Разрушительные природные явления завораживают своей красотой и опасностью. Это, пожалуй, самое завораживающее и страшное зрелище, которое может видеть человек. Сегодня мы рассмотрим, что такое тайфун и в чем его опасность.

Происхождение слова

Достоверно неизвестно, откуда взялся красивый термин «тайфун». По одной из версий, название произошло от имени бога Древней Греции - мифического чудища Тифона, повелителя ураганов. Согласно другой версии, название произошло от китайского слова «дай фэн» или "дай фын", что означает сильный ветер. Вообще, этот термин считается местным названием, так как используется лишь на территории Китая и Японии. В восточной области Тихого океана и в Атлантике подобное разрушительное явление природы называют ураганами, а жители Индостана - попросту циклонами.

Интересно, что изначально тайфунам давали только женские имена, следуя алфавиту, но когда они закончились, в ход пошли мужские.

Что представляет собой тайфун?

Что такое тайфун? Это разновидность атмосферных циклонов, характерных для западной части Тихого океана. Считается самым опасным явлением природы на Земле, так как тайфуны наивысшей опасности способны разрушить прибережный город почти до основания.

Зачастую тайфуны возникают в конце лета, когда температура воды на поверхности океана поднимается, хотя случаются и зимой. Ниже рассмотрим, как образуется тайфун.

Огромные массы теплого воздуха поднимаются вверх, а за счет вращения Земли преобразуются в воронку. Это воронка смещается в сторону области с самым низким атмосферным давлением. Если ветер вокруг центра воронки достигает ураганной силы (то есть более 33 м/с), значит, циклон превратился в тайфун.

Примечательно, что внутри самого тайфуна образуется так называемый глаз, который имеет симметричную форму и окружен стеной из влаги и ветра. При этом в самом «глазу» погода остается спокойной и ясной.

Размеры тайфуна просто огромны и порой достигают 1000 км в ширину и 15 км в высоту. Влажный воздух внутри тайфуна образует дождевые облака, которые могут часами лить на суше и часто приводят к наводнениям. Ученые до сих пор задаются вопросом, почему тайфун несет в себе такое большое количество влаги.

Вот что такое тайфун, если любоваться им из космоса - страшное и завораживающее зрелище.

Причины образования тайфуна

Увы, механизм образования тайфуна до сих пор полностью не ясен ученым, ведь доставить к месту его появления необходимую аппаратуру практически невозможно. Известно лишь, что появлению урагана предшествует выпадение большого количества влаги. Также ученые пока не могут объяснить, почему одни тайфуны несут в себе большее количество влаги, чем другие.

Где и когда?

Тайфуны чаще всего возникают в тропических широтах. Реже - в умеренных. Тропический циклон характерен для западной части Тихого океана. Специалисты выделяют несколько вариантов зарождения тайфуна:

1. Циклон двигается восточнее Филиппин на северо-запад, задевая Тайвань, Японию и доходя до Берингова пролива.
2. Тайфун начинает свое движение у берегов Центральной Америки.

Корея, Китай, Индия, Мексика и даже российское Приморье, Курильские острова и Камчатка… Тайфуны везде несут в себе разрушительную силу.

Сезон циклонов начинается с июня и заканчивается в октябре. Хотя порой тайфуны возникают даже зимой.

Самые разрушительные тайфуны в истории

В среднем, тропические циклоны возникают около 30 раз в год, но не каждый из них уничтожает все живое вокруг. Однако истории известны случаи, когда ураганы приносили не меньше, а то и больше вреда, чем землетрясения.

Так, в 1953 стихией был почти полностью разрушен японский город Нагоя; в 1970 в Индии погибло около 200 000 человек; в 1973 году тайфун, возникший у Японских островов, дошел до российского Приморья. Маршалловы и Японские острова пострадали от тайфуна совсем недавно. Были разрушены тысячи домов, дамб, погибло около 1500 человек.

К счастью, подобные стихийные бедствия обычно наносят гораздо меньше урона городам.

Опасность тайфуна

Итак, мы рассмотрели, что такое тайфун. Чем же он опасен? К счастью, добравшись до суши, ураган достаточно быстро лишается своей силы, так как теряет основной источник питания - воду. Однако при этом он может двигаться с неимоверной скоростью и успеть нанести огромной ущерб жителям прибрежных районов.

Ветер огромной силы подхватывает людей и машины, срывает крыши домов и деревья, а порой и смывает в океан многоэтажные здания. Тайфуны порой не оставляют камня на камне от некогда крупных прибережных городов. Так, в Китае в августе 2017 года было впервые за 5 лет объявлено: на Гонконг надвигается тайфун наивысшей, 10-бальной опасности. Подобные предупреждения метеорологов почти полностью парализуют жизнь города - закрываются учебные заведения, аэропорты, не работает наземный транспорт.

Заключение

Сегодня мы рассмотрели, что такое тайфун. Описание его, несмотря на обилие информации, - дело нелегкое, учитывая все тонкости его образования, в которые может вникнуть не каждый. Впрочем, даже для ученых тайфуны частично остаются загадкой... Как и многое другое на Земле.

Тропические циклоны, ураганы, тайфуны

Особо опасным явлением природы являются глубокие циклоны различного происхождения, с которыми связаны сильные ветры, обильные осадки, нагоны и высокие ветровые волны в море. Глубина циклона определяется значением давления воздуха в его центре.

Размеры и мощность глубоких циклонов зависит от многих факторов и, в первую очередь, от места их зарождения. Наибольшей мощностью отличаются циклоны, зародившиеся в тропической полосе широт. Их называют тропическими в отличие от внетропических циклонов (extratropical cyclones), среди которых выделяют циклоны умеренных широт и арктические циклоны. Чем выше географическая широта зарождения циклона, тем меньше его предельная мощность.

Тропические циклоны несут в себе колоссальные запасы энергии и обладают большой разрушительной силой. Кинетическая энергия среднего по размерам тропического циклона сравнима с энергией взрыва нескольких мощных водородных бомб и составляет около 10 % всей кинетической энергии северного полушария.

Наиболее часто (в 87 % случаев) тропические циклоны возникают между широтами 5° и 20°. В более высоких широтах они возникают лишь в 13 % случаев. Никогда не отмечалось возникновение тропических циклонов севернее 35° с. ш. и южнее 22° ю. ш.

Тропические циклоны могут возникать в любое время года в тропических частях всех океанов, за исключением юго-восточной части Тихого океана и южной части Атлантики. Чаще всего они образуются в северной части тропической зоны Тихого океана: здесь в среднем за год прослеживается около 30 циклонов. Основной сезон развития тропических циклонов - август-сентябрь, зимой и весной их повторяемость весьма незначительна.

Тропические циклоны обычно зарождаются над океанами, а затем движутся над их акваториями и выходят на побережье континентов, островов, обрушивая на них сильнейшие ветры, потоки дождя, вызывая нагонную волну до 8 м высотой, а также волны в открытом море, высотой свыше 10 м.

Тропические циклоны, достигшие значительной интенсивности, в каждом районе имеют свое название. В восточной части Тихого океана и в Атлантике их называют ураганами (от испанского слова «уракан» или английского «харикейн»), в странах полуострова Индостан - циклонами или штормами, на Дальнем Востоке - тайфунами (от китайского слова «тай», что означает сильный ветер). Есть и менее распространенные местные названия: «вилли-вилли» -в Австралии, «вилли-вау» - в Океании и «багио» - на Филиппинах.

Для описания интенсивности тропических циклонов используется шкала Саффир-Симпсона (Saffir-Simpson scale), приведенная в табл. 3.3.1.1. Из нее видно, что по мере углубления циклона в нем возрастает скорость ветра и высота нагонной волны, а сам циклон классифицируется либо как шторм, либо как ураган с первой по пятую категории.

Эта шкала используется практически всеми центрами по наблюдениям за ураганами и тайфунами. В последнее время шкала Саффир-Симпсона стала использоваться и для классификации глубоких внетропических циклонов, достигших силы штормы или урагана. Из этой таблицы следует, что ураганы и тайфуны имеют пять категорий (от урагана или тайфуна первой категории H1 до урагана или тайфуна пятой категории Н5). Тропические депрессии и тропические штормы на категории не делятся.

Таблица 3.3.1.1. Шкала тропических циклонов

В жизненном цикле тропического циклона можно выделить четыре стадии:

1. Стадия формирования. Начинается с появления первой замкнутой изобары. Давление в центре циклона опускается до 990 мб. Лишь около 10 % тропических депрессий получает дальнейшее развитие.

2. Стадия молодого циклона, или стадия развития. Циклон начинает быстро углубляться, т.е. отмечается интенсивное падение давления. Ветры ураганной силы образуют вокруг центра кольцо радиусом 40-50 км.

3. Стадия зрелости. Падение давления в центре циклона и увеличение скорости ветра постепенно прекращаются. Область штормовых ветров и интенсивных ливней увеличивается в размерах. Диаметр тропических циклонов в стадии развития и в зрелой стадии может колебаться от 60-70 до 1000 км.

4. Стадия затухания. Начало заполнения циклона (роста давления в его центре). Затухание происходит при перемещении тропического циклона в зону более низких температур поверхности воды или при переходе на сушу. Это связано с уменьшением притока энергии (тепла и влаги) с поверхности океана, а при выходе на сушу еще и с увеличением трения о подстилающую поверхность.

После выхода за пределы тропиков тропический циклон может потерять свои специфические свойства и превратиться в обычный циклон внетропических широт. Случается и так, что тропические циклоны, оставаясь в тропиках, выходят на материк. Здесь они быстро заполняются, но при этом успевают произвести много разрушений.

С давних лет существует практика присваивания разрушительным ураганам и тайфунам имен собственных. В разные времена принципы присваивания имен менялись. На протяжении сотен лет ураганам Карибского бассейна присваивались имена святых по церковному календарю, на день которых приходилось обрушение разрушительного урагана на крупный населенный пункт.

Под этими именами ураганы входили в летописи и легенды. Примером является ураган Санта Анна, обрушившийся 26 июля 1825 г. на Пуэрто-Рико с исключительной силой. В конце XIX в. австралийский метеоролог Клемент Рэгг стал называть тропические штормы женскими именами. С 1953 г. Национальный центр ураганов США стал публиковать предварительные списки, по которым получали имена атлантические тропические штормы.

До 1979 г. в нем употреблялись только женские имена. С 1979 г. используются как женские, так и мужские имена. Практика составления предварительных списков ураганов и тайфунов распространилась на все регионы. Сейчас таких регионов в Мировом океане насчитывается 11. Эти предварительные списки по всем регионам создаются и обновляются специальным международным комитетом Всемирной метеорологической организации (ВМО).

Поражающие факторы ураганов и тайфунов:

Кинетическая энергия ветра;

Интенсивные осадки;

Нагонная волна;

Штормовые волны значительной высоты.

Сопутствующие ОЯП: сильный ветер, сильное волнение, интенсивные дожди, сильный град, паводки, наводнения, обвалы, оползни, эрозия и переработка берегов.

Ураганы наносят колоссальный ущерб побережьям Северной и Южной Америки, островам на пути их распространения. Они обрушиваются на эти побережья с частотой один раз в несколько лет, образуя иногда серии в течение одного года. Один из самых разрушительных ураганов - Mitch в октябре 1998 г. унес жизни 10000 человек в Гондурасе и Никарагуа и оставил без крыши над головой 2 млн. человек.

Ураган вызвал самые сильные наводнения в этих странах за последние двести лет. Общий экономический ущерб от действия урагана превысил 5 млрд. долл. США. Наибольший в мире экономический ущерб нанес ураган Andrew, пронесшийся над территорией США с 23 по 27 августа 1992 г. Страховщики выплатили 17 млрд. долл. США, что покрыло около 57 % убытков от урагана.

Слаборазвитые страны Карибского бассейна несут тяжелейшие ущербы от ураганов, последствия которых они восстанавливают годами. Ураганы в средних широтах бывают редко: один раз в 8-10 лет. В январе 1923 г. ураган захватил всю Европейскую часть СССР, центр урагана прошел через Вологду. В сентябре 1942 г. ураган пронесся над центральными районами Европейской части нашей страны.

Разница давлений была очень велика, а поэтому местами образовывались ветры ураганной скорости. Обычная скорость движения циклонов - 30-40 км/ч; но бывают скорости более 80 км/ч. Сентябрьский циклон 1942 г. за одни сутки прошел 2400 км (т.е. скорость его передвижения была 100 км/ч). 18 ноября 2004 г. ураган обрушился на Германию, затем переместился на Польшу и Калининград.

В Германии скорость ветра достигала 160 км/ч, в Польше 130 - км/ч, в Калининграде - 120 км/ч. В этих странах погибло 11 человек, из них 7 в Польше. Везде ураган вызвал наводнения, обрывы линий электропередачи, повреждения крыш домов, вывернул деревья.

Ежегодные убытки от тайфунов приносят значительный урон экономике ряда стран Азии. Большинство экономически слаборазвитых стран с большим трудом восстанавливают ущерб, причиняемый тайфунами. Из 25-30 тайфунов, которые каждый год появляются над западной частью Тихого океана, на Японское море и Приморский край, т.е. на территорию России, выходят в различные годы от одного до четырех тайфунов, принося резкое ухудшение погоды и вызывая значительные экономические ущербы.

Все они возникают над океаном к северо-востоку от Филиппин. Средняя продолжительность существования тайфуна составляет 11 дней, а максимальная - 18 дней. Минимальное давление, наблюдавшееся в таких тропических циклонах, колеблется в широких пределах: от 885 до 980 гПа, но при выходе тайфунов на нашу территорию давление в их центрах повышается до 960-1005 гПа.

Максимальные суточные суммы осадков достигают 400 мм, а скорость ветра - 20-35 м/с. В 2000 г. на территорию Приморья вышли четыре тайфуна, один из которых - BOLAVEN - оказался самым разрушительным: было затоплено 116 населенных пунктов, повреждено 196 мостов и около 2000 км автомобильных дорог. В общей сложности пострадало 32 000 человек и один человек погиб. Экономический ущерб составил более 800 млн. руб.

Прогноз ураганов и тайфунов, обнаружение их зарождения, отслеживание их траекторий является важнейшей задачей метеорологических служб многих стран, в первую очередь, США, Японии, Китая, России. Для решения этих задач используются космические методы мониторинга, моделирование атмосферных процессов, синоптические прогнозы.

Для уменьшения ущерба от ураганов и тайфунов, в первую очередь, в части человеческих жертв, используются методы оповещения, эвакуации, адаптации промышленных процессов, инженерная защита берегов, зданий, сооружений.

Циклоны средних широт, тропические циклоны

(ураганы, тайфуны)

Тропические циклоны (тайфуны) отличаются от среднеширотных меньшими размерами, меньшим давлением в центре, большим запасом влаги, более сильными ветрами. Циклоны тропические образуются, как правило, над теплыми тропическими океанами (в обе стороны от экватора), а среднеширотные – также и на континентальной части планеты. Время существования циклонов средних широт составляет 3–4 недели, а диаметр их достигает порядка 1 тыс. км (максимум 4 тыс. км), скорость 30–40 км/ч.

Таблица 13

Классификация (шкала) скорости ветров

Ураган – ветер большой разрушительной силы и значительной продолжительности, чаще зарождается в Атлантическом океане. Это атмосферные вихри боль­ших размеров со скоростью ветра до 160 км/ч, а в приземном слое до 200 км/ч. Ежесекундно выделя­ется энергия, эквивалентная взрыву пяти атомных бомб хи­росимского типа. Скорость ветра является важной характеристикой урагана, которая для удобства выражается в баллах (табл.13). Ураганы бывают слабые (со скоростью ветра до 145 км/ч), сильные (до 200 км/ч) и экстремальные (свыше 200 км/ч). Радиус ветров ураганной силы достигает 300 км, при этом образуется пояс в 300 тыс. км 2 , в котором действуют разрушительные силы урагана при его продвижении вперед. Как правило, ураган зарождается в том случае, если, воздух в каком-то месте сильно прогревается, становится легче обычного и поэтому поднимется вверх. На его место устремляется более холодный воздух. Восходящие потоки приводят к конденсации значительных масс водяного пара, при этом вновь выделяется энергия, температура еще поднимается и т.д. А в центре урагана формируется относительно спокойная область, ее называют «глаз тайфуна ». В центре тайфуна (циклон в Тихом океане) небо чаще всего ясное, в то время как вокруг ревет и свищет ураганный ветер. Сюда, в область низкого давления, со всех сторон несутся волны. Многие исследователи пытались проникнуть в глаз тайфуна. И для большинства из смельчаков экспедиция закончилась трагически. В 1959 году впервые француз Пьер-Андре Молэн достиг глаза тайфуна «Вера». С тех пор он стал «охотником за тайфунами» – исследователем законов возникновения, развития и гибели тайфунов.

Ураганы – явление сезонное, как правило, они возникают с июля по сентябрь. Над океаном зарождается много сотен циклонов, но развивается в ураган только один из десяти (10 %). Одна из причин этого – недостаточный прогрев воздуха над океаном: требуемая температура поверхности воды должна составлять не менее 27 °С. Еже­годно возникает в среднем около 50 тропических циклонов, достигающих ураганной силы, в том числе около 20 – в запад­ной части Тихого океана с движением к восточным берегам Азии, вплоть до Камчатки, 14 – в Индийском океане с дви­жением к южным берегам Азии и восточным берегам Аф­рики, 7–8 – в Атлантике с движением к берегам Централь­ной Америки и США, вплоть до полуострова Лабрадор, 6 – в восточной части Тихого океана с движением к западным берегам США, остальные – восточнее Австралии с движе­нием к этому континенту и к Новой Зеландии. От года к году число тропических циклонов, зарождающихся в каждом районе, колеблется в пределах 50 %, среднее – в пределах 30 % повторяются приблизительно с 11-летней ритмичностью.

В США все виды чрезвычайных ситуаций, связанных с урагана­ми, занимают первое место среди других причин чрезвычайных ситуаций по среднему многолетнему числу жертв и третье место (после наводнений и морозов) по величине прямого экономичес­кого ущерба (вставка 11). Наиболее опасны циклоны в зимнее время, когда они сопровож­даются большими снегопадами. Продолжительность штормовых и ураганных ветров над некоторой точкой побережья – от немногих часов до 4 суток.

Территории России разрушительные циклоны Атлантики дос­тигают относительно редко. Наиболее сильное воздействие за­падных циклонов проявляется в обильных осадках, ливневых на­воднениях, буранах, снегозаносах и ощущается преимущественно в европейской части страны. В России ураганы распространены на Дальнем Востоке, в Калининградской области и в северо-западных областях страны. На Камчатке, Сахалине, Курильских островах, в Приморье сильные тайфуны (зарождаются в Тихом океане) бывают раз в несколько лет, слабые – до 2–4 раз в год. Рекордная скорость ветра во Владивостоке – 65 м/с, довольно частая – более 40 м/с.

Основными разрушительны­ми факторами урагана являются высокая скорость ветра, скоростной напор воздушного потока, его сила и продолжи­тельность.

Вставка 11

Описание встречи с ураганом Колумба в 1492 году . «Никогда не видел моря столь вздыбленным, столь ужасным, настолько покрытым пеной. Поверхность моря казалась кипящей, словно вода в котле на большом огне. Ужас вселяла в нас эта буря, вода казалась багрово-красной, кровавой. Небо и море пылали, словно вокруг был ад, огненные искры раскалывали все небо. Люди были настолько изнурены, что предпочитали смерть. Корабли теряли шлюпки, якоря, управление…».

Одним из наиболее трагических, зафиксированных в XX столе­тии считается циклон, развившийся среди ночи 12 ноября 1970 го­да в Бангладеш. От 30 до 50 тыс. человек были убиты совме­стными усилиями воды и ветра. Ветры промчались со скоростью 240 км/час. Циклонический ветер гнал приливную волну высотой 6 м, гребни волн местами достигали 50 м, залито водой более 2/3 площади стра­ны.

Число разру­шенных жилищ достигает десятков тысяч в Бангладеш, Ин­дии, Китае, Индонезии, на Филиппинах. В июне 1991 г. в Бангладеш бездомной осталась почти 1/10 часть населения страны. Разовый прямой экономический ущерб в этих стра­нах – более 100 млн долл. (1,5 млрд долл. в июне 1991 г. в Бангладеш).

Таким образом, поражающие факторы ураганасильные ветры, штормовые нагоны, морские волны, ливни (табл. 32).

Таблица 32

Поражающие факторы урагана

Скорость ветра урагана, несущего большие массы воды, грязи и песка может достигнуть 400 км/час (табл. 31). Они разрушают здания, приводят к гибели людей, переносят по воздуху тяжелые предметы. Ве­лика разрушительная сила от ударов предметов, уносимых ураганным ветром. Ураганы сопровождаются сильными затяжными дождями, выпадает до

2500 мм осадков, поэтому любая территория может оказаться затопленной. К наводнению приводят штормовые нагоны, которые могут на несколько метров поднять уровень океана у берегов. Нагоны могут держаться от 6 часов до нескольких дней и затапливать участки шириной до 30 км. Разрушения и человеческие жертвы, свя­заны также со штормовыми волнами, обрушивающимися на прибрежные участки суши. Штормы и ураганы в Западной Европе (Франция, Англия, Гол­ландия, ФРГ и др.) срывают крыши, валят деревья, разбивают ав­томашины и автобусы, рвут ЛЭП, оставляя без электричества до сотен тысяч человек. На величину ущерба оказывают большое влияние огромные массы приливных вод на морском побережье и про­должительные ливневые дожди, вызывающие обширные на­воднения.

Силу урагана определяют совместное действие ветра и воды. Наибольшую силу имеют тропические ураганы, у которых наблюдается небольшой диаметр воронки и наибольшие скорости ветра. Циклоны средних широт (распространены в Европе), характеризуются большим диаметром «глаза», меньшей скоростью ветров и большей повторяемостью. Разрушительная сила у них значительно меньше. Но количество осадков весьма значительно, и наводнение занимает обширные территории (до сотен км 2). Сила урагана определяется перепадом давления вокруг глаза и в центре глаза: часто оно уменьшается с 996 до 948 мбар. Установлено, что перепад давления менее чем на 50 мм рт. ст. значительно снижает силу давления (на 2 млн. т), оказываемое атмосферой на одну квадратную милю (2.6 км 2).

Ураганы занимают второе место в мире после навод­нений по числу чрезвы­чайных ситуаций и величине экономического ущерба.

7.2. Шквальные бури и смерчи (торнадо)

Штормовые ветры – наиболее распространённое природное стихийное бедствие. Шквальные бури (штормы )и смерчи (торнадо ) – это вихри, возникающие в теплое время года на мощных атмосферных фронтах, но иногда и при особо интенсивной местной цирку­ляции. Наименьшая по размерам и наибольшая по скорости вращения форма вихревого вращения воздуха называется смерч (в Америке – торнадо ). Смерчи могут сформироваться над сушей и над поверхностью воды.

Шквалы – горизонтальные вихри под краем наступаю­щей полосы мощных кучево-дождевых облаков. Ширина шквала отвечает ширине атмосферного фронта и достигает сотен километров. Скорость движения воздуха в вихре скла­дывается со скоростью движения фронта и местами бывает ураганной (до 60–80 м/с). Их ширина – несколько километров, редко до 50 км, длина пути 20–200 км, длительность в каждой точке пути – от нескольких до 30 минут. Они сопро­вождаются мощными ливнями и грозами. Шквалы и мест­ные шквальные бури характерны для всех территорий, охва­тываемых циклонической деятельностью. Например, в России (Нижегородская область) сезон шквальных бурь определён в апреле – сентябре, максимальная повторяемость (более одного дня из пяти) – с 26 мая по 10 июня; число дней за сезон со шквалами больше 15 м/с – 18,1; 20 м/с –9,3; 25 м/с –2,4; более 30 м/с – 0,8 дня.

Смерч (торнадо ) – это восходящий вихрь, состоящий из чрез­вычайно быстро вращающегося воздуха, а также частиц влаги, песка, пыли и других взвесей. Он представляет собой быстро вращающуюся воронку, свисающую из кучево-дождевого облака и ниспадающую, как воронкообразное облако. Чаще всего смерч хорошо виден со стороны. Среднее время существования смерча – 10–30 мин. Смерч – это наимень­шая по размерам (в по­перечнике от нескольких метров до нескольких сотен мет­ров) и наибольшая по скорости вращения (до 200 м/с) фор­ма вихревого движения воздуха. Кроме этого, существует резкий перепад давления на расстоянии в несколько метров. Удар вращающей­ся стенки (давление – до десятков тонн на 1 м 2) способен разрушить капитальные строения. Перепад давления вызы­вает «взрывы» зданий, к которым прикасается смерч.

Начальные условия для образования смерча – мощное грозовое облако и обильные осадки из него – обычно дости­гаются при комбинировании тепловой конвекции и подня­тии теплого воздуха подтекающим под него клином холод­ного. Поэтому 90 % смерчей связаны с холодными фронта­ми, остальные – с экстремально сильной внутримассовой конвекцией.

Смерчи образуются во многих областях земного шара, как над водной поверхностью, так и над сушей, возникая чаще всего вдоль фронта встречи двух воздушных течений: тепло­го и холодного (на Русской равнине, Черном море, Центрально-Черноземном районе, Молдавии, Белоруссии, Прибалтики и т.д.). Анализируя случаи возникновения смерчей, можно сде­лать вывод о том, что наиболее благоприятны для образова­ния смерчевых облаков обширные равнины, над которыми происходит встреча теплых и холодных воздушных течений.

Торнадо (смерч в Северной Америке) – мощные сконцентрированные спиральные вихри с вертикальной осью вращения, порождаемые грозовыми облаками высотой до 12–15 км. Из них начинается выпадение дождя и града в кольце вокруг восходящей вертикальной струи. В некото­рый момент завеса дождя закручивается в спираль в форме цилиндра или конуса, касающегося земли. Смерч достигает земли и движется по ней, принося большие разрушения. Вос­ходящий поток воздуха (скорость до 70–90 м/с) способен поднять и перенести на значительные расстояния частицы почвы, а также людей, животных, автомашины, крупнейшие деревья и т. д., «бомбардировка» поднятыми смерчем пред­метами опасна. Большая разность дав­ления между периферией и внутренней частью воронки в свя­зи с возникновением огромной центробежной силы вызывает эффект мощного всасывания всего, что находится на пути смерча способны приподнимать железнодорожные вагоны массой до 13 т).

Смерчи (торнадо) – вид чрезвычайных ситуа­ций в США. Здесь ежегодно отмечается от 450 до 1500 торнадо (в Канаде в среднем 30 за год). Из них 1/3 – на «аллее торнадо», протянувшейся от Техаса к северу через Оклахому и Канзас. Здесь они возможны круглый год, в основном в марте – августе (в январе отмечается в среднем около 10 смерчей, в мае – 150–200) (вставка 12).

Вставка 12

Самый мощный из американских торнадо – Ирвингский. Он, проходя по территории США, скрутил в аккуратный сверток железнодорожный мост длиной 75 метров и весом 115 тонн и утопил его в реке.

Рассказ очевидца : «В тот страшный день 3 апреля 1973 года телетайпы отстучали сообщение: сообщаем о прохождении торнадо недалеко от Ирвингтона (США). Самый страшный смерч, описав дугу, ринулся на город. Приближалась черная воронкообразная туча, послышался грохот, напоминающий шум поезда. Торнадо разметал половину жилых домов, давя как виноград автомобили. Пройдя по территории завода, торнадо скрутил в узлы заводские трубы. А затем был вечер – холодный и дождливый. По кучам развалин бродили бездомные люди. Выли собаки. В отупении сидели старики, разом потерявшие все, ради чего трудились всю жизнь. Они не хотели ни есть, ни спать. Они не хотели начинать всё с начала».

Летом 1948 года смерч под Тулой (Россия) перенес на 200 метров деталь весом в 500 кг. В Ростове в 1927 г. смерч сбросил с ж/д груженые вагоны. «Наши смерчи» поражают своими странностями: налетая на поселок, смерч разрушает дом, но переносит на новое место буфет, не разбив не одной чашки. Подняв высоко обезумевших от страха людей, он может бережно опустить их где-нибудь на землю. При прохождении смерча взрываются самые невероятные предметы: консервные банки, автомобильные камеры. Пролетев однажды над птичником, но оставил после себя живых, но полностью ощипанных кур. В 1904 году смерч пронесся над Москвой. Коровы при этом летали по воздуху. На Немецком рынке в центр смерча попал городовой, он вознесся в небо и затем, избитый градом и совсем раздетый, был опущен на землю. Московский смерч прошел полосой 40 км длиной и шириной 400 м. Уже в двух шагах от границы смерча все стояло нетронутым.

Буря – длительный, очень сильный ветер со скоростью более 20 м/с, наблюдающийся при прохождении циклона и сопровождающийся сильным волнением на море и разрушениями на суше. Бури – разновидность ураганов и штормов. Длительность действия – от нескольких часов до нескольких суток. В табл. 14 приведена классификация бурь по следующим классификационным признакам: а) в зависимости от времени года и состава вовлеченных в воздух частиц; б) по цвету и составу пыли; в) по происхождению, по времени действия; в) по температуре и влажности.

Таблица 14

Классификация бурь

Разрушительное воздействие шквалов определяется скоростью ветра, а также грозами и ливневыми наводне­ниями.

Таблица 15

Поражающие факторы смерчей

На европейской части России одним шквалом могут быть повреждены посевы на площади до нескольких десят­ков тысяч гектаров, десятки домов и хозяйственных постро­ек и т. д. Поражающие факторы смерчей разделены на две группы: первичные и вторичные и приведены в табл. 15.

Поражающие факторы бурь приведены в табл. 16.

Таблица 16

Поражающие факторы бурь в зависимости от вида бури

FAQ о тропических циклонах (ураганах, тайфунах)

1. Что такое ураган, тайфун и тропический циклон?

Тропический циклон – термин, используемый для нефронтальной системы низкого давления синоптического и мезометеорологического масштаба в тропических и субтропических водах, имеющей организованную конвекцию и определённую циклоническую циркуляцию ветров. Ураганы и тайфуны – это местные названия тропических циклонов.

Тропические циклоны с максимальной скоростью ветров у земной поверхности до 17 м/с называются тропической депрессией. Она имеет замкнутую циркуляцию. Депрессии возникают в результате волновых возмущений во внутритропической зоне конвергенции (ВЗК) на тропическом фронте, а также на пассатных фронтах. Слабые волновые возмущения возникают и независимо от фронтов, внутри пассатного течения. Перемещаются эти тропические депрессии медленно, преимущественно с востока на запад, в общем направлении переноса воздуха внутри тропиков.

Если ветер в тропическом циклоне дует со скоростью от 17 до 33 м/с, то это тропический шторм. Конвекция в нём, как правило, сосредоточена в центре, а осадки выпадают в отчётливых скоплениях Cb.

2. Что такое ураганы «Кабо-Вердэ»? Это тип атлантических тропических циклонов, которые формируются недалеко (меньше 1000 км) от островов Зелёного Мыса и затем становятся ураганами до Карибского бассейна. Как правило такие ураганы возникают в августе и сентябре. Их количество варьирует от 0 до 5 в год – в среднем 2 случая в году.

3. Что такое «супертайфун»?

Супертайфун – это тайфун, скорость ветра в котором составляет 65 и более м/с.

4. Что такое «Восточные волны» и каковы причины их возникновения?

Было отмечено, что в нижних слоях тропосферы (от поверхности океана до высоты 5 км) существуют так называемые «восточные волны», которые являются причиной большого количества тропических циклонов в Атлантике. Эти волны берут своё начало ещё в Африке. Были предложены различные механизмы образования этих волн. Было доказано, что они вызваны нестабильностью африканских восточных потоков. (Это бароклинно-баротропная нестабильность – когда ценность потенциального вихря начинает снижаться в направлении на север.) Эти волны двигаются в западном направлении ч-з Атлантику. Первые волны заметны в апреле-мае и продолжаются до ноября. Длина волн достигает 2500 км, а их период составляет 3 – 4 суток. В среднем, около 60 волн генерируются ежегодно в Северной Африке. Около 85% активных атлантических ураганов зарождаются в восточной волне.

5. Что такое «тропическое возмущение»?

Тропическое возмущение – это отдельная погодная система с явно ограниченной конвекцией, диаметром 200-600 км, возникающая в тропических или субтропических широтах. Имеет нефронтальный миграционны й характер. Сохраняется в течении 24 часов и более. Оно может быть связано или нет с заметным возмущением ветрового поля.

6. Что такое Максимальная устойчивая скорость ветра?

Это максимальная скорость ветра, измеренная за 1 минуту на высоте 10 м от поверхности. Скорость ветра в порывах будет составлять на 20 – 25% больше.

7. Что такое субтропический циклон?

Субтропическим циклоном является система с низким давлением, существующая в тропических и субтропических широтах (где угодно от экватора до 50? с.ш.), которая обладает признаками как тропических циклонов, так и внетропических. Многие из этих циклонов существуют в регионах со слабыми или умеренными температурными градиентами (как циклоны умеренных широт), но при этом значительную часть своей энергии получают от конвективной облачности (как тропические циклоны). Скорость ветра в этих штормах не превышает 33 м/с. Часто эти циклоны трансформируются в чисто тропические.

8. Где возникают тропические циклоны и каковы их траектории?

Тропические циклоны зарождаются над океанами (тропические циклоны Северной Атлантики могут возникать над Африкой, но ветер в них усиливается до шторма или урагана уже над океаном) преимущественно в их западных частях, в экваториальной зоне затишья, но достаточно далеко от экватора (10-20° широты), где температура поверхности воды достигает 28? С. Зародившись, они начинают двигаться на запад, сначала медленно, а затем всё быстрее. Через некоторое время траектория циклонов изгибается к северо-западу, затем к северу, и наконец к северо-востоку. Точка траектории, в которой перемещение циклона меняется с северо-западного на северо-восточное, называется точкой поворота.

9. Какова скорость движения самого тропического циклона и воздушных потоков внутри?

Скорость поступательного движения ураганов и тайфунов различна. Иногда они стоят на месте, правда недолго, или движутся со скоростью несколько километров в час, а затем в десятки километров. Цифры порядка 50-60 км/ч можно считать средними, максимальное продвижение – 150 – 200 км/ч.

10. Каково время жизни ураганов?

Средняя продолжительность атлантического урагана около 9 дней, а в августе – около 12 дней. Наиболее долго существуют ураганы, зарождающиеся в Африке и в районе островов Зеленого Мыса, дважды пересекающие Атлантический океан и уходящие далеко на север. Их длительность – 3 или 4 недели. Иногда тропические ураганы, не теряя силы, переходят во внетропические ураганы, и тогда длительность их жизни огромна.

Каковы основные районы зарождения тропических циклонов?

Тропические циклоны в основном возникают в следующих районах:
В северном полушарии:
1. Желтое море, Филиппинские острова и Тихий океан к востоку от них до 170° в. д. В этом районе наблюдается наибольшее в сравнении с другими количество тропических циклонов: в среднем за год 28, из них около половины с ураганной силой ветра в 9-12 баллов.
В отдельные годы их бывает до 50. Тропические циклоны этого района носят местное название тайфунов. Тайфуны движутся вначале на запад и северо-запад. Если они достигают при этом берегов Китая, они быстро затухают над сушей. Но чаще они, не достигнув материка, поворачивают к северо-востоку и при этом нередко (в 15% случаев) проходят через южные Японские острова или вблизи них. Изредка они могут даже достигать района Камчатки.
2. Тихий океан к западу от Мексики. Здесь возникает в среднем за год 6 тропических циклонов со штормовыми и, сравни¬тельно редко, с ураганными ветрами.
3. Тропики северного Атлантического океана, в особенности на западе океана - в Карибском море, в районе Малых Антильских островов и в Мексиканском заливе - и на востоке океана - в районе островов Зеленого Мыса. Местное их название - ураганы. В среднем над северным Атлантическим океаном возникает в год 10 тропических циклонов.
Циклоны западной части океана нередко проходят над Большими Антильскими островами. Сильнейший ураган «Флора» проходил над Кубой в октябре 1963 г. Иногда они попадают на материк в районе Флориды и других юго-восточных штатов США. В других случаях циклоны, поворачивая к северо-востоку над океаном, могут проходить вблизи Атлантического побережья США. Несмотря на сравнительную редкость, ураганы причиняют хозяйству США большие убытки и не обходятся без человеческих жертв.
4. Бенгальский залив. Здесь возникает в среднем за год 6 циклонов. Попадая на сушу в Индии, они часто производят сильные опустошения; особенно страшны связанные с ними нагоны воды на плоские берега.
5. Аравийское море. Здесь возникает в среднем меньше двух циклонов в год, как и в Бенгальском заливе, - весной и осенью.
В южном полушарии:
1. Тихий океан к востоку от Новой Гвинеи и северной Австралии (Квинсленда) до островов Самоа, а может быть, и дальше. Повторяемость здесь - 7 циклонов в год; циклоны ураганной силы редки.
2. Индийский океан между Мадагаскаром и Маскаренскими островами. Здесь в среднем 7 циклонов в год.
3. Индийский океан между северо-западным побережьем Австралии и Кокосовыми островами. Циклоны здесь очень редки - в среднем 2 в год. Местное название - вили-вили.
В южном Атлантическом океане тропических циклонов штормовой и ураганной силы не возникает.
Всего на Земном шаре возникает за год в среднем около 120 тропических циклонов со штормовыми и ураганными ветрами. Максимум их, как правило, приходится на лето и осень данного полушария, когда тропический фронт наиболее далеко смещен от экватора. Зимой их почти не бывает.

12. Какие стадии эволюции существуют у тропических циклонов?

А) Стадия формирования. Тропические циклоны начинают формироваться из тропического возмущения. Его углубление происходит в течение нескольких суток.

Б) Стадия молодого циклона. Развитие тропического циклона в этой стадии может идти в двух направлениях: или он в виде неглубокой депрессии перемещается на небольшие расстояния и затухает, либо циклон интенсифицируется, давление в его центре падает ниже 1000 гПа, вокруг центра возникает плотное кольцо ветров ураганной силы, радиусом 40 – 60 км.

В) Стадия зрелости. На этой стадии падение давления прекращается. Скорость ветра достигает максимума и прекращает увеличиваться. Радиус штормовых ветров также наибольший. Зона штормовых ветров размещается преимущественно в правой стороне циклона. Эта стадия может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток.

Г) Стадия затухания (диссипации). Она начинается, когда циклон выходит на сушу или холодное морское течение. На этой стадии существование урагана может идти в двух направления: либо он постепенно затухает, переходя в тропическую депрессию, либо превращается в мощный внетропический циклон на полярном фронте.

13. Каковы размеры тропических циклонов?

Размеры ураганов весьма различны, различаются также способы их оценки. Нередко за ширину урагана принимают ширину зоны катастрофических разрушений - зоны ветров ураганной силы. Эта зона имеет ширину от 20 до 200 км и более. Часто к этой зоне прибавляют зону ветров штормовой силы со сравнительно небольшими разрушениями; тогда ширина урагана измеряется сотнями километров, иногда до 1000 и даже 1500 км. По последним данным, у атлантических ураганов средний диаметр зоны ураганных ветров около 150 км, диаметр зоны штормов 450-600 км. Более значительны размеры тайфунов. Для Тихого океана средние размеры пояса сильных ветров, сопровождающих циклон, достигают 500-600 км. Наименьшие размеры - около 80 км, наибольшие – 1600 км. За пределами тропиков они увеличиваются до 3000 км.

14. Что такое «Штормовой нагон»?

Это аномальное повышение уровня моря, связанное с прохождением сильного тропического циклона. Высота нагона определяется как разность между наблюдаемым уровнем моря во время действия циклона и нормальным уровнем моря. Он также оценивается, вычитая нормальный уровень моря во время прилива из наблюдаемого во время шторма.

15. Что такое «ПЦО» (CDO)?

ПЦО – аббревиатура, означающая «Плотная Центральная Облачность» ("central dense overcast"). Это плотное скопление перистых облаков, возникшее в результате образования наковален Cb. (стена глаза).

16. Что такое «глаз бури»? Как он формируется и поддерживается?

Глаз – это область, лежащая в центре хорошо развитого урагана, характеризуется слабыми ветрами и ясной погодой без существенных осадков. Иногда сильные ветры могут распространятся и в глаз. В глазе наблюдается наиболее низкое давление. В области глаза также наблюдается наивысшая температура воздуха: у пов-ти земли она больше окружающей всего на 0,5 – 2? С, но на высоте около 12 км она может быть больше на 10? С. Диаметр глаза составляет 30 – 60 км.

Глаз всегда окружён так называемой «стеной глаза» ("eyewall") – наиболее плотное кольцо мощных Cb. В этой области всегда наблюдается наиболее сильный ветер и осадки. В глазе происходит опускание воздуха и его адиабатическое нагревание, а в стене глаза – мощные восходящие движения. Конвекция в тропических циклонах организована в длинные и узкие полосы мощных Cb (“rainbands”). Так как эти полосы располагаются в виде спирали, то их иногда называют «спиральные полосы». Вдоль этих полос на нижнем уровне конвергенция максимальна, и, следовательно, на верхнем уровне максимальна дивергенция. Теплый и влажный воздух поднимается вверх, а затем опускается по обе стороны полосы.

В некоторых, наиболее интенсивных циклонах прослеживается два или более концентрических стен глаза. То есть конвекция организуется в мощных кольцах циклона.

17. Что такое «Ров» (Moat) в урагане?

Термином «Ров» обычно называют область между стеной глаза и наружной полосой Cb (см. рисунок). Ров является регионом со сравнительно небольшими осадками.

18. Как формируются тропические циклоны?

Для формирования тропического циклона, необходимы следующие условия в данном месте:
- высокая температура воды (не менее 26,5° С) до глубины около 50 м, способствующая сохранению гроз и конвекции;
- нестабильность атмосферы (резкое падение температуры воздуха с высотой), это способствует выделению теплоты конденсации на высоте;
- относительно влажный слой в средней тропосфере (на высоте до 5 км); высокая влажность способствует дальнейшему развитию возмущения;
- расстояние от экватора не менее 500 км (чем дальше от экватора, тем больше сила Кориолиса, которая играет значительную роль в формировании урагана);
- Ранее существующее приповерхностное возмущение с достаточным вращением и конвергенцией. Тропические циклоны не могут возникнуть спонтанно;
- Низкие значения (менее 10 м/с) вертикального сдвига ветра между поверхностью и верхней тропосферой, т.к. большие его значения негативно действуют на развитие циклона.

Но этих условий не достаточно, поэтому много возмущений в дальнейшем не развиваются. Внутри МКК часто зарождаются тёплые вихри. Эти мезовихри имеют горизонтальные размеры 100 – 200 км и наиболее мощные в средней тропосфере (ок. 5 км), а у поверхности не прослеживаются. Повидимому они вносят огромный вклад в дальнейшую эволюцию циклона.

B>19. Почему для образования тропического циклона требуется очень тёплая вода?

Тропические циклоны можно считать двигателями, топливом для которых служит тёплый и влажный воздух. Этот тёплый воздух поднимаясь охлаждается и формирует Cb в виде полос и стены глаза урагана. При конденсации водяного пара в капли выделяется скрытая теплота. В 1948 г. Эрик Палмен установил, что для развития тропического циклона, температура океанических вод должна составлять не менее 26,5? С до глубины около 50 м. Это значение связано с нестабильностью в атмосфере в тропических широтах. При более высокой температуре происходит глубокая конвекция, а при более низком значении атмосфера стабильна и поэтому не происходит грозовой деятельности (конвекции).

20. Что такое Слой воздуха из Сахары (SAL)?

Saharan Air Layer – это слой очень сухого и пыльного воздуха, который формируется над Сахарой на протяжении с весны по осень и обычно движется от туда в сторону тропической Атлантики. SAL как правило, распространяется на высотах 1500 – 6000 м. Он содержит в себе большое кол-во пыли, имеет низкую влажность (менее 50%) и сопровождается сильными ветрами (10 – 25 м/с). Известно, что SAL негативно влияет на интенсивность тропических циклонов. Её сухой воздух способствует ослаблению циклона, т.к. препятствует восходящим движениям, а сильные ветры существенно увеличивают сдвиг ветра в районе шторма. Пыль, содержащаяся в этом воздухе также влияет негативно. SAL могут простираться вплоть до Карибского бассейна.

21. Что такое neutercane?

Это небольшая (меньше 100 миль в диаметре) система с низким давлением, которая имеет характеристики как тропического, так и внетропического циклона. От субтропических циклонов они отличаются своими размерами и тем, что иногода формируются в пределах МКК.

22. Почему наибольшая скорость ветра в ураганах наблюдается справой стороны в северном полушарии и слевой - в южном?

Доказано, что самые сильные ветры в урагане располагаются по правой его стороне, потому что движение урагана также вносит свой вклад в его циркулирующие ветры. В урагане со средней скоростью ветров 145 км/ч по правую его сторону будут ветры со скоростью 160 км/ч, а по левую – 130 км/ч при поступательном движении шторма со скоростью 16 км/ч. Для тропических циклонов Южного полушария всё будет наоборот – максимальные ветры наблюдаются по левую сторону урагана, т.к. в Южном полушарии вращение урагана происходит по часовой стрелке.

23. Какое количество энергии производит ураган?

Энергетику урагана можно оценить двумя способами:
a. Как общий объём энергии, полученный в результате конденсации водяного пара в урагане, или
b. Как сумму кинетической энергии, необходимую для поддержания сильных ветров в урагане.

Существует 2 метода оценки общей энергии урагана:
I метод: общее количество энергии, высвобожденное в процессе формирования облаков и осадков.
Ураган в среднем производит 15 мм осадков в день на площади, равной кругу, радиусом 665 км (большее количество осадков выпадает в стене глаза и в rainbands). Преобразование этого количества осадков в объём даёт около 2.1 x 10 16 см 3 в день. 1см 3 осадков весит 1 гр. Используя скрытую теплоту конденсации, нетрудно подсчитать, что это количество образовавшегося дождя дает около 5,2 х 10 19 Дж / день или 6,0 х 10 14 Вт энергии!!!
II метод: количество кинетической энергии (энергии ветра).

Для зрелого урагана сумма производимой кинетической энергии равна этому количеству рассеянной из-за трения. Используя скорость ветра 40 м/с на расстояние 60 км получаем норму рассеяния, равную около 1,3 х 10 17 Дж / день или 1,5 х 10 12 Вт энергии.

24. Что такое «Концентрические циклы стены глаза» ("Concentric eyewall cycles")?

Это явление происходит в интенсивных тропических циклонах, соответствующих категориям 3, 4 и 5 по шкале Саффира-Симпсона со скоростями ветра более 185 км/ч. Тропические циклоны, достигнув такой категории обычно имеют (но не всегда) стену глаза и радиус максимальных ветров 10 – 25 км. В этот момент некоторые из внешних rainbands могут организовываться во внешнее кольцо гроз (внешняя стена глаза), которое медленно движется внутрь, лишая внутреннюю стену глаза необходимой влажности и момента движения. На протяжении этой фазы, ураган ослабляется (максимальные ветры ослабевают, а давление в центре повышается), т.к. внутренняя стена становится «зажатой» внешней. В результате, внешняя стена глаза заменяет внутреннюю полость и ураган возобновляет свою интенсивность до прежней, а иногда и сильнее.

25. В какое время года наблюдается сезон ураганов в различных частях мира?

Сезон ураганов в Атлантике официально продолжается с 1 июня по 30 ноября. Максимальная их интенсивность приходится на первую половину сентября.

Сезон ураганов в северо-восточной части Тихого океана официально продолжается с 15 мая по 30 ноября.

В северо-западной части Тихого океана тропические циклоны (тайфуны) могут развиваться круглый год. Поэтому здесь нет официального сезона тайфунов. Но есть небольшой минимум циклонической активности в феврале – начале марта, а основной сезон продолжается с июля по ноябрь с пиком в конце августа – начале сентября.

Север Индийского океана имеет двойной пик активности циклонов – в мае и ноябре, но сезон продолжается с апреля по декабрь. Сильные тропические циклоны (более 33 м/с) в этом регионе происходят преимущественно с апреля по июнь и с конца сентября по начало декабря. Юго-запад и юго-восток Индийского океана имеют очень похожие годовые циклы активности циклонов, которые начинаются в конце октября – начале ноября, имея 2 пика активности: в середине января и в конце февраля - начале марта. Конец сезона отмечается в мае.

В юго-западной части Тихого океана сезон тропических циклонов начинается в конце октября – начале ноября, достигая пика в конце февраля – начале марта.

Во всём мире наиболее активным месяцем является сентябрь, а наименее активным – май.

26. Почему в Южной Атлантике тропические циклоны встречаются очень редко?

В марте 2004 года в Южной Атлантике сформировался ураган DID, который обрушился на побережье Бразилии. Это был только второй тропический циклон за последние 60 лет! Остаётся вопрос, почему в этом регионе ураганы настолько редки. Многие причину этого видят в относительно низкой температуре поверхности океана, но главная причина заключается в том, что в этом районе в тропосфере от приповерхностного слоя до высоты 200 гПа существует сильные вертикальный сдвиг ветра. Следствием этого является отсутствие внутритропической зоны конвергенции (ВЗК). А без ВЗК появление крупномасштабных синоптических вихрей становится практически невозможным. Однако есть документальные сведения о сильной тропической депрессии, которая сформировалась у побережья Конго в середине апреля 1991 г. Этот шторм продолжался около 5 дней и перемещался на юго-запад, к центру Южной Атлантики. Однако не проводились исследования относительно условий, которые сопровождали это редкое событие.

27. Какова грозовая активность в тропических циклонах?

Как ни странно, но во внутренней части урагана (в пределах 100 км от центра) молнии происходят не так часто. И только около дюжины или меньше ударов облако-земля в час происходит вокруг стены глаза. Однако на расстоянии около 100 км вокруг шторма количество вспышек может составлять около 100 в час. Такая слабая грозовая активность внутренней части урагана объясняется некоторыми особенностями Cb. В районе формирования этих Cb недостаточно развиты восходящие потоки. Из-за слабых восходящих потоков существует недостаток переохлаждённой воды в стене глаза, следствием чего является очень слабая грозовая деятельность. А большее количество молний во внешней части урагана связано с более конвективными rainbands. Блэк (1975 год) высказал мнение, что резкое повышение конвекции внутри циклона, которое сопровождается увеличением грозовой активности свидетельствует об интенсификации урагана. Как оказалось позже – чаще всего это правда.

28. Почему ураганы не встречаются в районе экватора?

Ближе 5° широты к экватору тропические циклоны наблюдаются редко, так как отклоняющая сила вращения Земли здесь слишком мала, чтобы могла развиться сильная циклоническая циркуляция: возникающие здесь разности давления должны быстро заполняться.

29. Что такое «Взрывное углубление циклона»?

Это падение давления в тропическом циклоне со скоростью не менее 2,5 мб/час в течение, по крайней мере, 12 часов или со скоростью не менее 5 мб/час в течение 6 часов.

Что такое «Эффект Фуджихара»?

Это явление, при котором два или более близко расположенных друг к другу тропических циклона циклонически вращаются вокруг общей точки (наподобие бинарных систем в космосе). При этом расстояние между взаимодействующими циклонами должно быть не более 1450 км. В северном полушарии это вращение происходит против часовой, а в южном по часовой стрелке. Это явление наиболее распространено в северной части Тихого океана.

Каковы признаки прохождения урагана через данный пункт?

За 96 часов до появления глаза:
на первый взгляд нет никаких признаков шторма. Атмосферное давление стабильно, ветер лёгкий и переменчивый. На небе отдельные кучевые облака. Но усидчивый наблюдатель заметит выпуклости на поверхности океана, которые каждые 10 сек. обрушиваются на берег в виде волн, высотой около 1 метра. Эти волны, порождённые ураганом, могут быть легко замаскированы обычными ветровыми волнами.

За 72 часа до появления глаза:
мало что изменилось, разве что выпуклости стали около2 метров высотой и обрушиваются на берег каждые 9 секунд. Это означает, что ураган по-прежнему далеко за горизонтом, но постепенно приближается.

За 48 часов до появления глаза:
Кучевые облака ушли, небо ясное, давление стабильно, а ветер спокойный. Выпуклости уже 3 метра в высоту и идут через каждые 8 секунд. Даётся команда для эвакуации густонаселённых районов.

За 36 часов до появления глаза:
Первые признаки урагана. Давление постепенно падает, скорость ветра около 5 м/с, выпуклости уже составляют 4 м в высоту и двигаются обособленно через каждые 7 секунд. На горизонте появляется сплошная масса перистых облаков, которая постепенно покрывает большую часть горизонта.

За 30 часов до появления глаза:
Небо затянуто сплошной облачностью. Давление падает со скоростью около 1 мб/час, ветер усилился до 10 м/с. Выпуклость повторяется через 5 секунд, начинают появляться маленькие барашки. Передаётся предупреждение об урагане и продолжается эвакуация.

За 24 часа до появления глаза:
На небе пасмурно и появились низкие быстродвижущиеся облака (Frnb). Давление падает на 2 мб/час, ветер усилился до 15 м/с. На море много пены и вздутий. К этому времени должна быть окончена эвакуация и завершиться все приготовления.

За 18 часов до появления глаза:
Низкие облака более мощные, несут с собой прерывающийся сильный дождь, сопровождающийся порывистым ветром. Давление продолжает падать, ветер усилился до 20 м/с. Ходьба против ветра затруднена.

За 12 часов до появления глаза:
Заряды сильных дождей становятся всё чаще, ветер усиливается до 33 м/с. По воздуху летают разные предметы и листья. Уровень моря постоянно повышается. Давление падает ещё стремительнее.

За 6 часов до появления глаза:
Дождь льёт безпрерывно, скорость ветра составляет 40 м/с или более. Из-за этого дождь идёт горизонтально. Давление падает очень резко. В воздухе летают любые предметы, происходят всевозможные разрушения, штормовой нагон увеличивается. Поверхность моря белая.

За 1 час до появления глаза:
Ливень льёт сплошным потоком. Низинные районы затоплены от дождя. Давление невообразимо падает. Скорость ветра составляет более 45 м/с. Прибрежные дороги затоплены, волны более 5 м высотой. Самый суровый момент времени!

Глаз:
После достижения своего пика, ветер стихает, осадки прекращаются внезапно и небо начинает просветливаться. Но давление продолжает падать на 3 м/б в час. Штормовой нагон наибольший. Ветер стихает полностью. Воздух тёплый и влажный. Можно увидеть вокруг возвышающиеся до 14 км облака, освещённые Солнцем. Давление на некоторое время остановилось, а затем начало стремительно повышаться. Ветер стал немного сильнее и начал дуть с противоположной стороны.

1 час после появления глаза:
Небо потемнело, ливень и ветер стали такими, как 2 часа раньше. Штормовой нагон начал уменьшаться, но огромные волны продолжают обрушиваться на берег. Давление растёт со скоростью 2 мб/час, ветер больше 45 м/с.

6 часов после появления глаза:
Ливень продолжается, но ветер уменьшился до 40 м/с. Штормовой нагон отходит, увлекая за собой в океан разный мусор.

12 часов после появления глаза:
Ливень идёт периодически и ветер постепенно уменьшается после каждого периода дождя. Основание облаков как и давление повышается. Скорость ветра ещё остаётся в районе ураганной – 30 м/с, а океан покрыт пеной.

24 часа после появления глаза:
Низкие облака разрываются на небольшие фрагменты. Давление растёт с прежней скоростью, ветер уменьшился до 15 м/с. Штормовая волна полностью отошла с берега, но поверхность моря всё ещё охвачена барашками и пеной.

36 часов после появления глаза:
Сплошная облачность распалась, слой перистых облаков почти полностью скрылся за горизонт. Небо стало чистым, давление растёт незначительно, скорость ветра составляет около 5 м/с. Вокруг различные разрушения (в зависимости от категории урагана).

32. Каким образом формируется ураган?

Первым этапом формирования урагана является появление скоплений небольших грозовых облаков в тропических широтах (мезомасштабные конвективные комплексы). Эти комплексы (или кластеры), которые в конечном итоге могут перерасти в ураган (тайфун), носят название «Тропическое возмущение» и является первой стадией развития циклона. Тропическое возмущение (ТВ) образуется, когда происходит конвергенция пассатных ветров (trade winds) в тропических широтах. В следствие этого в атмосфере создаётся неустойчивость, которая является импульсом к формированию шторма. Такая ситуация создаётся около экватора, где сходятся восточные ветры, формируя грозовые очаги. Эта область носит название «Внутритропическая зона конвергенции» (ВЗК). Но большинство Атлантических ураганов формируется из другого вида ТВ, называемых «Восточные волны» . Эта волна вызывает конвергенцию ветров, которые усиливают грозовую деятельность на восточной стороне волны. ТВ на синоптической карте не прослеживается, т.к. не имеет замкнутых изобар.

ТВ входит во вторую фазу развития, называемую «Тропическая депрессия» , когда скорость ветра в нём достигает 37 км/ч. В тропической депрессии (TD) начинает незначительно падать давление, появляется 1 замкнутая изобара. Давление начинает падать, поскольку водяной пар, находящийся в пределах шторма конденсируется, выделяя в атмосферу скрытую теплоту конденсации. Это добавление тепла вынуждает атмосферный воздух расширяться, поэтому он внутри депрессии становится менее плотным и поднимается вверх на тысячи метров. На высоте этот воздух охлаждается и водяной пар в нём конденсируется, добавляя ещё больше тепла. В результате, вверх будет подниматься ещё большее кол-во воздуха, выделяя в результате конденсации ещё больше тепла и т.д. Этот процесс происходит лавинообразно, в результате чего внутри шторма температура постоянно растёт, поэтому атмосферное давление в центре депрессии падает ещё ниже. Поскольку давление падает, то приземный воздух, насыщенный водяным паром, втягивается внутрь, выделяя ещё больше тепла в центре шторма. В результате, облака становятся всё плотнее, а осадки сильнее. Охлаждённый на высоте воздух начинает опускаться вниз вокруг депрессии, вытесняя ещё больше влажного воздуха вверх. Таким образом, существует замкнутая циркуляция воздушных потоков (см. рис.). Т. к. этот цикл продолжается, то давление в центре TD падает ещё больше, следовательно скорость ветра у поверхности постоянно растёт. И когда она достигает 63 км/ч, тогда депрессия вступает в третью фазу развития, которая называется «Тропический шторм». В этот момент начинает прослеживаться глаз бури, на синоптической карте появляется 2 – 3 замкнутые изобары. В этот момент главную роль играет сила Кориолиса, которая придаёт шторму вращательное (циклоническое) движение, а также определяет траекторию его перемещения. На данном рисунке представлено действие силы Кориолиса на ураган Изабель в Северном полушарии. Красными стрелками отмечена сила Кориолиса, синими – градиентная сила, чёрными – воздушные потоки.

Когда скорость ветра в тропическом шторме достигает 119 км/ч, то он официально считается ураганом (тайфуном).

Последняя стадия существования урагана – его диссипация (разрушение).

ШКАЛА САФФИРА - СИМПСОНА

33. Как влияет тропический циклон на температуру поверхности океана?

Прохождение тропического циклона над водной поверхностью не редко приводит к существенному охлаждению поверхности океана, что в дальнейшем может повлиять на развитие циклона. Это охлаждение поверхности моря вызвано главным образом, апвеллингом холодной воды из глубины океана. Также дополнительное охлаждение вызывается падением большого количества дождевых капель. Облачный покров может также играть роль в охлаждении океана, ограждая океанскую поверхность от прямого солнечного света. Совокупность этих эффектов вызывает резкое понижение температуры поверхности моря.

34. Что такое «Гиперураган» (hypercane)?

Гиперураган – это гипотетический вид экстремальных тропических циклонов, который может сформироваться, если температура поверхности океана достигнет примерно 50 °С, что может произойти в связи с падением астероида или кометы, извержениями вулканов или при стремительном глобальном потеплении. Этот термин придумал учёный Кэрри Эммануэль из Массачусетского Технологического университета. в 1994 году.

Согласно расчётам, скорость ветра в гиперурагане будет превышать 800 км/ч, атмосферное давление составит меньше 700 гПа. Размер гиперурагана может быть сопоставим с Северной Америкой. Он вызовет штормовые нагоны высотой 18 м, а его глаз будет иметь 322 км в поперечнике. Облака гиперурагана будут достигать средней стратосферы (до 32 км). Из-за этого он может разрушить озоновый слой.

35. Как разрушается тропический циклон?

Тропический циклон может перестать существовать по нескольким причинам. Одна из главных причин – если он движется над поверхностью земли. В этом случае приземный воздух более холодный, а главное – менее влажный. Поэтому «топливо» в ураган не поступает и он начинает разрушаться. На этом его существование заканчивается.. Но иногда тропический циклон может регенерировать, выходя на тёплое течение. Также циклон может затухнуть, если остаётся практически неподвижным на одном месте, охлаждая поверхность моря под собой более чем на 5 °С. В любом случае тропический циклон превращается либо в тропическую депрессию, постепенно размываясь, либо переходит во внетропический циклон на полярном фронте.

36. Что такое «Эффект стадиона»?

Такое явление наблюдается в довольно мощных циклонах. Это явление заключается в том, что облака стены глаза располагаются под некоторым наклоном от центра с высотой. При этом диаметр глаза на верху значительно больше, чем у поверхности, т.к. воздух стены поднимается по изолиниям равного углового момента, которые также наклонены наружу от глаза и с высоты это напоминает стадион. Это явление чаще происходит в маленьких глазах.

37. Что такое «Максимальная потенциальная интенсивность»?

Доктор Керри Эммануэль создал математическую модель около 1988 года для вычисления предельной интенсивности тропического циклона на основании температуры поверхности моря и вертикальных профилей атмосферы.Эта модель не учитывает вертикальный сдвиг ветра.

38. Что такое «CLIPER»?

Это компьютерная модель прогнозирования траектории перемещения урагана на 3 или 5 дней. До конца 1980-х годов это была самая точная модель. Также есть r-CLIPER – версия для прогнозирования осадков.

Китайцы называют это природное явление «кольцом железных ветров», а южноамериканцы и европейцы - тайфуном. Воздух в этом случае не является неосязаемым и текучим, поскольку это уже довольно твердая материя, наносящая удары, подобно военным снарядам! Итак, в этой статье мы узнаем, что такое тайфун и как он образуется.

Глазами очевидцев

Всякий человек, имевший неосторожность неудачно нырнуть в воду, прыгнув с огромной высоты, знает, что даже столь жидкая материя, как вода, может оказаться настолько твердой, что причиняет существенную боль телу. Вот и тайфун работает по тому же принципу: воздух во время этого тропического циклона становится твердым, словно стена.

Что такое тайфун? В хрониках, описывающих случаи столкновения людей с этими тропическими циклонами, есть история, наиболее точно его характеризующая. Один опытный капитан торгового судна описал эту стихию следующими словами: «Тайфун - это не ветер, это стена. Он сделан из железа». Оно и понятно: ветер, дующий со скоростью 200 км/ч, будет в 4 раза мощнее воздушных потоков, скорость движения которых - 100 км/ч. Почему? Всему виной энергия движущей массы, возрастающая пропорционально квадрату своей скорости.

Многие люди не понаслышке знают, что такое тайфун. Очевидцы с ужасом описывают обстановку, царящую внутри этого циклона. По их словам, вокруг воздух становится совершенно невидимым, а над землей проходит своеобразная коса. «Это не непогода, это - настоящее народное бедствие!» - замечают выжившие очевидцы буйства природной стихии. По их словам, мощный «железный» ветер вырывает с корнями не только огромные деревья, но и траву.

Что такое тайфун? Определение

В переводе с китайского языка «тайфун» - это «сильный ветер», а в переводе с греческого - «тифон» (мистическое чудовище, олицетворяющее ветра, ураганы и бури). Данная стихия - разновидность тропического циклона, типичная для севера-запада Тихого океана. Наибольшее снижение давления воздуха на поверхности наблюдается в центральной части тайфуна.

Где они возникают, эти циклоны?

Согласно отчетам сейсмологов и метеорологов, зона наибольшей активности этих тропических циклонов, на которую приходится, к сожалению, треть от общего числа тех или иных стихий на нашей планете, находится между побережьем Восточной Азии (на западе), экватором (на юге) и линией перемены даты (на востоке). Сейсмологи вычислили, что большая часть всех тайфунов формируется именно с мая по ноябрь. Тем не менее в последние годы это возникает хаотично и независимо от сезона.

Ученые вспоминают, что особенно разрушительным был сезон тайфунов, который пришелся на 1991 год. Тогда у побережья Японии буйствовало сразу несколько циклонов. Эта стихия время от времени напрямую затрагивает и границы нашей страны. Например, к побережью Дальнего Востока тайфуны отбрасывает после того, как их основной удар был принят Японией, Кореей и В зоне риска находятся Курильские острова, Камчатка, Сахалин и Приморский край.

Основания для возникновения стихии

Итак, выше мы узнали, что такое тайфун (определение для детей - большой вихреобразный ветер), теперь давайте разберемся, как он рождается. Основанием для возникновения этого тропического циклона является довольно сильное волнение на море. сопутствующее выпадение большого количества осадков. Именно это время характеризуется сменой муссонов в восточных и южных морях Азии (от Аравии до Японии).

Стоит отметить, что любые ветра приходят на Землю из Космоса, в частности, из-за повышенной Пока одни из них несут людям пользу (прохладу, влагу), другие сеют катастрофические разрушения По мнению большинства метеорологов, благоприятные условия для зарождения тайфунов на тропическом фронте возникают во время нагревания поверхности морской воды до температуры 30 градусов по Цельсию.

Как зарождается тропический циклон?

Что такое тайфун с точки зрения его зарождения? Это, конечно же, постепенно развивающийся ураган. Да, вы не ослышались, именно ураган! При нагревании водной поверхности происходит усиленное испарение влаги, которое, в свою очередь, поглощает тепловую энергию. В это время теплый воздух соприкасается с верхними охлажденными воздушными массами, царящими в атмосфере. Все это провоцирует возникновение туч, превращающихся в дождь. Осадки, в свою очередь, вынуждены отдавать большое количество тепловой энергии в окружающую атмосферу.

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 к своеобразному гигантскому воздушному насосу. Это и есть мощный механизм урагана. Воедино соединяются две стихии - ветер и вода. В это время они приобретают страшную и разрушительную силу.

Тайфун - это недоураган?

Ученым не совсем понятно, что такое тайфун. Для детей он характеризуется как сильный вихреобразный ветер/ураган. Но для ученых определить грань между этими двумя циклонами в настоящее время не представляется возможным. Почему? Дело в том, что метеорологам до сих пор непонятны условия, при которых ураганы возникают в Тихом океане, а ведь именно тихоокеанский циклон принято называть тайфуном.

Как правило, эта стихия проносится по суше узкой полосой и обладает по-настоящему разрушительной силой. Тропический циклон уносит десятки и сотни человеческих жизней, не говоря об огромных материальных убытках. Тайфуны в шутку называют недоураганами. Безусловно, что-то общее у них имеется: в первых, как и во вторых, движутся вокруг центра, который, в свою очередь, служит и центром с наименьшим атмосферным давлением.

Траектория движения и скорость

Что такое тайфун (фото представлены в статье) с точки зрения траектории его движения? Как мы уже заметили выше, это хаотичный циклон. Заметим, что его траектория движения никогда не была и не будет прямолинейной. Скорость у него тоже переменчива. Иногда тайфун движется стремительно, а иногда проходит всего лишь несколько миль в час. Иногда этот недоураган просто останавливается на полпути. Ученые говорят: это связано с тем, что циклон не достигает больших высот в атмосфере.

В море...

Что такое тайфун в море? Мореплаватели называют центр этого мощнейшего тропического циклона «глазом». Почему? Чем ближе к его центру, тем сильнее его ветер. Это провоцирует мощное волнение морских вод. Волны распространяются во всех направлениях, изменяя их все чаще и чаще. Нередко в центре циклона ветер может внезапно стихнуть, а облака - рассеяться, однако море не утихает. Редко какие судна могут без ущерба пересечь «глаз тайфуна». Обычно моряки стараются избегать его центральной части.