Furtunile de furtună și tornadele (tornadele) sunt vortexuri care apar în sezonul cald pe fronturi atmosferice puternice, dar uneori și cu circulație locală deosebit de intensă.
Impactul distructiv al ciocnirilor este determinat de viteza vântului, precum și de furtuni și inundații inundabile. În partea europeană a Rusiei, într-o singură lovitură, culturile pot fi distruse pe o suprafață de până la câteva zeci de mii de hectare, zeci de case și clădiri cu o singură pagubă de până la câteva milioane de ruble.
Squalls sunt ca furtuni de streaming sau jet. Ele sunt asociate cu margini atmosferice, dar nu au o componentă verticală convectiv ca în rafale, iar fluxul de aer creat în văi și dealuri pe margini. Furtunile de acest tip ajung la o viteză de 40-50 m / s și ultimele 12-24 de ore, de maximum o săptămână. Printre acestea se numără: Novaia Zemlia, Novorossiysk, bor Adriatica Orosi în Japonia, sarmalele și Barguzinsky pe lacul Baikal, Mistral în Valea Rhone (Franța), Tramontana în Italia, Chinook cu Munții Stâncoși din Canada, Xazri de-a lungul marginii de est a Caucazului de la Marea Caspică și alte furtuni locale.
Fenomenele periculoase cauzate de acestea variază în funcție de sezon și de condițiile locale. Să spunem câteva exemple: Novorossiysk bora în timpul iernii - o furtună în Golful Tsemess, stropire și înghețare (grosimea gheții - până la 4 m) a clădirilor portuare; bhorhash bora cu hr. Genghis - în timpul iernii o furtună de zăpadă, vara o furtună de praf; uscător de păr în Alpi în timpul iernii și primăvara - topi de zăpadă extreme, inundații, alunecări de teren, alunecări de teren și cu temperatură insuficientă a aerului - furtuni puternice etc.
O tornadă este un vârtej ascendent constând din aer rotativ extrem de rapid, precum și particule de umiditate, nisip, praf și alte suspensii. Este o pâlnie care se rotește rapid, agățată de un nor cum cumonimbus și care se încadrează ca un "nod în formă de pâlnie".
Tornadele, numite tornade în America de Nord - turbine concentrate puternice cu o axă verticală de rotație, generate de nori de furtună cu înălțimi de până la 12-15 km. Procesul de formare a tornadelor are loc doar 20-30 de minute și începe cu apariția unui jet ascendent de aer umed, cald, care generează un nor deosebit de mare și de mare nor. Din ea începe căderea ploii și a grindinei în inelul din jurul râului în creștere. La un moment dat, vălul de ploaie se transformă într-o spirală sub forma unui cilindru sau a unui con care atinge solul.
În plină dezvoltare, tornada ajunge pe pământ și se mișcă de-a lungul ei, ducând o mare distrugere. Tornada este cea mai mică și cea mai mare din viteza de rotație a mișcării aerului vortex. Cilindrul (con) tinde să se extindă datorită forței centrifuge, ceea ce creează o presiune redusă în tub. Pentru a menține tornada, este necesar să continuăm să furnizăm aer umed în sus (ceea ce este facilitat de presiunea redusă în conductă) și o anumită densitate a peretelui rotativ de ploaie și grindină.
Tornadele sunt formate în multe zone ale globului, atât deasupra suprafeței apei cât și deasupra pământului, care apar cel mai adesea de-a lungul frontului întâlnirii a două curenți de aer: calde și reci. Condiția inițială este un nor puternic de tunete și precipitații abundente de la acesta se realizează prin combinarea convecției termice și creșterea aerului cald printr-o pană rece sub ea. Prin urmare, 90% din tornade sunt asociate cu fronturi reci, restul - cu convecție extrem de puternică de intramazaj.
Timpul mediu al tornadei este de 10-30 minute, iar în cele mai bune condiții de hrănire de-a lungul drumului - până la 1 oră în Câmpia Rusă, 5 ore în Marea Britanie, 7,5 ore în SUA. Tornadele se deplaseze cu o viteză front atmosferic la care s-au născut (o medie de 50-60 km / h, rareori mai mare de 150 km / h) și să treacă la lungimea căii de 50 km pe Câmpia Rusă, la 300 de kilometri în Marea Britanie, la 500 km în SUA, pe o medie de 10-30 km. Diametrul mediu al unei tornade în apropierea solului este de 200-400 m, maximul înregistrat - până la 2,5 km, pe Câmpia Rusă - până la 1 km. Zona de distrugere este mai mică de 1 km 2. Maxim până la 400 km 2. Prin forță și zonă de distrugere, o tornadă mare de lungă durată este comparabilă cu o bombă atomică.
Componenta principală a tornadei este pâlnia, care este un vortex spiralat. În esență, acesta este un uragan la scară mică. Cavitatea interioară a pâlniei - într-un diametru de câțiva metri până la câteva sute de metri - are o presiune redusă. În pereții tornadei, mișcarea aerului este îndreptată în sus într-o spirală și atinge o viteză de 200 m / s. Urcarea și transferul de obiecte și materiale variate au loc în pereții unei tornado-uri, a căror lățime variază de la câțiva metri (în tornadă densă) la sute de metri (în tornadă vagă). În tornadele foarte subțiri, lățimea întregii pâlnii nu depășește 3 m, iar lățimea pereților este măsurată în zeci de centimetri.
Principala armă a tornadei este viteza enormă de rotație a zidurilor; vitezele măsurate au atins 115 m / s (420 km / h), calculate prin distrugere - mai mult de 300 m / s. Cea de-a doua arma este căderea de presiune din partea normală din exteriorul tubului până la jumătate normală în interiorul acesteia, la câțiva metri distanță, prin care se măsoară grosimea peretelui. Impactul peretelui rotativ (presiune - până la zeci de tone pe 1 m 2) este capabil să distrugă structurile de capital; Căderea de presiune provoacă "explozii" clădirilor la care atinge tornada; curentul ascendent (viteza de 70-90 m / s) este capabil să ridice și să se deplaseze pe distanțe considerabile particule de sol, oameni, animale, vehicule, „bombardarea“ a ridicat tornado obiecte periculoase pentru acoperiș durabil. Diferența mare de presiune dintre periferie și partea interioară a pâlniei, în legătură cu apariția unei forțe centrifuge uriașe, provoacă efectul unei absorbții puternice a tot ceea ce se află pe calea tornadei.
Tornadele pot aspira corpuri de apă (de exemplu, iazuri de răcire pentru centralele nucleare); a înregistrat un caz în care o tornadă traversează râul. Raine, a creat pentru câteva momente în apa râului o adâncime a canalului până la fund (până la 7 m), o lățime de 80 m și o lungime de 600 m, capturând din râu cel puțin 300 mii tone de apă.
Cel mai adesea, tornada este vizibilă din partea laterală. Una dintre trăsăturile mișcării tornado este săritura. Dealurile, pădurile, bazinele de apă nu reprezintă o barieră pentru mișcarea tornadoasă. Cel mai adesea tornadele sunt subdivizate în structură în densă (limitate severă) și vagă (neclar limitată). În plus, distingeți:
- tornadele - vartejurile de praf;
- mici tornade - acțiune scurtă (până la un kilometru de-a lungul căii);
- mici tornade - acțiune lungă;
- tornadele - eddi de uragan;
În scopuri practice, se utilizează clasificarea intensității tornado-Fujita-Pearson, similară cu scara Beaufort:
- Clasele 0, 1 și 2 - vitezele maxime ale vântului sunt 18-32, 33-49 și 50-69 m / s, lungimea traseului este de până la 16 km, lățimea este de până la 160 m; Daunele corespund vânturilor de 8-10, 10-12, 2 și 12,2 - 12,5 puncte pe scara Beaufort;
- Clasa 3 - 70-92 m / s, lungimea traseului este de 16-51 km, lățimea este de 160-510 m; distrugerea gravă: unele clădiri sunt complet distruse, mașinile și trenurile feroviare sunt întoarse cu susul în jos, majoritatea copacilor din pădure sunt rupți cu o rădăcină;
- Clasa 4 - 93-116 m / s, 51-160 km, 510-1600 m; devastări devastatoare: din case au existat grămezi de resturi, structuri de oțel au fost distruse, mașini și trenuri au fost aruncate deoparte, copaci au fost lătrâni de pe copaci, obiecte mari au zburat în aer;
- clasa 5 - 117-142 m / s, 161-507 km, 1600-5070 m; distrugeri extraordinare: structuri din beton armat puternic avariate, în obiectele aerului zburând dimensiunea unei mașini;
- clasa 6 - viteza vântului și alți indicatori - chiar mai mari; o distrugere inimaginabilă; inclusiv secundar - de la căderea obiectelor grele.
In tornada secțională orizontala este un miez înconjurat de un vortex, și există puncte de aspirație care circulă cu nucleul și capabil să ridice greutatea vagoane până la 13 m. Acest efect corespunde o viteză a vântului de aproximativ 100 m / s. În interiorul tornadei există, de asemenea, curenți puternici în jos, capabili să preseze plăcile individuale în pământ la o adâncime de 45 cm. Viteza medie a centrului tornadelor față de sol este de 27 m / s.
Tornade catastrofice sunt rareori observate, prin urmare, este dificil de utilizat abordarea statistică pentru predicția lor. De obicei, ele sunt ghidate de faptul că tornadele pot apărea în oricare dintre zonele în care au apărut deja înainte și trebuie luate măsuri de precauție adecvate. Dacă există observații atmosferice și dacă este detectată o tornadă, se emite un avertisment adecvat.
Deoarece probabilitatea apariției tornadelor într-o anumită zonă este foarte mică atunci când se proiectează clădiri și structuri obișnuite industriale și civile, încărcătura din tornada nu este luată în considerare prin construirea de norme (din motive economice). Încărcările de la tornadă sunt luate în considerare la alegerea locurilor pentru centralele nucleare atât în Rusia, cât și în străinătate. Acest lucru ia în considerare viteza vântului (presiunea vântului de mare viteză), schimbarea presiunii atmosferice în timpul trecerii tornadei deasupra structurii, impactul obiectelor zburătoare.
Distrugerea cauzată de tornadă, asemenea uraganelor, este determinată de presiunea capului cu viteză mare a fluxului de vânt, dar, în plus, efectul exploziv al căderii rapide de presiune în centrul tornadei. Structurile din beton armat sunt de obicei rezistente la tornade. Cel mai bun adăpost al tornadelor sunt adăposturi de apărare civilă, iar în absența lor - subsoluri puternice de clădiri.
Tornade omniprezente unde ciocnirile umede masa de aer cu mult mai rece și unde vârtejurilor originea pot primi umiditate reîncărcare de la suprafața suport pentru cel puțin câteva minute. Aceste cerințe îndeplinesc câmpii și mare, în zonele climatice din subecuatoriala până la moderată (la sud de 60-65 ° C w ..), și în interiorul ei mai mult decât orice - câmpiile subtropicale ale zonei Statele Unite ale Americii.
În prezent, nu există metode de predicție a timpului și locului tornadelor și a parametrilor acestora. De asemenea, este extrem de dificil să se prevadă căile de a muta tornade.
Analizând apariția tornadelor, putem concluziona că cele mai favorabile pentru formarea nori tornado sunt câmpiile vaste, peste care se întâlnește curenții de aer cald și rece. Activitățile care vizează reducerea consecințelor negative ale tornadelor sunt aceleași ca și în cazul uraganelor.