Что такое смерч

Смерч — одно из самых впечатляющих и опасных атмосферных явлений. Издалека он может выглядеть как узкая тёмная воронка, спускающаяся из грозового облака к земле. На самом деле главное в смерче не форма облака, а очень быстро вращающийся столб воздуха, который связан с грозой и достигает поверхности земли. В разных странах для этого явления часто используют также слово «торнадо».

Смерчи встречаются гораздо реже обычного дождя, снега или ветра. Для их появления нужно особое сочетание условий внутри сильной грозы. Поэтому неверно думать, что каждая большая туча обязательно может превратиться в смерч. Большинство гроз проходит без него.

Что происходит внутри смерча

Воздух вокруг нас постоянно движется. Обычно мы замечаем это как ветер. В смерче движение устроено сложнее: воздух быстро вращается вокруг сравнительно узкой области и одновременно перемещается вверх и в стороны. Из-за вращения в воздух поднимаются пыль, листья, ветки и другие лёгкие предметы, поэтому нижняя часть смерча иногда становится особенно тёмной.

Воронка, которую мы видим под облаком, состоит в основном из мельчайших капель воды, образовавшихся при охлаждении влажного воздуха. Она показывает область вращения, но видимая воронка и сам вихрь — не совсем одно и то же. Бывает, что вращающийся поток уже касается земли, а сплошная облачная воронка ещё не дошла до поверхности. Тогда у земли можно заметить кружащуюся пыль или обломки.

Почему воздух начинает вращаться

В сильной грозе тёплый влажный воздух у поверхности может быстро подниматься вверх, а более холодный воздух — опускаться. Одновременно ветер на разной высоте нередко отличается по скорости и направлению. Такое изменение ветра с высотой называют сдвигом ветра. Оно способно создать в атмосфере горизонтальное вращение, похожее на лежащий в воздухе невидимый валик.

Мощный восходящий поток грозового облака может наклонить часть этого вращения и поставить его почти вертикально. Если вращение усиливается и растягивается вверх, в нижней части грозы иногда формируется очень компактный вихрь. Когда этот вихрь связывает облако с землёй, говорят о смерче.

Как можно представить образование смерча по шагам

1. Воздух у земли прогревается и увлажняется. Он становится легче окружающего воздуха и поднимается.
2. Развивается грозовое облако. Внутри него образуются сильные восходящие и нисходящие потоки.
3. Ветер меняется с высотой. Возникают условия для вращения воздуха.
4. Восходящий поток поворачивает вращение вертикально. Часть грозы начинает вращаться организованнее.
5. Вращение сжимается и усиливается. При подходящих условиях под облаком появляется воронка.
6. Вихрь достигает земли. С этого момента явление считается смерчем.

Эта схема объясняет общий принцип, но настоящая атмосфера намного сложнее. Учёные продолжают исследовать, почему в похожих грозах одна образует смерч, а другая — нет.

Смерч, ураган и обычный сильный ветер — не одно и то же

Эти явления могут сопровождаться сильным ветром, но их размеры, устройство и время существования различаются. Особенно важно не путать смерч с тропическим циклоном: смерч намного меньше, хотя в своей узкой полосе способен вызывать очень сильные разрушения.

Почему смерч опасен

Главная опасность связана не только с самим ветром. Вихрь способен ломать деревья, срывать части крыш, повреждать лёгкие постройки и переносить предметы. Летящие обломки становятся дополнительной угрозой. Опасность обычно сосредоточена на сравнительно узкой полосе, но заранее точно определить путь вихря трудно.

Смерч может менять силу, направление и скорость движения. Иногда он скрывается за сильным дождём или находится в темноте, поэтому человек может не увидеть характерную воронку. Именно поэтому при предупреждении об опасной грозе нужно ориентироваться не только на то, что видно из окна, но и на официальные сообщения служб погоды и спасения.

Что делать при угрозе смерча

• Нужно как можно быстрее перейти в прочное здание и держаться подальше от окон.
• Лучше выбрать нижний этаж и внутреннее помещение без больших окон, если оно есть.
• Не следует выходить на улицу ради фотографии или видео.
• Лёгкие навесы, остановки и отдельно стоящие деревья не являются надёжным укрытием.
• Если опасное явление ожидается в вашем районе, важнее всего выполнять указания местных экстренных служб.

Для школьника главное правило простое: при очень сильной грозе и официальном предупреждении не наблюдать опасное явление снаружи, а сразу обратиться к взрослым и укрыться в безопасном месте.

Где бывают смерчи

Смерчи известны на разных материках. Особенно часто о них сообщают в некоторых районах Северной Америки, где тёплые и влажные воздушные массы могут встречаться с более холодным и сухим воздухом. Но считать смерч исключительно американским явлением нельзя. Вихри наблюдались также в Европе, Азии, Австралии и других частях света.

Над водой может возникнуть похожий вращающийся столб воздуха — водяной смерч. Он часто выглядит как воронка между облаком и поверхностью моря или большого озера. Некоторые водяные смерчи связаны с грозами, а некоторые формируются при менее мощной погоде. При выходе на сушу они тоже могут быть опасны.

Как учёные наблюдают за смерчами

Метеорологи используют погодные радиолокаторы, спутники, наземные станции и сообщения подготовленных наблюдателей. Радар не «видит» смерч так же, как камера, но помогает заметить характерное движение осадков и воздуха внутри сильной грозы. Это даёт возможность выпускать предупреждения, когда условия становятся опасными.

После прохождения смерча специалисты изучают след разрушений: направление падения деревьев, повреждения зданий и ширину полосы воздействия. Такие данные помогают оценить силу явления и лучше понимать его поведение.

Несколько важных фактов

• Не каждая гроза образует смерч, даже если облако очень тёмное и идёт град.
• Видимая воронка — это облачная часть вихря; у земли вращение может проявляться пылью и обломками.
• Смерчи бывают разной силы и размера. По внешнему виду издалека нельзя надёжно определить, насколько вихрь опасен.
• Основу прогноза составляют наблюдения за грозой и окружающей атмосферой, а не попытка угадать появление вихря по одному признаку.

Краткий план доклада

1. Что называют смерчем.
2. Как движется воздух внутри вихря.
3. Как гроза и сдвиг ветра помогают появиться вращению.
4. Чем смерч отличается от сильного ветра и тропического циклона.
5. Почему смерч опасен для людей и построек.
6. Где встречаются смерчи и как за ними наблюдают.
7. Главные правила безопасности.

Вывод

Смерч — это быстро вращающийся столб воздуха, который связан с грозовым облаком и достигает земли. Для его появления требуется сложное сочетание сильных вертикальных потоков и особенностей ветра на разных высотах. Хотя смерч обычно намного меньше крупного циклона, в своей полосе он способен причинить серьёзный ущерб. Изучение гроз и своевременные предупреждения помогают людям заранее укрыться и снизить риск.