8.4.4. Ураганы и смерчи

Большинство катастрофических атмосферных явлений представлено разными формами вихрей. Они охватывают явления от маленьких смерчей до торнадо, ураганов и тайфунов.

Катастрофические атмосферные явления формируются в слое атмосферы, прилегающей к земной поверхности. Здесь образуется турбулентный пограничный слой.

Основными показателями этих явлений являются скорость движения воздуха и условная сила ветра, определяемая в баллах, которые соответствуют определенной скорости.

Буря, шторм– это ветер силой 8–11 баллов (что соответствует 20,8–29 м/с), возникающий при прохождении циклонов или на периферии антициклонов.

 

Циклон– это атмосферное возмущение с пониженным давлением в центре и вихревым движением воздуха.Антициклонимеет повышенное давление.

 

Ураган– это ветер разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого превышает 30 м/с (12 баллов – 35 м/с), сила урагана достигает максимального значения 17 баллов (60 м/с) и превышает его.

Бури, штормы и ураганы могут продолжаться длительное (несколько суток) время и приводят к большим разрушениям, уничтожению растений, выветриванию почв («черная буря») и волнам на водных поверхностях, которые затрудняют судовождение, могут привести к гибели судов и разрушениям береговой зоны.

Тайфуны– это ураганы, сопровождаемые обильными ливнями.

Тангенциально перемещающиеся воздушные массы (в северном полушарии всегда против часовой стрелки) со скоростью 100 м/с и более образуют в центре область низкого давления, штиля и разрежение облаков до голубого неба, которую называют «глаз тайфуна».

Разрушительное действие тайфуна проявляется, как правило, на водной поверхности, попадая на сушу он быстро затухает.

Смерчи– это вихревое горизонтальное движение воздуха в виде вытянутых воронок (хобота), возникающее в грозовом облаке и спускающееся с его нижней кромки.

Воздух внутри воронки вращается и поднимается по спирали, скорость у поверхности земли внутри воронки достигает сверхзвуковых значений, движется смерч со скоростью 10–20 м/с и проходит расстояние до 60 км. Смерч обладает несколькими разрушительными факторами. Разрежение внутри смерча приводит сооружения к разрыву от давления воздуха внутри их; с другой стороны, смерч всасывает в себя почву, воду, предметы, людей и переносит их на большие расстояния. Смерчи в ряде стран называют торнадо или тромб.

Необходимым условием образования смерча в 90% случаев является наличие холодного фронта и интенсивного конвективного движения вверх теплого воздуха.

Среднее время существования смерча – 10–30 мин, а при наилучших условиях подпитки по пути – до 1 ч на европейской части России, до 7,5 ч в США. Скорость движения смерча соответствует скорости атмосферного фронта (в среднем 50–60 км/ч, редко более 150 км/ч). Путь, проходимый смерчем, в среднем 10–30 км, но может достигать 50 км на европейской части России (до 500 км в США).

Средний диаметр смерча у земли – 200–400 м, на Русской равнине – до 1 км. Площадь разрушений в среднем не менее 1 км², максимальная до 400 км². Энергия смерчей достигает 4 · 10¹⁰ Дж.