Смерчи - Дмитрий Васильевич Наливкин
Точные измерения скорости вращения обломков редки и дают разные результаты: 180, 306, 382, 540 и даже 720 км/ч [Brooks, 1951].
Подъем и перенос тяжелых предметов убеждают, что скорости вращения в воронке значительно изменяются. Нижняя часть ее вращается быстрее верхней. Она способна поднять тяжелые и большие предметы, в том числе людей и животных, но высота подъема не превышает немногих десятков метров. Выше вращение становится медленнее, большие предметы выбрасываются из воронки и падают на землю. В облако поднимаются только предметы не тяжелее нескольких килограммов.
У расплывчатых смерчей распределение скорости такое же, как у ураганов. В центре, ближе к внутренней полости, скорости громадны, поэтому расплывчатые смерчи иногда бывают разрушительными, например смерч Трех Штатов или мэттунский.
Интересны случаи, когда материнское облако опускается на землю, воронка отсутствует совсем и облако медленно ползет по земле. Разрушения при этом не уменьшаются, а иногда даже увеличиваются. Это показывает, что вращение с громадной скоростью свойственно не только воронке, но и той части материнского облака, с которой она связана.
Каскад представляет собой облако или столб пыли водяных брызг у основания воронки смерчей. Он напоминает речные каскады, особенно когда состоит из пыли и обломков зданий. Первоначально название «каскад» было дано тем массам брызг, которые поднимаются вверх, иногда на высоту в несколько десятков метров, когда смерч касается поверхности моря, озера или реки. Падая обратно в море, они действительно напоминают настоящие речные каскады. Позже это название было распространено на наземные смерчи, которые, касаясь поверхности земли, поднимают вверх массы пыли, сухих листьев и мелких обломков. Падая вниз, они похожи на настоящие каскады.
Каскад образуется почти каждым смерчем и представляет собой явление, наблюдавшееся тысячи раз. Тем не менее природа его и причины образования до сих пор не разгаданы. Дело в том, что каскад создается восходящими токами воздуха, порой очень сильными. Эти токи идут вне воронки смерча. Изучение их, как и всего, что связано с телом смерча, исключительно трудно и просто опасно. Осуществить необходимые наблюдения в ближайшем будущем вряд ли возможно. Пока приходится ограничиваться только их описанием.
У известных смерчей в Небраске 1955 г. ширина одного каскада достигала 1092 м, высота — 260 м, а ширина воронки — всего 70 м; ширина другого каскада была громадна — 1700 м, а воронки — лишь 220 м. Подобной ширины каскад достигает редко.
Каскад у водяного смерча на реке Янцзы, недалеко от Шанхая, отличался очень большой высотой, несколько сот метров, при небольшой ширине. Он сужался у основания, а вверху расширялся, и вода падала обратно в реку. Сама воронка была длинной, узкой, столбообразной. При образовании таких высоких и узких каскадов вокруг воронки возникают дополнительные вихри, поднимающие брызги.
Такие крайности редки. Обычно каскады значительно меньше и по ширине, и по высоте: их размеры колеблются в пределах от нескольких метров до немногих десятков метров. Форма исключительно разнообразна, но в основном можно выделить две группы: узкие и широкие.
Высота узких каскадов значительно больше ширины. Они как бы вытягиваются вверх вдоль воронки, расширяясь у ее основания. На рисунке, изображающем водяной смерч 1964 г. в заливе Тампа во Флориде (фото 8), видно, как брызги каскада с расплывчатыми очертаниями облекают воронку и поднимаются почти до облака. При этом образуется нечто вроде футляра воронки. Подобные футляры нередко описываются в литературе. Одно из первых таких описаний относится к водяному смерчу 1780 г. у Ниццы, на побережье Средиземного моря (см. обложку). На рисунке видно, как воронка входит в раструб футляра, располагающийся почти у самого облака. Футляр начинается маленьким каскадом у основания воронки.
Еще более своеобразный каскад был у смерча 24 июня 1930 г. в штате Небраска. Форма воронки смерча представляла собой мощное, гладкое, хоботоподобное образование. Оно еще не коснулось земли и не замаскировано каскадом. На фото б видно, как воронка ударила о землю и подняла громадный, высокий и широкий, каскад черноземной пыли. Внизу он расплывчатый, просвечивающий, вверху суживающийся, уплотняющийся — настоящий футляр, сливающийся с материнским облаком. Воронка футляра уже не видна; футляр закапчивается округленным воротником. Возникает вопрос, нет ли на рисунке двух образований — футляра, спускающегося из облака, и каскада, поднимающегося навстречу ему с земли. Однако не исключено, что эти две части представляют единый каскад, окружающий воронку на всем ее протяжении.
ПУТИ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ СМЕРЧЕЙ
Пути и скорость движения смерчей, так же как и продолжительность их жизни, невелики. Самое большое расстояние, пройденное смерчем, равно примерно 500 км. Возможно, в отдельных случаях оно немного больше, чаще же значительно меньше. В штатах Канзас и Оклахома, где смерчи наиболее часты, максимальное расстояние составило 150–220 км, среднее — около 20 км.
У каждого смерча бывают две скорости — вращения и поступательного движения. Первая громадна, вторая меньше, в пределах от 0, когда смерч стоит на месте, что бывает крайне редко, до 240 км/ч, что тоже нечасто. Средняя скорость 50–60 км/ч. Скорость смерча определяется, конечно, скоростью движения грозового материнского облака. Путем смерча называется полоса на земной поверхности, несущая на себе следы разрушительной деятельности воронки.
По сравнению с ураганами и бурями смерчи обладают значительно меньшими размерами. Проф. С. П. Хромов в своем учебнике метеорологии [1964] справедливо называл их мелкомасштабными вихрями. Если поперечник путей ураганов измеряется обычно несколькими сотнями километров, то у смерчей он в 1000 раз меньше — 300–400 м, у расплывчатых смерчей — до 1,5–3 км, сужаясь у бичеподобных до 20–30 м и меньше.
С самолета путь смерча кажется тонкой светлой полоской. Наблюдатель, прошедший по ней, говорил, что будто гигантским пылесосом смели с земли всю растительность, рыхлую почву и все другие подвижные предметы. Смерч был с резкими очертаниями, гладкий, поэтому путь был
