100 великих рекордов стихий

Смерч зарождается из материнского, или, еще говорят, смерчевого, облака, спускается вниз до земли в виде длинного хобота, внутри которого быстро вращается воздух. Средние размеры облака – примерно 4–5 км в высоту и 5–10 км в поперечнике. Длина «хобота», или, иначе, столба, составляет обычно несколько сот метров.

Давление во внутренней полости смерча, как показали многочисленные наблюдения и измерения, сильно понижено. Поэтому, когда она соприкасается с домом с запертыми дверями и закрытыми окнами, дом тот буквально взрывается от перепада давления.

До сих пор остается невыясненным, почему столб имеет плотную, резко очерченную внешнюю границу, подобно упругой стене. А ведь именно этой особенностью объясняются некоторые специфические проявления торнадо.

В Канзасе 9 октября 1913 года смерч прошел по небольшому саду. Вырвал с корнем крупную яблоню и разорвал ее на куски. В метре от яблони стоял улей с пчелами – он остался невредим.

В штате Оклахома смерч унес двухэтажный деревянный дом вместе с семьей фермера. Жилище развалилось, люди погибли. В дом вела трехступенчатая лестница, рядом с ней была прислонена к стене скамейка. И та, и другая остались на месте. Мало того, недалеко от лестницы стоял старенький «форд», а под деревом на столе – горевшая керосиновая лампа. У машины смерч вырвал два задних колеса, но кузов не тронул. Лампа же продолжала гореть.

В 1904 году смерч обрушился на Москву, неся большие разрушения. Но если верить газетным репортерам, он сумел перенести живым и невредимым мальчика на 10 километров. Между прочим, очевидцев поразила поистине библейская картина: смерч, пересекая Москву-реку, высасывал воду до самого дна, та не успевала смыкаться, и какое-то время в ней сохранялась траншея.

Перечисление зафиксированных загадочных проявлений смерча заняло бы много места. Поэтому перейдем к вопросу – что мы знаем о нем?

Механизм образования материнского облака в принципе известен. Почему из него начинает опускаться хобот, можно объяснить разной плотностью облака и окружающего воздуха. А как понять, что вращение передается по всему хоботу, будто это не воздушный столб, а резиновый шланг? Заметим, если сам смерч, как цельное образование, двигается сравнительно медленно – в среднем 40–60 км/ч, то образующие его воздушные массы вращаются несравнимо быстрее. Прямые инструментальные измерения, проведенные в последнее время, фиксируют скорость 500 км/ч. При этом возникает давление более 1 т/кв. м. Однако отверстия без трещин, пробитые галькой в стекле, стволы деревьев, проткнутые щепками, и прочие подобные факты заставляют предполагать, что зачастую скорость внутри смерча значительно выше. Оставался необъяснимым и феномен разрыва скорости на границе быстро вращающегося столба и окружающей его атмосферы. Не было ответа и на вопрос: какими силами поддерживается встречное течение воздуха внутри хобота – по его оси вверх, а на периферии – вниз?

Физическая природа смерча до сих пор не получила исчерпывающего объяснения, однако наиболее убедительно выглядит модель, разработанная В. Кушиным.

Согласно этой модели, смерч – это нижняя часть грозового облака, которая имеет быстрое вращение вокруг вертикальной оси. Сначала вращение видно только в самом облаке, затем часть его отвисает вниз в виде воронки, которая постепенно удлиняется и, наконец, соединяется с землей в виде громадного хобота, имеющего внутри сильное разрежение.

Внутри воронки смерча воздух разрежен, следовательно, такая воронка может опуститься только в том случае, если ее стенки значительно тяжелее воздуха. Если на основании характера разрушений предположить, что разрежение в полости было 0,5 атм, то, как показывают расчеты, у такого смерча плотность стенок должна быть более 7–8 кг/куб. м – в 5–6 раз больше, чем у воздуха. Что же может быть плотнее воздуха в верхних слоях тропосферы, где зарождается смерч и откуда он «сваливается» на землю? Только вода и лед.

Поэтому воронка смерча есть особая форма существования мощного вращающегося потока дождя и града, свернутого в спираль в виде тонкой стенки конической или цилиндрической формы. Содержание воды в стенках воронки по массе должно во много раз превосходить содержание там воздуха.