Смерчи

Последнее наблюдение было сделано 26 мая 1963 г. около города Оклахома-Сити двумя служащими в радарной станции: «Внешняя сторона воронки была гладкая, непрерывная и определенно круглая в поперечном сечении. В то же время хорошо ограниченной внутренней стены не было, не было и видимых признаков пустого пространства внутри воронки. Вся полость внутри внешней оболочки была наполнена хлопьевидными облаками. Эти хлопья турбулентно двигались и изменялись на фоне правильного вращения всей воронки. Не было видно ни молний, ни свечения. Не было никакого рева, единственный звук — свист бури».

Это описание имеет и сходства и отличия от предыдущих. Основное отличие — неясность внутренней поверхности стенок воронки. Ниже мы увидим, что и наружная поверхность стенок тоже бывает неясной, расплывчатой. Вообще смерчи — это образования весьма изменчивые и разные.

Стенки бывают двух типов. Первый, наиболее распространенный, отличается резко ограниченными, гладкими поверхностями стенок. Образования подобной формы обычно называются смерчами. Сравнительно недавно установлено, что существует вторая группа смерчей, довольно редкая, у которых резко ограниченная наружная поверхность отсутствует. Они представляют низкое, широкое столбообразное облако, которое, медленно двигаясь по земле, одновременно вращается с бешеной скоростью. Разрушительная сила таких смерчей велика. Нередко они приносят гибель людям и огромные материальные убытки, оценивающиеся в десятки, а иногда и сотни миллионов долларов. Такие смерчи очень близки к шквальным бурям в Европе.

Что же является причиной огромной силы смерча? Ответ прост. Смерч состоит из воздуха, наполненного водой и грязью, а разрушения вызываются колоссальной скоростью. Сам по себе воздух, наполненный водой и грязью, не способен причинить вреда, но на большой скорости он уничтожает все на своем пути.

Скорости вращения воронки, точнее, скорости ветра в ее стенках представляют важнейшую особенность смерча. Эти скорости весьма различны и быстро изменяются даже у одной и той же воронки, но самое главное то, что они могут превышать скорость звука, равную 1200 км/ч, или 332 м/с. Это служит причиной ряда своеобразных явлений. Чем больше скорость ветра, тем больше его давление. Кроме того, оно увеличивается вследствие примеси к воздуху воды и грязи (пыли с водой). В результате ни один из существующих аппаратов для измерения скорости ветра такого давления не выдерживает, ломается, а иногда просто бесследно исчезает. Поэтому непосредственные замеры скоростей ветра в смерчах отсутствуют. Однако специалисты по сопротивлению материалов довольно точно высчитали эти скорости по тому, как изгибались и ломались различные предметы.

Далласский смерч 2 апреля 1957 г., пересекая железную дорогу, опрокинул несколько груженых, очень тяжелых товарных вагонов. По их весу и форме определили, что скорость ветра достигала 210–225 км/ч, а порывами — до 350 км/ч. Немного дальше была разрушена громадная и прочная подставка для объявлений, скорость ветра в этом случае составила 480 км/ч.

Эти данные обоснованы математическими расчетами, но ряд наблюдателей приводят другие цифры; 600–1000 км/ч, а американский метеоролог Дж. Файнли [Finley, 1881], детально изучивший многие сотни смерчей, указал 1300 км/ч, что превосходит скорость звука.

В основе этих определений лежат поразительные, почти невероятные факты. Например, после некоторых смерчей неоднократно попадалось куриное яйцо, пробитое сухим бобом, но так, что скорлупа яйца вокруг пробоины осталась невредимой, как при прохождении револьверной пули. Во время других смерчей мелкая галька пробивала оконные стекла, не повреждая их вокруг пробоины, опять-таки как револьверные пули.

Пожалуй, еще более поразительный случай произошел во время знаменитого смерча Трех Штатов в 1925 г. Недалеко от ремонтировавшегося дома стояла дюймовая доска. При прохождении смерча она была проткнута другой такой же доской с острым концом, летевшей параллельно земле. Сам этот факт уже вызывает удивление, но еще более невероятно то, что проткнутая доска даже не раскололась, а летевшая застряла посредине. Все эти случаи связаны со сверхзвуковыми скоростями ветра.

Описан еще и такой пример. После прохождения смерча стена одного деревянного дома оказалась проткнутой насквозь застрявшей в ней старой, с одного конца обуглившейся доской. Пробивание стен деревянных домов досками и другими обломками наблюдалось неоднократно у различных смерчей, в этом ничего особенного нет. В данном случае важно то, что стена была проткнута острым, обуглившимся концом доски и при этом углистая, сравнительно рыхлая масса на острие доски оказалась почти не поврежденной. Доска летела с такой скоростью, что проткнула стену дома, как иголка протыкает материю (фото 4). Это произошло в конце 1928 г. в Канзасе.