Максим Жмакин - Природные катастрофы, потрясшие мир
Несмотря на то, что наука давно пытается отыскать способ воздействия на погоду и избавления человечества от постоянной угрозы, воз и ныне там — более-менее научились делать только долговременные прогноз места появления атмосферных феноменов и оценку степени опасности.
Работы по управлению погодой велись как в США, так и в СССР, и даже с некоторым успехом, но основной проблемой остается непредсказуемость результатов. Поиск рычагов воздействия на строптивую природу продолжается. По мере развития технологий, прежде всего связанных с запуском на орбиту планеты ее спутников и изучением космоса, возобновляются попытки дать ответ на все вопросы и наконец-то предотвращать катастрофы.
В последнее время наука достигла некоторых обнадеживающих результатов в объяснении причин образования ураганов и определении способов влияния на них, но по-прежнему неразрешенными остаются некоторые принципиальные вопросы.
Тропические циклоны
Самое теплое место на Земле — это тропики, там Солнце, находящееся в зените, отдает много тепла, нагревая поверхности воды и суши до высоких температур. Средним и полярным широтам тепла остается намного меньше, но, чтобы предотвратить перегрев в районе экватора и обеспечить более равномерный нагрев планеты, природа задействовала механизмы воздушных и морских течений (в частности, муссоны, пассаты, Гольфстрим), переносящих огромные массы воды и воздуха из одной части земного шара в другие. Однако они слишком медлительны, чтобы быть достаточно эффективными, и не справляются в полной мере с задачей глобального перераспределения тепла.
В качестве дополнительных мер выступают тропические циклоны, представляющие собой вихревые потоки в атмосфере, которые помогают скорейшим и эффективным способом отвести солнечную энергию из экваториальной зоны.
В общем виде тропические циклоны образуются под действием одной из сил инерции (силы Кориолиса), возникающей при вращении планеты, а также в результате трения воздушных масс о поверхность суши (океана). Кроме того, в Мировом океане обнаружены 7 зон их зарождения, расположенных на некотором расстоянии от экватора в обе стороны. Здесь вода регулярно прогревается до температуры выше средней на несколько десятков метров вглубь.
Ежегодно отмечается появление примерно 80 тропических циклонов, сопровождающихся штормовыми и ураганными ветрами. Считать их начали с середины XIX в. На первом месте по числу ураганов (26) стоит 2005 г., на 2-м месте (21) — 1933 г.
Особый интерес для ученых представляют сериальные тайфуны, которые, как и ураганы, развиваются из циклонов, но только из восточноазиатских. В этом случае несколько тайфунов возникают друг за другом в течение пары дней в одном и том же месте. Чисто теоретически данное явление практически невозможно, ведь тайфун существенно снижает температуру воды, поэтому для возникновения нового она становится слишком низкой. Дело оказалось в том, что области зарождения этих тайфунов находятся над активными геологическими разломами (их пересечением с рифтовыми долинами срединно-океанических хребтов) на дне океана.
Космические спутники помогли разобраться с маршрутами следования тайфунов. Сначала восточные ветры (пассаты) гонят их на запад, однако через определенное время силы Кориолиса меняют направление тайфунов на северное и далее — на восточное. Таким' витиеватым образом перемещается основная масса тайфунов.
Ученые вынесли заключение: движение этих атмосферных феноменов в основном упорядочено и на первый взгляд соответствует ориентации главных разломных структур планетарной сети трещиноватости.
В движении тайфунов наблюдаются своеобразные точки перепутий и поворотов. При приближении к ним циклон тормозит, бывает, что он стоит на месте целыми днями, после чего идет дальше, круто сменив направление. Около этих точек тайфуны способны петлять, кружить, возвращаясь к ним. Заранее узнать, какое именно направление они изберут, не представляется возможным.
Однако если посмотреть более широко, то в глаза бросается наличие по пути следования тайфунов геологических разломов на дне океана, над которыми разрушается озоновый слой, идет нагревание воды и воздуха, поэтому снижается давление и формируется своеобразный коридор, облегчающий движение тайфунов.
Цунами способны появиться не только в океане, но и в морях. Например, Норвегия находится в зоне повышенной опасности из-за возможных подводных оползней в Северном море. По некоторым данным, когда-то огромные волны опустошали побережья Швеции и Шотландии. Цунами возможны в Средиземном, Черном и даже в Каспийском морях.
Вероятно, по этой причине в другой части Тихого океана ураганы так «любят» Новый Орлеан. Они просто следуют над тектоническим разломом, вдоль которого расположена долина реки Миссисипи. Данный разлом проходит по дну Мексиканского залива, направляясь от Гаваны на Кубе к Новому Орлеану в США.
При бурном зарождении циклонов наблюдаются низкие значения общего содержания озона. Однако увеличение количества ураганов в последние несколько десятков лет нельзя списывать лишь на глобальное потепление (само потепление похоже на следствие каких-то глобальных процессов, связанных с Землей в целом, а не с человеческим фактором). Наряду с ураганной активностью произошел рост числа прочих стихийных бедствий, напрямую не связанных с температурой окружающей среды.
В случае обоснования связи между активными тектоническими разломами, выделяющими газы, и областями пониженного содержания озона станет понятно, почему число ураганов увеличилось, — повысились выбросы водорода из жидкого ядра Земли. Над зонами выброса интенсивно разрушается озоновый слой. Сквозь появляющиеся «прорехи» к поверхности Земли проникает больше солнечной энергии (радиации), которая нагревает воду. Отсюда и циклоны.
В этой связи мощные разрушительные и ужасные тропические штормы и ураганы следует воспринимать прежде всего как неизбежные и довольно полезные явления погоды, с помощью которых осуществляется быстрый перенос тепла, без чего Земля получит «тепловой удар», а для ее обитателей это станет пострашнее любого урагана. Конечно, это не значит, что с их разрушительной силой ничего нельзя поделать. Например, молнии — обязательный и полезный этап развития грозы, но додумался же американец Б. Франклин до молниеотвода (по неизвестной науке причине часто именуемого громоотводом) и устранил опасность.
Европейцы столкнулись с явлением тропических ураганов в Атлантике после того, как была открыта Америка. В Новый Свет отправлялись многочисленные корабли, но до желанных берегов добирались не все, погибая от свирепых бурь, которые британский адмирал Ф. Бофорт назвал ураганами. Можно вспомнить классическое произведение У. Шекспира «Буря», являющееся в своем роде историческим свидетельством урагана 1609 г., вставшего на пути кораблей колонистов, которые были вынуждены высадиться на необитаемых Бермудских островах. Что касается ужасных тайфунов, свирепствующих в Тихом и Индийском океанах, то о них знали уже давно.
Адмирал Бофорт в 1802 г. предложил своеобразную классификацию: под штормом он имел в виду тропический циклон со скоростью ветра свыше 17 м/с, под ураганом — более 33 м/с (не выдерживают и рвутся паруса), в главном урагане воздух движется со скоростью более 50 м/с (200 км/ч). Причем отмечалось, что максимальная скорость ветра могла достигать 550 км/ч.
В 1831 г. молодой американский исследователь У. Редфилд впервые свел воедино собранную информацию об ураганах в Атлантике, сделал правильное их описание как единых спиральных структур, а также создал циркуляционную модель тропических циклонов.
Однако полноценное и всестороннее изучение этого явления, с которого и начались попытки взять ураганную силу под контроль, стало возможным лишь в XX столетии, а наиболее полно — во 2-й его половине, когда на околоземную орбиту были выведены спутники. Они помогли зафиксировать этапы становления и развития ураганов и определить их маршруты. Сейчас функционирует широкая сеть служб наблюдений за ураганами.
Надо сказать, что разрушительные ураганы и раньше приводили к немалым жертвам, однако в конце XX в. частота и интенсивность этих стихийных бедствий увеличились: материальный ущерб стал исчисляться миллиардами долларов, а жертвы среди людей — многими тысячами. В этом смысле больше страдают страны Карибского бассейна, Центральной Америки и США. Здесь со страхом ждут ежегодного сезона ураганов. Причем в последнее время имеют место целые цепочки ураганов, которые следуют друг за другом по одному пути.
Природа урагана
Условия возникновения тропического циклона, превращающегося в ураган, определены достаточно ясно. Прежде всего это высокая температура воды — не ниже 26 °С. Дело в том, что при интенсивном испарении влаги с поверхности океана происходит напитывание вихря водяным паром. Другое — не слишком явное, но также необходимое условие— это небольшой перепад скорости ветра по высоте вихря, что не позволяет ему разделиться на мелкие циклоны. Указываются и различные дополнительные факторы, например значительная разница температур поверхности океана, концентрация кучевых облаков и др. Есть основания утверждать, что присутствует взаимосвязь между ураганами и остальными погодными явлениями — движением ветров в стратосфере, образованием дождей в Западной Африке, феноменом Эль-Ниньо (о загадочном потеплении воды в Тихом океане — чуть ниже).
