Открыть сервисСервис

Торнадо: природа, устройство, опасность

Торнадо — это вращающийся воздушный столб, соединяющий грозовое облако с поверхностью земли, сопровождающийся сильным ветром и пониженным давлением в центре. Торнадо возникает внутри мощных кучево-дождевых (грозовых) облаков и представляет собой один из самых энергоносных атмосферных явлений: скорость ветра в воронке может достигать 130 м/с и более, что сопоставимо с тропическими ураганами высших категорий.

Происхождение термина

Слово «торнадо» происходит от испанского tornar — «вращаться». В русском языке закрепилось также название «смерч» — от старославянского «смрьчь», то есть «вихрь». В бытовой речи эти слова часто используются как синонимы, однако в русскоязычной метеорологии принято разделять их по размеру: «смерчом» обычно называют вращающиеся столбы диаметром до 100 метров, а «торнадо» — более крупные вихри, часто связанные с мезоциклонами.

Условия возникновения

Для образования торнадо необходимы три условия:

  1. Влажный и неустойчивый воздух у поверхности — источник энергии в виде испаряющейся влаги.
  2. Сильный вертикальный ветровой сдвиг — изменение скорости и направления ветра с высотой, создающее вращение воздушных потоков.
  3. Подъёмный поток внутри грозового облака, «растягивающий» вращение в вертикальном направлении.

В средних широтах эти условия чаще всего выполняются в тёплое полугодие, когда тёплые влажные воздушные массы сталкиваются с холодными фронтами. В России торнадо относительно часто наблюдаются в Поволжье, на Северном Кавказе, в Центральной чернозёмной полосе, а также на юге Сибири.

Как устроен торнадо

Торнадо формируется внутри так называемого суперячейкового шторма (суперячейки) — грозового облака, внутри которого вращается восходящий поток (мезоциклон). По мере усиления вращения нижняя часть облака вытягивается вниз в виде воронки. Когда воронка касается земли, начинается собственно торнадо.

Строение типичного торнадо:

  • Воронка — видимая часть, заполненная конденсированными каплями воды и пылью.
  • Восходящий поток — воздух, закручивающийся вокруг вертикальной оси со скоростью, растущей к центру.
  • Нисходящий поток — холодный воздух, стекающий по внешней стороне вихря.

В центре торнадо давление резко падает, что приводит к резкому расширению и охлаждению воздуха и образованию характерного конденсационного столба. Именно падение давления, а не сам ветер, разрушает здания изнутри.

Шкала Фудзиты

Для классификации торнадо по разрушительной силе используется шкала Фудзиты (F-шкала), предложенная японским метеорологом Тэцую Фудзитой в 1971 году:

КатегорияСкорость ветра, м/сХарактер разрушений
F018–33Обломанные ветви, повреждённые вывески
F133–50Срыв крыши, опрокинутые трейлеры
F251–69Сорванные крыши, перевёрнутые автомобили
F370–89Тяжёлые повреждения зданий, вырванные деревья
F490–111Крепкие дома разрушены до основания
F5112–148Стальные конструкции деформированы

В 2007 году была введена улучшенная Enhanced Fujita Scale (EF), использующая индикаторы повреждений для более точной оценки. В России для оценки интенсивности вихрей применяется шкала Торошина, разработанная советским метеорологом Николаем Торошиным.

Торнадо в России

На территории России ежегодно фиксируется от 20 до 50 торнадо, что значительно меньше, чем в США (около 1200 в год), однако отдельные случаи бывают разрушительными. Наиболее известные:

  • Смерч в Ижевске (1950) — один из самых сильных вихрей в истории страны, скорость ветра превысила 40 м/с.
  • Торнадо в Ейске (2009) — вихрь категории F2 прошёл через город, повредив десятки зданий.
  • Смерч в Ярославле (1984) — разрушил часть жилых кварталов.

Мировые «рекорды»

Самая активная в мире зона торнадо — Аллея торнадо (Tornado Alley) на центральных равнинах США, где ежегодно фиксируется более тысячи вихрей. Рекордное число торнадо за один день — 362, зарегистрировано 27 апреля 2011 года в восточных штатах США. Самый мощный подтверждённый торнадо — вихрь 3 мая 1999 года в Оклахоме со скоростью ветра 134 м/с (категория F5).

Опасность и защита

Основные опасности торнадо:

  • Разрушение зданий и инфраструктуры ветром и летящими обломками.
  • Падение деревьев и линий электропередачи.
  • Наводнения из-за ливневых осадков, сопровождающих шторм.

Рекомендации при приближении торнадо: укрыться в подвале, внутренней комнате на первом этаже, вдали от окон; в поле — лечь в низину или кювет и защитить голову. В России оповещение о торнадо передаётся через систему «Российской противопожарной службы» и региональные центры Гидрометцентра.

Интересные факты

  • Торнадо может иметь не только вертикальную, но и изогнутую форму — вихрь «наклоняется» под действием ветрового сдвига.
  • Внутри торнадо иногда возникают вторичные вихри — «дочерние» смерчи.
  • Торнадо над водой называют акваторным торнадо (в России — «морской смерч»); они часто наблюдаются в Чёрном и Азовском морях.
  • В 2013 году учёные подтвердили наличие молний внутри торнадо, что позволило использовать радиолокацию для их обнаружения.

Источники:

  • Гидрометеорологический центр России. Методические указания по наблюдению за атмосферными вихрями.
  • Fujita T. T. Tornadoes and Downbursts in the Context of Generalized Planetary Scales. — University of Chicago, 1981.
  • Торошин Н. А. Микрометеорология. — Л.: Гидрометеоиздат, 1994.
  • Монин А. С. Введение в теорию климатов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
  • NOAA Storm Prediction Center. Annual Tornado Statistics.
Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru