Физика смерча

Лето - не только пора долгожданных отпусков, купальный сезон и рекорды температур. В средней полосе России в тёплое время года очень часто происходят ливни и грозы, а иногда и смерчи. Вопреки распространённому мнению, торнадо для нашей страны не какая-то диковинка, а вполне возможное природное явление.Долгое время мне пришлось проработать в городе Краснозаводск, который в 2009 году пережил небывалое стихийное бедствие. Через населённый пункт пронеслась гигантская атмосферная воронка, урон от которой составил сотни миллионов рублей. А в июне 1984 года три смерча наблюдались в нескольких центральных областях. От разгула стихии погибло около ста человек, а 800 были доставлены в больницы с различными травмами.

Но не стоит ругать метеорологов и других учёных за то, что "проморгали" момент образования торнадо. Этот феномен вообще невозможно предсказать и очень трудно исследовать. Сильный ветер уничтожает любое измерительное оборудование, которое посылают в воронку, так что о природе торнадо мы можем говорить лишь в общих чертах.
На пустом месте и в ясный день смерчи не образуются. Для возникновения торнадо необходимо сочетание двух факторов - потока разогретого воздуха с поверхности и чрезвычайно холодного и сухого слоя в туче. Хотя в любом облаке царят низкие температуры, не все они могут провоцировать стихийное бедствие.
Когда потоки тёплых газов и водяного пара от земли попадают в громадное облако, происходит конденсация, влага собирается в капельки. Освободившаяся энергия подогревает часть воздуха и он быстро устремляется вверх. Под ним возникает область пониженного давления, куда вновь интенсивно засасывается воздух с поверхности. Процесс ускоряется и вот уже с неба спускается воронка, такой своеобразный насос.
В центре торнадо находится область с низким давлением, в которую засасывает окружающий воздух. Его поток закручивается и возникает центробежная сила - она не даёт заполнить центр воронки.
Воздух по краям торнадо движется не кругами и не по спирали, он имеет чрезвычайно сложную траекторию с постоянно меняющимися скоростями. Этим обусловлена огромная подъёмная сила феномена, от которой страдает природа и люди.