1. Что такое торнадо?

Торнадо - быстро вращающийся столб воздуха, опускающийся из кучево-дождевого облака или образующийся под кучево-дождевым облаком, часто (но не всегда) виден как воронкообразное облако. Чтобы быть классифицированным как торнадо, вихрь должен исходить из облака и касаться земли. Известно, что торнадо может образовать невидимую воронку.

2. Как образуются торнадо в США?

Классический ответ на этот вопрос таков: теплый влажный воздух с Мексиканского залива сталкивается на территории США с холодным воздухом из Канады и сухим воздухом со Скалистых гор. При таких условиях возникает большое количество гроз, которые несут в себе угрозу возникновения торнадо. Самые разрушительные и смертоносные торнадо образуются под огромными кучево-дождевыми облаками, которые в США называют supersells, эти облака вращаются, образуя мезоциклоны. Эти облака часто приносят крупный град, шквалистый ветер, сильные грозы и ливни, а также и торнадо.

3. Сколько торнадо возникает в США ежегодно?

Каждый год в США возникает около тысячи торнадо. Точно сказать сложно, поскольку некоторые торнадо возникают в малозаселенной местности и поэтому не фиксируются.

4. Сколько людей погибает в США ежегодно от торнадо?

В среднем ежегодно от торнадо гибнет около 60 человек, в основном - от летающих или падающих обломков.

5. В какое время года возникает больше всего торнадо?

В основном сезон торнадо длится с начала весны до середины лета. В некоторых штатах пик торнадо приходится на май, в других - на июнь или даже июль. Но вообще торнадо могут возникать в любое время года.

6. Что такое Аллея торнадо?

Это историческое название центральных американских штатов, в которых наблюдается наибольшее количество торнадо. Тем не менее торнадо могут возникать где угодно: и на западном, и на восточном побережье США, а также в Канаде и других государствах.

7. Как долго длится торнадо?

Торнадо может продолжаться от нескольких минут до часа и более. Но большая часть из них существует не более десяти минут.

8. Что такое водяной смерч?

Водяной смерч возникает и движется над водной поверхностью. Такие смерчи обычно наблюдаются на юго-восточном побережье США, но могут возникать на морях, заливах и озерах по всему миру. Хотя водяные смерчи всегда строго по определению являются торнадо, но официально не учитываются, если они не выходят на берег. Они меньше и слабее, чем торнадо над сушей, но и они представляют собой опасность. Водяные смерчи могут опрокидывать лодки, небольшие суда, а при выходе на берег быть опасными для людей.

9. Как торнадо в северном полушарии отличаются от торнадо в южном полушарии?

Они отличаются направлением вращения. Большинство торнадо (но не все!) имеют циклоническое вращение, т. е. против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке - в южном. Антициклонические торнадо вращаются в северном полушарии по часовой стрелке. Они чаще всего возникают в виде водяных смерчей, а также известно много случаев одновременного наблюдения циклонических и антициклонических торнадо под одной и той же грозой.

10. Что представляет собой F-шкала?

Шкала для классификации торнадо введена профессором Т. Фуджитой в 1971 году. Эту шкалу следует использовать с осторожностью, поскольку скорость ветра в торнадо до сих пор точно измерить невозможно. Ущерб, который наносит торнадо зависит не только от скорости ветра, но и от многих других факторов: прочности постройки, направления и продолжительности воздействия ветра, количества обломков, летающих в воздухе. Тем не менее, несмотря на недостатки, шкала Фуджиты сейчас широко используется в США.

11. Могут ли наблюдаться торнадо категории F6?

Нет, маловероятно, чтобы скорость ветра в торнадо превышала 512 км/ч. Категории торнадо F6-F12 были введены скорее для теории, чем для практических целей. Даже если радар Доплера измерит скорость ветра, немного превышающую 512 км/ч, торнадо все равно будет классифицирован как F5.

12. Верно ли, что чем больше торнадо по размеру, тем он сильнее?

Нет, не обязательно. Размер торнадо не свидетельствует о его разрушительной силе. Известны случаи, когда маленькие торнадо наносили ущерб как F4 или F5, с другой стороны, некоторые очень большие по размерам торнадо наносили небольшой ущерб: F0 или F1.

13. Разве нельзя ослабить или разрушить торнадо путем обстрела облака каким-нибудь реагентом, например твердой углекислотой?

Главная проблема заключается в том, что действуя таким способом, можно не только разрушить торнадо, но и наоборот, сделать его гораздо мощнее и разрушительнее, чем был. К тому же, установки для обстрела облаков должны разворачиваться на местности очень быстро и их нужно очень много, чтобы охватить всю огромную территорию, над которой возникают торнадо. А теперь вообразите юридические проблемы, которые могут возникнуть, если вы разрушите чье-либо частное владение в процессе бомбежки облаков. В общем - плохая это идея!

14. На что похож звук торнадо?

Это зависит от его размера, интенсивности, расстояния до него и других факторов. Чаще всего звук торнадо сравнивают с грохотанием поезда. Иногда торнадо производит звук, похожий на звук водопада или на тот, который возникает при быстрой езде с открытыми окнами.

15. Кто прогнозирует торнадо?

В США торнадо прогнозирует Национальная служба погоды (National Weather Service). Предупреждения о торнадо рассылаются региональными отделениями National Weather Service. Центр предсказания штормов занимается неблагоприятными погодными явлениями в общем. Торнадо в Канаде предсказываются Метеорологической службой Канады.

16. Какова роль радара Доплера?

Каждое региональное отделение National Weather Service имеет в своем распоряжении по крайней мере одну радиолокационную станцию. Радар может предупредить метеорологов о приближении грозы, довольно подробно нарисовать структуру грозы, но, как правило, он не может видеть торнадо непосредственно. Вот почему метеорологи во многом зависят от сообщений наблюдателей на местности и прогнозов неблагоприятной погоды в районе в целом. Все вместе помогает анализировать ситуацию и выдавать предупреждения при возникновении торнадо.

17. Может ли торнадо переносить предметы на большие расстояния?

Да, торнадо понимают в воздух и переносят мусор и даже тяжелые предметы на расстояния вплоть до нескольких километров. Вертикальная составляющая ветра в торнадо довольно велика, чтобы поднять в воздух даже тяжелые предметы, особенно если у них большая площадь, как например, крыша, стена, дерево или автомобиль. Хотя очень тяжелые предметы могут переноситься только не небольшие расстояния. Официально зафиксированы случаи переноса предметов на расстояния более 150 километров.

18. Почему торнадо избегают центров крупных городов?

Здесь все дело в вероятности. Просто центр города расположен на очень маленькой площади в сравнении с площадью всей страны. Поэтому вероятность того, что торнадо попадет в центр города, очень мала. Например, площадь центральной части Далласа, всего три квадратных мили. Тем не менее, и центры городов могут страдать от торнадо. Так в Сент-Луисе торнадо в центре города наблюдались по крайней мере четыре раза.

19. Что будет, если торнадо обрушится на крупный город?

Такое случалось, причем неоднократно. Например, торнадо в Оклахома-Сити 3 мая 1999 года. Благодаря отлаженной системе предупреждения населения через средства массовой информации в тот день погибло только 36 человек. А вот нанесенный ущерб превысил 1 миллиард долларов. Это был самый дорогостоящий торнадо в американской истории. Причем этот торнадо не затронул центр города.

20. Какой город в США больше всего страдает от торнадо?

Это опять же - Оклахома-Сити. Общее количество торнадо, которые были зарегистрированы в этом городе - более 100.

21. Какой торнадо в США унес больше всего жизней?

Этот торнадо проделал путь в 219 миль со скоростью 60-70 миль в час через штаты Миссури, Иллинойс и Индиана 18 марта 1925 года. Он был категории F5 и унес жизни 695 людей.

22. Когда наблюдалось самое большое количество торнадо в течение небольшого промежутка времени?

3 и 4 апреля 1974 года через 13 американских штатов пронеслось сразу 147 торнадо и еще один - в Канаде. Погибло 310 человек в США, 8 - в Канаде, 5454 человека было ранено в США и 23 - в Канаде. Семь торнадо были классифицированы как F5 и еще 23 - оценены как F4.

23. Когда наблюдался самый большой торнадо?

Он возник в штате Техас 9 июня 1971 года. Время от времени поперечник торнадо достигал трех километров!!! Возможно, были и другие, еще большие торнадо, но они не были зафиксированы.

24. Какова максимальная скорость ветра, которая может быть в торнадо?

Этого никто не знает. Непосредственно скорость ветра можно измерить только в слабых торнадо, потому что более мощные торнадо уничтожают метеорологические приборы. Максимальная скорость ветра (около 512 км/ч) была дистанционно измерена с помощью передвижного радара Доплера 3 мая 1999 года недалеко от Оклахома-Сити.

25. В чем отличие между наблюдателями и охотниками за торнадо?

Различие в методике и мотивации. Охотники более мобильные и в отличие от большинства наблюдателей, проезжают сотни километров через штаты для наблюдения штормов и торнадо. Основная функция наблюдателей - сообщать информацию о состоянии погоды в своей местности в Национальную службу погоды через нескольких координаторов. Охотники за торнадо могут преследовать различные цели: научные программы, фотографии торнадо, самообразование, коммерческая видеосъемка или работа для средств массовой информации. Некоторые наблюдатели также выезжают из своей местности для съемки торнадо, а охотники - сообщают информацию о текущей погоде.

26. Кто занимается изучением торнадо?

В течение нескольких десятилетий лидером в исследовании торнадо является Национальная лаборатория изучения штормов. Именно она внесла большой вклад в развитие радиолокации торнадо, провела большое количество исследований, выполнила множество полевых программ. Также изучением торнадо занимаются в Университете Оклахомы и в других учреждениях.

27. Кто является самыми выдающимися исследователями торнадо?

Очень многие люди потратили годы своей жизни на исследования торнадо. Список исследователей торнадо очень длинный. Однако самым выдающимся исследователем, пожалуй, может считаться Т. Фуджита из университета Чикаго. Хотя его метеорологические интересы и публикации покрывали большое количество разделов этой науки, он сосредоточил внимание на исследовании торнадо, структуры вихря, фотограмметрии, оценки опасности, климатологии торнадо, ввел шкалу для классификации торнадо и многое другое.

28. Что такое фотограмметрия?

Это способ определения скорости ветра с использованием видеозаписи торнадо. Скорость ветра можно определить, наблюдая за перемещением мусора на экране. Однако основная сложность в том, что мусор, который должен быть достаточно большим, чтобы его можно было увидеть с безопасного расстояния, обычно перемещается с меньшей скоростью, чем воздушный поток, который его окружает. Это довольно интересный способ определения скорости ветра и он использовался в 1970-е и 1980-е годы. Сейчас скорость ветра определяется с большей точностью с помощью радара.

29. Что такое DOWs (Dopplers on Wheels) - "Доплеры на колесах"

Это передвижные радары Доплера, надежно установленные на грузовиках. Они сканируют облака с близкого расстояния, чтобы более точно рассмотреть структуру облаков, а также измерить скорость ветра в уже возникшем торнадо. Самая большая скорость ветра, измеренная с помощью радара Доплера - 512 км/ч.

30. Как возникает торнадо?
Проще всего понять принцип действия смерча можно на примере водяной воронки, которая образуется, когда мы сливаем воду из ванной. Это достаточно близкая аналогия с той лишь разницей, что в торнадо вместо воды холодный воздух. Осталось только разобраться: почему вода в ванной начинает вращаться.

Когда большая масса какой-либо материи, будь то вода, воздух либо что-то еще пытается проникнуть через небольшое отверстие, то необходим обратный поток, который бы заполнял образующуюся за убавляющимся объемом пустоту. Например, когда мы выливаем воду из бутылки, перевернув ее дном вверх, то видны пузырьки воздуха, поднимающиеся от горлышка. Однако, это не самый эффективный способ опустошить объем. Достаточно попробовать раскрутить бутылку как тут же в ней образуется воздушная воронка, значительно ускоряющая процесс слива. Теперь воздух доставляется в бутылку не отдельными пузырьками, а целым потоком, образованным благодаря воронке. Точно также и торнадо – это лишь канал доставки воздуха, только имеющий огромные размеры.

Настал момент рассмотреть, почему возникает торнадо, то есть из-за чего образуются воздушные воронки в другой воздушной массе. Как известно, холодный воздух тяжелее горячего и всегда стремится вниз. Это легко заметить зимой в плохо отапливаемом помещении, когда температура у пола заметно ниже, чем на уровне головы. Причиной смерча также является движение холодных масс воздуха сквозь разогретые массы тропических влажных облаков. Однако для возникновения смерча разница температур должна быть очень высокой, к чему обычно приводит столкновение арктических и тропических потоков. Нельзя точно сказать какой должна быть разница температур, точно также как и нельзя заранее прогнозировать место возникновения очередного торнадо. Множество факторов должно совпасть для этого разрушительного явления, но однажды возникнув, он не прекратиться пока давление между воздушными массами холодного и теплого воздуха не будет уравновешено.
31. Смерчи генерируют электромагнитные поля.
Смерчи также генерируют сильные электромагнитные поля и сопровождаются молниями. Шаровые молнии в смерчах наблюдались неоднократно. Одна из теорий шаровой молнии была предложена П.Л.Капицей в 1950-х в ходе экспериментов по изучению электронных свойств разреженных газов, находящихся в сильных электромагнитных полях сверхвысокого частотного (СВЧ) диапазона. В смерчах наблюдаются не только светящиеся шары, но и светящиеся облака, пятна, вращающиеся полосы, а иногда и кольца. Временами светится вся нижняя граница материнского облака. Интересны описания световых явлений в смерчах, собранные американскими учеными Б.Вонненгутом и Дж.Мейером в 1968 «Огненные шары…Молнии в воронке…Желтовато-белая, яркая поверхность воронки…Непрерывные сияния…Колонна огня… Светящиеся облака… Зеленоватый блеск…Светящаяся колонна…Блеск в форме кольца…Яркое светящееся облако цвета пламени…Вращающаяся полоса темно-синего цвета…Бледно-голубые туманные полосы… Кирпично-красное сияние…Вращающееся световое колесо… Взрывающиеся огненные шары…Огненный поток…Светящиеся пятна…». Очевидно, что свечения внутри смерча связаны с турбулентными вихрями разной формы и размеров. Иногда светиться желтым светом весь смерч. Светящиеся колонны двух смерчей наблюдались 11 апреля 1965 в городе Толедо, штат Огайо. Американский ученый Г.Джонс в 1965 обнаружил импульсный генератор электромагнитных волн, видимый в смерче в виде светового круглого пятна голубого цвета. Генератор появляется за 30–90 минут до образования смерча и может служить прогностическим признаком.