Разрушительный вихрь: как, когда и почему образуется смерч

Он завораживает своей красотой и пугает разрушительной силой, может быть легким, а может вырвать с корнем деревья и снести дома. И если раньше смерч, или торнадо был больше характерен для США, то сейчас это явление добралось и до России. Так из-за чего возникают смерчи? Как образуется воронка, которая всасывает все на своем пути?
Разрушительный вихрь: как, когда и почему образуется смерч
Unsplash
Содержание статьи

Как образуются облака

Смерч не возникает внезапно, он формируется постепенно. Влажный воздух, прогретый солнечными лучами у земли, поднимается вверх, где охлаждается, тяжелеет и снова опускается на землю. Там он нагревается и опять поднимается вверх. Так возникает конвективная ячейка.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
конвективные ячейки
Wikipedia
Если теплого и влажного воздуха около земли много, а на высоте значительно холоднее, то пар начинает конденсироваться, образуются облака.

При этом выделяется тепло, которое замедляет охлаждение воздуха, за счет чего он поднимается выше. Когда влаги очень много, меняется форма облаков: они вытягиваются вверх, напоминая своей формой колонны.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Признаки того, что будет гроза

Насыщенный водяными парами воздух поднимается не до бесконечности, а лишь до границы между тропосферой и стратосферой – тропопаузы. Обусловлено это тем, что в стратосфере температура воздуха с увеличением высоты растет, а не понижается, как в тропосфере, поэтому конвекция там будет уже невозможна.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Облако-наковальня
Wikipedia
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но поскольку поток воздуха остановиться тоже не может, облако начинает стелиться по границе тропопаузы. Форму такого облака можно сравнить с наковальней. И если вы увидели его на небе, значит, будет гроза.

Из-за процесса конвекции, происходящей в облаке, в нижней части «наковальни» создается разрежение. Из-за него в облако начинает засасывать влажный воздух со всех сторон. Он в свою очередь отдает свою влагу с выделением тепла. Из-за этого конвекция усиливается, процесс превращается в шторм, и в итоге начинается дождь.

Как образуется смерч

Если к тому, что происходит в облаке, добавляется сдвиг ветра, то риск возникновения торнадо увеличивается в разы. Сдвиг ветра – это явление, при котором скорость ветра у земли значительно отличается от скорости ветра на высоте. То есть получаются два потока, которые движутся параллельно и начинают закручиваться в горизонтальные вихри.

Нажми и смотри
Мощный поток теплого влажного воздуха, поднимающийся вверх, сначала выгибает эти горизонтальные вихри, а затем и вовсе переворачивает их и делает вертикальными. Образуется мезоциклон.

В нижней части облака создается еще большее разрежение, и поток всасываемого воздуха увеличивается. Такая мощь позволяет потоку выйти уже за границу тропосферы, и это видно по холмику, который образовался над облаком-«наковальней». Это верный признак того, что шторм обещает быть очень сильным.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Формирование воронки и возникновение торнадо

Чтобы возник тот самый торнадо, на землю должна опуститься воронка. И формирует ее задний нисходящий поток. Это тот самый воздух, который был теплым и влажным, а затем, пройдя через воронку, стал холодным и сухим. Ветер его снова задувает в центр шторма, и этот воздух начинает закручиваться в нисходящую воронку, опускаясь все ниже и охлаждая воздух.

Нажми и смотри

Влага в воздухе начинает конденсироваться, и образуется стеновое облако, окутывающее центр шторма. Таким образом, появляются уже два вихря: первый образован восходящим потоком теплого воздуха, а второй – нисходящим потоком холодного. Последний сужается и постепенно достигает земли.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Со стороны это выглядит, как узкая воронка, которая тянется из облачного столба. То, как именно эта воронка возникает, ученые пока объяснить не могут, так что заключительный этап формирования торнадо пока остается тайной.

смерч над полем
Unsplash
Движется ураган со скоростью до 70 км в час и сметает все на своем пути.

Что делать, если вы попали в смерч? В первую очередь нужно найти укрытие: крепкое здание, а еще лучше спуститься в подвал. Если же смерч застал вас на открытой местности, укройтесь в овраге, кювете, защищая руками голову. Держитесь подальше от деревьев и автомобилей.

Где чаще всего бывают смерчи

Торнадо образуется, когда одновременно соблюдаются несколько условий.

  • Температура воздуха у земли и на высоте существенно отличается: внизу воздух существенно теплее, чем наверху. Чем больше разница, тем выше риск возникновения смерча.

  • Воздух у земли – сухой, а на высоте – холодный.

  • Наблюдается сдвиг ветра, который образует вихрь.

торнадо над полем
Unsplash

Идеальные условия для торнадо создаются в центральной части США: теплый влажный воздух поступает с Мексиканского залива и распространяется с юга на север. Охлажденный и сухой воздух идет с гор, расположенных на севере, а земля хорошо прогревается солнцем, что создает условия для активного восходящего потока нагретого воздуха.

По мере развития глобального потепления смерчи будут появляться и в других частях планеты.