Ανεμοστρόβιλοι και Ανεμοστρόβιλοι.Ανεμοστρόβιλος (συνώνυμα - ανεμοστρόβιλος, θρόμβος, μεσο-τυφώνας) είναι ένας πολύ ισχυρός περιστρεφόμενος ανεμοστρόβιλος με οριζόντιες διαστάσεις μικρότερες από 50 km και κάθετες διαστάσεις μικρότερες από 10 km, με ταχύτητες ανέμου τυφώνα άνω των 33 m/s. Η ενέργεια ενός τυπικού ανεμοστρόβιλου με ακτίνα 1 km και μέση ταχύτητα 70 m/s, σύμφωνα με τους S.A. Arsenyev, A.Yu. Gubar και V.N. ατομική βόμβα, ανατινάχτηκε από τις Ηνωμένες Πολιτείες κατά τη διάρκεια των δοκιμών Trinity στο Νέο Μεξικό στις 16 Ιουλίου 1945. Η μορφή των ανεμοστρόβιλων μπορεί να είναι διαφορετική - μια στήλη, ένας κώνος, ένα ποτήρι, ένα βαρέλι, ένα σχοινί σαν μαστίγιο, μια κλεψύδρα, το κέρατα του "διαβόλου", κ.λπ., αλλά πιο συχνά οι ανεμοστρόβιλοι έχουν τη μορφή περιστρεφόμενου κορμού, σωλήνα ή χοάνης που κρέμεται από το μητρικό σύννεφο (εξ ου και τα ονόματά τους: tromb - στα γαλλικά σωλήνας και ανεμοστρόβιλος - στα ισπανικά περιστρεφόμενος). Οι παρακάτω φωτογραφίες δείχνουν τρεις ανεμοστρόβιλους στις ΗΠΑ: με τη μορφή ενός κορμού, μιας στήλης και μιας κολόνας τη στιγμή που αγγίζουν την επιφάνεια της γης καλυμμένη με γρασίδι (το δευτερεύον σύννεφο με τη μορφή καταρράκτη σκόνης δεν σχηματίζεται κοντά στην επιφάνεια της γης). Η περιστροφή στους ανεμοστρόβιλους συμβαίνει αριστερόστροφα, όπως στους κυκλώνες του βόρειου ημισφαιρίου της Γης.
Στην ατμοσφαιρική φυσική, οι ανεμοστρόβιλοι ταξινομούνται ως κυκλώνες μέσης κλίμακας και πρέπει να διακρίνονται από τους συνοπτικούς κυκλώνες μεσαίου γεωγραφικού πλάτους (μέγεθος 1500–2000 km) και τους τροπικούς κυκλώνες (μέγεθος 300–700 km). Οι κυκλώνες μεσοκλίμακας (από το ελληνικό meso - ενδιάμεσο) αναφέρονται στο μέσο της περιοχής μεταξύ τυρβωδών δίνων με μεγέθη της τάξης των 1000 m ή λιγότερο και τροπικών κυκλώνων που σχηματίζονται στη ζώνη σύγκλισης (σύγκλισης) των εμπορικών ανέμων στο 5 μοίρες βόρειου γεωγραφικού πλάτους και άνω, έως και 30ο βαθμό γεωγραφικού πλάτους. Σε ορισμένους τροπικούς κυκλώνες, ο άνεμος φτάνει σε ταχύτητες τυφώνων 33 m/s ή περισσότερο (έως 100 m/s) και στη συνέχεια μετατρέπονται σε τυφώνες του Ειρηνικού, τυφώνες του Ατλαντικού ή αυστραλιανά τροχοφόρα.
Ο τυφώνας είναι μια κινεζική λέξη, μεταφράζεται ως «ο άνεμος που χτυπάει». Ο τυφώνας μεταγράφεται στα ρωσικά Αγγλική λέξητυφώνας. Σε μεγάλους συνοπτικούς κυκλώνες μεσαίων γεωγραφικών πλάτη, ο άνεμος φτάνει σε ταχύτητα καταιγίδας (από 15 έως 33 m/s), αλλά μερικές φορές μπορεί να γίνει τυφώνας και εδώ, δηλ. υπερβαίνει το όριο των 33 m/s. Οι συνοπτικοί κυκλώνες σχηματίζονται σε μια ζωνική ατμοσφαιρική ροή που κατευθύνεται στην τροπόσφαιρα των μεσαίων γεωγραφικών πλάτη του βόρειου ημισφαιρίου από τα δυτικά προς τα ανατολικά, ως πολύ μεγάλα πλανητικά κύματα με μέγεθος συγκρίσιμο με την ακτίνα της Γης (6378 km - η ισημερινή ακτίνα). Τα πλανητικά κύματα προκύπτουν σε μια περιστρεφόμενη, σφαιρική Γη και σε άλλους πλανήτες (για παράδειγμα, στον Δία) υπό την επίδραση μιας αλλαγής της δύναμης Coriolis με γεωγραφικό πλάτος και (ή) μιας ανομοιογενούς τοπογραφίας (ορογραφίας) της υποκείμενης επιφάνειας. Η σημασία των πλανητικών κυμάτων για την πρόγνωση του καιρού αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1930 από τους Σοβιετικούς επιστήμονες E.N. Blinova και I.A. Kibel, καθώς και τον Αμερικανό επιστήμονα K. Rossby, επομένως τα πλανητικά κύματα ονομάζονται μερικές φορές κύματα Blinova-Rossby.
Οι ανεμοστρόβιλοι σχηματίζονται συχνά σε τροποσφαιρικά μέτωπα - διεπαφές στο κατώτερο στρώμα 10 χιλιομέτρων της ατμόσφαιρας που διαχωρίζουν τις μάζες αέρα με διαφορετικές ταχύτητες ανέμου, θερμοκρασίες και υγρασία αέρα. Στην περιοχή του ψυχρού μετώπου (ο κρύος αέρας ρέει πάνω στον θερμό αέρα), η ατμόσφαιρα είναι ιδιαίτερα ασταθής και σχηματίζει πολλές ταχέως περιστρεφόμενες τυρβώδεις δίνες στο μητρικό νέφος του ανεμοστρόβιλου και κάτω από αυτό. Ισχυρά ψυχρά μέτωπα σχηματίζονται την άνοιξη, το καλοκαίρι και το φθινόπωρο. Διαχωρίζουν, για παράδειγμα, τον κρύο και τον ξηρό αέρα από τον Καναδά από τον ζεστό και υγρό αέρα από τον Κόλπο του Μεξικού ή από τον Ατλαντικό (Ειρηνικό) Ωκεανό πάνω από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις μικρών ανεμοστρόβιλων σε καθαρό καιρό, απουσία νεφών πάνω από την υπερθερμασμένη επιφάνεια της ερήμου ή του ωκεανού. Μπορούν να είναι εντελώς διάφανα και μόνο το κάτω μέρος, σκονισμένο με άμμο ή νερό, τα κάνει ορατά.
Ανεμοστρόβιλοι παρατηρούνται επίσης σε άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, για παράδειγμα, στον Ποσειδώνα και τον Δία. Οι M.F.Ivanov, F.F.Kamenets, A.M.Pukhov και V.E.Fortov μελέτησαν τον σχηματισμό δομών δίνης που μοιάζουν με ανεμοστρόβιλο στην ατμόσφαιρα του Δία όταν θραύσματα του κομήτη Shoemaker-Levy έπεσαν πάνω του. Στον Άρη, ισχυροί ανεμοστρόβιλοι δεν μπορούν να συμβούν λόγω της σπάνιας ατμόσφαιρας και πολύ χαμηλή πίεση. Αντίθετα, στην Αφροδίτη η πιθανότητα ισχυρών ανεμοστρόβιλων είναι μεγάλη, αφού έχει πυκνή ατμόσφαιρα, που ανακαλύφθηκε το 1761 από τον M.V. Lomonosov. Δυστυχώς, στην Αφροδίτη, ένα συνεχές στρώμα νεφών πάχους περίπου 20 km κρύβει τα κατώτερα στρώματά του για τους παρατηρητές στη Γη. Σοβιετικοί αυτόματοι σταθμοί (AMS) τύπου Venus και αμερικανικοί AMS των τύπων Pioneer και Mariner εντόπισαν ανέμους έως και 100 m/s στα σύννεφα αυτού του πλανήτη με πυκνότητα αέρα 50 φορές μεγαλύτερη από την πυκνότητα αέρα στη Γη στο επίπεδο της θάλασσας , αλλά δεν παρατήρησαν ανεμοστρόβιλους. Ωστόσο, η παραμονή του AMS στην Αφροδίτη ήταν σύντομη και μπορούμε να αναμένουμε αναφορές για ανεμοστρόβιλους στην Αφροδίτη στο μέλλον. Είναι πιθανό ότι οι ανεμοστρόβιλοι στην Αφροδίτη συμβαίνουν στην οριακή ζώνη που χωρίζει τη σκοτεινή ψυχρή πλευρά ενός πλανήτη που περιστρέφεται πολύ αργά από την πλευρά που φωτίζεται και θερμαίνεται από τον Ήλιο. Αυτή η υπόθεση υποστηρίζεται από την ανακάλυψη κεραυνών στην Αφροδίτη και τον Δία, τους συνήθεις δορυφόρους ανεμοστρόβιλων και ανεμοστρόβιλων στη Γη.
Οι ανεμοστρόβιλοι και οι ανεμοστρόβιλοι πρέπει να διακρίνονται από τις καταιγίδες που σχηματίζονται σε ατμοσφαιρικά μέτωπα, που χαρακτηρίζονται από ταχεία (μέσα σε 15 λεπτά) αύξηση της ταχύτητας του ανέμου έως και 33 m/s και στη συνέχεια μείωσή του σε 1–2 m/s (επίσης μέσα σε 15 λεπτά). . Οι καταιγίδες σπάνε δέντρα στο δάσος, μπορούν να καταστρέψουν μια ελαφριά κατασκευή και στη θάλασσα μπορεί ακόμη και να βυθίσουν ένα πλοίο. Στις 19 Σεπτεμβρίου 1893 το θωρηκτό «Mermaid» στη Βαλτική Θάλασσα ανατράπηκε από βροχόπτωση και αμέσως βυθίστηκε. Σκοτώθηκαν 178 μέλη του πληρώματος. Ορισμένες καταιγίδες που προέρχονται από ψυχρό μέτωπο φτάνουν στο στάδιο του ανεμοστρόβιλου, αλλά είναι συνήθως πιο αδύναμες και δεν σχηματίζουν χοάνες αέρα.
Η πίεση του αέρα στους κυκλώνες μειώνεται, αλλά στους ανεμοστρόβιλους η πτώση πίεσης μπορεί να είναι πολύ ισχυρή, έως και 666 mbar σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση 1013,25 mbar. Η μάζα του αέρα σε έναν ανεμοστρόβιλο περιστρέφεται γύρω από ένα κοινό κέντρο («το μάτι της καταιγίδας», όπου υπάρχει ηρεμία) και η μέση ταχύτητα του ανέμου μπορεί να φτάσει τα 200 m/s, προκαλώντας καταστροφικές καταστροφές, συχνά με ανθρώπινα θύματα. Μέσα στον ανεμοστρόβιλο υπάρχουν μικρότερες τυρβώδεις δίνες που περιστρέφονται με ταχύτητα που υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου (320 m/s). Οι υπερηχητικές ταραχώδεις δίνες συνδέονται με τα πιο κακά και σκληρά κόλπα ανεμοστρόβιλων και ανεμοστρόβιλων, που σκίζουν ανθρώπους και ζώα ή κόβουν το δέρμα και το δέρμα τους. Η μειωμένη πίεση στο εσωτερικό των ανεμοστρόβιλων και των ανεμοστρόβιλων δημιουργεί ένα «φαινόμενο αντλίας», δηλ. ανάσυρση του ατμοσφαιρικού αέρα, του νερού, της σκόνης και αντικειμένων, ανθρώπων και ζώων στον θρόμβο. Το ίδιο αποτέλεσμα οδηγεί στην άνοδο και την έκρηξη των σπιτιών που πέφτουν σε μια χοάνη κατάθλιψης.
Η κλασική χώρα των ανεμοστρόβιλων είναι οι ΗΠΑ. Για παράδειγμα, το 1990, καταγράφηκαν 1100 καταστροφικοί ανεμοστρόβιλοι στις ΗΠΑ. Ένας ανεμοστρόβιλος στις 24 Σεπτεμβρίου 2001 πάνω από ένα γήπεδο ποδοσφαίρου στο College Park στην Ουάσιγκτον προκάλεσε 3 θανάτους, τραυμάτισε πολλούς ανθρώπους και προκάλεσε εκτεταμένες ζημιές στο πέρασμά του. Πάνω από 22.000 άνθρωποι έμειναν χωρίς ρεύμα.
Στη Ρωσία, οι πιο διάσημοι ήταν οι ανεμοστρόβιλοι της Μόσχας του 1904, που περιγράφηκαν στα περιοδικά και τις εφημερίδες της πρωτεύουσας ως στοιχεία πολλών αυτόπτων μαρτύρων. Περιέχουν όλα τα κύρια χαρακτηριστικά των τυπικών ανεμοστρόβιλων της ρωσικής πεδιάδας, που παρατηρούνται σε άλλα μέρη της (Τβερ, Κουρσκ, Γιαροσλάβλ, Κοστρομά, Ταμπόφ, Ροστόφ και άλλες περιοχές).
Στις 29 Ιουνίου 1904, ένας συνηθισμένος συνοπτικός κυκλώνας πέρασε πάνω από το κεντρικό ευρωπαϊκό τμήμα της Ρωσίας. Ένα πολύ μεγάλο σύννεφο cumulonimbus με ύψος 11 km εμφανίστηκε στο δεξιό τμήμα του κυκλώνα. Βγήκε από την επαρχία Τούλα, πέρασε από τη Μόσχα και πήγε στο Γιαροσλάβλ. Το πλάτος του σύννεφου ήταν 15–20 km, αν κρίνουμε από το πλάτος της ζώνης της βροχής και του χαλαζιού. Όταν το σύννεφο πέρασε πάνω από τα περίχωρα της Μόσχας, στην κάτω επιφάνειά του παρατηρήθηκε η εμφάνιση και η εξαφάνιση χωνίων ανεμοστρόβιλου. Η κατεύθυνση της κίνησης των νεφών συνέπεσε με την κίνηση του αέρα στους συνοπτικούς κυκλώνες (αριστερόστροφα, δηλαδή στην προκειμένη περίπτωση από νοτιοανατολικά προς βορειοδυτικά). Στο κάτω επιφάνειαβροντή σύννεφα μικρά, φωτεινά σύννεφα γρήγορα και τυχαία μετακινήθηκαν μέσα διαφορετικές πλευρές. Σταδιακά, μια διατεταγμένη μέση κίνηση με τη μορφή περιστροφής γύρω από ένα κοινό κέντρο επιτέθηκε στις χαοτικές, ταραχώδεις κινήσεις του αέρα και ξαφνικά μια γκρίζα μυτερή χοάνη κρεμάστηκε από το σύννεφο. που δεν έφτασε στην επιφάνεια της Γης και τραβήχτηκε πίσω στο σύννεφο. Λίγα λεπτά μετά από αυτό, μια άλλη χοάνη εμφανίστηκε κοντά, η οποία γρήγορα μεγάλωσε σε μέγεθος και έπεσε προς τη Γη. Μια στήλη σκόνης σηκώθηκε προς το μέρος της, ολοένα και ψηλότερα. Λίγο ακόμα και τα άκρα και των δύο χωνίων συνδεδεμένα, στήλη ανεμοστρόβιλου προς την κατεύθυνση του σύννεφου, επεκτάθηκε προς τα πάνω και γινόταν όλο και πιο φαρδύ. Οι καλύβες πέταξαν στον αέρα, ο χώρος γύρω από το χωνί γέμισε με θραύσματα κτιρίων και σπασμένα δέντρα. Στα δυτικά, λίγα χιλιόμετρα μακριά, υπήρχε ένα άλλο χωνί, που επίσης συνοδευόταν από καταστροφές.
Μετεωρολόγοι των αρχών του 20ου αιώνα. η ταχύτητα του ανέμου στους ανεμοστρόβιλους της Μόσχας υπολογίστηκε στα 25 m / s, αλλά δεν υπήρχαν άμεσες μετρήσεις της ταχύτητας του ανέμου, επομένως αυτός ο αριθμός είναι αναξιόπιστος και θα πρέπει να αυξηθεί δύο έως τρεις φορές, αυτό αποδεικνύεται από τη φύση της ζημιάς, Για παράδειγμα, μια κυρτή σιδερένια σκάλα που μεταφέρθηκε στον αέρα, σκίστηκε στέγες σπιτιών, άνθρωποι και ζώα υψώθηκαν στον αέρα. Οι ανεμοστρόβιλοι της Μόσχας του 1904 συνοδεύτηκαν από σκοτάδι, τρομερό θόρυβο, βρυχηθμό, σφυρίχτρα και κεραυνούς. Βροχή και μεγάλο χαλάζι (400–600 g). Σύμφωνα με επιστήμονες του Ινστιτούτου Φυσικής και Αστρονομίας, 162 χιλιοστά βροχόπτωσης έπεσαν από ένα σύννεφο ανεμοστρόβιλου στη Μόσχα
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι τυρβώδεις δίνες μέσα στον ανεμοστρόβιλο, που περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα, έτσι ώστε η επιφάνεια του νερού, για παράδειγμα, στη Yauza ή στις λίμνες του Lublin, κατά τη διάρκεια του περάσματος του ανεμοστρόβιλου, πρώτα έβρασε και άρχισε να βράζει όπως στην ένα λέβητα. Στη συνέχεια, ο ανεμοστρόβιλος ρούφηξε νερό μέσα του και ο πυθμένας της δεξαμενής ή του ποταμού ήταν εκτεθειμένος.
Αν και η καταστροφική δύναμη των ανεμοστρόβιλων της Μόσχας ήταν σημαντική και οι εφημερίδες ήταν γεμάτες με τα ισχυρότερα επίθετα, πρέπει να σημειωθεί ότι σύμφωνα με την ταξινόμηση πέντε σημείων του Ιάπωνα επιστήμονα T. Fujita, αυτοί οι ανεμοστρόβιλοι ανήκουν στη μεσαία κατηγορία (F- 2 και F-3). Οι ισχυρότεροι ανεμοστρόβιλοι F-5 παρατηρούνται στις ΗΠΑ. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια ενός ανεμοστρόβιλου στις 2 Σεπτεμβρίου 1935 στη Φλόριντα, η ταχύτητα του ανέμου έφτασε τα 500 km / h και η πίεση του αέρα έπεσε στα 569 mm Hg. Αυτός ο ανεμοστρόβιλος σκότωσε 400 ανθρώπους και προκάλεσε πλήρη καταστροφή κτιρίων σε μια λωρίδα πλάτους 15–20 km. Η Φλόριντα ονομάζεται χώρα των ανεμοστρόβιλων για κάποιο λόγο. Εδώ, από τον Μάιο έως τα μέσα Οκτωβρίου, εμφανίζονται ανεμοστρόβιλοι καθημερινά. Για παράδειγμα, το 1964 καταγράφηκαν 395 ανεμοστρόβιλοι. Δεν φτάνουν όλοι στην επιφάνεια της Γης και προκαλούν καταστροφή.
Αλλά μερικοί, όπως ο ανεμοστρόβιλος του 1935, είναι εκπληκτικοί στη δύναμή τους.
Παρόμοιοι ανεμοστρόβιλοι παίρνουν τα ονόματά τους, για παράδειγμα, ο ανεμοστρόβιλος Tri-States στις 18 Μαρτίου 1925. Ξεκίνησε από το Μιζούρι, ακολούθησε μια σχεδόν άμεση διαδρομή σε όλο το Ιλινόις και κατέληξε στην Ιντιάνα. Η διάρκεια του ανεμοστρόβιλου είναι 3,5 ώρες, η ταχύτητα είναι 100 km/h, ο ανεμοστρόβιλος ταξίδεψε περίπου 350 km. Με εξαίρεση το αρχικό στάδιο, ο ανεμοστρόβιλος δεν έφυγε ποτέ από την επιφάνεια της Γης και κύλησε κατά μήκος της με την ταχύτητα ενός τρένου ταχυμεταφορών με τη μορφή ενός μαύρου, τρομερού, μανιωδώς περιστρεφόμενου σύννεφου. Σε μια περιοχή 164 τετραγωνικών μιλίων, όλα μετατράπηκαν σε χάος. Ο συνολικός αριθμός θανάτων - 695 άτομα, σοβαρά τραυματίες - 2027 άτομα, απώλειες ύψους περίπου 40 εκατομμυρίων δολαρίων, αυτά είναι τα αποτελέσματα του ανεμοστρόβιλου των Τριών Πολιτειών.
Οι ανεμοστρόβιλοι εμφανίζονται συχνά σε ομάδες των δύο, τριών και μερικές φορές περισσότερων μεσοκυκλώνων. Για παράδειγμα, στις 3 Απριλίου 1974, ξεπήδησαν πάνω από εκατό ανεμοστρόβιλοι που μαίνονταν σε 11 πολιτείες των ΗΠΑ. 24.000 οικογένειες επλήγησαν και η ζημιά υπολογίστηκε στα 70 εκατομμύρια δολάρια.Στην πολιτεία του Κεντάκι, ένας από τους ανεμοστρόβιλους κατέστρεψε τη μισή πόλη του Βρανδεμβούργου, ενώ είναι γνωστές και άλλες περιπτώσεις καταστροφής μικρών αμερικανικών πόλεων από ανεμοστρόβιλους. Για παράδειγμα, στις 30 Μαΐου 1879, δύο ανεμοστρόβιλοι, ακολουθούμενοι ο ένας μετά τον άλλο με μεσοδιάστημα 20 λεπτών, κατέστρεψαν την επαρχιακή πόλη Ίρβινγκ με 300 κατοίκους στο βόρειο Κάνσας. Ένα από τα ισχυρότερα στοιχεία που σχετίζονται με τον ανεμοστρόβιλο Irving μεγάλη δύναμηανεμοστρόβιλοι: μια χαλύβδινη γέφυρα μήκους 75 μέτρων στον ποταμό Bolshaya Golubaya σηκώθηκε στον αέρα και στρίφθηκε σαν σχοινί. Τα υπολείμματα της γέφυρας είχαν μετατραπεί σε μια πυκνή, συμπαγή δέσμη από χαλύβδινα χωρίσματα, ζευκτά και σχοινιά, σκισμένα και στριμμένα με τον πιο φανταστικό τρόπο. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνει την παρουσία υπερηχητικών στροβίλων μέσα στον ανεμοστρόβιλο. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η ταχύτητα του ανέμου αυξήθηκε όταν κατέβαινε από την ψηλή και απότομη όχθη του ποταμού. Οι μετεωρολόγοι γνωρίζουν την επίδραση της ενίσχυσης των συνοπτικών κυκλώνων μετά τη διέλευση οροσειρές, για παράδειγμα, τα Ουράλια ή τα Σκανδιναβικά βουνά. Μαζί με τους ανεμοστρόβιλους Irving, στις 29 και 30 Μαΐου 1879, δύο ανεμοστρόβιλοι Delphos εμφανίστηκαν δυτικά του Irving και ο ανεμοστρόβιλος του Lee στα νοτιοανατολικά. Συνολικά σε αυτές τις δύο μέρες, που είχαν προηγηθεί ένα πολύ ξηρό και ζεστός καιρόςστο Κάνσας, σημειώθηκαν 9 ανεμοστρόβιλοι.
Στο παρελθόν, οι ανεμοστρόβιλοι στις ΗΠΑ προκάλεσαν πολλά θύματα, γεγονός που οφειλόταν στην κακή γνώση αυτού του φαινομένου, τώρα ο αριθμός των θυμάτων από ανεμοστρόβιλους στις ΗΠΑ είναι πολύ μικρότερος - αυτό είναι το αποτέλεσμα των δραστηριοτήτων των επιστημόνων, της μετεωρολογικής υπηρεσίας των ΗΠΑ και ένα ειδικό κέντρο προειδοποίησης καταιγίδων που βρίσκεται στην Οκλαχόμα. Αφού λάβουν ένα μήνυμα για την προσέγγιση ενός ανεμοστρόβιλου, συνετοί πολίτες των ΗΠΑ κατεβαίνουν σε υπόγεια καταφύγια και αυτό σώζει τη ζωή τους. Ωστόσο, υπάρχουν και τρελοί ή ακόμα και «κυνηγοί ανεμοστρόβιλων» για τους οποίους αυτό το «χόμπι» μερικές φορές καταλήγει σε θάνατο. Ένας ανεμοστρόβιλος στην πόλη Shatursh στο Μπαγκλαντές στις 26 Απριλίου 1989 έπληξε το βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες ως τον πιο τραγικό στην ιστορία της ανθρωπότητας. Οι κάτοικοι αυτής της πόλης, έχοντας λάβει μια προειδοποίηση για έναν επικείμενο ανεμοστρόβιλο, τον αγνόησαν. Ως αποτέλεσμα, 1300 άνθρωποι πέθαναν.
Αν και πολλές ποιοτικές ιδιότητες των ανεμοστρόβιλων είναι πλέον κατανοητές, η ακριβής επιστημονική θεωρία, που επιτρέπει την πρόβλεψη των χαρακτηριστικών τους με μαθηματικούς υπολογισμούς, δεν έχει ακόμη δημιουργηθεί πλήρως. Οι δυσκολίες οφείλονται κυρίως στην έλλειψη δεδομένων μέτρησης για φυσικά μεγέθη μέσα σε έναν ανεμοστρόβιλο ( μέση ταχύτητακαι διεύθυνση ανέμου, πίεση και πυκνότητα αέρα, υγρασία, ταχύτητα και μέγεθος ανιούσας και φθίνουσας ροής, θερμοκρασία, μέγεθος και ταχύτητα περιστροφής τυρβωδών δίνων, προσανατολισμός τους στο διάστημα, ροπές αδράνειας, ροπές ώθησης και άλλα χαρακτηριστικά κίνησης ανάλογα με χωρικές συντεταγμένες και χρόνο) . Οι επιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους αποτελέσματα φωτογραφιών και κινηματογραφήσεων, λεκτικές περιγραφές αυτοπτών μαρτύρων και ίχνη δραστηριότητας ανεμοστρόβιλου, καθώς και αποτελέσματα παρατηρήσεων ραντάρ, αλλά αυτό δεν αρκεί. Ένας ανεμοστρόβιλος είτε παρακάμπτει τις τοποθεσίες με όργανα μέτρησης, είτε σπάει και παίρνει μαζί του τον εξοπλισμό. Μια άλλη δυσκολία είναι ότι η κίνηση του αέρα μέσα σε έναν ανεμοστρόβιλο είναι ουσιαστικά ταραχώδης. Η μαθηματική περιγραφή και υπολογισμός του ταραχώδους χάους είναι το πιο περίπλοκο και ακόμη μη πλήρως λυμένο πρόβλημα της φυσικής. Οι διαφορικές εξισώσεις που περιγράφουν μεσο-μετεωρολογικές διεργασίες είναι μη γραμμικές και, σε αντίθεση με τις γραμμικές εξισώσεις, δεν έχουν μία, αλλά πολλές λύσεις, από τις οποίες είναι απαραίτητο να επιλεγεί μια φυσικά σημαντική. Μόνο προς τα τέλη του 20ου αιώνα. Οι επιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους υπολογιστές που καθιστούν δυνατή την επίλυση προβλημάτων μεσο-μετεωρολογίας, αλλά η μνήμη και η ταχύτητά τους συχνά δεν επαρκούν.
Η θεωρία των ανεμοστρόβιλων και των τυφώνων προτάθηκε από τους Arseniev, A.Yu.Gubar, V.N. Nikolaevsky. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, οι ανεμοστρόβιλοι και οι ανεμοστρόβιλοι προκύπτουν από έναν ήσυχο (ταχύτητα ανέμου περίπου 1 m/s) μεσο-αντικυκλώνα (διαθέσιμος, για παράδειγμα, στο κατώτερο ή πλευρικό τμήμα ενός κεραυνού) με μέγεθος περίπου 1 km, ο οποίος γεμίζεται (με εξαίρεση την κεντρική περιοχή, όπου αναπαύεται ο αέρας) από ταχέως περιστρεφόμενες τυρβώδεις δίνες που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μεταφοράς ή της αστάθειας των ατμοσφαιρικών ρευμάτων στις μετωπικές περιοχές. Σε ορισμένες τιμές της αρχικής ενέργειας και της γωνιακής ορμής των τυρβωδών δίνων στην περιφέρεια του μητρικού αντικυκλώνα, η μέση ταχύτητα του ανέμου αρχίζει να αυξάνεται και αλλάζει την κατεύθυνση περιστροφής, σχηματίζοντας έναν κυκλώνα. Με την πάροδο του χρόνου, οι διαστάσεις του σχηματιζόμενου ανεμοστρόβιλου αυξάνονται, η κεντρική περιοχή («μάτι της καταιγίδας») γεμίζει με τυρβώδεις δίνες και η ακτίνα των μέγιστων ανέμων μετατοπίζεται από την περιφέρεια στο κέντρο του ανεμοστρόβιλου. Η πίεση του αέρα στο κέντρο του ανεμοστρόβιλου αρχίζει να πέφτει, σχηματίζοντας μια τυπική χοάνη κατάθλιψης. Η μέγιστη ταχύτητα ανέμου και η ελάχιστη πίεση στο μάτι της καταιγίδας επιτυγχάνονται 40 λεπτά 1,1 δευτερόλεπτο μετά την έναρξη της διαδικασίας σχηματισμού ανεμοστρόβιλου. Για το υπολογισμένο παράδειγμα, η μέγιστη ακτίνα ανέμου είναι 3 km με συνολικό μέγεθος ανεμοστρόβιλου 6 km, η μέγιστη ταχύτητα ανέμου είναι 137 m/s και η μεγαλύτερη ανωμαλία πίεσης (η διαφορά μεταξύ της τρέχουσας πίεσης και της κανονικής ατμοσφαιρικής πίεσης) είναι 250 mbar. Στο μάτι ενός ανεμοστρόβιλου, όπου η μέση ταχύτητα του ανέμου είναι πάντα μηδέν, οι τυρβώδεις δίνες φτάνουν μεγαλύτερα μεγέθηκαι ταχύτητα περιστροφής. Αφού φτάσει στη μέγιστη ταχύτητα του ανέμου, ο ανεμοστρόβιλος αρχίζει να εξασθενεί, αυξάνοντας το μέγεθός του. Η πίεση αυξάνεται, η μέση ταχύτητα του ανέμου μειώνεται και οι τυρβώδεις δίνες εκφυλίζονται, έτσι ώστε το μέγεθος και η ταχύτητα περιστροφής τους να μειώνονται. Ο συνολικός χρόνος ύπαρξης ανεμοστρόβιλου για το παράδειγμα που υπολογίστηκε από τους S.A. Arsenyev, A.Yu. Gubar και V.N. Nikolaevsky είναι περίπου δύο ώρες.
Η πηγή ενέργειας που τροφοδοτεί τον ανεμοστρόβιλο είναι οι έντονα περιστρεφόμενες τυρβώδεις δίνες που υπάρχουν στην αρχική τυρβώδη ροή.
Στην πραγματικότητα, στην προτεινόμενη θεωρία υπάρχουν δύο θερμοδυναμικά υποσυστήματα - το υποσύστημα Α αντιστοιχεί στη μέση κίνηση και το υποσύστημα Β περιέχει τυρβώδεις δίνες. Οι υπολογισμοί δεν έλαβαν υπόψη την εισροή νέων τυρβωδών δίνων στον ανεμοστρόβιλο από περιβάλλον(για παράδειγμα, θερμικά - επιπλέουν, περιστρεφόμενες μετααγωγικές φυσαλίδες σχηματίζονται στην υπερθερμασμένη επιφάνεια της Γης), επομένως το πλήρες σύστημα Α + Β είναι κλειστό και η συνολική κινητική ενέργεια ολόκληρου του συστήματος μειώνεται με το χρόνο λόγω των διεργασιών μοριακών και τυρβώδης τριβή. Ωστόσο, καθένα από τα υποσυστήματα είναι ανοιχτό σε σχέση με το άλλο και μπορεί να ανταλλάσσεται ενέργεια μεταξύ τους. Η ανάλυση δείχνει ότι εάν οι τιμές των παραμέτρων τάξης (ή, όπως ονομάζονται, οι κρίσιμοι αριθμοί ομοιότητας, από τους οποίους είναι πέντε θεωρητικά) είναι μικρές, τότε η μέση διαταραχή με τη μορφή αρχικού αντικυκλώνα δεν λαμβάνουν ενέργεια από τυρβώδεις δίνες και διασπάσεις υπό την επίδραση των διεργασιών διασποράς (διαχύσεως ενέργειας). Αυτή η λύση αντιστοιχεί στον θερμοδυναμικό κλάδο - η διασπορά τείνει να καταστρέψει οποιαδήποτε απόκλιση από την κατάσταση ισορροπίας και προκαλεί το θερμοδυναμικό σύστημα να επιστρέψει στην κατάσταση με μέγιστη εντροπία, δηλ. να ξεκουραστεί (εμφανίζεται μια κατάσταση θερμοδυναμικού θανάτου). Ωστόσο, δεδομένου ότι η θεωρία είναι μη γραμμική, αυτή η λύση δεν είναι μοναδική και επαρκώς μεγάλες αξίεςπαραμέτρους ελέγχου της τάξης, υπάρχει μια άλλη λύση - οι κινήσεις στο υποσύστημα Α εντείνονται και ενισχύονται λόγω της ενέργειας του υποσυστήματος Β. Εμφανίζεται μια τυπική δομή διάχυσης με τη μορφή ανεμοστρόβιλου, η οποία έχει υψηλό βαθμό συμμετρίας, αλλά είναι μακριά από την κατάσταση της θερμοδυναμικής ισορροπίας. Τέτοιες δομές μελετώνται με τη θερμοδυναμική των διεργασιών που δεν βρίσκονται σε ισορροπία. Για παράδειγμα, τα σπειροειδή κύματα χημικές αντιδράσεις, ανακαλύφθηκε και μελετήθηκε από τους Ρώσους επιστήμονες B.N. Belousov και A.M. Zhabotinsky. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η εμφάνιση παγκόσμιων ζωνικών ροών στην ηλιακή ατμόσφαιρα. Τροφοδοτούνται από συναγωγικά κύτταρα σε πολύ μικρότερη κλίμακα. Η μεταφορά στον Ήλιο συμβαίνει λόγω της ανομοιόμορφης θέρμανσης κατά μήκος της κατακόρυφου.
Τα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του αστεριού θερμαίνονται πολύ περισσότερο από τα ανώτερα στρώματα, τα οποία ψύχονται λόγω της αλληλεπίδρασης με το διάστημα.
Τα στοιχεία που λαμβάνονται στους υπολογισμούς είναι ενδιαφέρον να συγκριθούν με τα δεδομένα παρατήρησης του ανεμοστρόβιλου κατηγορίας F-5 της Φλόριντα του 1935, τα οποία περιγράφηκαν από τον Ερνστ Χέμινγουεϊ σε ένα φυλλάδιο Ποιος σκότωσε βετεράνους πολέμου στη Φλόριντα?. Η μέγιστη ταχύτητα ανέμου σε αυτόν τον ανεμοστρόβιλο υπολογίστηκε στα 500 km/h, δηλ. με 138,8 m/s. Η ελάχιστη πίεση που μετρήθηκε από τον μετεωρολογικό σταθμό στη Φλόριντα έχει πέσει στα 560 mmHg. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η πυκνότητα του υδραργύρου είναι 13,596 g/cm 3 και η επιτάχυνση ελεύθερης πτώσης είναι 980,665 m/s 2, είναι εύκολο να συμπεράνουμε ότι αυτή η πτώση αντιστοιχεί στην τιμή 980,665 13,596 56,9 = 758,65 mbar. Η ανωμαλία πίεσης 758,65–1013,25 έφτασε τα –254,6 mbar. Όπως φαίνεται, η συμφωνία μεταξύ θεωρίας και παρατηρήσεων είναι καλή. Αυτή η συμφωνία μπορεί να βελτιωθεί μεταβάλλοντας ελαφρά τις αρχικές συνθήκες που χρησιμοποιούνται στους υπολογισμούς. Η σύνδεση των κυκλώνων με τη μείωση της πίεσης του αέρα σημειώθηκε ήδη από το 1690 από τον Γερμανό επιστήμονα G.W. Leibniz. Έκτοτε, το βαρόμετρο παραμένει το απλούστερο και πιο αξιόπιστο όργανο για την πρόβλεψη της έναρξης και του τέλους ανεμοστρόβιλων και τυφώνων.
Η προτεινόμενη θεωρία καθιστά δυνατό τον εύλογο υπολογισμό και πρόβλεψη της εξέλιξης των ανεμοστρόβιλων, αλλά εγείρει επίσης πολλά νέα προβλήματα. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, για την εμφάνιση ενός ανεμοστρόβιλου απαιτούνται έντονα περιστρεφόμενες τυρβώδεις δίνες, η γραμμική ταχύτητα περιστροφής των οποίων μερικές φορές μπορεί να υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου. Υπάρχουν άμεσες ενδείξεις για την παρουσία υπερηχητικών στροβίλων που γεμίζουν τον αναδυόμενο ανεμοστρόβιλο; Δεν υπάρχουν ακόμη άμεσες μετρήσεις της ταχύτητας του ανέμου στους ανεμοστρόβιλους και οι μελλοντικοί ερευνητές θα πρέπει να τις λάβουν. Έμμεσες εκτιμήσεις μέγιστες ταχύτητεςοι άνεμοι μέσα στον ανεμοστρόβιλο δίνουν θετική απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Ελήφθησαν από ειδικούς στην αντοχή των υλικών με βάση τη μελέτη της κάμψης και της καταστροφής διαφόρων αντικειμένων που βρέθηκαν στα ίχνη των ανεμοστρόβιλων. Για παράδειγμα, αυγότρυπήθηκε με ένα ξερό φασόλι, έτσι ώστε το κέλυφος του αυγού γύρω από την τρύπα να παραμείνει ανέπαφο, όπως με το πέρασμα μιας σφαίρας περίστροφου. Συχνά υπάρχουν περιπτώσεις που μικρά βότσαλα περνούν μέσα από το ποτήρι χωρίς να τα καταστρέφουν γύρω από την τρύπα. Τεκμηριωμένη πολυάριθμα γεγονόταιπτάμενες σανίδες που διαπερνούν τους ξύλινους τοίχους των σπιτιών, άλλες σανίδες, δέντρα ή ακόμα και λαμαρίνες. Δεν παρατηρείται εύθραυστο κάταγμα. Κολλάνε σαν βελόνες σε μαξιλάρι, καλαμάκια ή θραύσματα δέντρων σε διάφορα ξύλινα αντικείμενα (σε τσιπς, φλοιούς, δέντρα, σανίδες). Η φωτογραφία δείχνει το κάτω μέρος του μητρικού νέφους από το οποίο σχηματίζεται ο ανεμοστρόβιλος. Όπως φαίνεται, είναι γεμάτο με περιστρεφόμενες κυλινδρικές τυρβώδεις δίνες.
Οι μεγάλες τυρβώδεις δίνες είναι ελαφρώς μικρότερες από το συνολικό μέγεθος ενός ανεμοστρόβιλου, αλλά μπορούν να σπάσουν, αυξάνοντας την ταχύτητα περιστροφής σε βάρος του μεγέθους τους (όπως ένας σκέιτερ στον πάγο αυξάνει την ταχύτητα περιστροφής πιέζοντας τα χέρια του στο σώμα) . Μια τεράστια φυγόκεντρος δύναμη εκτοξεύει αέρα από υπερηχητικές τυρβώδεις δίνες και μια περιοχή πολύ χαμηλής πίεσης δημιουργείται μέσα τους. Πολλοί σε ανεμοστρόβιλους και κεραυνούς.
Οι εκκενώσεις στατικού ηλεκτρισμού προκύπτουν συνεχώς λόγω της τριβής των ταχέως κινούμενων σωματιδίων του αέρα μεταξύ τους και της προκύπτουσας ηλεκτροδότησης του αέρα.
Οι ταραχώδεις δίνες, όπως και ο ίδιος ο ανεμοστρόβιλος, έχουν πολύ μεγάλη δύναμηκαι μπορεί να σηκώσει βαριά αντικείμενα. Για παράδειγμα, ένας ανεμοστρόβιλος στις 23 Αυγούστου 1953 στην πόλη Ροστόφ, στην περιοχή Γιαροσλάβλ, σήκωσε και πέταξε στην άκρη ένα πλαίσιο από ένα φορτηγό βάρους άνω του ενός τόνου κατά 12 μέτρα. Έχει ήδη αναφερθεί το περιστατικό με μια χαλύβδινη γέφυρα μήκους 75 μέτρων στριμμένη σε σφιχτή δέσμη. Οι ανεμοστρόβιλοι σπάνε δέντρα και τηλεγραφικούς στύλους σαν σπίρτα, τους ξεσκίζουν τα θεμέλια και στη συνέχεια σχίζουν σπίτια, ανατρέπουν τρένα, κόβουν χώμα από τα επιφανειακά στρώματα της Γης και μπορούν να ρουφήξουν εντελώς ένα πηγάδι, ένα μικρό τμήμα ενός ποταμού ή ωκεανού, λίμνη ή λίμνη, έτσι μετά από ανεμοστρόβιλους μερικές φορές βρέχει από ψάρια, βατράχους, μέδουσες, στρείδια, χελώνες και άλλους κατοίκους του υδάτινου περιβάλλοντος. Στις 17 Ιουλίου 1940, στο χωριό Meshchery, στην περιοχή Gorky, κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας, έβρεξε από αρχαία ασημένια νομίσματα του 16ου αιώνα. Είναι προφανές ότι τα πήραν από έναν θησαυρό θαμμένο ρηχά στο έδαφος και άνοιξε από ανεμοστρόβιλο. Οι τυρβώδεις ανεμοστρόβιλοι και τα καθοδικά ρεύματα αέρα στην κεντρική περιοχή του ανεμοστρόβιλου σπρώχνουν ανθρώπους, ζώα, διάφορα αντικείμενα και φυτά στο έδαφος. Ο επιστήμονας του Novosibirsk L.N. Gutman έδειξε ότι στο κέντρο ενός ανεμοστρόβιλου μπορεί να υπάρχει ένα πολύ στενό και ισχυρό ρεύμα αέρα που κατευθύνεται προς τα κάτω και στην περιφέρεια του ανεμοστρόβιλου η κατακόρυφη συνιστώσα της μέσης ταχύτητας ανέμου κατευθύνεται προς τα πάνω.
Υπάρχουν και άλλα προβλήματα που σχετίζονται με τυρβώδεις δίνες. φυσικά φαινόμεναπου συνοδεύουν τους ανεμοστρόβιλους. Η παραγωγή ήχου που ακούγεται ως σφύριγμα, σφύριγμα ή βουητό είναι συνηθισμένη για αυτό το φυσικό φαινόμενο. Μάρτυρες σημειώνουν ότι σε άμεση γειτνίαση με τον ανεμοστρόβιλο, η ένταση του ήχου είναι τρομερή, αλλά καθώς απομακρύνεται από τον ανεμοστρόβιλο, μειώνεται γρήγορα. Αυτό σημαίνει ότι στους ανεμοστρόβιλους, οι τυρβώδεις δίνες παράγουν ήχο υψηλής συχνότητας, ο οποίος διασπάται γρήγορα με την απόσταση, καθώς ο συντελεστής απορρόφησης των ηχητικών κυμάτων στον αέρα είναι αντιστρόφως ανάλογος του τετραγώνου της συχνότητας και αυξάνεται με την αύξησή του. Είναι πολύ πιθανό τα ισχυρά ηχητικά κύματα σε έναν ανεμοστρόβιλο να υπερβαίνουν εν μέρει το εύρος συχνοτήτων της ακουστικής ικανότητας του ανθρώπινου αυτιού (από 16 Hz έως 16 kHz), δηλ. είναι υπερήχων ή υπέρηχων. Δεν υπάρχουν μετρήσεις ηχητικών κυμάτων στους ανεμοστρόβιλους, αν και η θεωρία της παραγωγής ήχου από τυρβώδεις δίνες δημιουργήθηκε από τον Άγγλο επιστήμονα M. Lighthill τη δεκαετία του 1950.
Οι ανεμοστρόβιλοι δημιουργούν επίσης ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία και συνοδεύονται από κεραυνούς. Οι κεραυνοί μπάλας σε ανεμοστρόβιλους παρατηρήθηκαν επανειλημμένα. Μία από τις θεωρίες του σφαιρικού κεραυνού προτάθηκε από τον P. L. Kapitsa τη δεκαετία του 1950 κατά τη διάρκεια πειραμάτων σχετικά με τη μελέτη των ηλεκτρονικών ιδιοτήτων των αραιωμένων αερίων σε ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία της περιοχής συχνοτήτων μικροκυμάτων. Στους ανεμοστρόβιλους δεν παρατηρούνται μόνο φωτεινές μπάλες, αλλά και φωτεινά σύννεφα, κηλίδες, περιστρεφόμενες ρίγες και μερικές φορές δακτύλιοι. Από καιρό σε καιρό, ολόκληρο το κάτω όριο του γονικού νέφους λάμπει. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι περιγραφές των φωτεινών φαινομένων σε ανεμοστρόβιλους, που συλλέχθηκαν από τους Αμερικανούς επιστήμονες B. Vonnengut και J. Meyer το 1968 «Fireballs… Lightnings in a funnel… Κιτρινολευκή, φωτεινή επιφάνεια χοάνης… Continuous aurora… Στήλη φωτιάς… Φωτεινή σύννεφα… Πρασινωπή λάμψη… Φωτεινή στήλη… Δακτυλιοειδής λάμψη… Φωτεινό φωτεινό σύννεφο στο χρώμα της φλόγας… Περιστρεφόμενη ράβδωση σκούρου μπλε… Απαλό μπλε μουντές ραβδώσεις… Τούβλο-κόκκινη λάμψη… Περιστρεφόμενος ελαφρύς τροχός… Εκρηκτικές βολίδες… Χείμαρρο φωτιάς… Φωτεινά σημεία….” Προφανώς, οι λάμψεις μέσα στον ανεμοστρόβιλο συνδέονται με ταραχώδεις δίνες διαφορετικά σχήματακαι μεγέθη. Μερικές φορές ολόκληρος ο ανεμοστρόβιλος λάμπει κίτρινο. Φωτεινές στήλες δύο ανεμοστρόβιλων παρατηρήθηκαν στις 11 Απριλίου 1965 στην πόλη Τολέδο του Οχάιο. Ο Αμερικανός επιστήμονας G. Jones το 1965 ανακάλυψε μια γεννήτρια παλμών ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ορατή σε έναν ανεμοστρόβιλο με τη μορφή στρογγυλής φωτεινής κηλίδας μπλε χρώμα. Η γεννήτρια εμφανίζεται 30–90 λεπτά πριν από το σχηματισμό ανεμοστρόβιλου και μπορεί να χρησιμεύσει ως προγνωστικό σημάδι.
Ο Ρώσος επιστήμονας Kachurin L.G. ερευνήθηκε τη δεκαετία του '70 του 20ού αιώνα. τα κύρια χαρακτηριστικά της ραδιοεκπομπής των νεφών που σχηματίζουν καταιγίδες και ανεμοστρόβιλους. Η έρευνα διεξήχθη στον Καύκασο χρησιμοποιώντας ένα ραντάρ αεροσκάφους στην περιοχή μικροκυμάτων (0,1–300 megahertz), εκατοστά, δεκατόμετρα και μέτρα ραδιοκυμάτων. Διαπιστώθηκε ότι η εκπομπή ραδιοφώνου μικροκυμάτων εμφανίζεται πολύ πριν από το σχηματισμό μιας καταιγίδας. Τα στάδια πριν από την καταιγίδα, καταιγίδα και μετά την καταιγίδα διαφέρουν ως προς τα φάσματα της έντασης του πεδίου ακτινοβολίας, τη διάρκεια και τη συχνότητα επανάληψης των πακέτων ραδιοκυμάτων. Στο εύρος εκατοστών των ραδιοκυμάτων, το ραντάρ βλέπει ένα σήμα που ανακλάται από τα σύννεφα και τη βροχόπτωση. Στην περιοχή του μετρητή, τα σήματα που αντανακλώνται από κανάλια ισχυρών κεραυνών είναι καθαρά ορατά. Σε μια καταιγίδα που έσπασε ρεκόρ στις 2 Ιουλίου 1976 στην κοιλάδα Alan στη Τζόρτζια, παρατηρήθηκαν έως και 135 εκκενώσεις κεραυνών ανά λεπτό. Η αύξηση της κλίμακας των εκκενώσεων κεραυνών συνέβη καθώς μειώθηκε η συχνότητα εμφάνισής τους. Σε ένα κεραυνό, σχηματίζονται σταδιακά ζώνες με χαμηλότερη συχνότητα εκκενώσεων, μεταξύ των οποίων εμφανίζεται ο μεγαλύτερος κεραυνός. Ο L.G. Kachurin ανακάλυψε το φαινόμενο της «συνεχούς εκφόρτισης» με τη μορφή ενός συνεχούς συνόλου παλμών που ακολουθούν συχνά (πάνω από 200 ανά λεπτό), το πλάτος των οποίων έχει σχεδόν σταθερό επίπεδο, 4-5 φορές μικρότερο από το πλάτος των σημάτων αντανακλάται από τις εκκενώσεις κεραυνών. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να θεωρηθεί ως «γεννήτρια μακριών σπινθήρων» που δεν εξελίσσονται σε γραμμικούς κεραυνούς σε μεγάλη κλίμακα. Η γεννήτρια έχει μήκος 4-6 km και μετατοπίζεται αργά, όντας στο κέντρο ενός νέφους - η περιοχή της μέγιστης δραστηριότητας καταιγίδας. Ως αποτέλεσμα αυτών των μελετών, αναπτύχθηκαν μέθοδοι για τον γρήγορο προσδιορισμό των σταδίων ανάπτυξης των διεργασιών καταιγίδας και του βαθμού επικινδυνότητάς τους.
Τα ισχυρά ηλεκτρομαγνητικά πεδία στα σύννεφα που σχηματίζουν ανεμοστρόβιλους μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την απομακρυσμένη παρακολούθηση της διαδρομής των ανεμοστρόβιλων. Ο M.A. Gokhberg ανακάλυψε αρκετά σημαντικές ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας (ιονόσφαιρα), που σχετίζονται με το σχηματισμό και την κίνηση ενός ανεμοστρόβιλου. Ο S.A. Arseniev ερεύνησε το μέγεθος της μαγνητικής τριβής στους ανεμοστρόβιλους και πρότεινε την ιδέα της καταστολής των ανεμοστρόβιλων ξεσκονίζοντας το μητρικό σύννεφο με ειδικά σιδηρομαγνητικά ρινίσματα. Ως αποτέλεσμα, το μέγεθος της μαγνητικής τριβής μπορεί να γίνει πολύ μεγάλο και η ταχύτητα του ανέμου στον ανεμοστρόβιλο πρέπει να μειωθεί. Οι τρόποι αντιμετώπισης των ανεμοστρόβιλων βρίσκονται επί του παρόντος υπό μελέτη.
Σεργκέι Αρσένιεφ
Βιβλιογραφία:
Nalivkin D.V. Τυφώνες, καταιγίδες, ανεμοστρόβιλοι. L., Science, 1969
Αστάθεια δίνης και εμφάνιση ανεμοστρόβιλων και ανεμοστρόβιλων. Δελτίο του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας. Σειρά 3. Φυσική και αστρονομία. 2000, Νο. 1
Arseniev S.A., Nikolaevsky V.N. Η γέννηση και η εξέλιξη των ανεμοστρόβιλων, των τυφώνων και των τυφώνων. Ρωσική ΑκαδημίαΦυσικές επιστήμες. Πρακτικά Τμήματος Επιστημών της Γης. 2003 Τεύχος 10
Arseniev S.A., Gubar A.Yu., Nikolaevsky V.N. Αυτοοργάνωση ανεμοστρόβιλων και τυφώνων σε ατμοσφαιρικά ρεύματα με δίνες μεσοκλίμακας. Εκθέσεις της Ακαδημίας Επιστημών. 2004, τ. 395, αρ.6
Ένα μήνυμα για έναν ανεμοστρόβιλο για παιδιά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προετοιμασία για ένα μάθημα γεωγραφίας. Μια ιστορία για έναν ανεμοστρόβιλο για παιδιά θα σας βοηθήσει να μάθετε ποιος κίνδυνος εγκυμονεί για την ανθρώπινη ζωή ένας ανεμοστρόβιλος.
Έκθεση Tornado
Τι είναι ανεμοστρόβιλος;
ΑΝΕΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΣ- μια ατμοσφαιρική δίνη που αναδύεται σε ένα βροντερό σύννεφο και εξαπλώνεται προς τα κάτω, συχνά στην ίδια την επιφάνεια της Γης με τη μορφή μανικιού ή κορμού σκούρου σύννεφου με διάμετρο δεκάδων και εκατοντάδων μέτρων. Δεν αργεί, κινείται με το σύννεφο.
Όταν ο ανεμοστρόβιλος κατεβαίνει στην επιφάνεια της γης, το κάτω μέρος του γίνεται επίσης διασταλμένο, παρόμοιο με μια αναποδογυρισμένη χοάνη.
Το ύψος των ανεμοστρόβιλων μπορεί να φτάσει τα 800-1500 μ.
Η ταχύτητα του ανέμου μέσα στον ανεμοστρόβιλο φτάνει τα 480 km/h.
Ο αέρας σε αυτό συνήθως περιστρέφεται αριστερόστροφα και ταυτόχρονα ανεβαίνει σπειροειδώς προς τα πάνω, τραβώντας τη σκόνη ή το νερό. ταχύτητα περιστροφής αρκετών δεκάδων μέτρων ανά δευτερόλεπτο. Λόγω του γεγονότος ότι μέσα στη δίνη η πίεση του αέρα μειώνεται, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται εκεί. Αυτό, μαζί με το ανασυρόμενο τμήμα του σύννεφου, τη σκόνη και το νερό, κάνει τον ανεμοστρόβιλο ορατό. Η διάμετρος του ανεμοστρόβιλου πάνω από τη θάλασσα μετριέται σε δεκάδες μέτρα, πάνω από τη στεριά εκατοντάδες μέτρα.
Αιτίες για το σχηματισμό ανεμοστρόβιλων
Οι ανεμοστρόβιλοι σχηματίζονται όταν δύο μεγάλες αέριες μάζες διαφορετικής θερμοκρασίας και υγρασίας συγκρούονται, με θερμό αέρα στα κατώτερα στρώματα και ψυχρό αέρα στα ανώτερα στρώματα.
Το ρεκόρ για τη διάρκεια ζωής ενός ανεμοστρόβιλου μπορεί να θεωρηθεί ο ανεμοστρόβιλος Mattoon, ο οποίος στις 26 Μαΐου 1917 ταξίδεψε 500 χιλιόμετρα στις ΗΠΑ σε 7 ώρες και 20 λεπτά, σκοτώνοντας 110 ανθρώπους.
Ένας ανεμοστρόβιλος συνοδεύεται από καταιγίδα, βροχή, χαλάζι και, αν φτάσει στην επιφάνεια της γης, προκαλεί σχεδόν πάντα μεγάλη καταστροφή, ρουφώντας νερό και αντικείμενα που συναντά στο δρόμο του, σηκώνοντάς τα ψηλά και μεταφέροντάς τα σε μεγάλες αποστάσεις. Ένας ανεμοστρόβιλος στη θάλασσα αποτελεί μεγάλο κίνδυνο για τα πλοία. Οι ανεμοστρόβιλοι στην ξηρά ονομάζονται μερικές φορές θρόμβοι αίματος, στις ΗΠΑ ονομάζονται ανεμοστρόβιλοι.
Τύποι ανεμοστρόβιλων:
- σαν μάστιγα
Αυτός είναι ο πιο κοινός τύπος ανεμοστρόβιλων. Η χοάνη φαίνεται λεία, λεπτή και μπορεί να είναι αρκετά ελικοειδής. Το μήκος της χοάνης υπερβαίνει σημαντικά την ακτίνα της. Οι αδύναμοι ανεμοστρόβιλοι και οι δίνες που κατεβαίνουν στο νερό είναι συνήθως ανεμοστρόβιλοι σαν μαστίγιο.
- ασαφής
Μοιάζουν με δασύτριχα, περιστρεφόμενα σύννεφα που φτάνουν στο έδαφος. Μερικές φορές η διάμετρος ενός τέτοιου ανεμοστρόβιλου υπερβαίνει ακόμη και το ύψος του. Όλοι οι κρατήρες μεγάλης διαμέτρου (πάνω από 0,5 km) είναι αδιάκριτοι. Συνήθως πρόκειται για πολύ ισχυρούς ανεμοστρόβιλους, συχνά σύνθετους.
- Σύνθετος
Μπορεί να αποτελείται από δύο ή περισσότερους ξεχωριστούς θρόμβους αίματος γύρω από τον κύριο κεντρικό ανεμοστρόβιλο. Τέτοιοι ανεμοστρόβιλοι μπορούν να έχουν σχεδόν οποιαδήποτε δύναμη, ωστόσο, τις περισσότερες φορές είναι πολύ ισχυροί ανεμοστρόβιλοι. Προκαλούν σημαντικές ζημιές σε τεράστιες εκτάσεις.
Για να ξέρετε τι είναι η έλλειψη βαρύτητας, δεν είναι καθόλου απαραίτητο να είστε αστροναύτης και να βρίσκεστε στο διάστημα. Αρκεί μόνο να πάτε στον αχυρώνα - όπως έκανε κάποτε ο John Harrison, αποφασίζοντας να ακονίσει τη λεπίδα ενός πλανίσματος εκεί. Δεν έδωσε σημασία στην κακοκαιρία που πλησίαζε, αφού οι τυφώνες στην περιοχή του είναι ένα αρκετά συχνό φαινόμενο.
Καθώς άρχισε να δουλεύει, σφυρίζοντας απρόσεκτα κάποια μελωδία, τα φώτα έσβησαν ξαφνικά, ακούστηκε μια δυνατή συντριβή και το κτίριο άρχισε να κινείται. Ο άντρας άνοιξε τα μάτια του ήδη στον αέρα, σε απόλυτο σκοτάδι και σιωπή, και όταν ήθελε να αναπνεύσει, δεν μπορούσε και έχασε ξανά τις αισθήσεις του.
Συνήλθα λίγο αργότερα, κοντά στην ανοιχτή πόρτα ενός κτιρίου σε ένα εντελώς άγνωστο βουνό. Ο ίδιος ο άντρας ήταν καλυμμένος με ένα παχύ στρώμα σκόνης και το μυαλό του δεν μπορούσε να καταλάβει τι είχε συμβεί. Και πολύ αργότερα, έμαθε ότι οι συνέπειες των στοιχείων που σάρωσαν την πόλη του ήταν τρομερές: κατέστρεψε εξακόσια σπίτια και ακρωτηρίασε / αφαίρεσε τις ζωές εκατοντάδων ανθρώπων.
Και ο Χάρισον ήταν τυχερός για έναν απλό λόγο: οι μάζες αέρα της περιστρεφόμενης δίνης επιταχύνθηκαν σε υπερηχητική ταχύτητα, λόγω της οποίας το βάρος των αντικειμένων που κατέληξαν στην περιφέρεια της ορμητικής δίνης μειώθηκε (σε αντίθεση με πράγματα που κατέληξαν στο κέντρο) - και η δίνη, μαζεύοντας το κτίριο, το μετακίνησε για αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα, μαζί με όλο το περιεχόμενο, χωρίς να προκαλέσει μεγάλη ζημιά. Ενώ άλλες κατασκευές, συμπεριλαμβανομένων αυτών από μέταλλο, που βρίσκονται στο κέντρο του ανεμοστρόβιλου, καταστράφηκαν και πιέστηκαν στο έδαφος με απίστευτη δύναμη.
Ο ανεμοστρόβιλος είναι ένα απίστευτα τρομερό, μυστηριώδες και εκπληκτικό φυσικό φαινόμενο που καταστρέφει σχεδόν ό,τι έρχεται στο πέρασμά του, χωρίς να γλυτώνει ούτε ανθρώπους ούτε περιουσίες (μερικοί από αυτούς έχουν τέτοια δύναμη που μπορούν εύκολα να σηκώσουν ένα φορτηγό με ρυμουλκούμενο στον αέρα και ακόμη και ένα σπίτι). Ταυτόχρονα, όσον αφορά τη δύναμη της δράσης τους, θυμίζουν κάπως τυφώνες, αλλά οι συνέπειες ενός ανεμοστρόβιλου για τους ανθρώπους είναι συνήθως πολύ πιο σοβαρές και πιο θλιβερές.
Αυτό το φαινόμενο συνδέεται πάντα με μια καταιγίδα και δυνατός άνεμοςκαι, αν το δεις από το πλάι, φαίνεται απίστευτα εκπληκτικό. Αυτή τη στιγμή, ένα τεράστιο, μαύρο, τρομερό σύννεφο πλησιάζει στον ουρανό, προμηνύοντας την προσέγγιση ενός τυφώνα και η βροντή που προέρχεται από αυτόν βροντάει όλο και περισσότερο, οι αστραπές αναβοσβήνουν όλο και πιο συχνά. Λίγο καιρό αργότερα, στη μία πλευρά του σύννεφου (αν και, αξίζει να σημειωθεί, υπάρχει συχνά ένας ανεμοστρόβιλος δύο όψεων όταν κατεβαίνει και από τις δύο πλευρές του σύννεφου), εμφανίζεται ένας τεράστιος περιστρεφόμενος ανεμοστρόβιλος. Στο βόρειο ημισφαίριο, κινείται κυρίως δεξιόστροφα και η ταχύτητα αέριες μάζεςμέσα στον «κορμό» είναι από 18 m/s έως 1300 km/h.
Στριφογυρίζοντας σαν φίδι, πλησιάζει στην άκρη ενός τρομερού σύννεφου και με μεγάλη ταχύτητα αρχίζει να κατεβαίνει. Την ίδια στιγμή, μια τεράστια περιστρεφόμενη στήλη σκόνης υψώνεται προς το μέρος του από το έδαφος, συγκρούεται με τον περιστρεφόμενο αέρα - και σχηματίζει ένα σχήμα που μοιάζει με τον κορμό ενός τεράστιου ελέφαντα. Το ύψος ενός τέτοιου αριθμού κυμαίνεται από 800 m έως 1,5 km και η διάμετρός του στο θαλασσινό νερό είναι από 25 έως 100 μέτρα και στην ξηρά - από 100 μέτρα έως ένα ολόκληρο χιλιόμετρο, και σε εξαιρετικές περιπτώσεις μπορεί να φτάσει ακόμη και τα δύο.
Ο αέρας μέσα σε έναν τέτοιο «κορμό», που ανεβαίνει σε μια σπείρα προς τα πάνω, περιστρέφεται με ξέφρενη ταχύτητα - από 70 έως 130 km / h. Ανεμοστρόβιλοι τρομακτικής δύναμης επιτυγχάνονται όταν οι αέριες μάζες ορμούν με ταχύτητα 320 km / h. Η δίνη αυτή δεν στέκεται ακίνητη, βρίσκεται σε συνεχή κίνηση και κινείται μαζί με το σύννεφο που την δημιούργησε, ενώ η ταχύτητά της κυμαίνεται συνήθως από 20 έως 60 χλμ./ώρα.
Μπορείτε να κρίνετε την ταχύτητα περιστροφής του αέρα μέσα σε μια τέτοια δίνη με ιπτάμενα κλαδιά, κορμούς και άλλα αντικείμενα που συλλαμβάνονται από αυτήν (συχνά συμβαίνει μερικές δεκάδες μέτρα από τον ανεμοστρόβιλο ο αέρας να μην κινείται καθόλου και να κυριαρχεί η απόλυτη ηρεμία). Ο «κορμός» ορμάει με μεγάλη ταχύτητα, οπότε μετά από ένα ή δύο λεπτά εγκαταλείπει εντελώς την περιοχή που έχει καταστρέψει, μετά την οποία αρχίζει μια καταιγίδα με μια δυνατή βροχόπτωση.
Σχηματισμοί φαινομένων
Παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες έχουν ήδη μελετήσει αρκετά καλά αυτό το εκπληκτικό φυσικό φαινόμενο, το μυστήριο της προέλευσης στροβιλών αέρα τέτοιας ισχύος δεν έχει λυθεί πλήρως. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ένας ανεμοστρόβιλος είναι μόνο μία από τις ποικιλίες κινήσεων ενός τόσο διαφανούς και, με την πρώτη ματιά, αβαρούς αέρα.
Οι ανεμοστρόβιλοι προέρχονται πιθανώς στη μέση ενός τεράστιου κεραυνού σε ύψος 3 έως 4 km από την επιφάνεια της γης - είναι εδώ που βρίσκεται ο λεγόμενος άξονας των ροών αέρα και μπορεί κανείς να παρατηρήσει ισχυρές ανοδικές ροές αέρα και απότομες όχι μόνο κατεύθυνση, αλλά και σε ισχύ, κυματισμοί ανέμου.
Ο θερμός υγρός αέρας, που βρίσκεται σε ένα σύννεφο, συγκρούεται με ψυχρές μάζες αέρα που σχηματίστηκαν πάνω από ψυχρές περιοχές της επιφάνειας της γης (θάλασσας) . Όταν οι υδρατμοί συγκρούονται, συμπυκνώνονται, προκαλώντας τη δημιουργία σταγόνων βροχής και την απελευθέρωση θερμότητας.Οι θερμές αέριες μάζες ανεβαίνουν και δημιουργούν μια ζώνη αραίωσης εκεί, η οποία έλκει όχι μόνο τον κοντινό ζεστό, κορεσμένο με ατμό αέρα από σύννεφο, αλλά και τον κρύο αέρα κάτω από αυτόν (ταυτόχρονα, τη θερμοκρασία του κρύου αέρα, αφού βρίσκεται σε η ζώνη αραίωσης, ψύχεται ακόμη περισσότερο).
Ως αποτέλεσμα, απελευθερώνεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας και σχηματίζεται μια χοάνη, η οποία κατεβαίνει στην επιφάνεια της γης, συνεχίζοντας να αντλεί στη σπάνια ζώνη απολύτως ό,τι μπορούν να σηκώσουν οι αέριες μάζες. Εάν ένας ανεμοστρόβιλος είναι εντελώς κρυμμένος ανάμεσα σε ένα στρώμα σκόνης ή έναν τοίχο βροχής, γίνεται εξαιρετικά επικίνδυνος, κυρίως επειδή οι μετεωρολόγοι δεν είναι πάντα σε θέση να παρατηρήσουν έγκαιρα αυτό το φαινόμενο και να προειδοποιήσουν για κίνδυνο.
Μόλις βρεθείτε στο έδαφος, η ζώνη εκκένωσης δεν μένει ακίνητη και μετατοπίζεται συνεχώς στο πλάι, συλλαμβάνοντας όλο και περισσότερες μερίδες κρύου αέρα. Ο «κορμός», λυγίζοντας, κινείται σε επαφή με την επιφάνεια της γης και η βροχόπτωση, αν υπάρχει, είναι ασήμαντη.
Όταν εξαντληθούν οι όγκοι του κρύου ή θερμού υγρού αέρα που είναι απαραίτητοι για τον ανεμοστρόβιλο, ο ανεμοστρόβιλος αρχίζει να εξασθενεί, ο «κορμός» στενεύει και, ξεκολλώντας από την επιφάνεια της γης, επιστρέφει στο σπίτι στο σύννεφο.
Η δίνη του αέρα μπορεί να υπάρχει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, ο ανεμοστρόβιλος Mattoon διήρκεσε περισσότερο: 7 ώρες 20 λεπτά. κάλυψε 500 χλμ., σκοτώνοντας 110 ανθρώπους στη διαδικασία.
Είδη
Οι επιστήμονες διακρίνουν διάφορους τύπους ανεμοστρόβιλων:
- Bice-like - αυτός ο τύπος ανεμοστρόβιλου θεωρείται ο πιο συνηθισμένος. Η χοάνη σε αυτό είναι λεία, λεπτή, μερικές φορές κωνική, ενώ το μήκος της συχνά υπερβαίνει σημαντικά την ακτίνα. Τέτοιοι ανεμοστρόβιλοι δεν είναι πολύ ισχυροί και καταστροφικοί, συχνά κατεβαίνουν στο νερό.
- Ασαφή - παρόμοια με δασύτριχα, στροβιλιζόμενα, σύννεφα που φτάνουν στην επιφάνεια της γης. Επιπλέον, μερικές φορές μπορεί να είναι τόσο φαρδιά που η διάμετρός τους είναι πολύ μεγαλύτερη από το ύψος τους (επομένως, όλες οι χοάνες πλάτους μεγαλύτερου από 0,5 km συνήθως ονομάζονται ασαφείς). Τέτοιοι ανεμοστρόβιλοι είναι συνήθως πολύ ισχυροί, γιατί λόγω του γεγονότος ότι καλύπτουν μεγάλη περιοχή και ο άνεμος ορμάει με τρομακτική ταχύτητα, είναι ικανοί να προκαλέσουν σημαντικές ζημιές.
- Σύνθετα - είναι πολλοί πυλώνες ταυτόχρονα, που τυλίγονται γύρω από τον κύριο ανεμοστρόβιλο. Οι ανεμοστρόβιλοι είναι εξαιρετικά ισχυροί και ικανοί να προκαλέσουν όλεθρο σε μια τεράστια περιοχή.
- Πύρινο - τέτοιοι ανεμοστρόβιλοι δημιουργούνται από ένα σύννεφο που εμφανίζεται είτε λόγω ισχυρής πυρκαγιάς είτε λόγω ηφαιστειακής έκρηξης. Είναι εξαιρετικά επικίνδυνα λόγω του γεγονότος ότι είναι σε θέση να εξαπλώσουν φωτιά και να προκαλέσουν φωτιά για αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα.
- Νερό - εμφανίζονται κυρίως πάνω από την επιφάνεια του ωκεανού, της θάλασσας, μερικές φορές - πάνω από λίμνες. Σχηματίζονται κυρίως σε περιοχές με κρύο νερό και υψηλή θερμοκρασίααέρας. Το κάτω μέρος της χοάνης, πλησιάζοντας το νερό, περιστρέφεται και αναμειγνύει το ανώτερο στρώμα του νερού, δημιουργώντας ένα σύννεφο σκόνης νερού από αυτό και σχηματίζοντας έναν ανεμοστρόβιλο νερού. Ένας τέτοιος ανεμοστρόβιλος δεν διαρκεί πολύ, μόνο λίγα λεπτά.
- Γήινο - εξαιρετικά σπάνια θέαοι ανεμοστρόβιλοι σχηματίζονται μόνο κατά τη διάρκεια σοβαρών φυσικές καταστροφές. Συνήθως έχουν σχήμα σαν μαστίγιο, το παχύ μέρος του «κορμού» βρίσκεται κοντά στο έδαφος. Στη μέση της δίνης στριφογυρίζει μια λεπτή στήλη χώματος, πίσω της (αν προέκυψε από κατολίσθηση) είναι ένα κέλυφος από χωμάτινη λάσπη. Εάν η εμφάνιση ενός τέτοιου ανεμοστρόβιλου προκάλεσε σεισμό, συχνά σηκώνει τεράστιες πέτρες από το έδαφος, κάτι που μπορεί να είναι εξαιρετικά επικίνδυνο για τους ανθρώπους.
- Χιόνι - ένας ανεμοστρόβιλος αυτού του τύπου σχηματίζεται το χειμώνα, κατά τη διάρκεια μιας ισχυρής χιονοθύελλας.
- Sandy - παρόμοιοι ανεμοστρόβιλοι διαφέρουν από τους πραγματικούς ανεμοστρόβιλους, καθώς σχηματίζονται όχι στον ουρανό, σε ένα σύννεφο, αλλά υπό την επίδραση ακτίνες ηλίου, που θερμαίνουν την άμμο σε τέτοιο βαθμό που η πίεση σε αυτό το μέρος μειώνεται - και, κατά συνέπεια, οι μάζες αέρα ορμούν εδώ από όλες τις πλευρές. Μετά από αυτό, η άμμος και ο άνεμος, λόγω της περιστροφής του πλανήτη, αρχίζουν να περιστρέφονται, σχηματίζοντας μια χοάνη εντυπωσιακού μεγέθους, δημιουργώντας μια στήλη άμμου που μοιάζει με ανεμοστρόβιλο, που μπορεί να κινηθεί και μπορεί να διαρκέσει περίπου δύο ώρες.
Η εμφάνιση των τυφώνων
Οι τυφώνες είναι κάπως παρόμοιοι στη φύση με έναν ανεμοστρόβιλο, η ταχύτητα του ανέμου του οποίου μπορεί να φτάσει τα 120 km / h.Σε αντίθεση με τους ανεμοστρόβιλους, οι τυφώνες έχουν οριζόντιο προσανατολισμό, προέρχονται κυρίως από τη θάλασσα και σχηματίζονται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας από το νερό, συσσωρεύεται ψυχρός αέρας, εμφανίζεται χαμηλή πίεση και, φυσικά, παρατηρείται υψηλή υγρασία. Ταυτόχρονα, το αντίθετο ισχύει πάνω από την επιφάνεια της γης - η πίεση είναι υψηλή, η υγρασία χαμηλή, έτσι οι θερμές αέριες μάζες από την ξηρά πηγαίνουν στη θάλασσα, όπου υπάρχει χαμηλή πίεση και συγκρούονται με τον κρύο αέρα. Πως περισσότερη διαφοράθερμοκρασίες ατμοσφαιρικά μέτωπα, τόσο πιο δυνατός φυσάει ο άνεμος: από θυελλώδης μετατρέπεται σε βροχή και μετά σε τυφώνα.
Οι τυφώνες μπορούν να μετακινηθούν σε αρκετά μεγάλη απόσταση από την ακτή, προκαλώντας μπόρες και βροχές. Εάν η ταχύτητα κίνησης των αέριων μαζών είναι πολύ υψηλή, οι τυφώνες σε παράκτιες περιοχές μπορεί κάλλιστα να προκαλέσουν πλημμύρες, να καταστρέψουν σπίτια, να γκρεμίσουν ελαφριές κατασκευές, να σηκώσουν ανθρώπους και άλλα αντικείμενα στον αέρα και να τα πετάξουν στο έδαφος με δύναμη.
Πού συναντιούνται
ΣΤΟ πρόσφατους χρόνουςΟι ανεμοστρόβιλοι εμφανίζονται όλο και περισσότερο εκεί που δεν έχουν ξαναπάει και όπου δεν έχουν φτάσει ποτέ. Υπάρχουν περιοχές όπου οι ανεμοστρόβιλοι και οι ανεμοστρόβιλοι είναι συνηθισμένοι, που εμφανίζονται συχνά και ντόπιοι κάτοικοιλίγο περίεργο.
Βασικά, οι ανεμοστρόβιλοι σχηματίζονται σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη τόσο βόρεια όσο και νότια ημισφαίρια, μεταξύ 60 και 45 παραλλήλων στην Ευρώπη, στις ΗΠΑ (εδώ κατέγραψαν οι επιστήμονες ο μεγαλύτερος αριθμόςστροβιλιζόμενες δίνες) καλύπτει πολύ μεγαλύτερη περιοχή - μέχρι την 30η παράλληλο. Την άνοιξη και το καλοκαίρι, η εμφάνιση ανεμοστρόβιλων παρατηρείται πέντε φορές πιο συχνά και κυρίως κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Προληπτικά μέτρα
Αν πιαστείτε σε περιοχή ανεμοστρόβιλων, για να επιβιώσετε πρέπει οπωσδήποτε να ακολουθήσετε απλούς κανόνες. Εάν είναι δυνατόν, πρέπει να κρυφτείτε στο πιο ισχυρό κτίριο, είναι επιθυμητό να είναι κατασκευασμένο από οπλισμένο σκυρόδεμα και να έχει χαλύβδινο πλαίσιο. Μπορείτε να ξεφύγετε από τα στοιχεία σε μια σπηλιά ή κάποιο υπόγειο καταφύγιο, εάν υπάρχει υπόγειο - πρέπει να κατεβείτε, αν όχι - να κρυφθείτε σε ένα μπάνιο ή σε άλλο μικρό δωμάτιο, μακριά από τα παράθυρα και τις πόρτες.
Για να μην καταρρεύσει το σπίτι λόγω πτώσης της ατμοσφαιρικής πίεσης, από την πλευρά των στοιχείων που πλησιάζουν, όλα τα παράθυρα και οι πόρτες πρέπει να είναι κλειστά, από την άλλη πλευρά, αντίθετα, να τα ανοίγουν και να τα ασφαλίζουν ταυτόχρονα. Πρέπει επίσης να κλείσετε το αέριο και να κλείσετε το ρεύμα.
Η απόκρυψη από τα στοιχεία σε ένα αυτοκίνητο είναι εξαιρετικά επικίνδυνη, αφού ένας ανεμοστρόβιλος μπορεί να το σηκώσει στον αέρα και να τον πετάξει κάτω από μεγάλο ύψος. Αν σας έπιασε μια περιστρεφόμενη ανεμοστρόβιλος σε ανοιχτό χώρο, πρέπει να απομακρυνθείτε από αυτόν όσο το δυνατόν γρηγορότερα, κινούμενοι κάθετα στην κίνηση του «κορμού». Εάν δεν είναι δυνατό να απομακρυνθείτε από τα στοιχεία, είναι απαραίτητο να βρείτε κάποιο είδος κατάθλιψης (φαράγγι, λάκκο, τάφρο, τάφρο) και πιέστε σφιχτά την επιφάνεια της γης - αυτό θα μειώσει την πιθανότητα τραυματισμού με βαριά αντικείμενα.
Ο ανεμοστρόβιλος είναι ένας ανεμοστρόβιλος, ο οποίος αποτελείται από αέρα, σκόνη, άμμο. Όλη αυτή η μάζα περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα και ανεβαίνει από τη γη στο σύννεφο, συνδέοντάς τα μεταξύ τους. Οπτικά, ο ανεμοστρόβιλος μοιάζει με κορμό.
σχηματισμός χοάνης
Λένε ότι δεν υπάρχει τέτοιο σημείο στη Γη όπου δεν θα μπορούσε να σχηματιστεί ανεμοστρόβιλος, για πολλά χρόνια παρατήρησης, οι επιστήμονες έχουν καταγράψει χοάνες σε όλες τις ηπείρους, σε όλες κλιματικές ζώνες. Οι ανεμοστρόβιλοι μπορούν να εμφανιστούν τόσο στην ξηρά όσο και στην ξηρά. Είναι ιδιαίτερα συχνά σε ζεστό και υγρό καιρό. Επιπλέον, η παρουσία νεφών απέχει πολύ από το να είναι απαραίτητη, συχνά η γέννηση ανεμοστρόβιλων παρατηρήθηκε σε καθαρό ουρανό, αν και οι καταιγίδες και οι βροχές είναι δορυφόροι ενός ανεμοστρόβιλου.
Στην πραγματικότητα, ένας ανεμοστρόβιλος είναι μια αντλία που απορροφά τον εαυτό του και σηκώνει διάφορα αντικείμενα, μερικές φορές πολύ ογκώδη, στο σύννεφο. Και τα μεταφέρει για πολλά χιλιόμετρα.
Ένας ανεμοστρόβιλος αποτελείται από μια χοάνη (μια δίνη που κινείται σε μια σπείρα) και τοίχους (ο αέρας μέσα στους τοίχους κινείται μερικές φορές με ταχύτητα έως και 250 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Είναι μέσα στους τοίχους που σηκώνονται αντικείμενα, και μερικές φορές ακόμη και ζώα μαζεύονται.
Η γέννηση μιας χοάνης δεν έχει μελετηθεί πλήρως, πιστεύεται ότι συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης επερχόμενων, το ένα από τα οποία είναι υγρό και κρύο και το άλλο είναι ξηρό και ζεστό. Το ένα αποδεικνύεται βαρύτερο, βρίσκεται μέσα στη μελλοντική χοάνη και το δεύτερο είναι ελαφρύτερο, τυλίγει το κάτω. Ως αποτέλεσμα αυτού, δημιουργείται μια κίνηση λιγότερο θερμαινόμενων μαζών αέρα από την περιφέρεια προς το κέντρο, σχηματίζεται μια ανομοιογενής στήλη, η οποία λόγω συνεχούς περιστροφής την υδρόγειοεπίσης συστροφή.
Για το σχηματισμό ανεμοστρόβιλου, κατά κανόνα, αρκετά λεπτά αρκούν. Αξίζει να σημειωθεί ότι περιορίζεται και σε λεπτά, αλλά οι παρατηρητές γνωρίζουν περιπτώσεις που ένας ανεμοστρόβιλος «έζησε» για αρκετές ώρες, προκαλώντας ένα μοναδικό καταστροφικό πλήγμα.
Η διαδρομή ενός ανεμοστρόβιλου δεν είναι μονοσήμαντη - από 20-40 μέτρα έως αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα. Επιπλέον, η παρουσία δασών, λιμνών, λόφων και βουνών στη διαδρομή του χωνιού δεν αποτελεί εμπόδιο.
Η ανωμαλία και η συμπεριφορά της
Ακόμη και τα άλματα είναι χαρακτηριστικά αυτής της φυσικής ανωμαλίας: ο ανεμοστρόβιλος κινείται κατά μήκος του εδάφους για κάποιο χρονικό διάστημα, στη συνέχεια ανεβαίνει στον αέρα και πετά χωρίς επαφή με την επιφάνεια της γης. Μετά έρχεται ξανά σε επαφή με το έδαφος και αυτή τη στιγμή συμβαίνει η πιο τρομερή καταστροφή. Στον ανεμοστρόβιλο δεν πέφτουν μόνο μικρά αντικείμενα, αλλά και ζώα, αυτοκίνητα, σπίτια ακόμα και άνθρωποι.
Στη Ρωσία, κατά την παρατήρηση ανεμοστρόβιλων, εντοπίστηκαν περιοχές και περιοχές στις οποίες καταγράφηκε η συχνότερη εμφάνισή τους: η περιοχή του Βόλγα, τα Ουράλια, η Σιβηρία, καθώς και η ακτή του Μαύρου, η Αζοφική και Βαλτικές Θάλασσες. Αξίζει να σημειωθεί ότι ένας ανεμοστρόβιλος που προέρχεται από τη θάλασσα συχνά μετακινείται στη στεριά, ενώ αυξάνει μόνο τη δύναμή του. Κατά μέσο όρο, 20-30 ανεμοστρόβιλοι σχηματίζονται στη Ρωσία σε διάστημα 10 ετών. Πολλά από αυτά αφήνουν τρομερές συνέπειες στο πέρασμά τους. Για παράδειγμα, ένας ανεμοστρόβιλος που προήλθε από το Ιβάνοβο κατέστρεψε περισσότερα από 600 σπίτια, 20 σχολεία και νηπιαγωγεία, 600 εξοχικές κατοικίες, 20 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους, περισσότεροι από 500 τραυματίστηκαν.
Παρά τις προσπάθειες των ερευνητών αυτού του φαινομένου, είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθεί ο χρόνος και ο τόπος εμφάνισης του επόμενου ανεμοστρόβιλου.
Ένα από τα επικίνδυνα φυσικά φαινόμενα, παρατηρείται συχνά στα βορειοανατολικά της Μαύρης Θάλασσας και στα νοτιοανατολικά Θάλασσα του Αζόφ- ανεμοστρόβιλοι.
Σύμφωνα με τον Λ.Ζ. Prokh (46), "... στις περισσότερες περιπτώσεις, ένας ανεμοστρόβιλος είναι το πιο καταστροφικό φυσικό φαινόμενο." Είναι αρκετά συχνά σε πολλά μέρη του κόσμου, ιδιαίτερα στη Ρωσία, την Ουκρανία, Κεντρική Ασία. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, για παράδειγμα, οι ανεμοστρόβιλοι στην ξηρά (ονομάζονται ανεμοστρόβιλοι) σκοτώνουν ετησίως 113 ανθρώπους κατά μέσο όρο και οι υλικές απώλειες ανέρχονται σε περίπου 75 εκατομμύρια δολάρια. Σύμφωνα με άλλες πηγές, οι απώλειες είναι ακόμη πιο σημαντικές (47) . Από το 1916 έως το 1960 11.503 ανεμοστρόβιλοι σημειώθηκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες, από το 1916 έως το 1950. 7961 άνθρωποι πέθαναν και οι απώλειες ανήλθαν σε 500 εκατομμύρια δολάρια. Δεν μπορέσαμε να βρούμε στατιστικά στοιχεία για τις απώλειες στην ΕΣΣΔ και την ΚΑΚ. Το πιθανότερο είναι ότι δεν είναι.
Στα νερά των θαλασσών εμφανίζονται πολύ επικίνδυνοι ανεμοστρόβιλοι. Εμφανίζονται κοντά σε ακρωτήρια σε ρηχές θάλασσες και στα όρια θερμών ρευμάτων. Πιστεύεται ότι οι υδρορροές υπάρχουν για όχι περισσότερο από 40 λεπτά. η διάμετρός τους είναι 5-100 Μ.Οι ανεμοστρόβιλοι στην ξηρά είναι μεγαλύτεροι. Μια χοάνη ανεμοστρόβιλου, κατά κανόνα, αναπτύσσεται από ένα μεγάλο σύννεφο βροχής και μοιάζει με ένα τεράστιο στριμμένο σχοινί. Μπορεί, ωστόσο, να αποτελείται από γλυκό νερόσύννεφα, και τραβήξτε το αλμυρό θαλασσινό νερό. Μέσα στο χωνί, υπάρχει μια ισχυρή προς τα κάτω κίνηση του αέρα με ταχύτητα έως και 80 m/sec.Αυτός ο πίδακας περιβάλλεται από ισχυρά ανοδικά ρεύματα αέρα με ταχύτητες έως και 90 Κυρία,μεταφέροντας πιτσιλιές, σκόνη, συμπυκνωμένους ατμούς που αφαιρούνται από το νερό. D.V. Ο Nalivkin ισχυρίζεται ότι η ταχύτητα περιστροφής του αέρα σε καταστροφικούς ανεμοστρόβιλους φτάνει τους 332 Κυρία- η ταχύτητα του ήχου! Λόγω της μείωσης της πίεσης στο κέντρο του ανεμοστρόβιλου, μετατρέπεται σε μια τεράστια αντλία αναρρόφησης και είναι σε θέση να σηκώσει διάφορα αντικείμενα, ζωντανά όντα μερικές φορές τόσο ψηλά (έως 1000 m) που παγώνουν και καλύπτονται με πάγο. Οι ανεμοστρόβιλοι μεταφέρουν χαλάζι, ακόμα και αστραπές, συχνά έχουν συνηθισμένους κεραυνούς. Μια χοάνη ανεμοστρόβιλου είναι ικανή να κρατήσει έως και μισό εκατομμύριο τόνους νερού στον αέρα!
Οι υδρορροές συνοδεύονται συχνά από καταρράκτες - ένα σύννεφο ή στήλη ψεκασμού νερού στη βάση του ανεμοστρόβιλου. Το ύψος του καταρράκτη μπορεί να φτάσει αρκετές εκατοντάδες μέτρα, αλλά πιο συχνά - αρκετές δεκάδες μέτρα (48) .
Μήκος διαδρομής ανεμοστρόβιλου - έως 8-16 χλμαλλά μερικές φορές φτάνει τα 200 και ακόμη και τα 500 χλμ.Η ταχύτητα του ανεμοστρόβιλου - από το μηδέν όταν παραμένει ακίνητος, στο 240 km/h.
Οι ανεμοστρόβιλοι, ειδικά οι υδάτινες εκροές στη λεκάνη της Αζοφικής-Μαύρης Θάλασσας, είναι πολύ καταστροφικοί και συχνά συνοδεύονται από θύματα. Ο υδρομετεωρολόγος D. Staroe την περίοδο από το 1924 έως το 1934. κατέγραψε 24 κρούσματα ανεμοστρόβιλων στην περιοχή Αζοφικής Μαύρης Θάλασσας. Εμφανίζονται, κατά κανόνα, στη ζεστή εποχή και συχνά οδηγούν σε καταστροφές. Έτσι, στις 14 Ιουλίου 1924, ο ανεμοστρόβιλος πέρασε από τις πλημμυρικές πεδιάδες του Kuban και τις εκβολές Kurchansky στο Taman στη στέπα. Εκεί μάζεψε τρία βοσκόπαιδα, ένα από τα οποία βρέθηκε σύντομα νεκρό. Η τύχη των άλλων δύο είναι άγνωστη. Σύμφωνα με τον D. Starov, στις 20 Σεπτεμβρίου 1927 στο Kerch, στην περιοχή Enikale, ένας ανεμοστρόβιλος σηκώθηκε στον αέρα και τον πέταξε 150 Μμακροβούτι και κανό, μετατρέποντάς τα σε μάρκες. Ένας από τους ψαράδες σκοτώθηκε, τρεις ακρωτηριάστηκαν. Πολλά μακροβούτια ναυάγησαν κοντά στην ακτή (49). Μερικές φορές, ευτυχώς, η εμφάνιση ανεμοστρόβιλου δεν συνοδεύεται από απώλειες. Από τις 22 Ιουλίου έως τις 29 Σεπτεμβρίου 1954, τέσσερις ανεμοστρόβιλοι καταγράφηκαν οπτικά στην καυκάσια ακτή της Μαύρης Θάλασσας με τη βοήθεια εξοπλισμού ραντάρ. Ακολουθεί μια περιγραφή που δανείστηκε από τη βιβλιογραφία (50) ένας αυτόπτης μάρτυρας ενός από αυτούς:
«Το απόγευμα, στα νότια, προς τη θάλασσα, εμφανίστηκαν μαύρες αστραπές, που πλησιάζουν αργά την ακτή. Ξαφνικά, στις 4:40 μ.μ., ένας τεράστιος γκρίζος κορμός άρχισε να κατεβαίνει αργά από τη μέση ενός από τα σύννεφα στην επιφάνεια της θάλασσας, μια στήλη από ψεκασμό νερού και σκόνη υψώθηκε για να τον συναντήσει. Στη συνέχεια όλα συγχωνεύτηκαν σε μια στήλη νερού. Μια γιγάντια κορυφή, που σταδιακά πύκνωνε, πλησίαζε απειλητικά την ακτή. Φαινόταν ότι η θάλασσα συνδέθηκε με τον ουρανό και το ίδιο το νερό τρέχει πάνω από τον ασυνήθιστο σωλήνα. Πριν φτάσει στην ακτή, ο ανεμοστρόβιλος άρχισε σταδιακά να εξασθενεί και διαλύθηκε στις 16:59. Παρατηρήθηκε μόνο για 19 λεπτά».
Αυτή τη φορά πέτυχε… Δυστυχώς, αυτό δεν συμβαίνει πάντα.
Η πιο σοβαρή καταστροφή που προκλήθηκε από ανεμοστρόβιλο συνέβη τον Ιούλιο του 1991 κοντά στο Tuapse. Ένας ισχυρός ανεμοστρόβιλος «ξεφόρτωσε» ακριβώς στα βουνά κοντά στην πόλη Τουάπσε. Μια τεράστια μάζα νερού, με τη συνοδεία καταιγίδων και θυελλωδών ανέμων, όρμησε κατά μήκος της κοιλάδας του ποταμού προς τη θάλασσα. Το ύψος του υδροφόρου άξονα στην περιοχή Taupse έφτασε τα 8 Μ.Πολλά όμορφα ορεινά χωριά - Goyth, Georgievskoye, Gerznyan - καλύφθηκαν από αυτό το τείχος και καταστράφηκαν.
Στο Tuapse καταστράφηκε η υδροληψία, υπέστησαν ζημιές το ηλεκτρικό δίκτυο και η αποθήκη πετρελαίου. Τα καύσιμα μπήκαν στη θάλασσα. Κατολισθήσεις που προκλήθηκαν από ανεμοστρόβιλο κατέστρεψαν τον αγωγό φυσικού αερίου Maykop-Sochi, αυτοκινητόδρομους, ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗΤουάπσε-Σότσι-Γεωργία. Χιλιάδες άνθρωποι έμειναν άστεγοι. 27 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους. Για πολύ καιρόδιασώστες και ελικόπτερα αναζήτησαν αγνοούμενους (51) . Οι απώλειες ήταν τεράστιες. Και αυτό είναι μόνο ένα χτύπημα του ανεμοστρόβιλου!
Κάθε χρόνο στη λεκάνη της Αζοφικής-Μαύρης Θάλασσας υπάρχουν προφανώς αρκετές περιπτώσεις ανεμοστρόβιλων. Η κλίμακα και οι συνέπειές τους είναι διαφορετικές. Πιθανώς, απλά δεν γνωρίζουμε τίποτα για πολλά από αυτά, δεν υπάρχουν τεκμηριωμένες και δημοσιευμένες πληροφορίες. Και θα ήταν απαραίτητο να γνωρίζουμε και να φοβόμαστε αυτό το τρομερό στοιχείο.