Смерчі (торнадо), урагани і тайфуни на землі

Вітер дме завжди з області високого атмосферного тиску в область більш низького тиску. Це зрозуміло кожному. Але циркуляція повітряних мас земної атмосфери - процес складний і багатогранний у своїх проявах. Характер руху повітря над кожним конкретним районом визначається географічним положенням району, а значить, і кількістю сонячної енергії, одержуваної ним в ході річного руху Сонця по небосхилу. Крім того, характер руху повітря залежить від типу поверхні: океан або суша, рівнина або гірська місцевість.

Серед різних повітряних течій, що становлять загальну циркуляцію атмосфери Землі, в метеорології виділяють два типи вітрів: мусони і пасати.

Мусони - це стійкі сезонні вітри, викликані різницею тисків і температур повітря над різними ділянками земної поверхні. Взимку, коли материк охолоджений і атмосферний тиск над ним зростає, холодне повітря спрямовується в бік теплого океану, де тиск менше. Виникає континентальний мусон.

Влітку, коли материк прогрівається більше океану, вологе повітря спрямовується в бік континенту. Виникає океанічний мусон. несе опади, а іноді і тайфуни.

Таким чином, характерна особливість мусонів - їх сезонність (слово мусон, від французького musson. Означає сезон).

З найбільшою стійкістю мусонні вітри дмуть на прибережних територіях Західної Африки, Південно-Східної Азії та Індонезії. Мусони роблять помітний вплив на клімат південної частини українського Далекого Сходу.

Пассат - великі і стійкі повітряні течії з субтропічних океанських областей високого атмосферного тиску, укладених між 25-30 градусами північної та південної широт, назустріч один одному в область низького атмосферного тиску над екватором. Ефект обертання Землі і тертя об земну поверхню відхиляють напрям руху нижніх шарів повітря на захід. Тому пасати в північній півкулі є північно-східним вітром, а в південній півкулі - південно-східним.

Швидкість пасатів зазвичай помірна (5-6 м / с, а іноді до 15 м / с). Потужність пасатів по висоті - кілька кілометрів.

Над океанами стійкість їх напряму протягом року дуже висока (до 90%). На материках і прилеглих до них морях напрямок пасатів частково змінюється під впливом місцевих метеоумов. Наприклад, на північному узбережжі Індійського океану внаслідок високої конвекції біля берегів материка пасати змінюють свій характер і перетворюються в мусони.

Смерчі і урагани.

Відомий кінорежисер Е.А. Рязанов прекрасно сказав віршами:

"У природи нема поганої погоди
Будь-яка погода - благодать.
Дощ і сніг, будь-який час року
Треба вдячно приймати. "

Ми повністю погоджуємося з цими добрими, повними любові до рідної природи словами Ельдара Олександровича. Однак повинні помітити, що іноді погода псується до такої міри, що стає мало схожою на благодать. На жаль, це трапляється нерідко. Ми маємо на увазі такі погодні явища, як смерчі й урагани.

Смерч - це атмосферний вихор з вертикальною, іноді вигнутою віссю обертання. Він виникає через нестійкість атмосфери на межі поділу теплого і холодного повітря. Смерч, як правило, народжується з дощової хмари. Ця хмара називається материнської і зазвичай знаходиться на висоті до 10 кілометрів, тобто на кордонах розділу, які відокремлюють повітряні маси з різною швидкістю вітру, з різними температурами і вологістю повітря. З хмари холодне повітря опускається на поверхню землі, назустріч теплому повітрю, що піднімається вгору. Виникає обертальний рух повітря - смерч. Всередині смерчу тиск сильно падає - до величини нижче 700 мбар (нормальний атмосферний тиск дорівнює 1013 мбар). Смерч, опустившись на поверхню землі, з шумом закручує і немов гігантський пилосос засмоктує в себе пил, пісок, воду, траву, каміння та інші предмети.

Рухаються смерчі з тією швидкістю, з якою їх жене вітер: 30-60 км / год. Середня відстань, яку проходить смерч - близько 25 кілометрів, а середня ширина захвату смерчу (свого роду середній діаметр) становить 150 метрів.

Смерч оцінюється в балах від 0 до 5 залежно від його інтенсивності і спричинених наслідків (руйнувань). Інтенсивність смерчу обумовлена ​​швидкістю внутрішнього вітру, яка може становити від 18 до 140 метрів в секунду. Тому характер руйнувань, заподіяних смерчем, буває найрізноманітніший - від слабких до катастрофічних.

В Америці і Західній Європі використовуються терміни "торнадо" і "тромб". Ці слова є синонімами слова "смерч", тому що означають одне і те ж явище - обертається вихор (tornado по-іспанськи "обертається", tromb по-французьки "труба" - форма вихору по вертикалі). До речі, напрямок обертання повітря у воронці смерчу в північній півкулі - проти годинникової стрілки, а в південному - за годинниковою стрілкою, що є результатом дії т.зв. сили Коріоліса, що залежить від обертання Землі. Дія цієї сили ви можете спостерігати щодня, коли з ванни випускаєте воду: що виник вир закручується проти годинникової стрілки (ми звертаємося в даному випадку до жителів північної півкулі нашої планети).

Якщо дляУкаіни смерчі - рідкість, то в США торнадо (так тут зазвичай називають смерчі) - суще національне лихо: адже в середньому по країні вони трапляються не рідше двох разів на день (!) Мабуть, така "розплата" США за їх географічне положення між льодами Аляски і Канади і теплим Мексиканською затокою.

Тепер коротко про урагани. Ураган - це вітер зі швидкістю понад 33 метрів в секунду (тобто 120 км / год і більше), що дме тривалий час (кілька годин і навіть діб).

За міжнародною шкалою Бофорта швидкість вітру оцінюється балами: всього 17 балів, включаючи нульовий. Нульовим балом оцінюється штиль - швидкість вітру дорівнює 0,0 - 0,2 м / с; видиме дію вітру - дим піднімається вертикально, листя на деревах листя.

• Вітер в 11 балів має швидкість 28,5 - 32,6 м / с і характеризується як жорстокий шторм, що несе великі руйнування.
• Вітер в 12 балів має швидкість 32,7 - 36,9 м / с і характеризується як ураган, що несе спустошливі руйнування.
• Балами 13-17 оцінюються буревії зі швидкостями вітру 37 м / с і більше.

У метеорології використовується також поняття шквального вітру або шквальною бурі. Так називають вітри, які швидко (протягом 10-15 хвилин) досягають ураганної швидкості (33 м / с) і так само швидко втрачають цю швидкість до 1-2 м / с.

Наслідками шквального вітру на суші можуть бути руйнування легких будівель, перевернуті автомобілі, повалені дерева, а на море шквальний вітер загрожує реальною катастрофою навіть великим судам.

Тайфуни - небезпечне явище природи.

Окремо потрібно розповісти про такі явища, як тайфуни. Це теж атмосферні вихори, але породжуються вони тропічними циклонами. Циклон - це область зниженого тиску в атмосфері з мінімумом в центрі. Основним районом виникнення тропічних циклонів є акваторія всіх океанів, що примикає до екватора і укладена між паралелями 10-20 градусів північної і південної широт. Тропічний циклон утворюється там, де поверхня води має високу температуру (27 ° С і вище), що перевищує температуру прилеглого повітря на 2-3 ° С і більше.

Теплий і вологе повітря піднімається вгору, і величезні його маси за рахунок обертання Землі починають круговий рух з одночасним зсувом в район більш низького атмосферного тиску. При значному перепаді тиску між серединою і периферією циклону швидкість вітру навколо середини швидко зростає. Якщо вона досягає ураганної сили - 33 м / с і більше, а в окремих випадках - до 100 м / с, це означає, що циклон перетворився в тайфун. Така спрощена схема освіти тайфуну.

Тайфуни відрізняються величезними розмірами: їх діаметр (ширина захвату) досягає 300-700 кілометрів, а в окремих випадках - до 1000 км, висота - від 5 до 15 км. Теплий і вологе повітря, що піднявся вгору, утворює над районом тайфуну дощові хмари, що несуть величезну кількість води. Принесені тайфуном проливні дощі тривають годинами і нерідко призводять до повеней.

Зародилися в північно-західній частині тропічної зони Тихого океану тайфуни демонструють свою силу вибуху на південних берегах Китаю і Кореї, на півночі В'єтнаму, на східних берегах Японії і Курильських островів. Не залишають вони в спокої і Приморський крайУкаіни, а також Сахалін і Камчатку.

Назва "тайфун" по-китайськи означає "сильний вітер" і використовується для позначення тропічних циклонів, що буянили в тільки що перерахованих районах. Циклони подібної сили, які вирують в східній частині Тихого океану і в Атлантиці, називають ураганами, а такі ж явища у берегів Індії називають штормами або просто циклонами.

Циклони виникають і в помірних широтах, хоча значно рідше, ніж в тропічних. Звичайно, не кожен циклон набирає ураганну силу і перетворюється в тайфун. Щорічно на земній кулі нуртує в середньому 20-25 тайфунів.

Циклони - це гігантські обурення атмосферного повітря, пов'язані з різкими коливаннями тиску і температури повітряних мас. Ці коливання, а значить, і коливання погоди в величезних районах Землі, залежать в основному від взаємодії океану і атмосфери, від характеру обміну енергією і вологою між ними. Механізм зародження циклонів не зовсім ясний. Дуже складно з достатнім ступенем вірогідності визначити, де і коли виникне циклон, тому що серед інших факторів необхідно враховувати не тільки загальний характер циркуляції атмосфери, а й особливості повітряних течій в кожному конкретному районі. Дослідження циклонів утруднені, зокрема, і тим, що зазвичай не вдається своєчасно доставити наукову апаратуру до місця події: циклони існують лише кілька діб (по крайней мере - в початковій стадії). Крім того, на Землі, особливо в акваторії океанів, є чимало важкодоступних районів, куди доставити наукову апаратуру взагалі немає можливості.

В останні роки дослідження циклонів стають більш ефективними за рахунок використання спеціальних Аерозонд, оснащених необхідними вимірювальними приладами і спускаються по команді з Землі з космічних апаратів, які виробляють моніторинг відповідних районів акваторії Світового океану.

>>> Читайте далі: Полярні сяйва, сріблясті хмари.