2 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Данные образования по форме напоминают смерчи и иногда объединяются с ними в одну группу. По сущест­ву же они резко различны. Смерчи являются частью грозовых облаков и всегда с облаками связаны. Вертикаль­ные вихри формируются в нагретом воздухе, у земли, и никакого отношения к облакам не имеют. Очень часто они возникают при совершенно безоблачной погоде. Един­ственно, что у них общее — это спиральное вращение во­круг вертикальной оси.

Вертикальные вихри гораздо меньше и слабее смерчей, но не менее разнообразны. Среди них выделяются вихри: пыльные, огненно-дымовые, пепловые (вулканические), снежные, водяные и воздушные (невидимые).

Пыльные вихри представляют собой широко распрост­раненное явление в природе. Почти нет страны на Зем­ле, где бы они не происходили. Они обыденны настолько, что часто мы их просто не замечаем. В сухой солнечный день идешь по улице — и вдруг пыль; мелкий мусор, сухие листья начинают перед тобой кружиться все быст­рее, сначала по земле, потом прыгают вверх и залепляют рот, глаза, проникают за воротник.

Немногие видели смерчи, еще меньше тех, кто наблю­дал смерч-вихри, но почти нет человека, который не встре­чался бы с пыльным вихрем. Они не образуются толь­ко там, где нет пыли и ветра. Если спросить, а где больше всего пыли и ветра, то каждый, не задумываясь, ответит: в пустынях. Более наблюдательные люди добавят: в горо­дах. Все они, конечно, правы.

Много лет назад мне пришлось работать в экспедиции на Памире. Вряд ли найдется место своеобразнее и кра­сивее Крыши Мира, этой заоблачной пустыни. Бесконечен простор ее. Широкие долины уходят в синюю даль. Со всех сторон они окружены вечнобелыми гигантскими го­рами. Они задерживают влагу, и долинам она недостает­ся. Месяцами, а иногда и годами там нет ни дождя, ни снега. Сухость воздуха невероятная. А где нет воды, нет и растительности. Трудно сказать, где ее меньше — в цент­ре Сахары или на Памире. Ботаник экспедиции как-то торжественно заявила: «Сегодня я нашла богатую расти­тельность, на один квадратный метр — два растения, правда небольшие». При рассмотрении оказалось, что ра­стения эти были какими-то тощими, сухими и жалкими травками.

Десятки километров можно ехать по безбрежной щеб­невой пустыне, но самое удивительное — пыли на ней мало. Куда же она девалась? Ее подметают пыльные вих­ри, подметают не хуже пылесоса.

В жаркий солнечный день я ехал верхом по широкой, плоской, безжизненной долине. Подул небольшой ветерок, и пыль, и тончайший песок начали кружиться у земли, затем поднимались все выше и выше, образовался ци­линдрический неправильный столб, вверху утончавший­ся. Пыли и песку было мало, и столб был полупрозрач­ный. Немного постояв на месте, покачавшись, он быстро побежал вперед. Смотрю, и вправо от меня, и влево, и сзади — везде пыльные столбы, то больше, то меньше. Размеры вихрей средние, ширина несколько метров, высо­та несколько десятков метров, а иногда 100—150 м.

Невольно остановил лошадь и стал смотреть, что с ними будет дальше. Изгибаясь и изменяя форму, пыльные вихри бежали по долине. Как только они приближались к ее концу, к подножию ограничивавших ее гор, ско­рость бега уменьшалась, затем они останавливались, спускались все ниже и ниже, как будто садясь на землю, и наконец исчезали. Всюду образовались неболь­шие округленные конические кучки пыли с песком. По­добрав всю пыль со дна долины, вихри аккуратно сложи­ли ее на склоне у подножия гор. Кучки были небольшие, но вихри бегут каждый день и подметают дно долины тщательно.

Такие вихри наблюдаются во всех пустынях мира. Де­тально изучены они в пустынях Индостанского полуостро­ва. Особенно больших размеров вихри достигают в вели­чайших пустынях Центральной Азии. Известный геолог-путешественник В. А. Обручев писал: «В пустынях и полупустынях Средней и Центральной Азии в жаркие летние дни пыльные вихри появляются сразу в несколь­ких местах горизонта и несутся, крутясь далеко, подни­маясь часто в воздух. На равнинах столбы пыли иногда стоят прямо, как мачты, крутясь на одном месте». Их описывали разные путешественники, отмечая обилие и высоту подъема пыли. Венгерский геолог Лосчи считает, что «вихри создаются вертикальным движением воздуха, сильно нагретого у поверхности земли; диаметр их до­стигает 5—10 м. Они вытягивают с земной поверхности большое количество пыли в верхние слои атмосферы, где пыль долго плавает и далеко уносится ветром».

Н. М. Пржевальский наблюдал пыльные вихри в пу­стынной впадине Цайдам, к северу от Тибета. Здесь они особенно многочисленны, крупные и самой разнообразной, даже причудливой формы.

Очень много пыльных вихрей в пустынях Индии и Пакистана. В жаркие тихие дни они возникают десятками. Редко вихри бывают огромных размеров. 28 февраля 1941 г. у аэродрома в Карачи прошел вихрь высотой 900 м, но пыль поднималась еще выше и неслась в виде облака. Высота 100—150 м и ширина несколько метров обычны.

Такие же вихри образуются в пустынях Египта, Пале­стины и Иордании, и здесь их высота колеблется от 2 до 1000 м, ширина — от 2 до 100 м. Длительность не превы­шает 20 мин.

Пустынная равнина — почти обязательное условие для образования больших пыльных вихрей, обязателен и сильный нагрев Земли солнцем, но жаркий климат не су­ществен. В Арктике, на острове Элсмир, наблюдался вихрь высотой 60 м и шириной у основания 9 м, ничем не отличавшийсяот африканских.

В США в пустынных и полупустынных областях пыльные вихри, или как их там называют «пыльные черти», весьма многочисленны. В одной небольшой пу­стынной области Калифорнии с мая по август 1946 г. прошли сотни пыльных вихрей. Согласно детальным из­мерениям, высота их от 3 до 1200 м, диаметр 6—60 м. Скорость передвижения определялась скоростью ветра и была небольшой — порядка 10—30 км/ч, изредка до 50 км/ч. При отсутствии ветра вихрь стоит на месте.

Детальные наблюдения, проведенные на земле и с самолета в пустынном штате Аризона, показали, что ос­новные особенности вихрей — это быстрые спиралевидные восходящие движения воздуха, наполненного пылью. Они имеют внутреннюю полость, как у смерчей и ураганов. Интересно, что и у вихрей во внутренней полости давле­ние резко падает.

Наблюдатели с самолета установили, что видимость пыльного вихря зависит от содержания пыли. Выше 1000—1500 м пыль не поднимается, но вращательные дви­жения воздуха прослеживаются до высоты 4000—5000 м, На этих высотах ширина вихря 1,5—2 км.

Согласно наземным наблюдениям, при средней высоте 100—200 м некоторые большие вихри достигают 1000— 1500 м. Такие вихри не только поднимают пыль, но и пе­реносят мелких животных. Иногда у основания вихря воз­никают небольшие пыльные каскады, как у смерчей.

В СССР детальные наблюдения пыльных вихрей про­водились на пустынной станции Репетек, среди барханов Каракумов. Они возникают на склонах песчаных гряд, об­ращенных к юго-востоку, к самому солнцу. Горячий воздух, спирально вращаясь вверх, увлекает за собой пыль и тончайший песок и создает высокий столб. Он растет и перемещается по извилистому пути, по движению токов воздуха. Существование его непродолжительно. Пройдя 1—2 км, он разбивается о песчаные гряды и другие препят­ствия. Подъемная сила вихрей невелика, но иногда они поднимают довольно тяжелые предметы, например тюфя­ки, лежащие на плоской крыше одноэтажного здания.

Пыльные вихри образуются не только у Репетека. В Туркмении в долине Мургаба они достигают особенно больших размеров. Очень многочисленны около Араль­ского моря и в Кызылкумах, на пыльных равнинах Ка­захстана и Алтайского края. Много их и на целинных землях. Здесь они перемещают тонкие частицы чернозе­ма, становясь черными пыльными вихрями.

Довольно большой пыльный вихрь наблюдал метеоро­лог И. В. Колобков [1954] у метеорологической станции в Михнево, под Москвой. Он пишет: «День был исклю­чительно ясный, с сильным солнечным нагревом; дули слабые южные ветры. Около часа дня послышался силь­ный шум, который исходил из липового парка, среди ко­торого находилась большая солнечная лужайка. Было видно, как группа деревьев ближе к станции раскачива­ется сильным ветром, в то время как соседние деревья стоят неподвижно и ветра вообще нет. Вскоре стало за­метно, как прошлогодний лист захватывается ветром и, вращаясь, быстро поднимается вверх. Через несколько секунд вихрь вышел из парка и стал медленно продви­гаться к северу, на станцию. Поперечник его был, судя по крутящимся листьям и веткам, 10—12 м. Совершенно отчетливо было видно вращение против часовой стрелки, быстрый подъем захваченных предметов, которые в этот момент достигли высоты около 60 м.

Приблизительно через полминуты вихрь налетел на здание станции, сорвал с угла желоб, разбил форточку. Далее он прошел к площадке, где сорвал несколько пла­нок крыши и жалюзи метеорологической будки. В это время высота его была уже около 100 м. За пределами участка вихрь попал на полосу снега, где был как бы подрезан. Пройдя еще метров 200, он распался, выбро­сив все захваченные предметы». Скорость вращения в вихре достигала 20 м/с. Мгновенное падение барометра при прохождении внутренней полости вихря было равно 1,4 мм рт. ст. Причиной образования вихря было сильное нагревание лужайки среди лип и возникновение над ней сильных восходящих вращающихся токов воздуха. Ветер сдвигал вихрь к северу.

Пыльные вихри, это интереснейшее явление, образуют­ся везде, по всему земному шару.

Огненно-дымовые вихри. Их называют по-разному: то огненными, то дымовыми. Но поскольку в их состав вхо­дят и огонь и дым, наиболее точное название «огненно-дымовые».

Принцип их образования такой же, как у пыльных вихрей. Определенный объем воздуха, находящегося у земли, сильно нагревается. Различие заключается в том, что у пыльных вихрей нагревание производится солнцем, а у огненно-дымовых — огнем. Нагретый воздух устрем­ляется вверх, начинает спирально вращаться, и образует­ся вихрь. Размеры его зависят от размеров огня. У силь­ных пожаров вихрь огромен и страшной силы.

Еще в 1840 г. в США расчищали лес под поля. На большой поляне было свалено громадное количество хво­роста, деревьев и веток. Их подожгли. Через некоторое время пламя отдельных костров стянулось вместе, образо­вав огненную колонну, внизу широкую, вверху заостряв­шуюся, высотой 50—60 м. Еще выше огонь сменялся дымом, уходившим высоко в небо. Огненно-дымовой вихрь вращался с поразительной скоростью. Величествен­ное и ужасающее зрелище сопровождалось громким шу­мом, напоминавшим раскаты грома. Сила вихря была настолько велика, что он поднимал в воздух и отбрасы­вал в сторону большие деревья. День был безоблачный и тихий.

Через 100 лет в США во время большого местного по­жара несколько огненных колонн слились между собой. При этом сила огня увеличилась настолько, что люди, тушившие пожар, были вынуждены спасаться бегством. Диаметр вихря достигал 200—300 м, а высота — 1200 м. Вихрь свободно ломал и поднимал в воздух большие деревья. В обоих случаях над огненно-дымовыми вихря­ми возникали кучевые облака. Даже сжигание соломы на полях иногда вызывает образование огненно-дымовых вихрей, а над ними — кучевых облаков высотой около 500 м.

Огненно-дымовые вихри неоднократно возникали во время больших пожаров в городах. В 1945 г. во время пожара после атомного взрыва в Хиросиме громадный ог­ненно-дымовой вихрь поднял в воздух стволы больших деревьев и высосал воду из нескольких прудов.

Огненно-дымовые вихри образуются при травяных и камышовых пожарах.

Значительно менее распространены и имеют меньшие размеры другие разновидности вертикальных вихрей: пепловые, снежные, водяные и воздушные. Они почти ни­когда не развиваются в смерч-вихри.

Пепловые вихри возникают во время вулканических извержений. Потоки лавы дают громадные количества тепла, и над ними нередки вертикальные вихри. Участие пепла в строении этих вихрей послужило причиной их названия. Ряд таких вихрей наблюдался во время извер­жений Везувия, Санторина и вулканов Исландии. В СССР пепловые вихри возникли у берега острова Кунашир (Курильские острова).

Снежные вихри подобны пыльным, но воздушный вихрь наполняется не пылью, а снегом. Их наблюдали везде, где есть более или менее значительные площади, покрытые рыхлым снегом. Обычны они на наших равни­нах и тундрах, на безлесных пространствах Канады и Аляски, на ледяных щитах Гренландии и Антарктиды. Случаются они и в горах, например часто у известного перевала Сен-Бернар в Альпах.

По своим размерам снежные вихри не уступают пыль­ным. На Земле Адели, в Антарктиде, снежные вихри до­стигают громадных размеров — до 100 м и более в диаметре и до 1—1,5 км высотой. Переходя на поверхность моря, они превращаются в колонны водяных брызг высотой до 1200 м. Такой вихрь уже можно назвать водяным.

Водяные вихри подобны пыльным, но образуются они па поверхности моря или больших озер и минеральная пыль заменяется водяной пылью и брызгами.

В июле 1949 г. в штате Вашингтон в теплый солнеч­ный день при безоблачном небе на поверхности озера воз­ник высокий столб из водяных брызг. Он существовал всего несколько минут, но обладал значительной подъем­ной силой. Надвинувшись на берег озера, он поднял до­вольно тяжелый моторный бот длиной около 4 м, пере­нес его на несколько десятков метров и, ударив о землю, разбил на куски. Пример большого водяного вихря, раз­вившегося в смерч-вихрь, описан выше.

Водяные вихри наиболее распространены там, где по­верхность воды сильно нагревается солнцем,— в тропиче­ских и субтропических зонах.

Воздушные вихри состоят из чистого воздуха, без при­месей, поэтому невидимы и наблюдаются крайне редко. Описывается такой случай. Двое мужчин в жаркий лет­ний день шли вдоль берега небольшой речки, сплошь заросшего густой травой. Пыли не было совершенно. Они завернули на мостик через речку и шли рядом. Вдруг что-то зашумело и порыв ветра, словно пройдя между ними, разъединил их. Через секунду все стихло, а муж­чины остались стоять у перил по обеим сторонам моста, с недоумением смотря друг на друга. Это прошел воз­душный вихрь.

Мы уже не раз говорили о разных загадках, связанных с маломерными вихрями, пытались понять, почему все вихри вертятся? Возникают и другие вопросы. Почему, когда горит солома, нагретый воздух поднимается не по прямой линии, а по спирали и начинает кружиться? Так же ведет себя в пустыне горячий воздух. Почему он не идет просто вверх, без всякой пыли? То же происходит с водяной пылью и брызгами, когда горячий воздух проно­сится над поверхностью воды.

Данные явления мы наблюдаем почти каждый день, но причины от этого не становятся яснее. Пожалуй, проще всего спиральное кружение воздуха связать с вращением Земли. Другой вопрос: почему нагретый воз­дух не просто поднимается вверх, а увлекает за собой пыль и другие мелкие частицы, в том числе и частицы воды? Ответ опять же прост: потому что воздух кружит­ся, а частицы воздуха трутся о другие частицы. Раз под­нимает — значит трение.

Возникают и другие вопросы со словом «почему». Скажем, один смерч страшный и разрушительный, а другой безобидный и слабый; один вихрь имеет высоту всего 10 м, а другой — 1200 м; один смерч все время идет на северо-восток, как ему в северном полушарии и пола­гается, а другой возьмет и завернет на северо-запад, перпендикулярно первому.

Ответить на подобные вопросы часто трудно. Вихри движутся и образуются в определенных метеорологиче­ских условиях, разобраться в которых не так просто. Не­даром мы иногда не верим прогнозам погоды. Это случа­ется, когда метеорологические условия настолько сложны, что фактически невозможно предугадать, как они будут развиваться. Вот здесь мы и сталкиваемся с ошибочными прогнозами; впрочем, они и не могут быть другими. На­пример, идут навстречу друг другу два громаднейших воздушных вихря. Над вами, над той местностью, где вы живете, они должны встретиться. Какой возьмет верх? Остановится антициклон — погода будет прекрасная; победа циклона принесет ветер, облака, дождь. А кто по­бедит, узнать трудно, иногда просто невозможно. Вот тут-то предсказатель погоды и ошибается, а винить его нель­зя. То же самое относится к смерчам и другим вихрям. Будем надеяться, что в недалеком будущем мы на­столько научимся разбираться в метеорологических усло­виях, что и предсказания погоды будут правильны и бу­дет известно, почему один смерч сильный, а другой сла­бый, почему один идет к востоку, а другой — к западу.