Ураганы, бури, смерчи

Продолжительность смерча может составлять от нескольких минут до нескольких часов (в исключительных случаях). Скорость движения смерча также различна, в среднем она составляет 40-60 км/ч.Смерч не обязательно виден; однако интенсивное низкое давление, вызванное высокими скоростями ветра (как описано в принципе Бернулли) и быстрым вращением (из-за циклострофического баланса), обычно вызывает конденсацию водяного пара в воздухе в облачные капли из-за адиабатического охлаждения. Это приводит к образованию видимого воронкообразного облака или воронки конденсата. Существуют некоторые разногласия по поводу определения воронкообразного облака и конденсационной воронки. Согласно Глоссарию метеорологии, воронкообразным облаком называется любое вращающееся облако, висящее на кучевых или кучево-дождевых облаках, и, таким образом, под это определение подпадает большинство торнадо. Среди многих метеорологов термин «воронкообразное облако» строго определяется как вращающееся облако, которое не связано с сильными ветрами у поверхности, а воронка конденсации – это широкий термин для любого вращающегося облака под кучевообразным облаком.Торнадо часто начинаются как воронкообразные облака без связанных с ними сильных ветров на поверхности, и не все воронкообразные облака превращаются в торнадо. Большинство торнадо производят сильный ветер на поверхности, в то время как видимая воронка все еще находится над землей, поэтому на расстоянии трудно различить воронкообразное облако и торнадо.Торнадо на стадии рассеивания могут напоминать узкие трубки или веревки и часто скручиваться или скручиваться в сложные формы. Говорят, что эти торнадо «вырываются» или становятся «веревочным торнадо». Когда они вытягиваются, длина их воронки увеличивается, что заставляет ветры внутри воронки ослабевать из-за сохранения углового момента.Смерчи обычно вращаются циклонически (если смотреть сверху, то против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном). В то время как крупномасштабные штормы всегда вращаются циклонически из-за эффекта Кориолиса, торнадо настолько малы, что прямое влияние эффекта Кориолиса незначительно, на что указывают их большие числа Россби. Суперъячейки и смерчи вращаются циклонически в численном моделировании, даже если пренебречь эффектом Кориолиса. Низкоуровневые мезоциклоны и торнадо обязаны своим вращением сложным процессам внутри суперъячейки и окружающей среды.Примерно 1 процент торнадо вращается в антициклоническом направлении в северном полушарии. Как правило, такие слабые системы, как смерчи и порывы ветра, могут вращаться антициклонически, и обычно только те, которые формируются на стороне антициклонического сдвига нисходящего заднего флангового нисходящего потока (RFD) в циклонической суперъячейке.Торнадо излучают звуки широко в акустическом спектре. Сообщалось о различных звуках торнадо, в основном связанных со знакомыми звуками для свидетеля и, как правило, с некоторыми вариациями свистящего рева. Часто сообщаемые звуки включают товарный поезд, мчащиеся пороги или водопад, ближайший реактивный двигатель или их комбинации. Многие торнадо не слышны на большом расстоянии; характер и расстояние распространения слышимого звука зависят от атмосферных условий и топографии.Ветры вихря торнадо и составляющих его турбулентных вихрей, а также взаимодействие воздушного потока с поверхностью и обломками вносят свой вклад в звуки. Воронкообразные облака также издают звуки. Воронкообразные облака и небольшие торнадо описываются как свистящие, скулящие, гудящие или жужжащие бесчисленные пчелы или электричество, или более или менее гармоничные, тогда как о многих торнадо сообщается как о непрерывном, глубоком рокоте или нерегулярном звуке «шума». Поскольку многие торнадо слышны только очень близко, звук не следует рассматривать как надежный предупредительный сигнал о торнадо. Торнадо также не единственный источник таких звуков во время сильных гроз; любой сильный разрушительный ветер, сильный град или непрерывный гром во время грозы могут вызвать ревущий звук. Торнадо также производят идентифицируемые неслышимые инфразвуковые сигнатуры. В отличие от звуковых сигнатур, сигнатуры торнадо были изолированы; из-за распространения низкочастотного звука на большие расстояния предпринимаются усилия по разработке устройств для прогнозирования и обнаружения торнадо, имеющих дополнительную ценность для понимания морфологии, динамики и возникновения торнадо. Торнадо также производят обнаруживаемую сейсмическую сигнатуру, и продолжаются исследования по ее выделению и пониманию процесса.Торнадо излучают сферические эффекты и эффекты электрического поля в электромагнитном спектре. Наблюдаются корреляции между торнадо и моделями молний. Торнадные бури содержат не больше молний, чем другие бури, а некоторые торнадные ячейки вообще никогда не производят молний. Чаще всего общая активность молний от облака к земле снижается, когда торнадо касается поверхности, и возвращается к исходному уровню, когда торнадо рассеивается. Во многих случаях интенсивные торнадо и грозы демонстрируют повышенное и аномальное преобладание разрядов положительной полярности. Электромагнетизми молнии имеют мало или совсем не имеют прямого отношения к тому, что вызывает торнадо (торнадо – это в основном термодинамическое явление), хотя, вероятно, есть связь со штормом и окружающей средой, влияющими на оба явления. Смерчи часто развиваются из класса гроз, известных как суперъячейки. Суперъячейки содержат мезоциклоны, область организованного вращения на высоте нескольких километров в атмосфере, обычно 1,6–9,7 км в поперечнике. Наиболее интенсивные торнадо (от EF3 до EF5 по расширенной шкале Фудзиты) развиваются из суперъячеек. Помимо смерчей, при таких бурях обычны очень сильные дожди, частые молнии, сильные порывы ветра, град.Большинство торнадо из суперъячеек следуют по узнаваемому жизненному циклу, который начинается, когда увеличение количества осадков увлекает за собой область быстро нисходящего воздуха, известную как нисходящий поток с задней стороны (RFD). Этот нисходящий поток ускоряется по мере приближения к земле и тянет за собой вращающийся мезоциклонсуперъячейки к земле. Рисунок 4 – Структура суперъячейки. Вид на северо-запад в Северном полушарии.Когда мезоциклон опускается ниже нижней границы облаков, он начинает втягивать прохладный влажный воздух из области нисходящего потока шторма. Конвергенция теплого воздуха в восходящем потоке и холодного воздуха приводит к образованию вращающегося пристенного облака. Нисходящий поток с задней стороны (также фокусирует основание мезоциклона, заставляя его втягивать воздух со все меньшей и меньшей площади на земле. По мере того, как восходящий поток усиливается, он создает область низкого давления на поверхности. Это тянет сфокусированный мезоциклон вниз в виде видимой воронки для конденсата. По мере того, как воронка опускается, нисходящий поток с задней стороны (также достигает земли, расширяясь веером наружу и создавая фронт порыва, который может нанести серьезный ущерб на значительном расстоянии от торнадо. Обычно воронкообразное облако начинает наносить ущерб земле (превращаясь в торнадо) в течение нескольких минут после того, как нисходящий поток с задней стороны достигает земли. Многие другие аспекты образования смерчей (например, почему одни штормы образуют смерчи, а другие нет, или какую роль в формировании торнадо играют нисходящие потоки, температура и влажность) до сих пор плохо изучены. Первоначально у смерча есть хороший источник теплого влажного воздуха, поступающего внутрь, чтобы привести его в действие, и он растет, пока не достигнет «зрелой стадии». Это может длиться от нескольких минут до более часа, и в это время торнадо часто наносит наибольший ущерб, а в редких случаях может достигать более 1,6 км в поперечнике. Атмосфера низкого давления у основания торнадо имеет важное значение для долговечности системы. Между тем, нисходящий поток с задней стороны, теперь область прохладных приземных ветров, начинает оборачиваться вокруг торнадо, отсекая приток теплого воздуха, который ранее питал смерч. Поток внутри воронки торнадо направлен вниз, поставляя водяной пар из облака наверху. Это противоречит восходящему потоку внутри ураганов, поставляя водяной пар из теплого океана внизу. Следовательно, энергия смерчапоступает из облака наверху. ЗАКЛЮЧЕНИЕКаждый регион подвержен совокупному воздействию десятков стихийных бедствий. Результатом является непоправимый ущерб, гибель людей и имущества. Наиболее характерными природными явлениями, которые происходят с разной частотой в разное время года и приводят к чрезвычайным ситуациям, являются ураганы, бури и смерчи.Ураганы, бури и смерчи возникают в результате образования циклонов в атмосфере.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.Кононова Н.К. Классификация циркуляционных механизмов Северногополушария по Б.Л. Дзердзеевскому / Н.К. Кононова; отв. ред. А.Б.Шмакин; Российская акад. Наук, Ин -т географии. – М.: Воентехиниздат,2009. - 372 с2.Мезометеорология и краткосрочное прогнозирование / под ред. Н.Ф. Вельтищева. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 126 с3.Полякова Л.С., Кашарин Д.В. Метеорология и климатология: учеб пособие. – Новочеркасск: НГМА, 2004. - 107 с.4.Кривошапкин К. К. Ураганы - беда тропиков // Наука и техника в Якутии. 2010. №1 (18). 5.А.Г. Гранков, А.А. Мильшин, Е.П. Новичихин, Н.К. Шелобанова О групповом отклике метеорологических и радиояркостных полей атмосферы в Мексиканском заливе на зарождение тропических ураганов // Всероссийские открытые Армандовские чтения: Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн. 2022. №1. 6.Арсеньев Сергей Александрович, Шелковников Николай Константинович Возбуждение торнадо швальной бурей // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2011. №5. 7.Смерек Юлия Леонтьевна, Шмигельский Владимир Андреевич Прогнозирование тяжелых конвективных бурь // Наука. Инновации. Технологии. 2019. №2. 8.Оровецкнй Ю. П. Земля: экваториальные атмосферные аномалии эндогенные причины // ГПИМО. 2006. №3.9.Ершова Татьяна Владимировна, Петухова Оксана Вадимовна Анализ термодинамического состояния атмосферы при опасных метеорологических явлениях, связанных с кучево-дождевыми облаками // Вестник ТГПУ. 2015. №2 (155).10.Овсяник Михаил Васильевич Образование водоворота, смерча // Евразийский Союз Ученых. 2016. №7-2 (28). 11.Арсеньев Сергей Александрович, Шелковников Николай Константинович Электромагнитные поля в торнадо и смерчах // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2012. №3.