Невозможное в науке. Расследование загадочных артефактов

Так как же движется воздух в смерче? С одной стороны, воздушные потоки раскидывают мелочь каскадом вокруг себя, раздувая. С другой – видно, что воздух кружится в самом хоботе и поднимает коров, всасывая. С третьей стороны, есть данные о том, что в центре смерча существует нисходящий поток воздуха. И это смутно напоминает нам трубку Ранка, которая в случае торнадо работает сама в себе, без всякой внешней трубки. Кстати, многие исследователи как раз пишут об эффекте охлаждения во время торнадо. Да и выпадающий град как бы намекает…

И вот примерно тридцать лет тому назад сотрудником Института теоретической и экспериментальной физики доктором технических наук Виктором Кушиным была выдвинута интересная мысль: смерч – это не воздушный вихрь, смерч – это водо-воздушный вихрь. «Скрученный дождь».

Откуда такая странная идея?

А из рассуждений. Известно, что внутри торнадо – пониженное давление, составляющее примерно половину атмосферного. Разряжение. При этом по свидетельству редких очевидцев толщина «стенок» торнадо примерно 3 метра при диаметре колонны в сотню метров. Это первое.

Второе. Смерч всегда образуется одинаково – крутящийся хобот выпадает из черно-синей тучи. Выпадать вниз может только то, что тяжелее воздуха. А учитывая, что внутри смерча разряжение, то есть его центр легче воздуха, для его падения нужно, чтобы стенки вихря были сильно тяжелее воздуха. Подсчитано, что раз в 5–6 тяжелее – чтобы скомпенсировать центральное разряжение. А что может быть тяжелее воздуха в тропосфере, откуда вываливается вниз хобот смерча? Вода! Именно она в торнадо и крутится, образовывая его стенки. Труба воды. Вращаемая воздухом.

Вращаемая масса воды создает центробежную силу, которая стремится смерч разорвать. А разряжение внутри трубы заставляет наружный воздух сжимать трубу, противодействуя центробежной силе. Диаметр трубы устанавливается балансом этих двух сил.

Какова мощность торнадо? Она была подсчитана, когда смерч, пересекая Рейн, сделал в воде канаву глубиной до 7 метров, шириной 80 метров и длиной в 600 метров. Зная объем унесенной воды (300 000 тонн), подсчитали необходимую для такой работы мощность – 30 гигаватт. Много это или мало? Это мощность всего Волжского каскада ГЭС.

Откуда же вихрь черпает такую чудовищную энергию?

Замечено, что смерч часто сопровождается градом, причем аномально крупным. Скажем, в 1879 году неподалеку от Миннеаполиса незадолго до вываливания с небес хобота прошел град – сначала мелкий, а потом с неба начали валиться ледяные глыбы неправильной формы весом до 3 кг и размером до 40 см.

Так бывает часто. Большой град валился в Ярославской области во время смерча, а в США с неба на землю однажды даже упала вмороженная в глыбу льда черепаха – смерч ее всосал где-то вместе с водой, а потом заморозил и уронил.

Теперь вернемся к скрытой теплоте плавления, о которой говорили ранее. Когда вода замерзает, она свою скрытую теплоту плавления отдает в окружающее пространство, грея воздух. Чтобы заморозить 1 литр воды, нужно отнять у нее примерно 330 кДж энергии. А чтобы поднять литр воды на высоту 1 километра нужно всего 10 кДж энергии. То есть охлаждаясь в смерче при подъеме вода отдает смерчу много больше энергии, чем тот тратит на ее подъем.

А учитывая, что в грозовых облаках могут находиться сотни миллионов (!) тонн воды, то охлаждение даже части ее до точки замерзания высвобождает столько энергии, что ее количество сопоставимо с выработкой крупной электростанции.

Потому смерч и усиливается, «попив» воды из реки или озера. Он подзаряжается тепловой энергией, а вода, как известно, прекрасный теплоноситель.

Глава 5. А что будет, если смерч свернуть в кольцо?

Ничто не предвещало беды. Все было, как обычно. Весной 1917 года смерч спокойно шел себе по территории США и по своему обыкновению методично крушил все, что попадалось ему под «хобот». Он бушевал более семи часов. Но вот возле городка Мэттун, штат Иллинойс, с ним что-то случилось. Хобот превратился в гигантское черное и бушующее облако, которое мчалось со скоростью курьерского поезда по земле, и следующие пятнадцать километров смерч прошел именно в таком виде, потом приняв предыдущую форму. Именно эти пятнадцать километров оказались самыми разрушительными, именно здесь были убиты почти все погибшие от смерча люди – более ста человек. Именно по названию городка Мэттун смерч и получил свое имя – Мэттунский, хотя прошел по территории страны более 500 километров.