Vortex atmosferic în spirală care se ridică într-un nor de tunete. Subiect: Uragane și tornade. O tornadă este un vârtej atmosferic care se ridică într-un nor de tunete și apoi se răspândește sub forma unei mâneci sau a unui trunchi întunecat în direcție. Vortex supersonic în interiorul pâlniei

TORNADĂ - vortexul atmosferic, care se ridică într-un nor de tunete și se răspândește în jos, adesea până la însăși suprafața Pământului, sub forma unui manșon sau trunchi de nor întunecat cu un diametru de zeci și sute de metri.Nu există pentru mult timp, mișcându-se odată cu norul; poate provoca pagube mari. O tornadă peste pământ se mai numește și tromb (în SUA - o tornadă).

Revizuire

Tornadă

Se spune că banii nu cad din cer. De acord, nu cazi. Dar la 17 iunie 1940, într-un sat din regiunea Gorki, pe capetele unor băieți care au căzut sub ploaie torentiala, au căzut monede vechi de argint. Subțiri și ușoare, împreună cu picături mari de ploaie, au zburat la pământ. O întreagă comoară de o mie de monede a căzut dintr-un nor atârnat deasupra pământului.

Ulterior, s-a dovedit că monedele au fost într-adevăr îngropate în pământ în secolul al XVI-lea. O pâlnie de tornadă a aspirat comoara îngropată într-o oală de fontă din pământ și a ridicat-o într-un nor. După ce au zburat câțiva kilometri, monedele au căzut la pământ cu un zgomot...

<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="">

Cauza tornadei nu este încă foarte clară. De fapt, face parte dintr-un nor uriaș care se rotește rapid în jurul unei axe perpendiculare pe suprafața Pământului.

La început, rotația este vizibilă în norul vortex în sine. Apoi partea sa, asemănătoare unei pâlnii, atârnă. Pâlnia se prelungește treptat și la un moment dat se conectează la pământ. Are aspectul unei coloane sau trunchi, care se extinde spre nor și se îngustează spre sol. Viteza de rotație a pâlniei este uneori supersonică, sensul de rotație este spiralat de jos în sus. Este ceea ce cauzează fenomene ciudate care sunt menționate aici.

Tornada este formată dintr-o cavitate internă și pereți. Cavitatea interioară este umplută cu aer, care se mișcă destul de lent în jos. Dar viteza vântului în pereții pâlniei se schimbă din când în când. Poate depăși viteza sunetului, egală cu 1200 de kilometri pe secundă și rar scădea la 350 de kilometri pe secundă. Mărimea pâlniei depinde de mărimea tornadei. Lățimea sa variază de la doi la câteva zeci de metri, înălțimea de la câteva sute de metri la un kilometru și jumătate.

Aerul din cavitatea interioară este rarefiat, presiunea este redusă brusc. Prin urmare, atunci când intră în contact cu un fel de obiect închis, umplut cu aer cu presiune normală, explodează literalmente, aerul din acesta se repezi în cavitatea internă a tornadei. Acest lucru se poate întâmpla unei case de lemn goale, cu ferestre și uși închise: în timpul unei tornade, se sparge brusc în mici fragmente.

Aproape fiecare tornadă formează o cascadă - un nor sau coloană de praf, apă pulverizată, frunze uscate, așchii de lemn la baza pâlniei sale. În celebrele tornade din Nebraska, care au avut loc în 1955, lățimea unei cascade a atins un kilometru, o înălțime de 250 de metri cu o lățime a pâlniei de doar 70 de metri.

Cel mai de încredere adăpost împotriva unei tornade este subteran, în pivnița unei case sau în metrou. Puțini oameni reușesc să intre în cavitatea internă și să rămână în viață. Un fermier a fost foarte norocos în 1930. A reușit să privească în inima pâlniei. În mijlocul ei se afla o cavitate de 30-70 de metri, care se ridica până la o distanță de un kilometru. Pereții cavității au format nori care se roteau rapid. Era luminat în mod bizar de un fulger continuu, iar ceața se mișca în sus și în jos.

Tornada nu parcurge distante foarte mari. Aproximativ 150 - 220 de kilometri. În comparație cu uraganele și furtunile, care au o cale de călătorie de 1000 de ori mai lungă, acest lucru este destul de puțin. Calea unei tornade este vizibilă mai ales în pădure, unde lasă în urmă fâșii de protecție împotriva vântului. Uneori, calea este intermitentă, ca și cum tornada se mișcă în salturi. Apoi banda de distrugere alternează cu zone nedeteriorate.

O tornadă mortală a avut loc la 19 august 1845 în Franța, lângă Rouen. O pâlnie de la suprafața Senei a sărit pe un mal abrupt, spărgând copaci uriași ca niște paie, apoi a coborât în ​​vale în două orașe mici, într-unul dintre care a distrus o fabrică de filaturi cu sute de muncitori, după care s-a ridicat din nou, a zig-zag prin pădure și, în cele din urmă, s-a dezintegrat, acoperind pământul cu părăsitoare, resturi de hârtie și resturi de hârtie.

O tornadă este însoțită de obicei de diverse fenomene atmosferice - ploaie, grindină, fulgere, ploaie, precum și sunete care seamănă fie cu șuieratul și șuieratul a mii de șerpi, fie ca bâzâitul a milioane de albine, zgomotul trenurilor sau tunul de tun. Astfel de sunete se explică prin vibrația maselor de aer care se rotesc într-o pâlnie.

Tornadele intensifică formarea fulgerelor bile - bile luminoase constând din gaz încărcat în interior cu electricitate pozitivă și negativă. Fulgerul cu minge se mișcă încet și tăcut. Ele vin în diferite culori și dimensiuni.

Grindina de tornadă este foarte periculoasă. În 1888, în Texas a căzut grindina de mărimea unui ou de găină. A mers vreo 8 minute, dar în acest timp a acoperit valea cu un strat de gheață de 2 metri. În regiunea Yaroslavl a căzut grindină de mărimea unui pahar. O piatră de grindină izbitoare a fost descoperită într-unul dintre statele Americii de Nord în 1894 - în interiorul ei se afla o țestoasă destul de mare!

Există și tornade de apă - o mare varietate de dimensiuni și forme. Ele pot fi fie țevi mici transparente de 2-3 metri în diametru, care împrăștie praf fin de apă, fie pâlnii uriașe - pompe de apă care pompează până la 120 de mii de tone de apă în nor din râu împreună cu pești, broaște și alți locuitori ai râului - apoi toate aceste viețuitoare cad odată cu ploaia.

O astfel de ploaie a fost descrisă încă din anul 200 î.Hr. „Erau atâtea broaște, încât când locuitorii au văzut că sunt broaște în tot ce fierbeau și prăjeau și în apă de băut, încât nu puteai să pui piciorul pe pământ fără să zdrobești broasca, au fugit...”

Norii foarte mari creează vârtejuri de foc. Cauza apariției lor este o erupție vulcanică sau un incendiu foarte puternic. În 1926, un fulger a lovit un depozit de petrol din California. Uleiul a luat foc, iar flăcările s-au extins la depozitele de petrol învecinate. În a doua zi de incendiu au fost tornade. În timpul izbucnirii incendiului, s-a ridicat un nor mare, dens, negru, de care atârnau pâlnii de tornade. Unul dintre ei s-a ridicat în aer casa de lemnși l-a mutat în lateral cu 50 de metri.

Am menționat deja de mai multe ori că o tornadă este capabilă să transporte diverse obiecte în aer. Acest fenomen se numește transfer. Un alt lucru este transportul. Aici se efectuează un transfer pe o distanță de zeci, sau chiar sute, dacă nu mai mult, de kilometri. Cu cât obiectul este mai ușor, cu atât distanța este mai mare. În timpul tornadei din 1904, lângă Moscova, un băiat a zburat aproximativ 5 kilometri. Dar cel mai adesea animalele zboară - găini, câini, pisici. Vacile nu pot zbura mai mult de zece metri. Cel mai greu animal care a căzut dintr-un nor cu tunet cu ploaie a fost un pește de 16 kilograme, care s-a dovedit a fi viu și a sărit pe iarbă într-o pajiște la o distanță de 30 de kilometri de rezervorul său natal!

În nordul Italiei, a căzut o ploaie foarte romantică - cu fluturi capturați de o tornadă în vecinătatea orașului Torino. Au zburat câteva sute de kilometri într-un nor de tunete. ÎN Africa de Nord o tornadă a ridicat multe boabe de grâu și le-a coborât în ​​ploaie în Spania.

Uneori, tornadele transportă lucruri fragile, dând dovadă de discreție și economie rară. Transportați prin aer oglinzi care rămân intacte, ghivece de flori, cărți, lămpi de masă, cutii de bijuterii, fotografii.

Cele mai distructive tornade și cel mai des apar în Statele Unite. Timp de un an sunt până la 700 de tornade. Mulți dintre ei nu se descurcă fără victime umane. Pe 18 martie 1932, o tornadă lungă de 350 de kilometri a străbătut cele trei state ale Americii cu viteza unui tren de curierat. A îndoit un turn de ridicare puternic, a distrus o clădire a fabricii cu un cadru din beton armat, a redus o tabără de muncitori la un morman de moloz. În timpul acestei tornade, 695 de persoane au murit și 2027 de persoane au fost rănite.

Aproape că nu există tornade unde este întotdeauna frig sau cald - în regiunile subpolare și ecuatoriale. Sunt puțini dintre ei în oceanele deschise. După cum se poate vedea din exemplele de mai sus, în Rusia se întâmplă uneori, dar destul de rar. Nu fiecare dintre noi reușește să observe acest fenomen natural uimitor.

O tornadă este un fenomen natural de o enormă putere distructivă - misterios și enigmatic. Există multe modele de tornadă, dar nici măcar luate împreună nu sunt capabile să explice toate misterele acestui fenomen natural uimitor. Încă nu există răspunsuri la întrebările fundamentale: De ce o tornadă, care în toate cărțile de referință este definită ca un vârtej atmosferic, cade la pământ de la înălțime? Este o tornadă mai grea decât aerul? Ce este o pâlnie de tornadă? Ce dă zidurilor săi o rotație atât de puternică și o putere distructivă extraordinară? De ce tornada este stabilă?

Nu există un acord între cercetători nici măcar cu privire la cele mai multe parametri importanti, cum ar fi, de exemplu, viteza fluxurilor într-o tornadă: măsurătorile de la distanță dau valori nu mai mult de 400–500 km/h, iar numeroase dovezi indirecte indică în mod clar posibilitatea existenței fluxurilor într-o tornadă care se deplasează de la aproximativ vitezele sunetului.

Explorarea unei tornade nu este doar dificilă, ci și periculoasă - la contact direct, distruge nu numai echipamentul de măsurare, ci și observatorul. Cu toate acestea, un „portret” al unei tornade, chiar dacă este pictat în linii mari, există. Așadar, să facem cunoștință cu teoria proceselor gravitațional-termice dezvoltată de V.V. Kushin în 1984-1986, a cărui activitate a stat la baza acestui articol.

Deci: "O tornadă este o parte a unui nor de tunsoare care are o rotație rapidă în jurul unei axe verticale. La început, rotația este vizibilă numai în nor în sine, apoi o parte din ea atârnă sub forma unei pâlnii, care se prelungește treptat și, în cele din urmă, se conectează la pământ sub forma unei coloane uriașe - un trunchi, care are o raritate puternică în interior ".

Puțini au avut ocazia să privească în interiorul tornadei. Iată una dintre astfel de descrieri: „Tornada, apropiindu-se de observator, a sărit, s-a ridicat la o înălțime de 6 m și a trecut peste capul lui. Diametrul cavității interioare a fost de aproximativ 130 m, grosimea peretelui a fost de numai 3 m. Peretele s-a rotit rapid, rotația a fost vizibilă chiar de sus și a intrat în nor. Când tornada a trecut peste capul observatorului și a coborât din nou la pământ, a atins casa și a îndepărtat-o ​​într-o clipă.

În mod caracteristic, granița tornadei este de obicei foarte clar delimitată. De exemplu, în Țările Baltice, la 21 septembrie 1967, „o tornadă a smuls din rădăcină un rând de meri din livadă, dar a lăsat merele atârnate neatinse de copacii rândurilor învecinate”2. Se mai cunosc și cazuri mai impresionante, de exemplu, când atât grajdul, cât și vaca au dispărut într-un vârtej, dar femeia care a muls-o în grajd a rămas așezată pe loc și, ca și înainte, în apropierea ei era un taburet cu lapte.

Prin diversitatea comportamentului său, tornada seamănă cu un geniu atotputernic, care consideră necesar nu numai să-și demonstreze puterea fără precedent, ci și să sublinieze dexteritatea și viclenia deosebită, înfigând paie în așchii de lemn sau smulgând pui dintr-o singură parte.

Parametrii aproximativi ai tornadelor

NATURA FIZICĂ A FURTUNEI

Pentru a dezvolta o teorie a tornadei din un numar mare fapte contradictorii, s-a ales următoarea afirmație de încredere, cu care toți cercetătorii sunt de acord: pâlnia unei tornade vine întotdeauna pe pământ de sus și, „slăbit”, se ridică din nou.

Conform legii lui Arhimede, numai acele obiecte pot cădea în atmosferă, a căror greutate este greutate mai mare aerul pe care l-au deplasat. În interiorul pâlniei tornadei, aerul este rarefiat, prin urmare, o astfel de pâlnie poate coborî doar dacă pereții ei sunt mult mai grei decât aerul. Să ne amintim de observatorul care, prin voința sorții, a reușit să privească în interiorul tornadei. Potrivit estimărilor sale, grosimea pereților a fost de 3 m, iar diametrul cavității a fost de 130 m. Dacă, pe baza naturii distrugerii, se presupune că rarefacția în cavitate a fost de 0,5 atm, atunci, după cum arată calculele, o astfel de tornadă ar trebui să aibă o densitate a peretelui de mai mult de 7-8 kg / m 63 - 5-6 ori mai mare decât acel 5 kg de aer. Cu rapoarte diferite între diametrul pâlniei, grosimea pereților săi și gradul de rarefacție în ea, densitatea pereților pâlniei poate fi diferită, dar este neapărat mai mare decât densitatea aerului înconjurător de mai multe și, eventual, de zeci de ori.

Ce poate fi mai dens decât aerul din straturile superioare ale troposferei, de unde provine o tornadă și de unde „cade” la pământ? Doar apă și gheață. Prin urmare, singura plauzibilă, în opinia noastră, este următoarea ipoteză: o pâlnie de tornadă este o formă specială de existență a unui curent puternic rotativ de ploaie și grindină, încolăcit într-o spirală sub forma unui perete subțire de formă conică sau cilindrică. Conținutul de masă al apei din pereții pâlniei trebuie să fie de multe ori mai mare decât conținutul de aer de acolo. Cu alte cuvinte, afirmațiile existente în literatură că pâlnia unei tornade este un vârtej de aer sau plasmă contrazic legile aerostaticei; un vârtej cu pereți pur de aer și rarefacție în interiorul cavității sale se poate ridica doar în sus, așa cum se întâmplă întotdeauna cu vârtejurile care își au originea în apropierea suprafeței pământului.

CARACTERISTICI CINEMATICE ȘI DINAMICE ALE FURTUNEI

Dacă pâlnia tornadă are pereți masivi, rotația lor ar trebui să conducă la extinderea pâlniei și la o scădere a presiunii aerului în interiorul acesteia datorită acțiunii forțelor centrifuge. Expansiunea continuă până la scăderea presiunii Dp exteriorul și interiorul nu vor echilibra acțiunea forțelor centrifuge.

Dacă selectați un site din perete S, atunci o forță va acționa asupra ei din exterior DpS . Echilibrul cu forțele centrifuge va intra în condiție

DpS = (sv2/R)*S ,

Unde s este masa pe unitatea de suprafață a peretelui, v este viteza peretelui, R este raza pâlniei.

Pe baza acestei condiții cinematice, este posibil să se recreeze un „portret” teoretic al unei pâlnii de tornadă. rezistență medie: diametru 200 m, înălțime 1,5–2 km, presiune în interiorul pâlniei 0,4–0,5 atm, viteza de rotație 100 m/s, grosimea peretelui 10–20 m, conținut de ploaie în perete 200–300 mii tone. Este capabil să ridice obiecte cu o masă de până la 5 t/m 2 și, prin urmare, transportă cu ușurință vagoane și mașini (există un caz în literatură când o tornadă a scăpat un capac cu o greutate de 300 de tone dintr-un rezervor de apă). În acest caz, dacă suprafața pământului în punctul de contact este netedă, viteza de rotație a pâlniei se modifică ușor, echilibrul peretelui cu Mediul extern nu este deranjat și nici în imediata vecinătate a pâlniei nu este suflare de vânt (amintim cum merele de pe ramuri au rămas neatinse aproape lângă tornadă). Uneori echilibrul este perturbat - atunci când un debit în exces de ploaie rotativă vine de sus, sporind efectul forțelor centrifuge.

În aceste cazuri, apare o așa-numită cascadă: o pâlnie care se lipește de pământ cu mare viteză se împrăștie în jurul ei. mase în excesși, ca rezultat, este capabil să respingă chiar și obiectele destul de mari.

In mod deosebit fenomene neobișnuite apar atunci când o pâlnie se ciocnește de un obstacol. Având o densitate mare și o viteză extraordinară, pâlnia provoacă un impact secundar puternic asupra barierei cu o cădere de presiune de până la 10 atm, rupând copacii ca chibriturile și distrugând clădiri. În acest caz, se formează goluri în peretele pâlniei cu o cădere de presiune în exterior și în interior de aproximativ 0,5-0,6 atm. Tot ce se află în apropierea golului este imediat aspirat în pâlnie (de exemplu, o persoană este aruncată peste 10-20 m într-o secundă și, de regulă, nici măcar nu are timp să-și dea seama ce sa întâmplat cu el). Deoarece viteza de rotație a peretelui, și deci viteza de deplasare a discontinuității, este de aproximativ 100 m/s, atunci în 0,1 s se va deplasa cu aproximativ 10 m. Prin urmare, dintre două obiecte care se află în imediata apropiere unul de celălalt, unul poate dispărea, iar celălalt nu simte nici măcar o suflare (cum a fost cazul vaca dispărută și găleata nemișcată).

VORTEX SUPERSONIC ÎN INTERIORUL PÂLNIEI

În studiile timpurii, pe baza a numeroase date indirecte, s-a susținut că viteza fluxurilor într-o tornadă atinge viteze sonice și chiar supersonice (prin urmare, înfige paie într-un copac, bubuiește ca mii de tractoare etc.). Cu toate acestea, măsurătorile moderne de locație au arătat că din multe sute de tornade, inclusiv cele mai puternice, nici una nu a avut o viteză de rotație mai mare de 100-110 m/s. Prin urmare, în lucrările recente ale experților de top în acest domeniu, datele privind existența fluxurilor cu viteze ale sunetului într-o tornadă sunt considerate eronate și pur și simplu sunt ignorate. Dacă totuși abordăm aceste date contradictorii pe baza imaginii dezvoltate mai sus, atunci totul se dovedește a fi mult mai simplu. De îndată ce se formează un gol în peretele tornadei atunci când se ciocnește de un obstacol, atunci un flux de aer din exterior se repezi în el și viteza acestuia. v1 poate fi estimată folosind binecunoscuta formulă Bernoulli: v 1 = (2D p / Q 0) 1/2. Din moment ce densitatea aerului Q0\u003d 1,3 kg / m 3 și căderea de presiune D p\u003d 0,5 atm (5 * 104 Pa), atunci viteza fluxului de pătrundere în pâlnie va fi de 300 m / s. Totul cade imediat la locul lui: o tornadă este un vârtej cu două straturi. Observațiile de localizare și alte observații din exterior nu pot pătrunde în interiorul pâlniei și, prin urmare, fixează viteza de rotație a peretelui exterior de ploaie al tornadei, care, conform teoriei dezvoltate, nu depășește într-adevăr 100–150 m/s. Și toate dovezile indirecte se referă la vortexul de aer secundar, în care viteza este apropiată de sunet sau chiar o depășește.

Întrebarea unde este direcționat fluxul de aer care izbucnește în interiorul pâlniei este foarte importantă. Dacă pâlnia cade pe o suprafață netedă (păduri mici, gropi mici sau movile), între ele apare un gol inelar. Fluxul care intră în pâlnie printr-un astfel de gol este îndreptat spre axa tornadei și, prin urmare, nu are rotație. În acest caz, pâlnia decelerează rapid atât datorită frecării cu solul, cât și datorită umplerii pâlniei cu un flux secundar nerotitor. În prezența obstacolelor mari (copaci, clădiri, râpe mari și movile), se formează goluri în jurul circumferinței pâlniei, așa cum sa menționat deja. Datorită diferenței de presiune, fragmentele de perete care au încetinit se vor deplasa de-a lungul spiralelor pliante, în urma cărora vor apărea fante-pasaje verticale înguste între fragmentele adiacente, prin care aerul exterior se va năpusti în pâlnie. Deoarece aceste pasaje sunt direcționate tangențial la circumferința pâlniei, aerul de intrare se răsucește în jurul axei tornadei în aceeași direcție cu peretele exterior al pâlniei. În aceste cazuri, pâlnia în sine este decelerată, dar vortexul secundar capătă rotație, a cărei energie poate depăși energia pierderilor. În astfel de cazuri, tornada capătă brusc o putere specială.

Uneori, fragmente de pâlnie s-au format după o coliziune cu obstacole apropiate de ele însele, iar apoi se formează câteva pâlnii mai mici în partea inferioară a tornadei. Trebuie subliniat că o pâlnie de tornadă este o formațiune foarte stabilă, poate exista o lungă perioadă de timp, își poate menține propria rotație - dacă doar un flux rotativ de ploaie intră în ea în cantități suficiente de sus.

Indiferent dacă ploaia obișnuită se revarsă dintr-un nor cu tunet sau o pâlnie de tornadă (în esență ploaie răsucită) se prăbușește - toate acestea sunt determinate de procesele din straturile superioare ale troposferei. Să aruncăm o privire asupra acestor procese.

NAȘTEREA UNEI FURTUNI

O tornadă este creația unui nor de tunete. Vaporii de apă abundenți care au intrat în nor din straturile inferioare ale troposferei se condensează și eliberează căldura de condensare. Datorită acestui fapt, aerul este mai cald și mai ușor decât aerul din jur mai uscat și un flux puternic ascendent se grăbește în sus.

Norul devine brusc instabil, în el apar curenți ascendenți rapidi de aer cald, care transportă mase de umiditate la o înălțime de 12-15 km și curenți descendenți la fel de rapizi, care cad sub greutatea maselor formate de ploaie și grindină, puternic răcite în straturile superioare ale troposferei.

Uneori, un nor de tunete se formează ca urmare a unei coliziuni „oblice” a curenților de aer cald și rece, în urma căreia capătă rotație în jurul unei axe verticale. Într-un astfel de nor, fluxurile ascendente și descendente nu sunt direcționate vertical, ci sunt răsucite în jurul unei axe verticale comune, formând un vârtej special în două straturi, de 12–15 km înălțime și 3–5 km în diametru, așa-numitul mezociclon (Fig. a). Un flux descendent mai rece și, prin urmare, mai dens, saturat cu ploaie și grindină, formează stratul exterior al vortexului, în timp ce fluxul umed cald ascendent este situat în interiorul acestuia și se rotește în aceeași direcție cu stratul exterior.

Formarea tornadei: a — formarea unei „constricții” la o înălțime de 4-5 km, unde fluxurile rotative din nor sunt împărțite într-un vârtej ascendent și o pâlnie de tornadă; b - aspectul unei pâlnii din nor

Când la marginea inferioară a norilor-vortex se acumulează un numar mare de rotind ploaia și grindina, apoi cad din nor sub forma unei pâlnii de tornadă conice sau cilindrice în strat subțire (Fig. b). Când pâlnia formată devine mai grea decât aerul deplasat de ea, se prăbușește la pământ (Fig. c.).

B - formarea unei „cascade” la baza pâlniei; d - pâlnia a aspirat o porțiune de apă din pământ, diametrul acesteia a crescut la 100-300 m;

Așa se naște o tornadă obișnuită, care există în detrimentul resurselor norului părinte. Se poate transforma în catastrofală, dar numai în anumite condiții. Ce fel? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să facem o mică digresiune.

Se știe că temperatura aerului din atmosferă scade treptat odată cu înălțimea. Aceasta este o proprietate fundamentală a oricărui mediu gazos situat în câmpul gravitațional și se datorează faptului că aerul din atmosferă este amestecat în mod constant și se dilată și se răcește pe măsură ce se deplasează în sus (deoarece presiunea scade odată cu înălțimea), și se încălzește atunci când coboară. gradient de temperatură T" exprimată prin formula binecunoscută: T" \u003d - (g / R 0)*[ (x-1) / x ] , Unde R0= 287 J/kg, grade - constanta universală a gazului, g- accelerarea gravitației, X este coeficientul adiabatic. Pentru un gaz biatomic, care este aerul, X=1,4, prin urmare, T"\u003d 9,8 grade / km. Diferența totală de temperatură este de 70-80 o iar la o altitudine de 12-15 km gerul domnește 50-60 de grade.

Acum, înarmați cu aceste informații, vom încerca să răspundem la întrebarea pusă. Am spus deja că atunci când se ciocnește de un obstacol, marginea pâlniei se rupe și viteza de rotație a acestuia crește brusc. În interiorul pâlniei, se creează o astfel de rarefacție încât este capabilă să ridice apa la o înălțime mare direct de la suprafața pământului. Dacă apa, căzută în norul părinte, se transformă în grindină, atunci procesul de captare a apei poate deveni de neoprit, catastrofal: cu cât se ridică mai multă apă, cu atât se eliberează mai multă căldură, cu atât fluxul de aer ascendent este mai puternic etc. (Fig. d)

Doar 200-300 g de apă la 1 m 3 de aer sunt suficiente pentru ca, datorită degajării căldurii tranziției apă-gheață, temperatura aerului din interiorul pâlniei să nu scadă sub 0 o C chiar și la o înălțime de 12-15 km, unde gerul, așa cum am spus deja, ajunge la 60 o C. O diferență de temperatură puternică creează diferența de temperatură în exterior și forțează tornada care urcă și susține tornada în interior. Ca urmare, tornada în mod independent, acum independent de resursele norului părinte, se aprovizionează cu apă, de care are nevoie atât pentru a compensa costurile energetice, cât și pentru a-și reface pierderile din pereți. Mai mult decât atât, o tornadă creează adesea un nou nor deasupra ei, care mai târziu îl însoțește, ar fi doar râuri, lacuri, mlaștini în cale.

Este ușor de observat că, conform calculului de mai sus, la o altitudine de 20 km, ar trebui să domnească uneori un îngheț de aproximativ 200sup> oС. Temperatura la care oxigenul și azotul, care fac parte din aer, se transformă în lichid. Conform legilor naturii, ar trebui să plouă în atmosferă din oxigen lichid și azot. Dacă aceste ploi, ca și ploaia obișnuită, ar cădea pe suprafața Pământului, atunci în contact cu acesta, picăturile de azot și oxigen s-ar evapora instantaneu, așa cum o picătură de apă care cade pe el se evaporă într-o tigaie fierbinte. Așa ar trebui să fie viața pe Pământ conform legilor inexorabile ale fizicii. De ce nu se întâmplă asta? Cert este că la o altitudine de 15-30 km există un strat subțire cu un conținut ridicat de ozon. Acest strat absoarbe doar 5% din radiația venită de la Soare. Cu toate acestea, acest lucru se dovedește a fi suficient pentru a apărea o tropopauză, deasupra căreia temperatura nu a scăzut odată cu înălțimea, ci a crescut. În figură este prezentat un grafic al dependenței schimbării temperaturii de înălțimea deasupra suprafeței pământului. Datorită acestui strat subțire, temperatura din atmosferă, chiar și la o altitudine de 15-30 km, nu scade sub minus 60-80 de grade Celsius, iar grădinile înfloresc la suprafața Pământului, iar păsările cântă.

Toate procesele atmosferice – cicloane, furtuni, anticicloni, tornade, uragane – se sprijină pe acest „tavan de ozon” și revin sub formă de vânt, ploaie, zăpadă, grindină. Dacă acest plafon este distrus, atunci tropopauza va dispărea, troposfera va trece fără probleme în stratosferă, iar temperatura de aici va scădea și cu 10 grade pentru fiecare kilometru de altitudine. Toate procesele atmosferice vor atinge înălțimi mari, iar puterea vârtejurilor va crește de multe ori. În același timp, temperatura maselor de ploaie și grindină evacuate în jos va scădea brusc. Acest lucru poate duce la o scădere generală a temperaturii suprafeței Pământului. Acoperișul nostru din ozon este foarte fragil. Din păcate, tot ceea ce face o persoană pare să vizeze în mod special distrugerea sa.

Ce limitează creșterea incontrolabilă a puterii unei tornade catastrofale?În termeni termodinamici, este o mașină termică gravitațională uriașă în care aerul rece cade, lucrând. A 1, iar aerul cald se ridică și este nevoie de muncă pentru a-l ridica A 2. Datorită densității mai mari a căderii aerului rece A 1 > A 2. Excesul de muncă duce la creșterea energiei cinetice a tornadei D W. Să presupunem că înălțimea tornadei este H, secțiunea sa transversală S 0, a v 0 este viteza fluxului de aer care se deplasează în sus în interiorul pâlniei. Atunci modificarea energiei cinetice a tornadei în 1 s este exprimată prin relația:

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

Unde r 0 \u003d 1,3 kg / m 3 - densitatea aerului în condiții normale; D T - diferenţa de temperatură între fluxurile ascendentă şi descendentă; T 1 = 300 K - temperatura la suprafata Pamantului. Luați în considerare ce poate fi D W pentru o anumită tornadă, care, de exemplu, are o rază R=100 m, înălțime H=15 km, diferenta D T=30 K, consum de gaz v 0 S 0 \u003d 2,8 * 10 6 m 3 / s. Atunci pentru D W se obţine o valoare de 50 GJ/s. Aceasta este o putere gigantică, de 10 ori mai mare decât puterea hidrocentralei Bratsk și toată ea poate fi cheltuită de o tornadă pentru distrugere. În același timp, însă, trebuie să-și umple regulat „combustibilul” - apa - din pământ. Deoarece capacitatea de căldură a aerului este de 1 kJ / kg * grade, atunci pentru a crea o diferență de temperatură D T=30 K între fluxuri, în amonte ar trebui să primească cel puțin 150 GJ de energie termică pe secundă. Căldura de tranziție gheata q\u003d 335 kJ / kg, prin urmare, în fiecare secundă tornada trebuie să aspire și să se transforme în gheață cel puțin 450 de tone de apă. În același timp, trebuie să sugă apa destul de uniform, deoarece, după ce a capturat prea multă apă simultan, de exemplu, 2-3 kg / m 3, își va putea ridica „prada” nu mai mult de 1-2 km, adică la o înălțime în care apa nu poate elibera căldura tranziției apă-gheață. Prin urmare, acolo unde există corpuri de apă adânci (mări, lacuri mari), tornadele sunt relativ slabe. Dimpotrivă, dacă este puțină apă, atunci diferența de temperatură dintre pâraie scade și tornada se ofilește de sete. Prin urmare, în regiunile aride, nici tornadele catastrofale nu au loc.

O remarcă ar trebui făcută aici. În debitele ascendente și descendente, cantitatea de apă este aproximativ aceeași și, prin urmare, munca cheltuită pentru ridicarea apei este complet returnată în curgere atunci când apa cade. Prin urmare, pâraiele cu o concentrație foarte mare de apă (2–3 kg/m 3 sau mai mult) pot circula într-o tornadă pentru o perioadă lungă de timp. in orice caz schimbări drastice concentraţiile de apă conduc la apariţia constricţiilor şi, ca urmare, la distrugerea tornadei. Astfel, limita naturală pentru creșterea puterii unei tornade este pierderea apei din pereți în timpul mișcării acesteia.

tornadă ARTIFICIALĂ

S-a întâmplat ca activitatea umană să ducă accidental la apariția tornadelor artificiale. Deci, în timpul incendiilor de la Dresda și Hamburg din timpul bombardamentelor din 1944-1945. din norii denși formați în urma incendiilor, tornadele de câteva sute de metri înălțime atârnau jos. Cu puternic incendii forestiere s-a observat și apariția tornadelor, însă acestea coborau rar la pământ. Au fost făcute și experimente pentru a crea tornade artificiale. În special, sunt cunoscute două încercări reușite de a crea tornade cu ajutorul unor arzătoare de petrol foarte puternice-meteotroni. O sută de astfel de arzătoare au fost amplasate pe o suprafață de 100 m 2, iar la arderea a 15 tone de ulei în 15 minute, s-a putut obține nori denși, din care atârnau pâlnii de tornade de aproximativ 100 m înălțime.

O analiză detaliată a arătat că, pentru a excita o tornadă, este mai profitabil să arzi combustibil nu pe suprafața pământului, ci să-l pre-pulverizezi de-a lungul înălțimii viitoarei tornade și să alimentezi continuu pâlnia cu fluxuri de aer amestecate cu apă și care se rotesc în jurul unei axe verticale. Cantitatea de combustibil necesară pentru a excita o tornadă artificială puternică este estimată la 500 de tone. Fără să ne oprim asupra opțiunilor specifice pentru crearea unei tornade artificiale, vom lua în considerare întrebarea cât de utile pot fi astfel de instalații gravitațional-termice (GT) în rezolvarea problemelor energetice de astăzi și de mâine, ținând cont de problemele de a le furniza combustibil (apă!), precum și multe probleme de mediu asociat cu crearea de instalații GT puternice.

Desigur, dezvoltarea practică a unor astfel de centrale electrice gigantice alimentate de o sursă de energie ideală din punct de vedere ecologic, precum apa mărilor, oceanelor, râurilor, ar putea facilita în mod semnificativ soluționarea problemelor energetice cu care se confruntă omenirea. Într-adevăr, pentru a acoperi doar creșterea necesarului de energie din anul 2000, va fi necesar să se ardă în plus față de costurile actuale până la 5 Gt de combustibil standard sub formă de petrol, gaz, cărbune și uraniu. În același timp, Soarele furnizează aceeași cantitate de energie mărilor și oceanelor Pământului în doar 30-40 de minute. Prin urmare, chiar și utilizarea pe scară largă a instalațiilor GT nu ar trebui să conducă la efecte dăunătoare. impact asupra mediului pe scară largă.

Figurat vorbind, gravitațional-termic centrală electrică folosind o tornadă artificială, este un arzător cu gaz de 12–15 km înălțime, în care nu arde gazul sau petrolul, ci apa obișnuită din orice rezervor natural, care, transformându-se în gheață, dă toată căldura fluxurilor de aer, inclusiv căldura de tranziție de fază gheata. Generatoarele cu turbine ale unei astfel de instalații pot fi amplasate atât în ​​fluxul ascendent, cât și în cel descendent al tornadei. Toată căldura eliberată este emisă în straturile superioare ale troposferei și un fel de „cenuşă”, „zgură” din acest proces - apa înghețată (grindină) cade la suprafața pământului. Pentru o unitate de putere de 1 GW, este necesar să se furnizeze 15-20 de tone de apă tornadei în fiecare secundă, care se va întoarce la sol deja sub formă de gheață și va răci împrejurimile imediate din jurul instalației. Aceste probleme de scădere a temperaturii ambientale în vecinătatea unei uzine GT necesită un studiu special. Dar chiar și fără a atinge problemele posibilei utilizări a tornadelor artificiale în scopuri energetice, se pot numi cu siguranță acele zone în care ar fi util să se creeze puternice tornade. tornade artificiale. Acestea sunt zonele de unde provin taifunurile și uraganele. Existența prelungită a unei tornade va duce la o scădere vizibilă a temperaturii în apropierea suprafeței Pământului și, în consecință, la o scădere a ratei de evaporare a apei din ocean. Astfel, procesul de apariție a instabilității atmosferice în zona dată va fi încetinit și va fi slăbit taifunul emergent.

Să rezumam. Oricum, ce este o tornadă? Din punctul de vedere al unui fizician meteorolog, o pâlnie de tornadă este o ploaie răsucită, o formă necunoscută până acum a existenței precipitațiilor. Pentru un fizician mecanic, aceasta este o formă neobișnuită de vârtej, și anume: un vârtej cu două straturi cu pereți aer-apă, cu o diferență accentuată în viteza și densitatea ambelor straturi. Pentru un termofizician, o tornadă este o mașină gravitațional-termică uriașă de o putere enormă, în care se creează și se mențin curenți puternici de aer datorită căldurii care este eliberată de apă din orice rezervor natural atunci când intră în straturile superioare ale troposferei.

MINGE FULNER ŞI TORNADO
au un „părinte” comun - câmpul magnetic al pământului

Esența acestei idei este următoarea.

In campul magnetic al pamantului (din pacate, pana acum si foarte putin studiat), pot aparea rotatii locale vortex, in forma de palnie, prin analogie cu astfel de rotatii intr-un mediu lichid si gazos. Cauzele presupuse ale unor astfel de anomalii pot fi (în acest caz) descărcări electrice puternice care apar în atmosfera pământului ( fulgerul liniar). Sau mai degrabă, în cele mai multe cazuri, pentru că Bănuiesc că alții motive posibile astfel de vâltoare pot servi drept neomogenități camp magnetic pământ, și alte anomalii magnetice, aceasta este o întrebare pentru specialiștii în acest domeniu.

În jurul canalului fulgerului liniar, în timpul descărcării acestuia, ia naștere un câmp magnetic alternativ foarte puternic, care „se prăbușește” după încetarea descărcării. Dar acest câmp electromagnetic nu este situat într-un spațiu izolat de vid. Cu siguranță trebuie să interacționeze cu câmpul magnetic al pământului! Acesta este momentul să puneți întrebarea - ce se întâmplă de fapt în acest moment?

În apariția unei tornade, câmpul magnetic al pământului joacă, de asemenea, un rol direct, principal.

Mai exact, vortexuri magnetice care apar în mijlocul câmpului magnetic al planetei noastre. Motivele apariției unor astfel de anomalii pot fi diferite, iar unul dintre ele este cel mai probabil, o descărcare de fulger.

Un câmp electromagnetic rotativ pe termen scurt, dar destul de puternic, apare în jurul canalului liniar al fulgerului, care încetează să mai existe după încetarea descărcării. Dar este evident că în acest timp relativ scurt, trebuie să interacționeze cu liniile magnetice de forță care înconjoară pământul, deoarece acțiunea are loc direct în mijlocul câmpului magnetic al pământului.

Așa cum, amestecând cu o lingură, ceaiul într-un pahar și îndepărtându-l, observăm de ceva vreme rotirea lichidului ca un vârtej. Dar cazul cu un pahar cu apă nu este foarte clar și de încredere, deși are o anumită asemănare. O idee mult mai exactă a ceea ce se întâmplă ne poate fi oferită de mișcările turbioare ale apei (spărgătoare) care apar pe râurile cu un debit destul de rapid.

De aceea presupun că în câmpul magnetic al planetei noastre apar din când în când rotații locale de vortex, care, din păcate, nu au fost încă studiate în niciun fel și nici măcar nu au fost discutate.

Nu există nici o singură sursă care să facă aluzie la un astfel de fenomen. Între timp, mișcările vortex sunt inerente în toate mediile din universul nostru. Și cel mai adesea rotațiile vizibile pentru ochiul nostru sunt doar rezultatul acelor rotații invizibile, electromagnetice și eterodinamice care apar în natură.

După ce am studiat un număr destul de mare de fotografii ale unei tornade, am ajuns la concluzia că baza oricărei tornade, originalul ei forta motrice este rotația în formă de pâlnie a câmpului magnetic al pământului și nu invers, până acum, cred mulți oameni de știință.

Dacă luăm în considerare tornadele din acest punct de vedere, toate misterioase și fenomene uimitoareînsoțirea acesteia devine evidentă și ușor de explicat. Și viteza de rotație a aerului în tornadă în sine este de până la 400 km. in ore

Și raza sa foarte limitată, este limitată de dimensiunea pâlniei magnetice.

Și apar o mare varietate de fenomene electromagnetice care apar în tornada în sine și în jurul ei.

Și este destul de clar că viteza de rotație a câmpului magnetic într-o tornadă este de sute de ori mai mare decât viteza de rotație a aerului antrenat de aceasta.

Și devine ușor de explicat faptul că tornadele apar cel mai adesea în regiunile aride, prăfuite ale lumii.

Astfel de rotații în formă de pâlnie ale câmpului magnetic al pământului apar peste tot, dar ele se pot manifesta cu adevărat și pe deplin doar în zonele cu praf.

Se intampla asa:

Un câmp magnetic rotativ electrizează tot ceea ce intră în mediul său și cele mai potrivite pentru aceasta sunt particulele de praf microscopice. Fiind electrificate, ele sunt duse cu ușurință, ridicându-se de-a lungul trunchiului de rotație vortex a câmpului magnetic. Rotirea acestor particule de praf se ciocnește cu moleculele de gaz atmosferice și, la rândul lor, le trage de-a lungul, învârtind astfel vârtejul de aer. Ca exemplu ilustrativ, puteți lua în considerare câteva fotografii ale unei tornade:

Nu este foarte asemănător cu curentul electric dintr-un conductor obișnuit? Moleculele de apă încărcate negativ „curg” din norul de tunete către plus (pământ), iar cele încărcate pozitiv se deplasează spre ele, spre minus (spre nor). Doar această mișcare are loc într-un câmp magnetic alternativ rotativ.

O altă dovadă a acestui lucru poate servi și ca cele mai recente observații ale oamenilor de știință americani implicați în studiul tornadelor:

Cele mai importante două componente ale unei tornade sunt confirmate aici:

1. Prezența câmpurilor electrice mari cu tensiune mare.
2. Câmp magnetic rotativ.
3. Diferență uriașă de potențial între baza tornadei, sol (plus) și vârful tornadei (minus).

Această diferență de potențial este cea care creează un câmp magnetic vortex, din care se formează ulterior o tornadă. Acest câmp magnetic rotativ are forma unei pâlnii. partea sa superioară, în expansiune, se rotește în jurul presupusului centru al sarcinii negative acumulate în norul de tunete.

Dar concluziile oamenilor de știință americani se bazează pe vederi vechi, în care o tornadă este considerată o mișcare a fluxurilor atmosferice de convecție și, desigur, din acest punct de vedere, sunt incorecte.

Dacă considerăm o tornadă ca un câmp magnetic rotativ puternic, atunci impactul ei local strict definit devine clar.

„Cel mai frapant lucru pe care știința încă nu-l poate explica este că, în ciuda vitezei uriașe ale vântului, tornada este foarte localizată. Cu alte cuvinte, are o graniță clar definită - aici vântul este uragan, iar la câțiva metri distanță - liniștit și lin. Martorii oculari descriu case pe jumătate distruse (una jumătate este ruptă în bucăți, în cealaltă, o jumătate zdrobită de geamuri, în prealabil, o tornadă zgâiată de geamuri zgâiate. găină etc.”

Se poate presupune că apariția foarte frecventă a tornadelor în zonele Americii de Nord (SUA) este o consecință directă a agriculturii „agresive” prea intensive. În condițiile în care suprafețe vaste din fostele „prerii” au fost arate, acest sol argilos, prăfuit s-a transformat într-un „cap de pod” ideal pentru apariția unei tornade. O tornadă este puternică doar atunci când „absoarbe” o cantitate suficientă de microparticule de praf, care, la rândul lor, rotesc fluxul de aer la viteze enorme, dobândind astfel puterea lor distructivă. Acest lucru este confirmat și de triburile indiene locale. Înainte de sosirea colonialiştilor europeni, acolo nu au fost probleme cu tornadele.

Recenzia folosește materialele autorilor:
V. Kushina, I. Polyanskaya, S. Nekhamkina, A. Necheporenko
1. Nalivkin D.V. Tornade. M., 1984.
2. Mikalyunas M. M. O tornadă de o putere fără precedent // Man and Elements-84. M., 1984.
3. Vulfson N.I., Levin L.M. Meteotronul ca mijloc de influențare a atmosferei.// M.: Gidrometeoizdat, 1987

Tornadele, precum uraganele și furtunile, sunt fenomene meteorologice naturale și reprezintă un pericol grav pentru viața umană. Acestea provoacă pagube materiale semnificative și pot duce la victime umane.

Pe teritoriul Rusiei, tornadele apar cel mai adesea în regiunile centrale, regiunea Volga, în Urali, în Siberia, pe coastele și în apele Mării Negre, Azov, Caspice și Baltice.

Cele mai periculoase zone din punct de vedere al riscului de tornade sunt litoralul Mării Negre și Regiunea Economică Centrală, inclusiv regiunea Moscova.

Tornadă- acesta este un vârtej atmosferic care apare într-un nor de tunete și se răspândește în jos, adesea până la suprafața Pământului, sub forma unui manșon sau trunchi de nor întunecat cu un diametru de zeci și sute de metri.

Cu alte cuvinte, o tornadă este un vârtej puternic sub forma unei pâlnii care coboară de la limita inferioară a norilor. Acest vârtej este uneori numit tromb (presupunând că mătură pe uscat), iar în America de Nord se numește tornadă.

Într-o secțiune orizontală, o tornadă este un nucleu înconjurat de un vârtej, în care există curenți de aer ascendenți care se mișcă în jurul miezului și capabili să ridice (aspire) orice obiecte, până la vagoane de cale ferată cu o greutate de aproximativ 13 tone.Forța de ridicare într-o tornadă depinde de viteza vântului care se rotește în jurul miezului. Există, de asemenea, curenți descendenți puternici în tornadă.

De bază parte integrantă o tornadă este o pâlnie, adică vârtej spiralat. În pereții unei tornade, mișcarea aerului este direcționată în spirală și atinge adesea viteze de până la 200 m/s (720 km/h).

Timpul de formare a unui vortex este de obicei calculat în minute. Timpul total existența unei tornade se calculează și în minute, dar uneori în ore.

Lungimea totală a traseului unei tornade poate fi de sute de metri și poate ajunge la sute de kilometri. Lățimea medie a zonei de distrugere este de 300-500 m. Așadar, în iulie 1984, o tornadă care a apărut în nord-vestul Moscovei a trecut aproape la Vologda (un total de 300 km). Lățimea căii de distrugere a ajuns la 300-500 m.

Distrugerea produsă de tornadă se datorează presiunii uriașe de mare viteză a aerului care se rotește în interiorul pâlniei cu o diferență mare de presiune între periferie și interiorul pâlniei datorită forței centrifuge uriașe.

Consecințele unei tornade în regiunea Ivanovo

O tornadă distruge clădiri rezidențiale și industriale, întrerupe alimentarea cu energie și liniile de comunicație, dezactivează echipamentele și adesea duce la victime umane.

În 1985, o tornadă uriașă a apărut la 15 km sud de Ivanovo, a parcurs aproximativ 100 de km, a ajuns la Volga și a murit în pădurile de lângă Kostroma. Numai în regiunea Ivanovo, 680 de clădiri rezidențiale și 200 de unități industriale și industriale au fost afectate de tornadă. Agricultură. Peste 20 de persoane au murit. Mulți au fost răniți. Copacii au fost smulși și sparți. Mașinile după acțiunea elementelor distructive s-au transformat într-un morman de metal.

Pentru a evalua puterea distructivă a tornadelor, a fost dezvoltată o scară specială, care include șase clase de distrugere în funcție de viteza vântului.

Amploarea distrugerii cauzate de o tornadă

Iată cum au fost descrise tornadele care au măturat statul Kansas (SUA) la 29 și 30 mai 1879 de meteorologul John Fineley, care și-a urmat urmele proaspete: „În acele zile, un nor de tunete uriaș s-a îngroșat peste preria Kansas, dând naștere la o duzină de tornade. Cei mai furioși dintre ei au apărut pe 30 mai lângă orașul Randolph. Acolo, la ora 16, doi nori negri atârnau deasupra pământului. S-au ciocnit, s-au unit și au început imediat să se rotească cu o viteză nebună, scuipând ploaie și grindină. Un sfert de oră mai târziu, o pâlnie, asemănătoare cu trunchiul unui elefant uriaș, a coborât din acest nor de rău augur la pământ. S-a răsucit și s-a curbat și a aspirat totul și totul în sine. Apoi a apărut un al doilea portbagaj în apropiere, ceva mai mic, dar la fel de intimidant. Amândoi se îndreptară spre Randolph, smulgând iarba și tufișurile din pământ și lăsând în urmă o fâșie largă de pământ mort și gol. Acoperișurile au fost aruncate în aer de pe unele dintre fermele prinse în calea tornadelor. Magaziile și coșurile de găini au fost aspirate în pâlnii și duse în cer sau transformate într-o împrăștiere de scânduri sparte ”(citat din: Vorobyov Yu. L., Ivanov V. V., Sholokh V. P. Reader despre elementele de bază ale siguranței vieții pentru clasa a VII-a institutii de invatamant. - M.: ACT - LTD, 1998).

Prognoza tornadelor este extrem de dificilă. De obicei, ei sunt ghidați de faptul că tornadele pot apărea în oricare dintre acele zone în care au mai avut loc deja. Prin urmare, măsurile generale de reducere a pagubelor cauzate de tornade sunt luate la fel ca și de la uragane și furtuni.

La primirea informațiilor despre apropierea unei tornade sau detectarea acesteia de către semne exterioare ar trebui să părăsiți toate modurile de transport și să vă acoperiți în cel mai apropiat subsol, adăpost, râpă sau să vă întindeți pe fundul oricărei nișe și să vă agățați de pământ.

În timpul unei tornade, cel mai bine este să te ascunzi într-un adăpost sigur

Atunci când alegeți un loc de protecție împotriva unei tornade, trebuie amintit că acest fenomen natural este adesea însoțit de precipitații abundente și grindină mare. Prin urmare, este indicat să se asigure măsuri de protecție și împotriva acestor fenomene meteorologice.

Testează-te

1. Ce este o tornadă ca fenomen meteorologic?
2. Ce pericol reprezintă o tornadă pentru viața umană?
3. Descrieți semnele unei tornade.

După lecții

În jurnalul de siguranță, descrieți aparițiile tornadelor cunoscute de dvs., consecințele acestora. Dacă nu puteți da exemple, vă sfătuim să folosiți ajutorul instrumentelor mass media sau Internetul.

Atelier

Formulați regulile de siguranță personală pentru o persoană care se află în zona de acțiune a unei tornade. Justificati raspunsul.

Tornadă, un vârtej atmosferic care ia naștere într-un nor de tunete și apoi se răspândește sub forma unei mâneci sau a unui trunchi întunecat spre suprafața uscată sau a mării; în partea superioară are o prelungire în formă de pâlnie care se îmbină cu norii. Când S. coboară la suprafața pământului, partea sa inferioară devine și ea extinsă, similar unei pâlnii răsturnate. Înălțimea lui S. poate ajunge la 800-1500 m. Aerul din el se rotește de obicei în sens invers acelor de ceasornic și, în același timp, se ridică în spirală în sus, atrăgând praf sau apă; viteza de rotație - câteva zeci m V sec. Datorită faptului că în interiorul vârtejului presiunea aerului scade, vaporii de apă se condensează acolo; aceasta, împreună cu partea retrasă a norului, praful și apa, îl face vizibil pe S.. Diametrul lui S. deasupra mării se măsoară în zeci m, peste pământ – sute m.

CU. apare de obicei în sectorul cald al ciclonului, mai des în fața frontului rece și se deplasează în aceeași direcție în care se mișcă ciclonul (viteza de mișcare 10-20 Domnișoară). În timpul existenței sale, S. parcurge un drum de 40-60 km. Formarea S. este asociată cu o instabilitate deosebit de puternică stratificarea atmosferică.

S. este însoțită de furtuni, ploaie, grindină, iar dacă ajunge la suprafața pământului provoacă aproape întotdeauna mari distrugeri, aspirând apa și obiectele întâlnite pe drum, ridicându-le sus și purtându-le pe distanțe considerabile. S. pe mare prezintă un mare pericol pentru nave. S. peste uscat se numește uneori cheaguri de sânge, iar în SUA se numesc tornade.

O tornadă, un vârtej atmosferic care ia naștere într-un nor de tunete și apoi se răspândește sub forma unei mâneci sau a unui trunchi întunecat către suprafața uscată sau a mării; în partea superioară are o prelungire în formă de pâlnie care se îmbină cu norii. Când S. coboară la suprafața pământului, partea sa inferioară devine și ea extinsă, similar unei pâlnii răsturnate. Înălțimea lui S. poate ajunge la m. Aerul din el se rotește de obicei în sens invers acelor de ceasornic și, în același timp, se ridică în spirală în sus, atrăgând praf sau apă; viteza de rotatie de cateva zeci de metri pe secunda. Datorită faptului că în interiorul vârtejului presiunea aerului scade, vaporii de apă se condensează acolo; aceasta, împreună cu partea retrasă a norului, praful și apa, îl face vizibil pe S.. Diametrul lui S. peste mare se masoara in zeci de metri, peste uscat sute de metri.

O tornadă este însoțită de furtună, ploaie, grindină și, dacă ajunge la suprafața pământului, provoacă aproape întotdeauna mari distrugeri, absorbind apa și obiectele întâlnite pe drum, ridicându-le sus și purtându-le pe distanțe considerabile. O tornadă pe mare reprezintă un mare pericol pentru nave. Tornadele de pe uscat sunt uneori numite cheaguri de sânge, în SUA sunt numite tornade

Consecințele tornadelor Conform statisticilor, în medie 400 de oameni mor în fiecare an din cauza tornadelor; iar pe 18 martie 1925, aproximativ 700 de oameni au murit în statele Illinois, Missouri, Tennessee, Kentucky (SUA). În Dakota de Nord, în 1957, o tornadă a distrus 500 de clădiri și a provocat daune în valoare de 15 milioane de dolari. În țara noastră, cea mai memorabilă tornadă a lovit regiunile Ivanovo și Kostroma în 1984. S-a răsturnat macarale, au ridicat mașini și vagoane în aer, au distrus clădiri, au spart copaci ca chibriturile și chiar șinele îndoite calea ferata. Diametrul său a ajuns la 2 km. Aceste fenomene capătă un caracter formidabil, se transformă în dezastre naturale rampante cu consecințe catastrofale la scara unor state întregi sau chiar mai multor țări. Principalele cauze de deces și rănire a oamenilor sunt distrugerea clădirilor, căderea copacilor. Componentele asociate tornadelor: inundații, valuri de furtună.

cuvânt rusesc„tornadă” provine de la cuvântul „amurg” acest lucru se datorează faptului că tornadele sunt însoțite de nori negri care acoperă cerul. Uneori este folosit termenul american „tornado” (din spaniolul „tornados”, care înseamnă „învârtire”). Prima mențiune despre o tornadă în Rusia datează din 1406. The Trinity Chronicle relatează că sub Nijni Novgorod„Vârtejul este îngrozitor” a ridicat echipa în aer, împreună cu calul și bărbatul, și i-au dus astfel încât au devenit „invizibili”. A doua zi, o căruță și un cal mort au fost găsite agățate de un copac de cealaltă parte a Volgăi, iar bărbatul era dispărut. Un incident rar a avut loc în timpul unui meci bandy în sud-vestul Suediei (orașul Jung). O tornadă care a măturat stadionul i-a ridicat pe portar și pe portar la câțiva metri în aer. Cu toate acestea, a aterizat în siguranță, fără a suferi nicio pagubă. S-a dovedit că tornada a apărut într-o zonă cu zăpadă abundentă și a trecut într-o fâșie îngustă de doar câteva sute de metri, dar a reușit să transforme o magazie uriașă în așchii și a spart stâlpii de telegraf precum chibriturile etc.

Odată cu tornada Irving, care a avut loc în 1879, este una dintre cele mai convingătoare dovezi ale puterii enorme a tornadelor: un pod de oțel lung de 75 m peste râul Big Blue a fost ridicat în aer și răsucit ca o frânghie. Rămășițele podului fuseseră reduse la un mănunchi dens și compact de pereți despărțitori de oțel, ferme și funii, rupte și răsucite în cel mai fantastic mod. Acest fapt confirmă prezența vortexurilor hipersonice în interiorul tornadei. O ploaie a căzut asupra satelor indiene situate în apropierea râului Brahmaputra, dar odată cu șuvoiele de apă, peștii au căzut din cer. Acest fapt a fost confirmat de omul de știință James Principe, care a descoperit mai mulți pești de aproximativ 6 cm în pâlnia de alamă a unui pluviometru din grădină.

În 1940, a fost observată o ploaie de monede de argint în satul Meshchery, regiunea Gorki. S-a dovedit că în timpul unei furtuni pe teritoriul regiunii Gorki, o comoară cu monede a fost spălată. O tornadă care trecea prin apropiere a ridicat monedele în aer și le-a aruncat lângă satul Meshchera. În 1990, o vacă s-a prăbușit pe o barcă de pescuit japoneză în Marea Okhotsk. Nava sa scufundat, iar salvatorii i-au ajutat pe pescari. Victimele au asigurat că mai multe vaci au căzut din cer deodată.

Furtună fenomen atmosferic, la care în interiorul norilor sau între nor și suprafața pământului apar descărcări electrice de fulgere, însoțite de tunete. De regulă, o furtună se formează în nori cumulonimbi puternici și este asociată cu ploi abundente, grindină și furtună. Furtuna este una dintre cele mai periculoase pentru oameni. fenomene naturale, conform numărului de decese înregistrate, numai inundațiile duc la pierderi umane mari Etape de dezvoltare a unui nor de tunere

O tornadă (sau tornadă) este un vârtej atmosferic care apare într-un nor cumulonimbus (furtună) și se răspândește în jos, adesea până la suprafața pământului, sub forma unui manșon sau trunchi de nor cu un diametru de zeci și sute de metri. Uneori, un vârtej format pe mare se numește tornadă, iar pe uscat se numește tornadă. Vârtejele atmosferice, asemănătoare tornadelor, dar formate în Europa, se numesc cheaguri de sânge. Dar mai des toate aceste trei concepte sunt considerate sinonime. Forma tornadelor poate fi diversă - o coloană, un con, un pahar, un butoi, o frânghie în formă de bici, clepsidră, coarnele „diavolului” etc., dar, cel mai adesea, tornadele au forma unui trunchi rotativ, țeavă sau pâlnie atârnând de norul părinte. De obicei, diametrul transversal al pâlniei tornadei din secțiunea inferioară este de 300-400 m, deși dacă tornada atinge suprafața apei, această valoare poate fi de numai 20-30 m, iar când pâlnia trece pe uscat poate ajunge la 1,5-3 km. În interiorul pâlniei, aerul coboară, iar în exterior se ridică, rotindu-se rapid, creând o zonă de aer foarte rarefiat. Rarefacția este atât de semnificativă încât obiectele închise umplute cu gaz, inclusiv clădirile, pot exploda din interior din cauza diferenței de presiune. Determinarea vitezei de mișcare a aerului într-o pâlnie este încă o problemă serioasă. Practic, estimările acestei cantități sunt cunoscute din observații indirecte. În funcție de intensitatea vârtejului, viteza curgerii în acesta poate varia. Se crede că depășește 18 m/s și, potrivit unor estimări indirecte, poate ajunge la 1300 km/h. Tornada în sine se mișcă împreună cu norul care o generează. Energia unei tornade tipice cu o rază de 1 km și o viteză medie de 70 m/s este egală cu energia unei bombe atomice de referință de 20 de kilotone de TNT, similară cu prima bombă atomică, aruncat în aer de Statele Unite în timpul testelor Trinity din New Mexico pe 16 iulie 1945. În emisfera nordică, rotația aerului în tornade are loc, de regulă, în sens invers acelor de ceasornic. Motivele formării tornadelor nu au fost pe deplin studiate până acum. Este posibil să specificați doar câteva Informații generale, cea mai caracteristică tornadelor tipice. Tornadele se formează adesea pe fronturile troposferice - interfețe în stratul inferior de 10 kilometri al atmosferei care separă masele de aer cu viteze diferite ale vântului, temperaturi și umiditate a aerului. Tornadele trec prin trei etape principale în dezvoltarea lor. În stadiul inițial, o pâlnie inițială apare dintr-un nor de tunete, atârnând deasupra solului. Straturile reci de aer direct sub nor se reped în jos pentru a le înlocui pe cele calde, care, la rândul lor, se ridică. (un astfel de sistem instabil se formează de obicei atunci când două fronturi atmosferice se unesc - cald și rece). Energia potențială a acestui sistem este transformată în energie cinetică mișcare de rotație aer. Viteza acestei mișcări crește și ia forma sa clasică. Viteza de rotație crește cu timpul, în timp ce în centrul tornadei, aerul începe să se ridice intens în sus. Așa decurge a doua etapă a existenței unei tornade - etapa vârtejului format de putere maximă. Tornada este complet formată și se mișcă în direcții diferite. Etapa finală este distrugerea vortexului. Puterea tornadei slăbește, pâlnia se îngustează și se desprinde de suprafața pământului, ridicându-se treptat înapoi în norul părinte. Ce se întâmplă în interiorul tornadei? În 1930, un fermier din Kansas, pe cale să coboare în pivniță, a văzut brusc o tornadă mișcându-se în direcția lui. Nu era încotro, iar bărbatul a sărit în pivniță. Și iată că a fost incredibil de norocos - piciorul tornadei s-a desprins brusc de pământ și a trecut peste capul celui norocos. Mai târziu, când fermierul și-a revenit în fire, a descris ceea ce a văzut în felul următor: „Capătul mare și zdruncinat al pâlniei atârna chiar deasupra capului meu. Totul în jur era nemișcat. Din pâlnie se auzi un șuierat. Am ridicat privirea și am văzut chiar inima tornadei. În mijlocul ei se afla o cavitate cu diametrul de 30-70 de metri, urcând aproximativ un kilometru. Pereții cavității erau formați din nori rotativi, iar cavitatea însăși era iluminată de o strălucire continuă de fulgere, sărind în zig-zag de la un perete la altul...”. Iată un alt caz similar. În 1951, în Texas, o tornadă care s-a apropiat de o persoană s-a desprins de sol și a măturat la șase metri deasupra capului său. Potrivit martorului, lățimea cavității interioare era de aproximativ 130 de metri, grosimea pereților era de aproximativ 3 metri. Și în interiorul cavității, un nor transparent strălucea de lumină albastră. Există multe mărturii ale martorilor care au susținut că în unele momente întreaga suprafață a coloanei tornadei a început să strălucească cu o strălucire ciudată de tonuri galbene. Tornadele generează, de asemenea, câmpuri electromagnetice puternice și sunt însoțite de fulgere. S-au observat în mod repetat fulgere cu bile în tornade. În tornade, nu se observă doar bile luminoase, ci și nori luminoși, pete, dungi rotative și uneori inele. Evident, strălucirile din interiorul tornadei sunt asociate cu turbulențe turbulente de diferite forme și dimensiuni. Uneori, toată tornada strălucește în galben. În tornade, se dezvoltă adesea curenți de o putere enormă. Ele sunt descărcate de nenumărate fulgere (obișnuite și globulare) sau duc la apariția unei plasme luminoase care acoperă întreaga suprafață a tornadei și aprinde obiectele care au căzut în ea. Cunoscutul cercetător Camille Flammarion, după ce a studiat 119 tornade, a ajuns la concluzia că în 70 de cazuri prezența electricității în ele a fost neîndoielnică, iar în 49 de cazuri „nu a existat nicio urmă de electricitate în ele sau, potrivit macar, nu s-a manifestat. „Proprietățile plasmei, uneori tornade învăluitoare, sunt cunoscute mult mai rău. Este incontestabil că unele obiecte din apropierea zonei de distrugere se dovedesc a fi arse, carbonizate sau uscate. K. Flammarion a scris că tornada care a devastat Chatene (Franța) în 1839 „... a pârjolit copacii care i-au fost rădăcinați pe această margine și au fost smulse de pe această margine. Vârtejul a acționat asupra copacilor pârjoliți doar dintr-o parte, pe care toate frunzele și ramurile nu numai că s-au îngălbenit, ci și s-au uscat, în timp ce cealaltă parte a rămas neatinsă și a devenit verde ca înainte. motive vizibile cade mort. Aparent, în aceste cazuri oamenii sunt uciși de curenții de înaltă frecvență. Acest lucru este confirmat de faptul că prizele, receptoarele și alte dispozitive se defectează în casele supraviețuitoare, ceasul începe să meargă prost. Cel mai mare număr de tornade este înregistrat pe continentul nord-american, în special în statele centrale ale Statelor Unite (există chiar și un termen - Tornado Alley. Acesta este numele istoric al centrului state americane, în care există cel mai mare număr tornadă), mai puțin - în statele de est ale Statelor Unite. În sud, în Florida Keys, tornade apar din mare aproape în fiecare zi, din mai până la jumătatea lunii octombrie, pentru care zona a primit porecla „țara trombelor de apă”. În 1969, aici au fost înregistrate 395 de astfel de vârtejuri. A doua regiune globul unde apar condițiile pentru formarea tornadelor este Europa (cu excepția Peninsulei Iberice) și toate teritoriul european Rusia. Clasificarea tornadelor În formă de bici Acesta este cel mai comun tip de tornade. Pâlnia pare netedă, subțire și poate fi destul de întortocheată. Lungimea pâlniei depășește considerabil raza acesteia. Vârtejurile slabe și vârtejurile care coboară pe apă sunt, de regulă, vârtejuri ca un bici. Fuzzy Apare ca niște nori învolburați, care ajung la pământ. Uneori, diametrul unei astfel de tornade chiar depășește înălțimea acesteia. Toate craterele cu diametru mare (mai mult de 0,5 km) sunt indistincte. De obicei, acestea sunt vârtejuri foarte puternice, adesea compuse. Ele provoacă pagube mari datorită dimensiunilor lor mari și foarte de mare viteză vânt. Compozitul poate consta din două sau mai multe cheaguri de sânge separate în jurul tornadei centrale principale. Astfel de tornade pot avea aproape orice putere, cu toate acestea, cel mai adesea sunt tornade foarte puternice. Ele provoacă daune semnificative pe suprafețe vaste. Fiery Acestea sunt tornade obișnuite generate de un nor format ca urmare a unui incendiu puternic sau a unei erupții vulcanice. Pentru a caracteriza puterea tornadelor din Statele Unite, a fost elaborată scara Fujita-Pearson, formată din 7 categorii, iar puterea vântului zero (cea mai slabă) coincide cu vântul uraganului pe scara Beaufort. Scara Beaufort este o scară de douăsprezece puncte adoptată de Organizația Meteorologică Mondială pentru o estimare aproximativă a vitezei vântului prin efectul acestuia asupra obiectelor terestre sau a valurilor din marea liberă. Calculat de la 0 - calm la 12 - uragan. Tornadele mătură orașele cu o forță teribilă, măturându-le de pe suprafața Pământului împreună cu sute de locuitori. Uneori, puterea distructivă puternică a acestui element natural este sporită datorită faptului că mai multe tornade se combină și lovesc în același timp. Zona după o tornadă este ca un câmp de luptă după un bombardament teribil. De exemplu, la 30 mai 1879, două tornade, care au urmat una după alta cu un interval de 20 de minute, au distrus orașul de provincie Irving, cu 300 de locuitori, în nordul Kansasului. Tornada Irving este asociată cu una dintre cele mai convingătoare dovezi ale puterii enorme a tornadelor: un pod de oțel lung de 75 m peste râul Big Blue a fost ridicat în aer și răsucit ca o frânghie. Rămășițele podului fuseseră reduse la un mănunchi dens și compact de pereți despărțitori de oțel, ferme și funii, rupte și răsucite în cel mai fantastic mod. Aceeași tornadă a trecut prin lacul Freeman. A smuls patru secțiuni ale podului de cale ferată de pe suporturile de beton, le-a ridicat în aer, le-a târât la vreo patruzeci de picioare și le-a aruncat în lac. Fiecare cântărea o sută cincisprezece tone! Cred că este suficient