[Лена К.]

Из книги Алексеевой Л.М. «Небесные сполохи и земные заботы» — Москва: Знание, 1985.

Что же представляет собой циклон? Отдельный наблюдатель воспринимает его как ветер, зачастую очень сильный. Воистину страшным бывает он в циклонах, зарождающихся вблизи экватора, — в так называемых тропических циклонах (они же ураганы или тайфуны)…
Циклон — это гигантский атмосферный вихрь, воздух в нем вращается…
Для всех приземных циклонов характерен один и тот же «джентльменский набор» свойств. Давление в них понижается от периферии к центру, к центру же по спирали течет воздушный поток, в центральной части развивающегося циклона образуется мощная облачность и выпадают осадки. Вращение циклонов Северного полушария идет против часовой стрелки, Южного — по часовой. Кроме того, тропический циклон, ураган, имеет так называемый «глаз», зону относительного затишья в центре. У внетропических циклонов «глаза» нет.
Если принять некоторые из этих свойств за определяющие, то остальные можно пояснить через них… Таким образом, в облике циклона многое понятно. Неясно лишь, почему он возникает…
У циклона есть родственник — вихревое образование, гораздо меньшее по размерам, зато с гораздо большими скоростями ветра: смерч, или торнадо. В его центральной части имеются восходящие потоки, и, самое главное, зона пониженного давления в его центре выражена намного резче, чем у циклона (люди, над которыми прошел смерч, говорят, что изнутри он выглядит, как внутренность высокой стопки автомобильных шин)…
Смерч появляется внезапно, на своем пути он перемалывает почти все (в том числе и приборы, которые могли бы замерить его физические характеристики). Правда, некоторые предметы, встретившиеся ему на пути, он оставляет совершенно неповрежденными. Известен случай, когда в налетевшем смерче исчезли коровник и корова, но женщина, доившая ее в коровнике, осталась сидеть на месте; возле нее, как и прежде, стояло ведро с молоком. Разнообразием своего поведения смерч похож на живое существо, действующее по своей воле и всячески не желающее, чтобы его изучали.
На эту тему написал один из своих рассказов известный писатель-фантаст Рей Брэдбери. В нем утверждается, что смерч непостижим для современной науки, потому что обладает способностью усваивать интеллекты погибших в нем исследователей-метеорологов. Больше того, чувствуя, что кто-то о нем слишком много знает, смерч начинает гоняться за этим человеком и в конце концов настигает его. Тем самым смерч спасается от разоблачения и заодно умнеет еще больше. При нашем уровне знаний о смерчах нетрудно поверить и фантасту.
По существу, вихри отличаются друг от друга лишь размерами и, если можно так выразиться, развитостью вихревых свойств. Чем меньше вихрь по размерам, тем ярче выражены его вихревые свойства. Сопоставим, например, те вихри, в которых вращение идет вокруг области пониженного давления в центре. Самый большой из этой группы — внетропический циклон. Он достигает нескольких тысяч километров в поперечнике, высота его колеблется между 2-4 и 15-20 километрами, скорость ветра в нем не превышает 40-70 километров в час Давление в его центре процента на два меньше, чем на периферии. Его средний собрат, ураган, имеет горизонтальные размеры в несколько сот километров, высота его — 12-15 километров, скорость ветра в нем достигает уже 400-600 километров в час, давление в центре падает на 10 процентов, ураган имеет характерную полость внутри — «глаз». Меньший брат, смерч, имеет в поперечнике от нескольких метров до 2-3 километров, высоту — от нескольких десятков метров до 1500-2000 метров. А скорость ветра в нем иногда превышает звуковую (1200 километров в час!). Давление в его центре падает на 20 процентов. «Глаз» очень четкий, имеет вид пустого черного цилиндра.
Заметим, что перепады давления в смерче фантастически резкие. Однажды там, где прошел смерч, была найдена курица, ощипанная с одной стороны. Вообще-то много раз бывало, что смерч оставлял после себя ощипанные тушки кур, попавшихся ему на пути: давление в нем гораздо меньше, чем в воздушных пузырьках, находящихся у основания куриных перьев, и воздух этих пузырьков попросту выталкивал перья наружу. Полу-ощипанная курица — свидетельство того, что на расстоянии всего нескольких сантиметров давление менялось от «ощипывающего» до обыкновенного.
Удивительная концентрированность вихря, резкость перепадов скорости образующих его потоков наводят на размышления с философским оттенком…
Как устроен «изнутри» такой вихрь? О чем говорит его странная избирательность — оставлять некоторые предметы нетронутыми посреди разрушений?.. Откуда удивительное умение смерчей и ураганов вгонять продолговатые предметы во что угодно: соломинки — в твердые комья глины, палки — в толстые стволы деревьев и т. д. Очень своеобразны эти атмосферные вихри...
Вообще в природе вихри возникают во множестве. Они появляются в той части потоков, где скорость быстро меняется в поперечном к потоку направлении; каждому приходилось видеть вихри в быстрой реке на переходе от быстрины к замедленному течению у берега…
Можно создать одиночные вихри, обладающие поразительной целостностью, устойчивостью, живучестью. Например, вихревые кольца, которые умеют выпускать некоторые курильщики, летят высоко под потолок, тогда как просто дым от папиросы, едва поднявшись, разбивается на струйки, перемешивается с воздухом и расплывается. Американский физик, виртуоз-экспериментатор Р. Вуд, показывал своим студентам опыты, при которых большие вихревые кольца пересекали просторную аудиторию и со стуком ударялись об ее стену.
Еще одна подробность об ураганах и смерчах стала известна людям лишь в последние годы. Метеоролог Фудзита открыл неизвестное раньше атмосферное явление. Он назвал его нисходящим взрывом. Это внезапно возникающий стремительный поток воздуха, который движется вниз, к Земле, со скоростью 80-100 километров в час, скорость его в горизонтальном направлении 30-100 километров в час. Продолжительность этого явления составляет в среднем 15 минут, горизонтальные размеры потока всего несколько километров. Такой взрыв бывает причиной авиационных катастроф. Это явление происходит как само по себе, так и в сочетании с торнадо, ураганом или грозой. Примерно половина всех торнадо связана с нисходящим атмосферным взрывом. Оказалось, что капризность торнадо, его прыжки и извивы объясняются воздействием атмосферных взрывов. Иногда атмосферный взрыв может даже погасить торнадо.
В последние годы атмосферу изучают во всей ее толще. Оказывается, несмотря на колоссальную разницу в плотности между ее более высокими и низкими слоями, она во многих отношениях ведет себя как единое целое вплоть до высоты 100 километров. Многие крупные образования в ней развиваются практически одновременно на всех уровнях. Один и тот же циклон, например, может прослеживаться и в стратосфере (слое воздуха между 8-16 и 45-55 километрами) и значительно выше — до 100 километров. Ось его может быть наклонена, но остается единой для всех уровней.