Сверхгигантские океанские волны

 

В открытом океане возникают одиночные «гуляющие» волны, которые вдруг становятся в несколько раз выше, чем самые высокие обычные штормовые волны, и иногда опрокидывают попадающиеся на их пути корабли.

Ряд катастроф на море, вероятно, связан как раз с такими одиночными ходячими горами, высота которых может достигать 30 и даже 60 метров – при том, что у «обычных» штормовых волн она составляет примерно 10 метров. О реальном существовании таких волн, часто упоминающихся в легендах моряков, учёные узнали лишь в 1995 году.

Учёные смогли объяснить возникновение этих волн, применив к ним уравнения Шрёдингера, которые обычно используются для описания волновых функций квантовых частиц.

 

Рис. 4.11. Танкер Esso Languedoc близ берегов Южной Африки и аномальная волна, перекатывающаяся через его палубу. Высота мачт, до вершины которых она достала, – 25 метров над уровнем моря. 1980 год.

Ранее существование сверхгигантских волн (не путать с цунами, которые возникают при землетрясениях и поднимаются в полный рост у побережья), возвышающихся над соседними волнами, как небоскрёбы среди обычных зданий, вызывало у учёных «беспокойство». Ведь по всем расчётам океанологов и математиков получалось, во-первых, что таких высоких волн вовсе не должно было возникать, а во-вторых, что если они и возникали – то никак не чаще одного раза в 10 тысяч лет.

А по результатам спутниковых наблюдений выходило, что такие волны в целом для мирового океана обычны. Фактически в любой момент времени где-нибудь на Земле образуется хотя бы одна такая волна. В формировании суперволн большую играют роль сильные ветры, особенно дующие против потока воды, а, кроме того – вышеупомянутое нелинейное взаимодействие сталкивающихся под небольшим (и, как оказалось, строго определённым) углом волн, идущих с разных направлений.

 

Новые понятия и термины

Цунами, длинные волны, обрушение гребня волны.

Новые идеи

– существуют различные механизмы возбуждения волн цунами: сейсмический, вулканический, оползневый, метеорологический;

– опасность волны цунами состоит в том, что она подходит единым водяным валом протяжённостью в десятки км, в результате на берег обрушиваются огромные массы воды с большой энергией.

Новые имена

Евгений Александрович Куликов – кандидат физико-математических наук. Сейчас – заведующий лабораторией цунами в Институте океанологии им. П.П. Ширшова РАН, автор около ста научных публикаций по цунами, волновым процессам в краевых областях океана и др., в том числе двух монографий.

Литература

1. Куликов Е.А. Физика цунами. http://fiz.1september.ru/articlef.php?ID=200501107

2. Тарасов Л.В. Физика в природе. Тарасов Л.В. физика природы. М.: Просвещение.1988. – 352 с.

3. Земные катастрофы. Сверхгигантские океанские волны подчиняются законам квантовой физики. http://katastrofa.h12.ru/maxwaves2.htm

 

 

Метеорологические опасные природные явления

 

Циклоны, ураганы, тайфуны, штормы, бури, смерчи: определение и характеристики

 

На протяжении своего существования человечество постоянно сталкивается с такими природными явлениями, против которых не способно устоять. Несмотря на достигнутый уровень технического прогресса, человечеству не по силам контролировать торнадо, циклон, тайфун, смерч, которые относятся к метеорологическим опасным явлениям. Это природные процессы и явления, возникающие в атмосфере под действием различных природных факторов или их сочетаний, оказывающие или могущие оказать поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растений, объекты экономики и окружающую природную среду. Они могут приводить к чрезвычайным ситуациям следующих видов: бури (9 – 11 баллов); ураганы (12-15 баллов); смерчи, торнадо; шквалы; вертикальные вихри; крупный град; сильный дождь, ливень; сильный снегопад; сильный гололед; сильный мороз; сильная жара; сильный туман; засуха; суховей; заморозки.

Эти явления природы представляют собой чрезвычайно быстрые перемещения воздушных масс, зачастую имеющие катастрофические последствия. Градация скоростей ветра дается по шкале Бофорта. В ней принята 17-балльная система деления скоростей ветра и даются примерные разрушения, возникающие при различной силе ветра.

Сильным считается ветер, имеющий скорость более 12 м/с – 6-7 баллов;

сильный шторм (буря) имеет скорость 18,3-29 м/с – 10-11 баллов;

ураган – 29 м/с и более – 12 баллов.

При скорости ветра около 23 м/с ломаются ветви деревьев, срываются крыши с домов; значительные разрушения зданий происходят при скорости ветра 26 м/с, а сильные разрушения – при скорости ветра 30 м/с. Опустошительные разрушения, в том числе каменных и металлических мостов происходят при скорости ветра 40 м/с.

Рассмотрим подробнее опасные атмосферные явления: смерчи, ураганы, тайфуны, бури, циклоны. Все они характеризуются вихревым движением воздуха.

Самые большие воздушные вихри на планете – этоциклоны и антициклоны.

рис. 5.1. Циклоны и антициклоны

 Это гигантские атмосферные вихри с убывающим к центру давлением воздуха. Это ветры силой 12 и более баллов (скорость более 29 м/с), производят сильнейшие разрушения. Циклоны Северного полушария вращаются по часовой стрелке, а антициклоны против часовой стрелки, а циклоны Южного полушария – наоборот. Циклон приносит с собой ненастную погоду, сопровождаемую осадками, антициклон же, наоборот, приносит ясную, солнечную погоду (рис. 5.1).

Схема образования циклонадостаточно проста (рис. 5.2).

рис. 5.2.Схема образования циклона

1. Всё начинается с взаимодействия холодного и тёплого атмосферных фронтов. При этом часть тёплого атмосферного фронта проникает внутрь холодного в виде своеобразного атмосферного «языка», в результате чего тёплый воздух, более лёгкий, начинает подниматься из-за разности давлений,

2. Под воздействием отклоняющей силы вращения Земли воздух начинают вращаться (в Северном полушарии – против часовой стрелки, в Южном – наоборот), начинают вращаться и вовлекая во вращательное движение весь поднимающийся воздух извне и образуя гигантский воздушный водоворот.

3. Наверху тёплый воздух охлаждается, и пары воды в нём конденсируются в облака, которые выпадают осадками в виде дождя, града или снега. Такой циклон может испортить погоду на срок от нескольких дней до двух-трёх недель. Его «жизнедеятельность» поддерживается за счёт поступления новых порций влажного тёплого воздуха и взаимодействия его с холодным воздушным фронтом.

4. Циклон принимает форму воронки, внутри которой образуется штиль (30-60 км в диаметре).

Считается, что циклоны являются основной причиной возникновения урагана, тайфуна, бури, смерча. Более того, циклоны Атлантического океана называют ураганами, а тропические циклоны западной части Тихого океана _ тайфунами.

Принята следующая терминология атмосферных бурь:

– циклон (греч. «киклео» – кружусь) – атмосферный вихрь с пониженным давлением в центе и движением воздуха против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке – в Южном;

– тропические циклоны возникают над океанами в тропических широтах, чаще всего между 5 и 20° с.ш. или 5 и 20° ю.ш.; бывают относительно малого диаметра (не более 400 км); в Австралии циклоны называют вили-вилли;

– ураган (индейское «хункаран» – бог бури – атмосферный вихрь в тропических широтах с пониженным атмосферным давлением в центре и скоростью ветра более 63 км/ч по шкале Бофорта;

– тайфун (кит. «тайфун» – большой ветер) – местное название ураганов, возникающих на западе Тихого океана к северу от экватора; отличаются от ураганов большей площадью и скоростью ветра (до 100 м/с) (рис. 5.3). Энергия движущей массы воздуха, возрастающая пропорционально квадрату своей скорости, делает воздух «железным», он вырывает с корнями не только огромные деревья, но и траву.

Отметим, что размеры циклонов значительно превосходят размеры тайфунов и могут достигать более тысячи километров в диаметре. Тайфуны в шутку называют недоураганами. Безусловно, общее у них имеется: массы воздуха движутся вокруг центра с наименьшим атмосферным давлением.

Ураганы и тайфуныобычно возникают при прохождении глубоких циклонов. В центре циклона возникает относительно устойчивая зона полного спокойствия, перемещающаяся над поверхностью Земли. Она находится в центре вращающихся вокруг нее сокрушительных ветров и называется «глаз» (рис. 5.3а).

Биологическое значение циклонов заключается в их способности переносить на огромные расстояния семена растений, а иногда – довольно крупных животных. По-видимому, именно эти ветры содействовали заселению многих вулканических и коралловых островов, возникавших в просторах океанов, и миграции растений и животных. Ураган 1865 г. принес на Гваделупу пеликанов, ранее там неизвестных.

Все вышеперечисленные атмосферные явления приводят к сильной тяге вверх и всасыванию все новых масс влажного воздуха с водной поверхности. Если вышеописанный цикл повторяется, то его интенсивность увеличивается в разы, что приводит механизм урагана к своеобразному гигантскому воздушному насосу. Это и есть мощный ураган. Воедино соединяются две стихии – ветер и вода. В это время они приобретают страшную и разрушительную силу (рис. 5.3б).

Рис. 5.3 а. Глаз циклона	Рис. 5.3 б.Ураган

Смерчи и торнадо

 

Смерчи и торнадо отличаются от других атмосферных бурь самыми низкими значениями атмосферного давления. Из всех вихрей, образующихся в природе, наиболее загадочны смерчи, по сути дела, часть грозового облака.

Смерч – атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке в виде большой воронки и затем распространяющийся в виде рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря, передвигаясь со скоростью до 200 м/с (рис. 5.4).

Образование смерча.

1. На первой стадии возникновения смерча в нижней части грозового облака появляется вращения.

2. Затем часть этого облака отвисает книзу в виде гигантской воронки.

3. Воронка всё более удлиняется и достигает поверхности земли или воды.

4. Возникает гигантский «хобот», свешивающийся из облака, состоящий из внутренней полости и стенок (рис. 5.4).

5. Возникшая из-за разности давления огромная воздушная воронка крутится с невероятной скоростью и втягивает как насос в свой центр все, что оказалось поблизости.

Характерная особенность внутренней полости – пониженное давление находящегося в ней воздуха. Такая особенность смерча приводит к тому, что полость смерча служит своеобразным насосом, который может втянуть в себя огромное количество воды из моря или озера, причём вместе с животными и растениями, перенести их на значительные расстояния и низвергнуть вниз вместе с дождём. Смерч способен переносить и довольно большие грузы – автомобили, телеги, малотоннажные суда, небольшие здания, причём иногда даже с находящимися в них людьми. Смерч обладает гигантской разрушительной силой. При соприкосновении со строениями, мостами, линиями электропередач и другими объектами инфраструктуры он причиняет им огромные разрушения.

 

а	б
Рис. 5.4. Смерч (а) и торнадо (б)

 

В смерче, по данным разных авторов, скорость воздуха может достигать от 100 до 200 м/с (некоторые авторы указывают на сверхзвуковую скорость воздуха в смерче – свыше 340 м/с). Прямые измерения скорости воздушных потоков в смерчах при настоящем уровне развития техники практически невозможны. Все приборы, предназначенные для фиксации параметров смерча, безжалостно им ломаются при первом же соприкосновении. О скорости потоков в смерчах судят по косвенным признакам, главным образом по тем разрушениям, которые они производят, или по весу грузов, которые они переносят. Кроме того, отличительная черта классического смерча – наличие развитого грозового облака, своеобразного электрического аккумулятора, повышающего удельную энергоёмкость смерча.

Механизм возникновения и развития смерча. Чтобы разобраться в механизме возникновения и развития смерча, рассмотрим сначала устройство грозового облака (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Грозовое облако

 

1. В типичном грозовом облаке вершина заряжена положительно, а основание несёт отрицательный заряд. То есть в воздухе поддерживаемый восходящими потоками парит гигантский электрический конденсатор многокилометровых размеров. Наличие такого конденсатора приводит к тому, что на поверхности земли или воды, над которыми находится облако, появляется его электрический след – наведённый электрический заряд, имеющий знак, противоположный знаку заряда основания облака, то есть земная поверхность будет заряжена положительно.

2. Между земной поверхностью и основанием облака возникнет электрический ток, хотя правильней было бы говорить об огромном количестве элементарных токов, соединяющих земную поверхность с основанием облака. Все эти токи параллельны и текут в одном направлении.

3. По закону Ампера эти токи будут взаимодействовать между собой, а именно притягиваться. Из-за взаимного притяжения электрических токов заряженные частицы устремляются к центру грозового облака, по дороге взаимодействуя с электрически нейтральными молекулами и также перемещая их к центру грозового облака.

4. Площадь поперечного сечения восходящего потока уменьшится в насколько раз, а поскольку поток вращается, то по закону сохранения момента количества движения его угловая скорость возрастёт. С восходящим потоком произойдёт то же самое, что с фигуристкой, которая, вращаясь на льду с расставленными руками, прижимает их к телу, отчего скорость её вращения резко увеличивается. Такое резкое увеличение скорости вращения воздуха в смерче с одновременным уменьшением его диаметра приведёт соответственно к увеличению линейной скорости ветра, которая, как упоминалось выше, может даже превысить скорость звука.

Вывод. Именно наличие грозового облака, электрическое поле которого разделяет заряженные частицы по знаку, приводит к тому, что скорости воздушных потоков в смерче превосходят скорости воздушных потоков в тайфуне. Образно говоря, грозовое облако служит своего рода «электрической линзой», в фокусе которой концентрируется энергия восходящего потока влажного воздуха, что и приводит к возникновению смерча.

 

Рис. 5.6. Процесс возникновения смерча

Из-за взаимодействия холодных и теплых потоков образуется хобот, который охлаждается и опускается вниз (рис. 5.6). Торнадо «засасывает» в себя всё, что встречается на его пути. Опасным является и то, что воздух, который находится внутри воронки, опускается. А находящийся снаружи, наоборот, поднимается. Таким образом создаётся область сильно разреженного воздуха, из-за которого предметы, наполненные газом, а иногда и жилые дома, могут попросту взорваться.

Характеристики смерча. По вертикали одна такая воронка может достигать десяти, а по вертикали – пятидесяти километров. Скорость ветра в ней нередко превышает 33 м/с. Рассказывая о том, что такое смерч, следует обязательно отметить, что он обладает невероятной мощью. Энергия среднего торнадо радиусом в километр и скоростью около 70 м/с сопоставима с энергией атомной бомбы, испытанной США в июле 1945 года в Нью-Мексико.

В Америке о том, что такое смерч, многие знают не понаслышке. Там это явление принято называть торнадо. Существуют и синонимы: мезо-ураган и тромб, но они употребляются гораздо реже. Вращение внутри такого вихря идет против часовой стрелки, подобно тому, как это происходит в циклонах, возникающих в северном полушарии нашей планеты.

бочка	конус
бокал	бичеподобная веревка
Рис. 5.7.Виды смерчей

Смерч может проходить как по суше, так и по воде. Нижняя часть воронки напоминает облако, которое состоит из пыли, грязи, различных предметов. Смерч связан с грозовой тучей, он является ее частью, напоминающей хобот, который спустился к земле. Он не может оторваться от своей тучи.

По своей форме смерчи бывают не только в виде воронок. Порой торнадо напоминает своим видомбочку, конус, бокал, бичеподобную веревку, колонну, рога дьявола, песочные часыи т.д. Но чаще всего он возникает в форме трубы, воронки или хобота, который свисает с материнского облака (рис. 5.7).

Опасность природного явления. Вся опасность смерча заключается в его хоботе. В зависимости от собственных размеров, он способен втянуть в себя и поднять на огромную высоту любые предметы. К ним относятся и люди. Растворяясь в атмосфере, он утихает и вниз падает все, что оказалось над землей.

Если вихрь неспособен втянуть предмет в себя, он его разрывает на части. Например, дом, стоящий на его пути, скорей всего превратится в руины, а его обломки разлетятся на десятки километров.

Классификация по шкале Фудзиты. На вопрос о том, что сильнее - смерч или торнадо, ответа быть не может, поскольку это одно и то же явление. Существует много классификаций его силы, но чаще всего придерживаются шкалы Фудзиты.

 

колонна	рога дьявола
песочные часы	воронка
Продолжение рис. 5.7. Виды смерчей по форме

Таблица 5.1. Торнадо, тайфун, смерч: характеристики
Код	Скорость ветра, км/ч	Характеристика
0	116	Наносится сравнительно небольшой урон в виде поломанных веток и ветхих деревьев. Во многих странах называется штормовым ветром
1	180	Явление способно сорвать крышу с домов, двигать автомобили
2	253	Стихия вырывает деревья с корнем
3	332	Тромб способен опрокинуть поезд, поднять над поверхностью земли автомобиль
4	418	Все, что легче автомобиля, летает в воздухе, даже неукрепленные как следует постройки
5	512	Стихия способна поднять в воздух практически все, с легкостью срывает с земли дорожное покрытие
6-12	свыше 512	Существует только в теории, поскольку ветер может достигать скорости звука

Виды смерчей по:

– происхождению: невидимые, водяные, огненные.

– строению: плотные, расплывчатые.

– времени действия:короткого действия, длинного действия, ураганные вихри.

Где появляется смерч? Иногда такое столкновение происходит над морской поверхностью, и тогда появляется морской смерч. Он может быть почти полностью прозрачным и лишь по нижней, запыленной водой части, можно догадаться о грозящей судну опасности (рис. 5.7).

Самый опасный огненный смерч.Онпредставляет собой атмосферное явление, образующееся при объединении разрозненных источников огня. В результате воздух в нем стремительно нагревается, а его плотность снижается, как следствие, он поднимается вверх. Его место занимают холодные потоки с периферийных участков. Прибывший воздух также нагревается и поднимается вверх. Происходит эффект подсоса кислорода, и образуются довольно устойчивые центростремительные потоки, которые ввинчиваются по спирали от земли к небу. Это можно сравнить с эффектом дымовой трубы, где напор горячего воздуха достигает ураганной скорости.

Высота огненного смерча может составлять пять тысяч метров. Температура поднимается до тысячи градусов по Цельсию. Такой вихрь затягивает в себя все, что находится рядом, и так продолжается до тех пор, пока не выгорит все, что только может гореть, после чего он стихает.

Так, довольно часто оно возникало во время Второй мировой войны. Например, известен сжигающий смерч в Сталинграде в 1942 году.

Подробная хронология огненного смерча в Гамбурге(1943 год).Первые зажигательные авиабомбы упали в час ночи на Франкенштрассе и Шпалдингштрассе. Возникли пожары в районах Хаммерброк, Ротенбургсорт и Хамм. Эти очаги послужили ориентиром для авиации, и в последующие 15 минут на эти и соседние городские районы упало 2417 тонн мин, фугасных и зажигательных снарядов. В результате бомбардировки были разрушены все городские коммуникации, и пожарные команды просто оказались бессильными против такого количества очагов. Людей собрали в бомбоубежища. Над городом выросло несколько огненных вихрей, которые со страшным воем носились по улицам, разгонялись и набирали силу. Через 45 минут от начала бомбардировки множество мелких очагов возгорания объединились в два мощных пожара.

 

морской смерч	огненный смерч
Последствия «красного торнадо» в Гамбурге 1943 г.	Полярный вихрь вблизи южного полюса Венеры
Рис. 5.8. Виды смерчей по происхождению

 

Над ними образовался один огромный огненный смерч. Более 130 километров улиц и 16 тысяч многоэтажных домов оказались в его горниле. Возник тепловой циклон, диаметр которого составил 3,5 километра, а высота – пять километров, и все это с температурой 800 градусов по Цельсию. Огненный смерч локализовался на территории площадью 10 квадратных километров. В три часа ночи в районах Вандсбекское Шоссе и Берлинские Ворота образовалось сплошное море огня, высота которого составляла 30-50 метров. Торнадо достиг своего пика в период с 3.00 до 3.30.

При такой температуре предметы вспыхивали без прямого контакта с огнем. Алюминиевые и свинцовые изделия становились жидкими, а стальные – пластичными. Они деформировались, не выдерживая конструкционных нагрузок. Даже кирпичи плавились и медленно горели, трансформировались под весом зданий и взрывались в пыль... Рушились здания. Люди в бомбоубежищах просто задохнулись, поскольку смерч высосал весь воздух. В 4.30 ветер начал стихать, однако жар все еще был нестерпимым. В 6.12 в зоне огненного вихря выгорело все, что могло гореть. Все в округе напоминало гигантские раскаленные угли. Для того чтобы начать разборку обломков, пришлось ждать 10 дней, так как высокая температура не позволяла приблизиться к району. Вот такие вот последствия огненного смерча (рис 5.8).

Смерчи также генерируют сильные электромагнитные поля и сопровождаются молниями (рис 5.9). Шаровые молнии в смерчах наблюдались неоднократно (рис. 5.10). В смерчах наблюдаются не только светящиеся шары, но и светящиеся облака, пятна, вращающиеся полосы, а иногда и кольца. Очевидно, что свечения внутри смерча связаны с турбулентными вихрями разной формы и размеров. Иногда светиться желтым светом весь смерч (рис 5.11). Светящиеся колонны двух смерчей наблюдались 11 апреля 1965 в городе Толедо, штат Огайо.

 

Рис. 5.9. Смерч и молния	Рис. 5.10. Шаровая молния в смерче

 

В смерчах зачастую развиваются токи огромной силы. Они разряжаются бесчисленными молниями (обычными и шаровыми) или приводят к появлению светящейся плазмы, покрывающей всю поверхность смерча и воспламеняющей попавшие в нее предметы (рис 5.12). Известный исследователь Камилл Фламмарион, изучив 119 смерчей, пришел к выводу, что в 70 случаях наличие в них электричества было несомненно, а в 49 случаях «электричества в них не было и следа, или, по крайней мере, оно не проявлялось».

Отметим, что смерч бывает не только на Земле, но и на других планетах нашей системы, к примеру, на Юпитере и Нептуне. На Марсе торнадо появиться не может из-за низкого давления и слишком разреженной атмосферы. А вот на Венере ситуация прямо противоположная, и поэтому вероятность появления смерчей там очень высока (рис 5.8).

 

Рис. 5.11. Весь смерч светиться желтым светом	Рис. 5.12. Светящаяся плазма, покрывающая всю поверхность смерча

 

Что делать во время смерча? Какова бы ни была разница между смерчем и торнадо – эти явления опасны для человека. Для выживания необходимо придерживаться определенных рекомендаций.

Первым пунктом любой инструкции по действиям в чрезвычайных ситуациях является отсутствие паники и собранность. Прежде всего, необходимо найти укромное место. От сильного смерча им сможет стать только специальный бункер.

Не стоит пытаться убежать от быстро приближающегося тромба, он все равно догонит. Лучше сориентироваться на местности и сгруппироваться, чтобы не попасть в воронку. Необходимо найти любую даже незначительную впадину или щель и вжаться в нее как можно сильнее. Так воронка не сможет утащить за собой. При этом голову необходимо закрывать руками, чтобы уберечь ее от удара любым предметом, который может пролетать рядом.

Находясь в обычном доме без подвала, следует придерживаться инструкции: укрыться в центре комнаты на первом этаже; держаться подальше от окон; закрыть окна со стороны приближающейся стихии; открыть и зафиксировать окна с противоположной стороны; отключить воду и электричество; перекрыть газ.

К метеоопасным явлениямотносятся также: бури (9 – 11 баллов); ураганы (12-15 баллов); шквалы; вертикальные вихри; крупный град; сильный дождь, ливень; сильный снегопад; сильный гололед; сильный мороз; сильная жара; сильный туман; засуха; суховей; заморозки.

Буря– это также сильный ветер, наблюдающийся обычно при прохождении циклона и сопровождающийся разрушениями на суше. Скорость ветра достигает 16-27 м/с (60-100 км/ч), а длительность – от нескольких часов до нескольких суток. В зависимости от структуры и цвета почв, выдуваемых ветром. Различают черные бури (на черноземах), бурые или желтые бури (на супесях и суглинках), (на окрашенных окисями железа почвах) в пустынях Средней Азии (рис. 5.13). Бури приводят к большим потерям с сельском хозяйстве, разрушают почвенный покров на огромных территориях. Кроме того, они могут быть причинами транспортных аварий, аварий на производственных предприятиях, наносить ущерб сельскому хозяйству.

Наиболее надежной защитой от ураганов, бурь является укрытие людей в защитных сооружениях (убежищах), а также в метро, подземных переходах, подвалах и т.п. В прибрежных районах необходимо учитывать возможность затопления таких убежищ и выбирать укрытия на возвышенных участках местности.

черные бури	бурые бури
желтые бури	красные бури
Рис. 5.13. Виды бурь

Грозы и молнии.С фронтальными депрессиями часто связаны грозы. Эти метеорологические явления образуются или на холодном фронте (когда тёплый воздух быстро поднимается над клинообразной массой наступающего холодного воздуха с образованием огромных чёрных дождевых облаков), или в результате сильных восходящих токов тёплого влажного воздуха, вызванного значительным нагреванием земной поверхности (в тропиках). В среднем на Земле происходит ежедневно 45 000

«Поясом вечных гроз» называют экваториально-тропические широты (между 35-ми параллелями). Наибольшую опасность во время грозы представляет молния.

Молния – это электрический разряд, возникающий вследствие установления разности электрических потенциалов между поверхностями облачного покрова и земной. Сила тока в молнии при её разряде составляет 50-60 тыс. ампер, а температура – 30 млн градусов. Первое место по количеству молний занимает Бразилия, где ежегодно регистрируется от 50 до 70 млн разрядов (рис. 5.14)

 

Рис. 5.14. Молнии	Рис. 5.15. Град

 

Молнии являются причиной пожаров и гибели людей. Всего в мире ежегодно погибает от молний около 600-700 человек.

Иногда грозы сопровождаются выпадением града, что также причиняет большой ущерб. Только в США ущерб, который градобития ежегодно наносят посевам, составляет около 280-290 млн долларов, а ещё 75 млн долларов – это убытки от повреждений собственности и гибели скота. Самые тяжёлые градины весили до 1кг каждая во время грозы в районе Гопалгандж (Бангладеш) 14 апреля 1986 г., убив 92 человека. В штате Манипур (Индия) 27 марта 1996 г. выпал небывалый град диаметром 26 см. В 1988 г. в Северной Индии (г. Мурадабат, шт Уттар-Прадеш) выпавший во время сильной грозы град убил 246 человек.

Последствиями гроз могут быть также катастрофичные наводнения и ливни. Это объясняется тем, что нависающее над 1 км² земной поверхности кучевое облако вертикальной мощностью 500 м содержит до 200 т воды. Так, в июле 2005 г. в индийском городе Мумбай за сутки выпало 37 дюймов (около 940 мм) осадков, приведя к затоплению города и гибели 1000 человек. Самые разрушительные наводнения зафиксированы в Азии, особенно в Китае и Бангладеш. Есть исторические сведения о том, что в августе 1931 г. быстро разлившаяся р. Хуанхе в Китае унесла жизнь 3,7 млн человек.

Поражающие факторы

Смерчи и ураганы обрывают провода, срывают крыши, опрокидывают деревья, телеграфные столбы, опустошают поля, разрушают дороги, мосты, верхние этажи зданий.

 

 

Во время смерча люди получают травмы в основном от даров летящих предметов, реже – под обломками строений, еще реже – будучи брошенными потоками ветра.

Смерчи, ураганы (тайфуны), как правило, сопровождаются ливневыми дождями, ведущими к затоплению низменностей и смыванию с полей вместе с урожаем плодородного слоя почвы.

Новые понятия и термины:Циклоны, ураганы, тайфуны, штормы, бури, смерчи

Новые идеи

– циклон (греч. «киклео» – кружусь) – атмосферный вихрь с пониженным давлением в центе и движением воздуха против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке – в Южном;

– ураган (индейское «хункаран» – бог бури – атмосферный вихрь в тропических широтах с пониженным атмосферным давлением в центре и скоростью ветра более 63 км/ч по шкале Бофорта;

– тайфун (кит. «тайфун» – большой ветер) – местное название ураганов, возникающих на западе Тихого океана к северу от экватора; отличаются от ураганов большей площадью и скоростью ветра;

– смерч – атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке в виде большой воронки и затем распространяющийся в виде рукава или хобота по направлению к поверхности суши или моря, передвигаясь со скоростью до 200 м/с.

Литература

1. Характеристика атмосферных бурь. http://infotables.ru/geografiya/543-silnejshie-buri-20-veka-uragany-tajfuny-smerchi-i-ikh-kharakteristika-tablitsa

2. Ураганы, тайфуны, смерчи http://studopedia.ru/3_64641_uragani-tayfuni-shtormi-buri-smerchi.html

3. Sirovich L., Ball K. L., Keefe L. R. Plane waves and structures in turbulent channel flow. Phys Fluids A2 (12), December 1990, 2217-2226

4. Филиппов А.Т.. Многоликий солитон. Библиотечка квант. Выпуск 48.

5. Букреев В.С. Эфирная динамика. http://bvas81240.ucoz.ru/publ/ehfirnaja_dinamika/1-1-0-8.

6. Погосян Х.П. Смерчи и торнадо. http://arisfera.info/tornado_articles/tornado_articles3.html

7. Мезенцев В.. Засекреченный природой. http://arisfera.info/tornado_articles/tornado_articles5.html.

8. Арабаджи В. И.. Смерчи и торнадо. http://arisfera.info/tornado_articles/tornado_articles4.html.

9. Арабаджи В.И. Грозы планеты. http://arisfera.info/lightning_articles/lightning_articles24.html.

10.Букреев В.С. Правило прецессии в вихревом движении. http://bvas81240.ucoz.ru/publ/pravilo_precessii_v_vikhrevom_dvizhenii/1-1-0-1.

11. Букреев В.С. Иерархия в вихрях Бенара. http://bvas81240.ucoz.ru/publ/ierarkhija_v_vikhrjakh_benara/1-1-0-3.

 

 

 

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 862; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!