Природные атмосферные (метеорологические) опасные явления – ураганы, циклоны, бури, штормовые ветры, шквалы, смерчи (торнадо). Матвеев Николай Иванович

Охарактеризовать атмосферные опасные явления (циклоны, тайфуны, ураганы, бури, штормы, шквалы, смерчи сильные осадки, засухи, туманы, гололед, метели, заморозки, морозы, буровей, гроза).

Мы живем на дне большого воздушного океана, который расположен вокруг Земного шара. Глубина этого океана 1000 км и называется атмосферой.

Ветры – это так называемые «приборы смешивания», они обеспечивают:

Обмен между загрязненным и чистым воздухом;

Насыщением кислородом полей и лесов, теплых и холодных арктических областей:

Разгоняют тучи и приносят дождевые тучи на поля, которые дают урожаи, таким образом, ветер является наиважнейшим компонентом жизни.

Газовая среда вокруг Земли, которая вращается вместе с ней, называется атмосферой. Не равномерность нагревания способствует общей циркуляции атмосферы, которая влияет на погоду и климат Земли.

Атмосферное давление распределяется неравномерно, что приводит к движению воздуха относительно Земли от высокого к низкому. Ветер – это движение воздуха относительно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направленное из зоны высокого давления в зону низкого.

Сила ветра зависит от барического градиента: чем больше разность атмосферного давления и чем ближе находятся взаимодействующие области, тем быстрее происходит выравнивание перепада давления и тем выше скорость ветра.

Направление ветра зависит от:

Взаиморасположения области высокого и низкого давления;

Вращения Земли;

В 1806 году, английский адмирал Бафарт разработал шкалу для определения силы ветра в баллах. Этой шкалой пользуются до сих пор.

Ветер начинает вызывать повреждения при скорости около 20 м/с. Скорость ветра исчисляют как в метрах в секунду, так и в километрах в секунду. Умножив первое значение на коэффициент 3.6, получим второе значение (при обратном действии этот же коэффициент выступает в роли делителя).

Человек удерживается на ногах при скорости ветра до 36 м/с. При скорости ветра 44 м/с никто не отважится покинуть помещение. Как только давление ветра, которое ровняется квадрату скорости, превысит массу человека, силы ему изменят, ветер его подхватывает и несет.

Для человека наиболее благоприятной скоростью ветра в жаркие дни, когда он легко одет, является 1-2 м/с. При скорости ветра 3-7 м/с появляется раздражение. Сильный ветер более 20 м/с вызывает нарушение жизнедеятельности.

Шкала Бофорта для определения силы ветра

Сила ветра (баллы)	Словесное обозначение	Скорость м/с	Средняя округленная, м/с	Средняя округленная, км/ч	Средняя округленная, узлы	Округленное среднее давление, кг/м	Влияние ветра на предметы
	Тихий ветер	0,3-1,5			2,5	0,1	Ощущается легкое дуновение. По дыму можно определить направление ветра. Листья и флаги неподвижны.
	Легкий ветер	1,6-3,3				0,5	Слегка колеблется вымпел, временами флаги и листья на деревьях.
	Слабый ветер	3,4-5,4					Флаги полощутся, колеблются небольшие покрытые листьями ветки деревьев.
	Умеренный ветер	5,5-7,9					Вытягиваются небольшие флаги и вымпелы, колеблются ветки деревьев без листвы. Ветер поднимает пыль и клочки бумаги
	Свежий ветер	8,0-10,7					Вытягиваются большие флаги, колеблются большие голые ветки деревьев.
	Сильный ветер	10,8-13,8					Колеблются большие сучья, свистит в снастях, между домами и неподвижными предметами.
	Крепкий ветер	13,9-17,1					Колеблются стволы небольших деревьев без листвы. Гудят телефонные провода.
	Очень крепкий ветер	17,2-24,4					Качает большие деревья, ломает ветки и сучья. Заметно задерживает движение против ветра.
	Шторм	20,7-24,4					Ломает большие голые сучья деревьев, сдвигает легкие предметы, повреждает крыши.
	Сильный шторм	24,5-28,4					Ломает деревья, повреждает строения.
	Жестокий шторм	28,5-32,6					Производит большие разрушения.
	Ураган	32 и более	Более 32	Более 105	Более 57	Более 74	Производит катастрофические разрушения, вырывает деревья с корнями

Погодные условия играют роль кондиционера воздуха, благодаря чему наша планета остается обитаемой. Они являются движущей силой, перемещающей тепло и влагу из одних мест в другие и способных создавать сильнейшие всплески энергии.

Погодные системы – это круговые области вихревых потоков воздуха ширина от 150 до 400 км . Их толщина сильно колеблется, достигая 12-15 км и располагаясь фактически по всей высоте тропосферы (самого близкого к Земле атмосферного слоя). Толщина других, более мелких и быстро перемещающихся систем не превышает 1-3 км.

Погодные системы характеризуются изменениями давления воздуха, а также различными обувающими ветрами.

Основными погонными (барическими) системами являются циклоны и антициклоны. Антициклон – это область повышенного атмосферного давления с нисходящим воздушным потоком с максимумом в центре. Циклон представляет собой область пониженного давления с восходящими потоками воздуха с минимумом в центре. Поэтому для циклонов характерна облачная погода.

Антициклоны, как область повышенного атмосферного давления, обычно характеризуется устойчивой погодой, которая чаще всего существенно не меняется в течении нескольких дней. Ветер дует по часовой стрелке вокруг центра в северном полушарии и против – в южном. На синоптических картах антициклоны изображаются в виде концентрических изобар (линий. соединяющих области с одинаковым давлением), вокруг центра с наибольшим давлением.

Для антициклонов обычно характерны легкие ветра и чистое небо. Отсутствие облачности означает, что тепло, излучаемое поверхностью днем, улетучивается в космическое пространство. В результате почва и поверхностный слой воздуха быстро охлаждаются ночью. Зимой охлаждение является причиной морозов при влажности в воздухе, изморози или тумана. Легкие ветра области антициклонов способствуют эволюции этих погодных явлений. Если бы сильный, он мог бы перемешать воздушные массы, и поверхностное охлаждение распространилось бы на гораздо более глубокие слои воздуха.

Теплый и холодный воздух перемешиваются с трудом. Поэтому теплый воздух, текущий волнами в полярном фронте перетекает через поток холодного плотного воздуха, а не смешивается с ним. Холодный же воздух следует за теплым и таким образом образуется циклон. Обычно внутри циклона есть 2 фронта: теплый фронт отделяет приближающийся поток теплого воздуха от холодного. При этом теплый воздух поднимается над слоем находящегося впереди холодного плотного воздуха. В восходящем охлаждаемом воздухе водяные пары конденсируются и образуются облака. За теплым фронтом следует холодный фронт. Вдоль этого фронта, холодный воздух пробивается под слоем теплого воздуха, заставляя его подниматься вверх. Поэтому холодный фронт несет также облачную, дождливую погоду. Холодный фронт движется быстрее теплого, вследствие чего они, в конце концов, сталкиваются, и теплый воздух вытесняется вверх.

Метеорологи тщательно изучают последовательность погодных условий, связаны с циклонами. Эти знания крайне важны для прогноза погоды. Например, тонкие перистые облака верхнего яруса, за которым следуют серые дождевые облака нижнего яруса. Эти облака обычно несут дожди, льющиеся в течение нескольких часов, прежде чем теплый фронт.

За теплым фронтом находится область теплого воздуха с присущей ей облачностью и влажностью.

Затем следует холодный фронт, где вследствие восходящих потоков воздуха возникают грозы. Часто вдоль границы холодного фронта выпадает сильный дождь, продолжительность которого обычно меньше, чем в условиях теплого фронта. После прохождения холодного фронта, как правило, наступает ясная холодная погода.

В результате естественных процессов, происходящих в атмосфере, на Земле наблюдаются явления, которые представляют непосредственную опасность и затрудняют функционирование систем человека. К атмосферным опасностям относим циклоны (ураганы, тайфуны), бури (штормы), смерчи (торнадо), град, метели, ливни, гололед, туманы, молнии.

Циклоны могут быть:

1. Обычными (нетропическими), которые возникают в результате взаимодействия друг с другом холодного и теплого воздушных фронтов.

2. Тропическими, которые имеют различные названия:

- «ураган» - название связано с именем бога бурь у древнего народа майя, называют жители США. Центральной и Южной Америки.

- «тайфун» в переводе с китайского «очень большой ветер», называют жители России (Дальний Восток), Австралии, Кореи, Китая, Индии, Японии. По странной иронии тайфунам и ураганам дают женские имена.

Тропические циклоны

На родине ураганов, в тропиках, массы воздуха сильно нагреты и насыщены водяными парами – температура поверхности океана на этих широтах достигает двадцати семи – двадцати восьми градусов Цельсия. Вследствие этого возникают мощные восходящие токи воздуха и выделением запасенного им солнечного тепла и конденсацией содержащихся в нем паров. Процесс развивается и нарастает, получается своеобразный гигантский насос – в воронку, образовавшуюся в месте зарождения этого насоса, засасываются соседние массы такого же теплого и насыщенного парами воздуха, и таким образом процесс распространяется еще и вширь, захватывая все новые и новые площади на поверхности океана.

Когда вы выливаете воду из ванны через сливное отверстие, образуется водоворот. Примерно то же самое происходит и с воздухом, поднимающимся кверху в месте зарождения циклона, – он начинает вращаться.

Гигантский воздушный насос продолжает работать, все больше влаги конденсируется на его воронкообразной вершине, все больше тепла при этом высвобождается. (Американские метеорологи подсчитали: в течение одного дня кверху может быть поднято свыше миллиона тонн воды – в виде пара, которым непрерывно насыщается приповерхностный слой атмосферы; энергии, высвободившейся при конденсации за какие-нибудь десять дней, хватило бы такому высокоразвитому в промышленном отношении государству, как США, на шесть лет!). Считается, что циклон средней силы выделяет приблизительно такое же количество энергии, сколько 500000 атомных бомб с мощностью сброшенной над Хиросимой. Атмосферное давление в центре зародившегося циклона и на его окраинах становится неодинаковым: там, в центре циклона, оно гораздо ниже, а резкий перепад давления – это причина сильных ветров, перерастающих вскоре в ураганные. На пространстве диаметром от трехсот до пятисот километров начинают свою бешеную круговерть сильнейшие ветры.

Возникнув, циклоны начинают перемещаться со средней скоростью 10-30 км/ч, иногда они могут на некоторое время зависать над местностью.

Циклоны (обычные и тропические) представляют собой крупномасштабные вихри диаметром: обычные от 1000 до 2000 км; тропические от 200 до 500 км и высотой от 2 до 20 км.

Воздушные массы двигаются в области циклона по спирали, закручивающейся к его центру (против часовой стрелки в северном полушарии, в южном наоборот) со скоростью:

Обычные не более 50-70 км/ч;

Тропические 400-500 км/ч

В центре циклона давление воздуха ниже чем на периферии, именно поэтому, двигаясь по спирали, воздушные массы стремятся к центру, где они затем подымаются вверх, порождая сильную облачность.

Если в центре:

Обычного циклона давление воздуха по сравнению с атмосферным (760 мм р.с.) составляет 713-720 мм р.с.;

То в центре тропического циклона давление падает до 675 мм р.с.

В центре тропического циклона есть область низкого давления с высокой температурой, диаметром 10-40 км, где царит затишье – глаз тайфуна.

Ежегодно на Земном шаре возникают и полностью развиваются не менее 70 тропических циклонов.

Когда тропический циклон (тайфун, ураган) приближается к побережью он несет перед собой громадные массы воды. Штормовой вал сопровождается сильными дождями и смерчами . Он налетает на прибрежные районы, уничтожая все на своем пути.

Пример

В 1970 году тайфун. который прорвал устье реки Ганг (в Индии) затопил 800 000 км 2 побережья. Имел скорость ветра 200-250 м/с. Морская волна достигала высоты 10 м. Погибло около 400 000 человек.

Сегодня существуют современные методы прогнозирования тропических циклонов (тайфунов, ураганов). Каждое подозрительное скопление облаков, где оно не возникло, фотографируется метеорологическими спутниками из космоса, самолеты метеослужбы летают к «глазу тайфуна» чтобы получить точные данные. Эта информация закладывается в компьютеры, чтобы рассчитать путь и продолжительность тропического циклона (тайфуна, урагана) и заранее оповестить население о опасности.

Ураган

Ураганом называется ветер силой в 12 баллов (до 17 баллов) по шкале Бофорта, т.е. со скоростью 32,7 м/с (более 105 км/ч) и достигает до 300 м/с (1194 км/ч)

Ураган – сильный маломасштабный атмосферный вихрь, в котором воздух вращается со скоростью до 100 м/с. Он имеет форму столба (иногда с вогнутой осью вращения) с воронкообразными расширениями сверху и снизу. Воздух вращается против часовой стрелки и одновременно поднимается по спирали, втягивая пыль, воду, различные предметы. Ураган на суше называется бурей , а на море штормом . Основными характеристиками ураганов являются:

Скорость ветра;

Пути движения;

Размеры и построение;

Средняя продолжительность действий.

Самой важной характеристикой ураганов является скорость ветра. Из нижеприведенной таблицы (по шкале Бофорта) видна зависимость скорости ветра и наименования режимов. Средняя скорость передвижения урагана на Украине 50-60 км/ч.

Размеры ураганов весьма различные. Обычно за его ширину принимают ширину зоны катастрофических разрушений, которая может измеряться сотнями километров. Фронт урагана достигает длины до 500 км. Ураганы возникают в любое время года, но более часто с июля по октябрь. В остальные 8 месяцев они редки, пути их коротки.

Средняя продолжительность урагана – 9-12 дней. На Украине ураганы длятся недолго от нескольких секунд до нескольких часов.

Ураган практически всегда хорошо виден, при его приближении слышно сильное гудение.

Ураганы являются одной из самых мощных сил стихии. По своему пагубному воздействию не уступают таким страшным стихийным бедствиям, как землетрясения. Это объясняется тем, что они несут в себе колоссальную энергию. Ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течении одного часа, равно энергии ядерного взрыва в 36 Мгт.

Ураган несет тройную угрозу людям, которые оказываются на его пути. Наиболее разрушительными являются ветер, волны и дождь.

Часто ливни, сопровождающиеся ураганом, гораздо опаснее самого ураганного ветра, особенно для тех людей, которые живут на побережье или вблизи от него. Ураган создает на побережье волны высотой до 30 м, может быть причиной ливней, а позднее обусловить появление эпидемии, например ураганный штормовой прилив, совпавший с обычным, вызвал в 1876 году гигантское наводнение на побережье Индии, во время которого волна поднималась на 12-13 м. Утонуло около 100 000 человек и почти столько же погибло от последствий свирепой эпидемии.

Ураган при распространении над морем вызывают огромные волны высотой 10-12 метров и более, повреждают или даже приводят к гибели суда.

Наибольшую опасность во время урагана представляют предметы, поднятые с земли и раскрученные до огромной скорости. В отличие от бурь, ураган идет узкой полосой, поэтому его можно избежать. Нужно только определить направление его движения и двигаться в противоположную сторону.

Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает засеянные поля, обрывает провода и валит столбы линий электропередачи и связи, повреждает транспортные магистрали и мосты, ломает и вырывает с корнями деревья, повреждает и топит суда, вызывает аварии на комунально-энергетических сетях в производстве. Бывали случаи, когда ураганный ветер разрушал дамбы и плотины, что приводило к большим наводнениям, сбрасывал с рельсов поезда, срывал с опор мосты, валил фабричные трубы, выбрасывал на сушу корабли.

Активное воздействие на погоду - вмешательство человека в ход атмосферных процессов путем изменения на короткое время тех или иных физических или химических свойств в некоторой части атмосферы техническими средствами . Сюда относится осаждение дождя или снега из облаков, предотвращение града, рассеяние облаков и туманов, ослабление или ликвидация заморозков в припочвенном слое воздуха и др.

Изменить погоду человек стремился с древних времен, но лишь в XX столетии были разработаны специальные технологии воздействия на атмосферу, которые приводят к изменению погоды.

Посев облаков - самый распространенный способ изменения погоды; он применяется либо для создания дождя в засушливых местах, либо для уменьшения вероятности града - вызывая дождь, прежде чем влага в облаках превратится в градины, либо для уменьшения осадков.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Тг орьба тёплых и холодных течений, стремящихся вы - равнять разность температур между севером и югом, происходит с переменным успехом. То тёплые массы берут перевес и проникают в виде тёплого языка далеко к северу, иногда до Гренландии, Новой Земли и даже до Земли Франца Иосифа; то массы арктического воздуха в виде гигантской «капли» прорываются на юг и, сметая на своём пути тёплый воздух, обрушиваются на Крым и республики Средней Азии. Особенно резко выражена эта борьба зимой, когда разность температур между севером и югом возрастает. На синоптических картах северного полушария всегда можно видеть несколько языков тёп­лого и холодного воздуха, проникающих на различную глубину к северу и к югу (найдите их на нашей карте).

Арена, на которой развёртывается борьба воздушных течений, приходится как раз на самые населённые части земного шара - умеренные широты. Эти широты и испы­тывают на себе капризы погоды.

Самые неспокойные области в нашей атмосфере - это границы воздушных масс. На них часто возникают огром­ные вихри, которые приносят нам непрерывные измене­ния погоды. Познакомимся с ними подробнее.

Представим себе фронт, разделяющий холодную и тёплую массы (рис. 15, а). Когда воздушные массы дви­жутся с различной скоростью или когда одна воздушная

Масса перемещается вдоль фронта в одном направлении, а другая - в обратном, то линия фронта может проги­баться, и на ней образуются воздушные волны (рис. 15, б). При этом холодный воздух сильнее и сильнее поворачи­вает на юг, подтекает под «язык» тёплого воздуха и вы­тесняет часть его вверх. - Тёплый язык проникает всё дальше к северу и «вымывает» лежащую перед ним хо­лодную массу. Воздушные слои постепенно завихряются.

От центральной части вихря воздух с силой выбрасы­вается к его окраинам. Поэтому у вершины тёплого языка давление сильно падает, и в атмосфере образуется как бы котловина. Такой вихрь с пониженным давлением в центре и называют циклоном («циклон» означает-- круговой).

Так как воздух течёт к местам с более низким давле­нием, то в циклоне он должен был бы стремиться от

Краёв вихря прямо к центру. Но здесь мы должны напомнить чи­тателю, что вследствие вращения Земли во­круг своей оси пу­ти всех движущихся в северном полушарии тел отклоняются впра­во. Поэтому, например, правые берега рек силь­нее размываются, пра­вые рельсы на двухпут­ных железных дорогах быстрее изнашиваются. И ветер в циклоне тоже отклоняется вправо; в результате получается вихрь с направлением ветров против часовой стрелки.

Для того чтобы понять, как вращение Земли дей­ствует на воздушный поток, представим себе участок земной поверхности на глобусе (рис. 16). Направление ветра в точке А показано стрелкой. Ветер в точке А юго-западный. Через некоторое время Земля повернётся, и точка А перейдёт в точку Б. Воздушный поток откло­нится вправо, и угол изменится; ветер станет западо - юго-западным. Ещё через некоторое время точка Б пере­местится уже в точку В, и ветер станет западным, т. е. ещё больше повернёт вправо.

Если в области циклона провести линии равных давле­ний, то-есть изобары, то окажется, что они окружат центр циклона (рис. 15, в). Так выглядит циклон в первые сутки своей жизни. Что же происходит с ним дальше?

Язык циклона протягивается всё дальше к северу, заостряется и становится уже большим тёплым сектором (рис. 17). Обычно он располагается в южной части цик­лона, потому что тёплые течения чаще всего идут с юга и юго-запада. С двух сторон сектор окружён холодным воздухом. Посмотрите, как идут тёплые и холодные по­токи в циклоне, и вы убедитесь в том, что здесь два уже знакомых вам фронта. Правая граница тёплого сектора это - тёплый фронт циклона с широкой полосой осадков, а левая - холодный; полоса осадков узка.

Циклон всегда движет­ся в направлении, пока­занном стрелкой (па­раллельно изобарам тёплого сектора).

Обратимся снова к нашей карте погоды и найдём циклон в Фин­ляндии. Центр его обо­значен буквой Н (низ­кое давление). Спра­ва - тёплый фронт; морской полярный воз­дух натекает на конти­нентальный, идёт снег.

Слева - холодный фронт: морской арктический воздух, огибая сектор, вры­вается в тёплое юго-западное течение; узкая полоса ме­телей. Это уже хорошо развитый циклон.

Попробуем теперь «предсказать» дальнейшую судьбу циклона. Это нетрудно. Ведь мы уже говорили, что хо­лодный фронт движется быстрее тёплого. Значит, со вре­менем волна тёплого воздуха станет ещё более крутой, сектор циклона будет постепенно суживаться, и, нако­нец, оба фронта сомкнутся, произойдёт окклюзия. Это - смерть для циклона. До окклюзии циклон мог «питаться» тёплой воздушной массой. Разность температур между холодными потоками и тёплым сектором сохранялась. Циклон жил и развивался. Но после того, как оба фронта сомкнулись, «питание» циклона отрезано. Тёплый воздух уходит вверх, и циклон начинает угасать. Осадки осла­бевают, облака понемногу рассеиваются, ветер стихает,
давление выравнивается, и от грозного циклона остаётся маленькая завихренная зона. Такой умирающий циклон есть и на нашей карте, за Волгой.

Размеры циклонов различны. Иногда это вихрь с по­перечником всего в несколько сотен километров. Но бы­вает и так, что вихрь захватывает область до 4-5 тысяч километров в поперечнике - целый материк! К центрам громадных циклонических вихрей могут стекаться самые различные воздушные массы: тёплые и влажные, холод­ные и сухие. Поэтому небо над циклоном чаще всего облачное, а ветер сильный, иногда штормовой.

На границе между воздушными массами может обра­зоваться несколько волн. Поэтому обычно циклоны раз­виваются не поодиночке, а сериями, по четыре и больше. В то время как первый уже затухает, в последнем только начинает вытягиваться тёплый язык. Живёт циклон 5-6 дней, и за это время он может пройти огромное пространство. За сутки циклон пробегает в среднем около 800 километров, а иногда до 2000 километров.

Циклоны приходят к нам чаще всего с запада. Это связано с общим перемещением воздушных масс с за­пада на восток. Сильные циклоны на нашей территории бывают очень редко. Затяжной дождь или снег, резкий порывистый ветер - вот обычная картина нашего цик­лона. Но в тропиках иногда бывают циклоны необычай­ной силы, с жестокими ливнями и штормовыми ветрами. Это - ураганы и тайфуны.

Мы уже знаем, что когда линия фронта между двумя воздушными течениями прогибается, в холодную массу выдавливается тёплый язык, и таким образом зарождается циклон. Но линия фронта может прогибаться и в сторону тёплого воздуха. В этом случае возникает вихрь с совсем другими свойствами, чем циклон. Называется он анти­циклоном. Это уже не котловина, а воздушная гора.

Давление в центре такого вихря выше, чем по краям, и воздух растекается от центра к окраинам вихря. На его место опускается воздух из более высоких слоёв. Опускаясь, он сжимается, нагревается, и облачность в нём постепенно рассеивается. Поэтому и погода в антицик­лоне обычно бывает малооблачная и сухая; на равнинах она жаркая летом и холодная зимой. Только на окраи­нах антициклона могут возникать туманы и низкие слои­стые облака. Так как в антициклоне нет такой большой разницы в давлениях, как в циклоне, то и ветры здесь гораздо слабее. Движутся они по часовой стрелке (рис. 18).

По мере развития вихря верхние слои его прогре­ваются. Особенно это заметно, когда холодный язык от -

Резается и вихрь перестаёт «питаться» холодом или когда антициклон застаивается на одном месте. Тогда погода в нём становится более устойчивой.

Вообще антициклоны - более спокойные вихри, чем циклоны. Движутся они медленнее, около 500 километ­ров в сутки; часто останавливаются и неделями стоят в одном районе, а потом снова продолжают свой путь. Размеры их огромны. Антициклон нередко, особенно зи­мой, охватывает всю Европу и часть Азии. Но в отдель­ных сериях циклонов могут возникать и маленькие, по­движные и недолговечные антициклоны.

Приходят к нам эти вихри обыкновенно с северо-за - пада, реже с запада. На картах погоды центры антицик­лонов обозначаются буквой В (высокое давление).

Найдите антициклон на нашей карте и посмотрите, как располагаются вокруг его центра изобары.

Таковы атмосферные вихри. Каждый день они прохо­дят над нашей страной. Их можно найти на любой карте погоды.

Теперь на нашей карте вам уже всё знакомо, и мы можем перейти ко второму основному вопросу нашей книжки - предвидению погоды.

Очень часто непогода вмешивается в наши планы, заставляя проводить выходные, сидя в квартире. Но что делать, если намечается большой праздник с участием огромного количества жителей мегаполиса? Тут на помощь приходит разгон облаков, который осуществляют власти для создания благоприятной погоды. Что же представляет собой эта процедура и как она влияет на окружающую среду?

Первые попытки разгона облаков

Впервые облака начали разгонять еще в 1970-х годах в Советском Союзе с помощью специальных Ту-16 «Циклон». В 1990 году специалисты Госкомгидромета разработали целую методику, позволяющую создавать благоприятные

В 1995 году во время празднования 50-й годовщины Победы методика была опробована на Красной площади. Результаты оправдали все ожидания. С тех пор разгон облаков стали использовать во время значимых событий. В 1998 году удалось создать хорошую погоду на Всемирных юношеских играх. Не обошлось без участия новой методики и празднование 850-летия Москвы.

В настоящее время российская служба, занимающаяся разгоном облаков, считается одной из лучших во всем мире. Она продолжает работать и развиваться.

Принцип разгона облаков

У метеорологов процесс разгона облаков называется «засеиванием». Он подразумевает распыление специального реагента, на ядрах которого концентрируется влага, находящаяся в атмосфере. После этого осадки достигают и выпадают на землю. Делается это на участках, предшествующих территории города. Таким образом, дождь проходит раньше.

Такая технология разгона облаков позволяет обеспечить хорошую погоду в радиусе от 50 до 150 км от центра проводимого торжества, что положительно сказывается на праздновании и настроении людей.

Какие реагенты используются при разгоне облаков

Хорошую погоду устанавливают с помощью йодистого серебра, кристаллов парения жидкого азота и других веществ. Выбор компонента зависит от вида облаков.

Сухой лед распыляют на слоистые формы облачного слоя, находящегося снизу. Данный реагент представляет собой гранулы углекислоты. Их длина - всего 2 см, а диаметр - около 1,5 см. Сухой лед распыляют с самолета с большой высоты. Когда углекислота попадает на облако, происходит кристаллизация содержащейся в нем влаги. После этого туча рассеивается.

Жидким азотом борются со слоисто-дождевой облачной массой. Реагент также рассеивается над облаками, приводя к их охлаждению. Йодистое серебро используется против мощных дождевых облаков.

Разгон облаков цементом, гипсом или тальком позволяет избежать появления кучевых облаков, находящихся высоко над поверхностью земли. Рассеивая порошок этих веществ, удается добиться утяжеления воздуха, что препятствует образованию тучи.

Техника для разгона облаков

Операции по установлению хорошей погоды осуществляются с использованием специальной техники. В нашей стране разгон облаков проводят на транспортных самолетах Ил-18, Ан-12 и Ан-26, которые имеют необходимое оснащение.

Грузовые отсеки имеют системы, позволяющие распылять жидкий азот. Некоторые самолеты оборудованы устройствами для стрельбы патронами с соединениями серебра. Такие пушки устанавливаются в хвостовой части.

Управляют техникой пилоты, прошедшие специальное обучение. Они осуществляют полеты на высоте 7-8 тыс. метров, где температуры воздуха не поднимается выше -40 °C. Чтобы избежать отравления азотом, летчики весь полет находятся в защитных костюмах и кислородных масках.

Как разгоняют облака

Перед тем как приступить к разгону облачных масс, специалисты исследуют атмосферу. За несколько дней перед торжественным событием воздушной разведкой уточняется обстановка, после чего начинается сама операция по установлению хорошей погоды.

Зачастую самолеты с реагентами взлетают с находящегося в Московской области. Поднявшись на достаточную высоту, они распыляют на облака частицы препарата, которые концентрируют возле себя влагу. Это приводит к тому, что над районом распыления сразу же выпадают обильные осадки. К тому времени, как тучи оказываются над столицей, запас влаги заканчивается.

Разгон облаков, установление хорошей погоды приносит ощутимую пользу жителям столицы. Пока на практике эта технология применяется только в России. Занимается проведением операции Росгидромет, согласовывая все действия с властями.

Эффективность разгона облаков

Выше было сказано, что разгонять облака начали еще при советской власти. Тогда такая методика широко использовалась в сельскохозяйственных нуждах. Но оказалось, что она может послужить и на пользу обществу. Стоит только вспомнить Олимпийские игры, прошедшие в Москве в 1980 году. Именно благодаря вмешательству специалистов удалось избежать непогоды.

Несколько лет назад москвичи смогли вновь убедиться в эффективности разгона облаков на праздновании Дня города. Метеорологам удалось вывести столицу из-под мощного удара циклона и снизить интенсивность осадков в 3 раза. Специалисты Гидромета рассказали, что справиться с мощной облачностью практически невозможно. Однако синоптикам вместе с пилотами удалось это сделать.

Разгон облаков над Москвой уже никого не удивляет. Нередко хорошая погода во время парада в честь Дня Победы устанавливается благодаря действиям метеорологов. Жителей столицы такая ситуация радует, но есть люди, которые задаются вопросом о том, чем может грозить такое вмешательство в атмосферу. Что же говорят по этому поводу специалисты Гидромета?

Последствия разгона облаков

Метеорологи считают, что разговоры о вреде разгона облаков не имеют под собой никаких оснований. Специалисты, занимающиеся мониторингом окружающей среды, заявляют, что реагенты, которые распыляют над облаками, экологически чистые, они не могут нанести вреда атмосфере.

Мигмар Пинигин, являющийся руководителем лаборатории НИИ, утверждает, что жидкий азот не представляет опасности как для здоровья человека, так и для окружающей среды. То же самое касается и гранулированной углекислоты. И азот, и углекислый газ содержатся в атмосфере в больших количествах.

Распыление порошка цемента также не грозит никакими последствиями. В разгоне облаков используется минимальная доля вещества, которая не способна загрязнить земную поверхность.

Метеорологи уверяют, что реагент находится в атмосфере менее суток. После того как он попадает в облачную массу, осадки полностью вымывают его.

Противники разгона облаков

Несмотря на заверения метеорологов, что реагенты абсолютно безопасны, существуют и противники такой методики. Экологи из «Экозащиты» заявляют о том, что принудительное установление хорошей погоды приводит к обильным проливным дождям, которые начинаются после разгона облаков.

Экологи считают, что власти должны прекратить вмешиваться в законы природы, иначе это может привести к непредсказуемым последствиям. По их словам, пока рано делать выводы, чем чреваты действия по разгону облаков, но они однозначно не принесут ничего хорошего.

Метеорологи успокаивают, что негативные последствия разгона облаков являются всего лишь предположениями. Чтобы делать такие заявления, нужно провести тщательные измерения концентрации аэрозоля в атмосфере и установить его тип. Пока этого не сделано, утверждения экологов можно считать голословными.

Несомненно, разгон облаков положительно влияет на проведение масштабных мероприятий под открытым небом. Однако радуются этому только жители столицы. Население близлежащих территорий вынуждено брать удар стихии на себя. Споры о пользе и вреде технологии установления хорошей погоды продолжаются по сей день, но пока ученые не пришли к какому-либо обоснованному выводу.

Смерч (или торнадо) - атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров. Иногда вихрь, образовавшийся на море, называют смерчем, а на суше - торнадо. Атмосферные вихри, аналогичные смерчам, но образующиеся в Европе, называют тромбами. Но чаще все эти три понятия рассматриваются как синонимы. Форма смерчей может быть многообразной – колонна, конус, бокал, бочка, бичеподобная веревка, песочные часы, рога «дьявола» и т.п., но, чаще всего, смерчи имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки, свисающей из материнского облака. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300-400 м, хотя, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20-30 м, а при прохождении воронки над сушей может достигать 1,5-3 км. Внутри воронки воздух опускается, а снаружи поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха. Разрежение настолько значительно, что замкнутые наполненные газом предметы, в том числе здания, могут взорваться изнутри из-за разности давлений. Определение скорости движения воздуха в воронке до сих пор представляет серьёзную проблему. В основном оценки этой величины известны из косвенных наблюдений. В зависимости от интенсивности вихря скорость течения в нём может варьироваться. Считается, что она превышает 18 м/с и может, по некоторым косвенным оценкам, достигать 1300 км/ч. Сам смерч перемещается вместе с порождающим его облаком. Энергия типичного смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с равна энергии эталонной атомной бомбы в 20 килотонн тротила, подобной первой атомной бомбе, взорванной США во время испытаний «Тринити» в Нью-Мексико 16 июля 1945 г. В Северном полушарии вращение воздуха в смерчах происходит, как правило, против часовой стрелки. Причины образования смерчей полностью не изучены до сих пор. Можно указать лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для типичных смерчей. Смерчи часто образуются на тропосферных фронтах – границах раздела в нижнем 10-километровом слое атмосферы, которые отделяют воздушные массы с различными скоростями ветра, температурой и влажностью воздуха. Смерчи в своём развитии проходят три основных стадии. На начальной стадии из грозового облака появляется начальная воронка, висящая над землёй. Холодные слои воздуха, находящиеся непосредственно под облаком, устремляются вниз на смену тёплым, которые, в свою очередь поднимаются вверх. (такая неустойчивая система образуется обычно при соединении двух атмосферных фронтов - тёплого и холодного). Потенциальная энергия этой системы переходит в кинетическую энергию вращательного движения воздуха. Скорость этого движения возрастает, и он приобретает свой классический вид. Вращательная скорость растёт с течением времени, при этом в центре торнадо воздух начинает интенсивно подниматься вверх. Так протекает вторая стадия существования смерча - стадия сформировавшегося вихря максимальной мощности. Смерч полностью оформляется и движется в различных направлениях. Завершающая стадия - разрушение вихря. Мощность торнадо ослабевает, воронка сужается и отрывается от поверхности земли, постепенно обратно поднимаясь в материнское облако. Что же происходит внутри смерча? В 1930 году в штате Канзас фермер, собирающийся спуститься в погреб, вдруг увидел движущийся в его направлении смерч. Деваться было некуда, и мужчина спрыгнул в погреб. И вот тут ему невероятно повезло - подножие смерча вдруг оторвалось от земли и пронеслось над головой счастливчика. Позже, когда фермер пришел в себя, он описал увиденное им следующим образом: «Большой лохматый конец воронки повис прямо у меня над головой. Кругом все было неподвижно. Из воронки шел шипящий звук. Я посмотрел вверх и увидел само сердце смерча. В его середине была полость диаметром 30-70 метров, уходившая вверх примерно на километр. Стены полости были образованы вращающимися облаками, а сама она освещена непрерывным блеском молний, зигзагом перескакивавших с одной стенки на другую...». А вот еще один похожий случай. В 1951 году в Техасе приблизившийся к человеку смерч оторвался от земли и пронесся на высоте шести метров над его головой. По словам свидетеля, ширина внутренней полости была около 130 метров, толщина стенок около 3 метров. А внутри полости светилось голубым светом прозрачное облако. Сохранилось немало показаний свидетелей, утверждавших, что в какие-то моменты вся поверхность колонны торнадо начинала светиться странным сиянием желтых тонов. Смерчи также генерируют сильные электромагнитные поля и сопровождаются молниями. Шаровые молнии в смерчах наблюдались неоднократно. В смерчах наблюдаются не только светящиеся шары, но и светящиеся облака, пятна, вращающиеся полосы, а иногда и кольца. Очевидно, что свечения внутри смерча связаны с турбулентными вихрями разной формы и размеров. Иногда светиться желтым светом весь смерч. В смерчах зачастую развиваются токи огромной силы. Они разряжаются бесчисленными молниями (обычными и шаровыми) или приводят к появлению светящейся плазмы, покрывающей всю поверхность смерча и воспламеняющей попавшие в нее предметы. Известный исследователь Камилл Фламмарион, изучив 119 смерчей, пришел к выводу, что в 70 случаях наличие в них электричества было несомненно, а в 49 случаях "электричества в них не было и следа, или, по крайней мере, оно не проявлялось". Свойства плазмы, иногда окутывающей смерчи, известны гораздо хуже. Бесспорно, что некоторые предметы близ зоны разрушений оказываются сожженными, обугленными или высохшими. К. Фламмарион писал, что смерч, опустошивший Шатнэ (Франция) в 1839 году, "...опалил деревья, находившиеся по бокам его пути, а те, которые стояли на самом этом пути, были вырваны с корнем. На опаленные деревья вихрь подействовал только с одного бока, на котором все листья и ветки не только пожелтели, но и высохли, а другой бок остался нетронутым и зеленел по прежнему". После смерча, который произвел разрушения в Москве в 1904 году, многие поваленные деревья оказались сильно обожженными. Получается воздушные вихри - это не просто вращение воздуха вокруг некоей оси. Это сложный энергетический процесс. Бывает, что люди, не задетые смерчем, без всяких видимых причин падают замертво. Судя по всему, в этих случаях людей убивают токи высокой частоты. Это подтверждается тем фактом, что в уцелевших домах выходят из строя розетки, приемники и прочие приборы, начинают неправильно ходить часы. Наибольшее количество смерчей фиксируется на североамериканском континенте, в особенности в центральных штатах США (даже существует термин -Аллея торнадо. Это историческое название центральных американских штатов, в которых наблюдается наибольшее количество торнадо), меньше - в восточных штатах США. На юге, в штате Флорида у островов Флорида-Кис, смерчи появляются с моря почти каждый день, с мая до середины октября, за что этот район получил прозвище «край водяных смерчей». В 1969 году здесь было зафиксировано 395 подобных вихрей. Вторым регионом земного шара, где возникают условия для формирования смерчей, является Европа (кроме Пиренейского полуострова), и вся Европейская территория России. Классификация смерчей Бичеподобные Это наиболее распространённый тип смерчей. Воронка выглядит гладкой, тонкой, может быть весьма извилистой. Длина воронки значительно превосходит её радиус. Слабые смерчи и опускающиеся на воду смерчевые воронки, как правило, являются бичеподобными смерчами. Расплывчатые Выглядят как лохматые, вращающиеся, достигающие земли облака. Иногда диаметр такого смерча даже превосходит его высоту. Все воронки большого диаметра (более 0,5 км) являются расплывчатыми. Обычно это очень мощные вихри, часто составные. Наносят огромный ущерб ввиду больших размеров и очень высокой скорости ветра. Составные Могут состоять из двух и более отдельных тромбов вокруг главного центрального смерча. Подобные торнадо могут быть практически любой мощности, однако, чаще всего это очень мощные смерчи. Они наносят значительный ущерб на обширных территориях. Огненные Это обычные смерчи, порождаемые облаком, образованным в результате сильного пожара или извержения вулкана. Для характеристики силы смерчей в США разработана шкала Фуджиты – Пирсона, состоящая из 7 категорий, причём нулевая (самая слабая) по силе ветра совпадает с ураганным ветром по шкале Бофорта. Шкала Бофорта - двенадцатибалльная шкала, принятая Всемирной метеорологической организацией для приближенной оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море. Рассчитывается от 0 - Штиль до 12 - ураган. Смерчи со страшной силой проносятся над городами, сметая их с лица Земли вместе с сотнями жителей. Иногда мощная разрушительная сила этой природной стихии усиливается из-за того, что несколько смерчей объединяются и ударяют одновременно. Местность после торнадо похожа на поле сражения после страшнейшей бомбёжки. Например, 30 мая 1879 г. два смерча, следовавшие один за другим с интервалом в 20 минут, уничтожили провинциальный городок Ирвинг с 300 жителями на севере штата Канзас. С Ирвингским торнадо связано одно из убедительных свидетельств огромной силы смерчей: стальной мост длиной 75 м. через реку «Большая Голубая» был поднят в воздух и закручен как веревка. Остатки моста были превращены в плотный компактный сверток стальных перегородок, ферм и канатов, разорванных и изогнутых самым фантастическим образом. Этот же торнадо прошел по озеру Фримен. Сорвав с бетонных опор четыре секции железнодорожного моста, поднял их в воздух, протащил около сорока футов и швырнул в озеро. Каждая весила сто пятнадцать тонн! Думаю этого достаточно