Торнадо

Полость воронки окружают воздушно‑водяные стенки из вращающегося по спирали потока дождя и града. Содержание воды в стенках воронки по массе должно во много раз превосходить содержание там воздуха. Это самая опасная часть смерча: скорость воздуха здесь достигает 100‑110 метров в секунду. Стенки воронки, в особенности внешняя их часть, работают при этом как своеобразный насос — предметы, находящиеся на земле или на малой глубине от поверхности, всасываются и могут подниматься вплоть до облаков.

Они переносятся на десятки километров и затем выпадают в виде монетных, рыбьих и тому подобных «дождей».

Во внутренней полости смерча движение воздуха сильно ослаблено, иногда оно полностью отсутствует и даже направлено «сверху‑вниз». Бывали случаи, когда этот поток становился настолько мощным, что вызывал «эффект придавливания», то есть предметы оказывались вдавленными в землю, как будто бы по ним прокатился дорожный каток. Еще одна особенность полости смерча — высокая электрическая активность. Очевидцы описывают непрерывный блеск молний, зигзагом перескакивающих от стенки к стенке, отмечают запахи озона и двуокиси азота, которые обычно сопровождают электрические разряды в воздухе.

Итак, «портрет» воронки смерча средней силы может выглядеть таким образом: диаметр 200 метров, высота — 1,5‑2 километра, давление внутри воронки — 0,4‑0,5 атмосферы, скорость вращения 100 метров в секунду, толщина стенки 10‑20 метров, содержание дождя в стенке — 200‑300 тысяч тонн. Воронка обычно присасывается к земной поверхности, сдирая с нее верхний покров, и окрашивается в цвет своей «добычи».

Наиболее характерной чертой, отличающей смерч от других вихревых движений земной атмосферы, является его связь с материнским грозовым облаком. Даже возникновение смерчей при больших пожарах (лесных или нефтяных) и при извержениях вулканов связано, как оказалось, с предварительным формированием облака над этими гигантскими огненными кострами. Так рождается обычный смерч, который существует, как было сказано выше, за счет ресурсов материнского облака

И все же у исследователей возникает много вопросов… Почему атмосферный вихрь (смерч) падает на землю с высоты? Разве он тяжелее воздуха? Почему образуется смертоносная воронка? Что придает ее стенкам столь сильное вращение и огромную разрушительную силу? Почему смерч достаточно устойчив: он существует порой много часов не разрушаясь?..

Гипотезы, отвечающие полностью или частично на эти вопросы, выдвигались самые разные — вплоть до того, что воронка смерча представляет собой искривленное пространство, где даже время течет по‑иному. И эта версия казалась многим не более фантастичной, чем те проделки, что вытворяют в некоторых случаях воздушные вихри… Да, множество людей пыталось понять и объяснить это опасное явление. Увы, все было тщетно.

Но вот ситуация, кажется, стала меняться. Группа отечественных ученых во главе с доктором технических наук, начальником лаборатории Института теоретической и экспериментальной физики В. Кушиным не просто разгадала тайну смерча, а разработала «упряжку», которая позволяет заставить, в принципе, стихию… покорно служить человеку. В настоящее время создана теория, объясняющая все загадки смерчей, которая позволяет даже создавать этих, практически вечных, «чудовищ».

Вот что по этому поводу говорит В. Кушин:

"По сути, смерч — это тепловая машина огромной мощности, работающая на разнице давления воздуха внутри и снаружи воронки, а также разницы температур у земли и в верхней части смерча. Еще один секрет в том, что для продления жизни смерча его надо постоянно подпитывать водой. Это связано с тем, что мощные воздушные потоки создаются и поддерживаются за счет теплоты, которая выделяется водой из любого естественного водоема, когда она попадает в верхние слои тропосферы…

Изложенная гравитационно‑тепловая теория смерча объединила в себе различные точки зрения и позволила с единых позиций объяснить все, даже самые невероятные и фантастические свойства смерчей. Вместе с тем, эта теория — еще одно предостережение человечеству. Нам просто повезло, что контраст температур, влажности, скорости ветра теплых южных и холодных северных атмосферных фронтов невелик, и поэтому во многих районах рождение смерчей сравнительно редкое явление. Если установившееся равновесие нарушится, смерч повсеместно превратится в настоящее стихийное бедствие".

А теперь вернемся к теме нашей книги — водяным вихрям, или смерчам, которые присущи в определенной степени Бермудскому треугольнику. В этом районе смерчи случаются такие, что бывалые моряки враз седеют. При этом «вспыхивают» смерчи мгновенно и на «маленьких пятачках». Один такой смерч стал в свое время американцам в 3 миллиона долларов, разметав в щепки аэродром одного прибрежного города, хотя в самом городе не было и ветерка.

Акватория Бермудского треугольника расположена севернее «кухни», где появляются тропические циклоны. Этой «кухней» является прежде всего тропическое Карибское море. Тропическим циклонам (от греческого слова «киклон», что в переводе означает «кольцо змеи») метеорологи присваивают имена, раньше только женские, а сейчас и мужские. Наиболее сильные циклоны принято называть ураганами. Слово это заимствовано у коренных жителей Больших Антильских островов, которые произносят его «хуракан», что означает в переводе «все разрушающий ветер». Ураганы вырывают с корнем деревья, разрушают целые селения на континентах и островах, топят суда в открытом океане.

Вообще‑то, метеорологи подразделяют тропические ураганы на четыре группы:

— тропические возмущения — это область циклонической циркуляции с ярко выраженной конвекцией, существующая не менее суток и имеющая диаметр 100‑300 миль;

— тропическая депрессия — это слабый тропический циклон, наибольшая скорость ветра в котором не превышает 17,5 метра в секунду;

— тропический шторм — это тропический циклон с максимальной скоростью установившегося ветра более 17,5 метра в секунду;

— ураган — это тропический циклон, в котором скорость установившегося ветра достигла или превышает 32,9 метра в секунду.

К сожалению, в представлении большинства людей именно водяные вихри, возникающие на морях и в океанах, в принципе, сродни тем смерчам, о которых мы говорили выше. Однако, как показывают исследования американского Национального центра по изучению ураганов, это не так.

Если сокрушительные торнадо — бич юго‑западных и центральных штатов Северной Америки — есть отголосок могущественных всепланетных процессов, то водяные смерчи на море — это, если говорить упрощенно, подобие тепловых двигателей, в которых механическое движение генерируется за счет тепловой энергии водяного пара, освобождающейся при его конденсации в центральном стволе возникшего водяного смерча.

Действительно, губительные тропические ураганы порождены солнцем, нагревающим гладь океана в Карибском море, в Мексиканском заливе, а также в прилегающих к ним районах и передающим свое тепло десяткам миллиардов кубометров испаряющейся воды. Это ведет к образованию более теплого, а следовательно, и более легкого столба воздуха, поэтому атмосферное давление над перегретой областью океана несколько ниже, чем в окружающем пространстве. В результате этого создается движение менее прогретых воздушных масс от периферии к центру.

В этом случае образовывается «воздушный камин» с длинной «трубой», достигающей высоты в 15‑20 километров. Давление в ней на уровне моря составляет в среднем 930‑950 мбар, а на расстоянии в 100 километров от центра раскрутки 1000 мбар. Такой большой градиент давления приводит к появлению сильных ветров, которые, как говорилось, стягиваются к устью «трубы». Она всасывает влажный воздух с огромной площади, а кориолисовы силы вращения Земли закручивают воздушные массы против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой — в Южном. Затем они подогреваются и вместе с парами поднимаются вверх, охлаждаются и конденсируются, выделяя при этом энергию. Соединяясь, две необузданные стихии приобретают губительную силу: небо покрывается тучами, идут проливные дожди. Так рождаются тропические циклоны, в том числе и ураганы.

Ураганы несут с собой бедствия и разрушения. В марте 1956 года ураганным ветром на Атлантическое побережье США было выброшено не менее десяти крупных морских судов. Несколько судов, застигнутых ураганом у причалов, были сплющены об их каменные бока, словно консервные банки. Лишь около 3 процентов теплового запаса урагана средней мощности переходит в механическую работу ветра и волн, но и этой незначительной доли хватило бы, чтобы в течение года снабжать электроэнергией до 100‑150 миллионов горожан. Многие циклоны, зародившиеся над теплыми морскими водами, затухают после того, как попадают в более прохладные умеренные широты. Отсутствие источника тепла приводит к заметному уменьшению их размеров и даже к полному исчезновению.

В центре каждого тропического циклона имеется область диаметром в 15‑30 километров, в которой стоит ясная и тихая погода, в то время когда кругом неистовствуют стихии. Это — глаз бури. Однако не успеют экипажи судов перевести дух, как на них снова накатываются штормовые волны и яростный ветер с дождем.

Следует особо подчеркнуть, что в возникновении циклонов и антициклонов существуют закономерности. Антициклон, например, воспринимается нами с поверхности Земли как область с ясной, устойчивой погодой. Но не верьте глазам своим! В верхних слоях атмосферы он предстанляет собой все ту же вихревую воронку, только гигантских размеров. Поэтому для антициклонов, как и для вихрей, характерны концентрация энергии на узком, ограниченном пространстве и соответственно большие скорости в верхней зоне.

В силу этих причин при высотньи полетах часто наблюдается такое природное явление, как «сдвиг ветра» — резкое изменение его вектора скорости. Когда самолет из «спокойной» атмосферной зоны попадает в сильную попутную струю, он резко — на десятки и даже сотни километров — теряет скорость относительно воздуха и «проваливается». Это обстоятельство приводит к нарушению работы двигателей и в результате к потере управляемости. Таким образом, получается, что при чистом небе самолет попадает в сильную болтанку и даже возможна авиакатастрофа.