Грозы часто предвещают появление торнадо, так что первое, что нам нужно – это образование большого количества грозовых облаков. Эти облака тянутся в атмосфере на многие километры, притом внутри облака действует вертикальная тяга – как вверх, так и вниз, что способствует высокой турбулентности. Именно эти облака вызывают град и удары молний. Наличие грозовых облаков обязательно, однако для формирования торнадо нужны еще некоторые предпосылки. Чаще всего они образуются, когда грозовые облака развиваются настолько сильно, что порождают так называемые дочерние ячейки – по сути, тоже грозовые облака. Все вместе они называются «сверхъячейками»: из-за них бывают особенно сильные грозы. Сами облака образуются после того, как тепло восходит с поверхности в атмосферу, и в сверхъячейках этот восходящий воздух особенно силен и быстр – он создает мощные восходящие потоки у основания облака. Внутри облака скорость и направление потока меняется очень быстро в результате так называемого ветрового сдвига. Все эти восходящие потоки и ветровой сдвиг приводят к образованию воздушного столба, то есть вихря, в основании облака. Этот вращающийся воздушный столб начинает засасывать все больше теплого воздуха с земли, а холодный воздух внутри вихря опускается вниз. Это нисходящее движение еще сильнее отрывает вихрь от исходного облака – создается так называемое воронкообразное облако. Постепенно оно растет и вытягивается по направлению к земной поверхности, а когда соприкасается с землей, рождается торнадо.
Большинство торнадо относительно малы – их диаметр составляет около 80 метров. Они продвигаются всего на несколько километров, а скорость ветра в них обычно не превышает 45 м/с. Однако крупнейшие торнадо могут иметь до 3 км в диаметре, продвигаться на 160 км, а скорость ветра в них может составлять до 135 м/с. В отличие от тропических циклонов, которые классифицируются исключительно по силе ветра, торнадо классифицируются по сочетанию скорости ветра и масштабу нанесенного ущерба в соответствии с так называемой улучшенной шкалой Фудзиты.
Для торнадо зафиксировано несколько различных рекордов, но самым серьезным торнадо в истории наблюдений считается Торнадо трех штатов 1925 года. Хотя в то время еще не существовало улучшенной шкалы Фудзиты, считается, что тот смерч соответствовал EF5. Ему принадлежит рекорд по длине маршрута – 352 км по штатам Миссури, Иллинойс и Индиана (отсюда «три штата» в названии). Продолжался этот торнадо примерно три с половиной часа и двигался со скоростью 33 м/с. Он также оказался самым гибельным торнадо в истории США – 695 человеческих жертв.
США в принципе славятся своими торнадо, а так называемая Аллея торнадо вообще стала синонимом этого природного явления. Она тянется по штатам Великих равнин и, как принято считать, проходит через Оклахому, Канзас, Техасский выступ на севере штата, Небраску, восток Южной Дакоты и восток Колорадо. В этом регионе торнадо особенно часто образуются весной, поскольку с севера сюда стекается холодный воздух, а с юга поступает теплый и влажный воздух Мексиканского залива. Когда эти столь различные воздушные массы сталкиваются, нестабильная атмосфера наполняется влажностью и энергией, образуя мощные грозы и сверхъ-ячейки.
Хотя торнадо обычно ассоциируются с США, на самом деле они могут образовываться почти в любой точке Земли. Вы удивитесь, но по частоте смерчей (число смерчей на квадратный километр территории) Великобритания занимает второе место в мире – сразу за Нидерландами. В Великобритании бывает от 30 до 50 смерчей в год, однако большинство британцев никогда в жизни не видели ни одного. Как же так?