva, da se zrak v atmosferi nenehno meša ter širi in ohlaja, ko se premika navzgor (ker tlak pada z višino), in segreva pri premikanju navzdol. temperaturni gradient T" izraženo z znano formulo: T" \u003d - (g / R 0)*[ (x-1) / x ] , kje R0= 287 J/kg, deg - univerzalna plinska konstanta, g- gravitacijski pospešek, X je adiabatni koeficient. Za dvoatomni plin, ki je zrak, X=1,4, torej T"\u003d 9,8 stopinj / km. Skupna temperaturna razlika je 70-80 o in na nadmorski višini 12-15 km zmrzal vlada 50-60 stopinj.

Zdaj, oboroženi s temi informacijami, bomo poskušali odgovoriti na zastavljeno vprašanje. Povedali smo že, da se ob trku z oviro zlomi rob lijaka in hitrost njegovega vrtenja se močno poveča. Znotraj lijaka se ustvari tako redčenje, da lahko dvigne vodo na veliko višino neposredno s površine zemlje. Če se voda, ki je padla v matični oblak, spremeni v točo, lahko postane proces zajemanja vode neustavljiv, katastrofalen: več vode se dvigne, več toplote se sprosti, močnejši je tok dvigajočega zraka itd. (slika d)

Dovolj je le 200-300 g vode na 1 m 3 zraka, da zaradi sproščanja toplote prehoda voda-led temperatura zraka v lijaku ne pade pod 0 o C tudi na višini 12-15 km, kjer zmrzal, kot smo že rekli, doseže 60 o C. Ostra temperaturna razlika zunaj in znotraj tornada ustvarja silo, ki podpira naraščajoče in padajoče tokove v tornadu. Posledično se tornado neodvisno, zdaj neodvisno od virov matičnega oblaka, oskrbuje z vodo, ki jo potrebuje tako za nadomestilo stroškov energije kot za dopolnitev izgube iz sten. Še več, tornado pogosto nad seboj ustvari nov oblak, ki ga kasneje spremlja, na poti bi bile le reke, jezera, močvirja.

Preprosto je videti, da naj bi po zgornjem izračunu na nadmorski višini 20 km včasih vladala zmrzal okoli 200sup> oС. Temperatura, pri kateri se kisik in dušik, ki sta del zraka, spremenita v tekočino. Po naravnih zakonih bi moralo deževati v ozračju iz tekočega kisika in dušika. Če bi to deževje, kot navaden dež, padlo na površino Zemlje, bi v stiku z njo kapljice dušika in kisika takoj izhlapele, kot kapljica vode, ki pade nanjo, izhlapi v vroči ponvi. Tako bi moralo biti življenje na Zemlji po neizprosnih zakonih fizike. Zakaj se to ne zgodi? Dejstvo je, da je na nadmorski višini 15-30 km tanek sloj z visoko vsebnostjo ozona. Ta plast absorbira le 5 % sevanja, ki prihaja s Sonca. Vendar se to izkaže za dovolj, da nastane tropopavza, nad katero temperatura z višino ni padala, temveč rasla. Graf odvisnosti spremembe temperature od višine nad zemeljsko površino je prikazan na sliki. Zahvaljujoč tej tanki plasti temperatura v ozračju tudi na nadmorski višini 15-30 km ne pade pod minus 60-80 stopinj Celzija, na površju Zemlje cvetijo vrtovi in ​​pojejo ptice.

Vsi atmosferski procesi - cikloni, nevihte, anticikloni, tornadi, orkani - se naslanjajo na ta "ozonski strop" in se vračajo navzdol v obliki vetra, dežja, snega, toče. Če se ta strop uniči, bo tropopavza izginila, troposfera bo gladko prešla v stratosfero, temperatura pa bo tudi tu padla za 10 stopinj na vsak kilometer nadmorske višine. Vsi atmosferski procesi bodo dosegli velike višine, moč vrtincev pa se bo večkrat povečala. Hkrati se bo temperatura padajočih mas dežja in toče močno znižala. To lahko privede do splošnega znižanja temperature zemeljske površine. Naša ozonska streha je zelo krhka. Na žalost se zdi, da je vse, kar človek počne, namenjeno njegovemu uničenju.

Kaj omejuje nenadzorovano naraščanje moči katastrofalnega tornada? V termodinamičnem smislu gre za velikanski gravitacijsko-toplotni stroj, v katerem hladen zrak, opravlja delo A 1 , in topel zrak se dvigne, zato je potrebno delo za dvig A 2. Zaradi večje gostote padajočega hladnega zraka A 1 > A 2. Odvečno delo se povečuje kinetična energija tornado D W. Predpostavimo, da je višina tornada H, njen presek S 0 , a v 0 je hitrost zračnega toka, ki se premika navzgor znotraj lijaka. Potem je sprememba kinetične energije tornada v 1 s izražena z razmerjem:

D W = r 0 v 0 S 0 gHD T/T 1

kje r 0 \u003d 1,3 kg / m 3 - gostota zraka v normalnih pogojih; D T - temperaturna razlika med naraščajočim in padajočim tokom; T 1 = 300 K - temperatura na površju Zemlje. Razmislite, kaj je lahko D W za določen tornado, ki ima npr R=100 m, viš H=15 km, razlika D T=30 K, poraba plina v 0 S 0 \u003d 2,8 * 10 6 m 3 / s. Potem za D W dobimo vrednost 50 GJ/s. To je ogromna moč, 10-krat večja od moči hidroelektrarne Bratsk, in vse to lahko tornado porabi za uničenje. Vendar pa mora ob tem redno dopolnjevati svoje »gorivo« – vodo – iz zemlje. Ker je toplotna kapaciteta zraka 1 kJ / kg * deg, potem ustvariti temperaturno razliko D T=30 K med tokovi, mora zgornji tok prejeti vsaj 150 GJ toplotne energije na sekundo. Prehodna vročina voda - led q\u003d 335 kJ / kg, zato mora tornado vsako sekundo posrkati in spremeniti v led vsaj 450 ton vode. Hkrati mora vodo sesati dokaj enakomerno, saj bo, ko bo naenkrat zajel preveč vode, na primer 2-3 kg / m 3, lahko svoj "plen" dvignil ne višje od 1-2. km, tj. do višine, kjer voda ne bo mogla oddajati toplote prehoda voda-led. Zato so tam, kjer so globoka vodna telesa (morja, velika jezera), tornadi razmeroma šibki. Nasprotno, če je vode malo, se temperaturna razlika med potoki zmanjša in tornado usahne od žeje. Zato se v sušnih regijah tudi katastrofalni tornadi ne zgodijo.

Tukaj je treba dati eno pripombo. V naraščajočem in padajočem toku je količina vode približno enaka, zato se delo, porabljeno za dvig vode, v celoti vrne v tok, ko voda pade navzdol. Zato lahko v tornadu dalj časa krožijo potoki z zelo visoko koncentracijo vode (2–3 kg/m 3 ali več). Vendar pa nenadne spremembe koncentracije vode vodijo do pojava zožitev in posledično do uničenja tornada. Tako je naravna meja povečanja moči tornada izguba vode iz sten med njegovim gibanjem.

UMETNI tornado

Zgodilo se je, da je človeška dejavnost po naključju povzročila nastanek umetnih tornadov. Torej, med požari v Dresdnu in Hamburgu med bombardiranjem 1944-1945. iz gostih oblakov, ki so nastali zaradi požarov, so viseli več sto metrov visoki tornadi. Med močnimi gozdnimi požari so opazili tudi pojav tornadov, ki pa so se redko spustili na tla. Opravljeni so bili tudi poskusi ustvarjanja umetnih tornadov. Znana sta zlasti dva uspešna poskusa ustvarjanja tornadov s pomočjo zelo močnih oljnih gorilnikov-meteotronov. Sto takih gorilnikov je bilo postavljenih na površino 100 m 2 in pri sežigu 15 ton nafte v 15 minutah je bilo mogoče dobiti goste oblake, iz katerih so viseli lijaki tornadov, visoki približno 100 m.

Podrobna analiza je pokazala, da je za vzbujanje tornada bolj donosno kuriti gorivo ne na zemeljski površini, ampak ga predhodno razpršiti vzdolž višine bodočega tornada in nenehno napajati lijak z zračnimi tokovi, pomešanimi z vodo in vrtinčenje okoli navpične osi. Količina goriva, ki je potrebna za vzbujanje močnega umetnega tornada, je ocenjena na 500 ton.Ne da bi se ukvarjali s posebnimi možnostmi za ustvarjanje umetnega tornada, bomo razmislili o tem, kako uporabne so lahko takšne gravitacijsko-toplotne (GT) instalacije pri reševanju energetskih problemov. danes in jutri, glede na težave z oskrbo z gorivom (vodo!), pa tudi številnimi okoljska vprašanja povezana z ustvarjanjem močnih GT instalacij.

Seveda bi lahko praktični razvoj tako velikanskih elektrarn, ki jih poganja ekološko idealen vir energije, kot je voda morij, oceanov, rek, bistveno olajšal reševanje energetskih problemov, s katerimi se sooča človeštvo. Da bi pokrili le povečane energetske potrebe v letu 2000, bo treba poleg današnjih stroškov pokuriti do 5 Gt standardnega goriva v obliki nafte, plina, premoga in urana. Hkrati pa Sonce v samo 30-40 minutah dostavi Zemljinim morjem in oceanom enako količino energije. Zato celo široka uporaba Naprave GT ne smejo povzročati škodljivih vplivov na okolje v velikem obsegu.

Figurativno rečeno, gravitacijsko-toplotna elektrarna z umetnim tornadom je plinski gorilnik višine 12–15 km, v katerem ne gori plin ali olje, temveč navadna voda iz katerega koli naravnega rezervoarja, ki, ko se spremeni v led, daje vse njegova toplota za zračne tokove, vključno s toploto faznega prehoda voda - led. Turbinske generatorje takšne naprave lahko postavite tako v naraščajoče kot padajoče tokove tornada. Vsa sproščena toplota se oddaja v zgornje plasti troposfere, nekakšen "pepel", "žlindra" iz tega procesa - zmrznjena voda (toča) pade na površje zemlje. Za agregat moči 1 GW je potrebno tornadu vsako sekundo dovajati 15-20 ton vode, ki se bo že v obliki ledu vrnila na tla in ohladila neposredno okolico napeljave. Ti problemi zniževanja temperature okolja v bližini elektrarne GT zahtevajo posebno študijo. Toda tudi ne da bi se dotaknili vprašanj možne uporabe umetnih tornadov v energetske namene, lahko zagotovo poimenujemo tista področja, kjer bi bilo prav zdaj koristno ustvariti močne umetne tornade. To so območja, od koder izvirajo tajfuni in orkani. Dolgotrajen obstoj tornada bo privedel do opaznega znižanja temperature v bližini zemeljske površine in posledično do zmanjšanja hitrosti izhlapevanja vode iz oceana. Tako se bo proces pojava atmosferske nestabilnosti na danem območju upočasnil in nastajajoči tajfun bo oslabljen.

Naj povzamemo. Kaj sploh je tornado? Z vidika meteorološkega fizika je lijak tornada zvit dež, prej neznana oblika obstoja padavin. Za mehanskega fizika je to nenavadna oblika vrtinca, in sicer: dvoslojni vrtinec s stenami zrak-voda z močno razliko v hitrosti in gostoti obeh plasti. Za termičnega fizika je tornado velikanski gravitacijsko-toplotni stroj ogromne moči, v katerem se ustvarjajo in vzdržujejo močni zračni tokovi zaradi toplote, ki jo sprosti voda iz katerega koli naravnega rezervoarja, ko vstopi v zgornje plasti troposfere.

KROGLNA STRELA IN TORNADO
imajo skupnega "starša" - zemeljsko magnetno polje

Bistvo te ideje je naslednje.

V zemeljskem magnetnem polju (žal doslej tudi zelo slabo raziskano) lahko pride do lokalnih vrtinčastih, lijakastih vrtenj, po analogiji s takšnimi vrtenji v tekočini in plinasto okolje. Domnevni vzroki za takšne anomalije so lahko (v ta primer) močne električne razelektritve, ki se pojavljajo v zemeljski atmosferi (linearna strela). Oziroma v večini primerov, ker Mislim, da drugi možni razlogi takšni vrtinci lahko služijo kot nehomogenosti magnetno polje zemljo in druge magnetne anomalije, je to vprašanje za strokovnjake na tem področju.

Okoli kanala linearne strele med njenim praznjenjem nastane zelo močno izmenično magnetno polje, ki se po prenehanju praznjenja "zruši". Toda to elektromagnetno polje se ne nahaja v nekem izoliranem vakuumskem prostoru. Vsekakor mora delovati z zemeljskim magnetnim poljem! Tukaj je čas, da si zastavimo vprašanje - kaj se pravzaprav dogaja v tem trenutku?

Pri nastanku tornada ima neposredno, vodilno vlogo tudi zemeljsko magnetno polje.

Natančneje, magnetni vrtinci, ki nastanejo v mediju magnetnega polja našega planeta. Vzroki za nastanek takšnih anomalij so lahko različni, eden od njih pa je najverjetnejši, razelektritev strele.

Okrog linearnega kanala strele nastane kratkotrajno, a precej močno rotirajoče elektromagnetno polje, ki po prenehanju razelektritve prav tako preneha obstajati. Očitno pa je, da mora v tem razmeroma kratkem času interagirati z magnetnimi silnicami, ki obdajajo zemljo, saj se delovanje odvija neposredno v mediju zemeljskega magnetnega polja.

Tako kot, ko z žlico premešamo čaj v kozarcu in ga odstranimo, nekaj časa opazujemo vrtinčasto vrtenje tekočine. Toda primer s kozarcem vode ni zelo jasen in zanesljiv, čeprav ima določeno podobnost. Veliko natančnejšo predstavo o tem, kaj se dogaja, nam lahko dajo vrtinčasta gibanja vode (lomilci), ki se pojavljajo na rekah z dokaj hitrim tokom.

Zato domnevam, da se v magnetnem polju našega planeta občasno pojavljajo lokalni vrtinčni vrtinci, ki pa žal še niso na noben način raziskani in se o njih niti ne razpravlja.

Niti enega vira ni, ki bi vsaj namignil na takšen pojav. Medtem pa so vrtinčna gibanja lastna vsem medijem v našem vesolju. Najpogosteje so rotacije, ki jih vidimo našemu očesu, le posledica tistih nevidnih, elektromagnetnih in eterodinamičnih rotacij, ki se pojavljajo v naravi.

Ko sem preučil precej veliko število fotografij tornadov, sem prišel do zaključka, da je osnova vsakega tornada, njegova začetna gonilna sila lijakasto vrtenje zemeljskega magnetnega polja in ne obratno, kot verjamejo mnogi znanstveniki doslej. .

Če tornade obravnavamo s tega vidika, so vsi skrivnostni in neverjetni pojavi ki jo spremljajo, postanejo očitne in enostavno razložljive. In hitrost vrtenja zraka v samem tornadu je do 400 km. v urah

In njegov zelo omejen obseg je omejen z velikostjo magnetnega lijaka.

In pojavljajo se številni elektromagnetni pojavi, ki se pojavljajo v samem tornadu in okoli njega.

In povsem jasno je, da je hitrost vrtenja magnetnega polja v tornadu stokrat večja od hitrosti vrtenja zraka, ki ga vleče.

In postane enostavno razložiti dejstvo, da se tornadi najpogosteje pojavljajo v sušnih, prašnih predelih sveta.

Takšne lijakaste rotacije zemeljskega magnetnega polja se pojavljajo povsod, vendar se lahko resnično in v celoti manifestirajo le v prašnih območjih.

Zgodi se takole:

Rotirajoče magnetno polje naelektri vse, kar pride v njegovo okolje, za to pa so najprimernejši mikroskopski prašni delci. Ker so elektrificirani, se zlahka odnesejo in se dvigajo vzdolž debla vrtinčne rotacije magnetnega polja. Vrteči se ti prašni delci trčijo v molekule atmosferskega plina in jih nato vlečejo s seboj ter tako vrtijo zračni vrtinec. Kot ilustrativen primer si lahko ogledate več fotografij tornada:

Ali ni to zelo podobno električnemu toku v navadnem prevodniku? Negativno nabite molekule vode »tečejo« iz nevihtnega oblaka v plus (zemlja), pozitivno nabite pa se premikajo proti njim, v minus (proti oblaku). Samo to gibanje se zgodi v vrtečem se izmeničnem magnetnem polju.

Še en dokaz za to so lahko tudi najnovejša opažanja ameriških znanstvenikov, ki se ukvarjajo s preučevanjem tornadov:

Tu sta potrjeni dve najpomembnejši komponenti tornada:

1. Prisotnost velikih električnih polj z visoko napetostjo.
2. Rotirajoče magnetno polje.
3. Ogromna potencialna razlika med dnom tornada, tlemi (plus) in vrhom tornada (minus).

Prav ta potencialna razlika ustvari vrtinčno magnetno polje, iz katerega nato nastane tornado. To vrtljivo magnetno polje je oblikovano kot lijak. njen zgornji, razširjajoči se del se vrti okoli domnevnega središča negativnega naboja, nabranega v nevihtnem oblaku.

Toda sklepi ameriških znanstvenikov temeljijo na starih pogledih, kjer se tornado obravnava kot gibanje konvekcijskih atmosferskih tokov, in seveda s tega vidika niso pravilni.

Če tornado obravnavamo kot močno rotirajoče magnetno polje, potem postane jasen njegov strogo določen lokalni vpliv.

"Najbolj osupljiva stvar, ki je znanost še vedno ne more razložiti, je, da je tornado kljub ogromni hitrosti vetra zelo lokaliziran. Z drugimi besedami, ima jasno začrtano mejo - tukaj je veter orkanski, nekaj metrov stran pa tišina in gladkost Očividci opisujejo napol porušene hiše (ena polovica je razbita na koščke, v drugi pa na okenski polici mirno ležijo prej zapuščene rože), piščanca, ki ga je na pol oskubal tornado itd.«

Predvidevamo lahko, da je zelo pogosto pojavljanje tornadov na območjih Severne Amerike (ZDA) neposredna posledica preveč intenzivnega »agresivnega« kmetovanja. V razmerah, ko so bila velika območja nekdanjih "prerij" preorana, se je ta ilovnata, prašna zemlja spremenila v idealno "mostišče" za nastanek tornada. Tornado je močan le takrat, ko »vsrka« zadostno količino prašnih mikrodelcev, ti pa vrtijo zračni tok do ogromnih hitrosti in tako pridobivajo svojo rušilno moč. To potrjujejo tudi tamkajšnja indijanska plemena. Pred prihodom evropskih kolonialistov tam ni bilo težav s tornadi.

Pregled uporablja materiale avtorjev:
V. Kushina, I. Polyanskaya, S. Nekhamkina, A. Necheporenko
1. Nalivkin D.V. Tornadi. M., 1984.
2. Mikalyunas M. M. Tornado brez primere moči // Človek in elementi-84. M., 1984.
3. Vulfson N.I., Levin L.M. Meteotron kot sredstvo vplivanja na atmosfero.// M.: Gidrometeoizdat, 1987