Ураган что такое и как образуется
Как образуются ураганы и смерчи?
Воздух, как и любое физическое тело на Земле, обладает весом. А это значит, что многокилометровый слой атмосферы давит на поверхность Земли с определенной силой, которая называется атмосферным давлением. На атмосферное давление главным образом влияет температура воздуха над земной поверхностью. Холодный воздух плотнее теплого, поэтому в отдельных участках воздушной оболочки планеты давление может быть разным. Стремясь выровнять эту разницу, воздушные потоки устремляются от областей высокого давления туда, где давление ниже. Так возникает ветер.
В зонах соприкосновения теплых и холодных воздушных масс (так называемых атмосферных фронтах) могут возникать грозные атмосферные вихри — тропические циклоны. Во многих странах такие циклоны называют ураганами, в Китае и Японии — тайфунами. При формировании урагана водяной пар поднимается и закручивается в спираль, которая втягивает в себя все больше влаги, образуя воронку. Затем из скоплений облаков собираются спиралевидные полосы и поднимаются на высоту 15—16 км. Двигается ураган со скоростью 20 км/ч, но при этом он продолжает высасывать влагу из океана, становясь все больше и сильнее. Часто ураганами называют любые ветры разрушительной силы и значительной продолжительности, скорость которого больше 32 м/с. Ураган может стать причиной возникновения смерча.
Смерч — это огромный вихрь в виде изогнутой воронки, спускающейся к поверхности Земли из грозового облака. Он образуется при взаимодействии слоев холодного и теплого воздуха. Холодный воздух, опускаясь вниз, вытесняет теплый, который стремится вверх, закручиваясь в спираль. Внутри этой спирали образуется область очень низкого давления, поэтому смерч, подобно чудовищному пылесосу, вбирает в себя все, что попадается ему на пути. Особенно часто разрушительные смерчи проносятся в США, где их называют торнадо.
Что такое ураган и чем он опасен?
Ураган – это тропический циклон, возникающий над теплой поверхностью океана и сопровождающийся сильными ливнями, шквальными ветрами и грозой. Появляется он в том случае, когда влажный и теплый воздух соприкасается с холодными атмосферными массами большого объема. В результате над океаном образуется воронка с так называемым «глазом» в центре – под этим глазом царит теплая и спокойная погода, а вокруг бушуют ветры со скоростью 117 км/час и более.
Все ураганы приходят с моря, а, попадая на сушу, довольно быстро рассеиваются, нанося перед этим значительный урон. Большинство циклонов формируется в экваториальном поясе или в тропических широтах (не далее 20 градусов от экватора).
В Атлантике ураганы чаще всего случаются в период с июня по ноябрь с пиком в конце августа – сентябре, в северо-западной части Тихого океана шторма могут возникать на протяжении всего года, достигая своей максимальной силы в начале осени.
За последние два столетия при ураганах погибло около 1,9 миллиона человек, а убытки составили миллиарды долларов. Только в одном Новом Орлеане в 2005 году ураган «Катрина» унес жизни более 1800 горожан и затопил 80 % городской территории. Большую опасность во время ураганов представляют штормовые ветры, которые по достижении скорости 70 м/с способны сносить даже капитальные здания. Но максимальный эффект по количеству жертв достигается штормовыми приливами, при которых морская вода поднимается на высоту до 6 метров и заливает огромные прибрежные участки.
Тропические ливни, объем которых достигает нескольких сантиметров в час, способны привести к наводнениям, а в горных районах – вызвать масштабные оползни. Ураган «Митч» (третий по силе в Атлантике за последние 250 лет) в 1998 году привел к смерти более 1000 человек, причем многие из них погибли в результате паводка.
После тропических ливней в низинах и оврагах появляются участки стоячей воды, что в условиях тропического климата способствует распространению микробов и, как следствие, инфекционным болезням.
Предупреждение о предстоящем явлении обычно передается заранее по радио и телевидению, поэтому желательно сразу же закрыть все окна и двери, по возможности защитить стекла на окнах деревянными щитами или ставнями, а с придомовой территории убрать все предметы, которые может подхватить воздушный поток. В обязательном порядке следует перекрыть газовые краны, закрыть вентиляции, отключить электричество, сделать запас воды и питания.
С началом урагана нужно прихватить с собой съестные припасы и спуститься в подвал, а если такового нет, то разместиться в безопасных местах – в коридорах, помещениях в средней части дома или, на крайний случай, в шкафах и стеновых нишах. Если ураган застиг вас на улице, старайтесь не прятаться под деревьями и не останавливаться возле зданий, линий электропередачи или рекламных щитов. Лучшие места для укрытия на улице – между опорами железобетонных мостов, в ямах и любых других углублениях.
Смерч – это вихрь в атмосфере, возникающий внутри облака и опускающийся на землю в виде воронки диметром до сотен метров. Принципиальное различие между ураганом и смерчем заключается прежде всего в масштабах.
Если ураганные ветры могут охватывать территории до 8 и более градусов широты, то вихри в своем нижнем сечении достигают обычно не больше 300–400 метров. Кроме этого, смерчи в большинстве случаев возникают на тех территориях, где уже есть гроза с темными воронкообразными тучами.
В целом торнадо и смерч – идентичные явления, поэтому их различия с ураганом практически одинаковы. Разница только в том, что торнадо чаще всего имеют форму хобота или бечевой веревки и возникают обычно в северном полушарии – на территории Америки.
Свое название они получили благодаря испанским колонизаторам от слова tornado, что означает «вращающийся», и в отличие от ураганов разрушают все на своем пути.
Что такое ураган и как он образуется?
Во втором значении, а именно в таком контексте обычно употребляем это слово мы, речь идет о локальном грозовом фронте, с приходом которого резко усиливается ветер. Это также связано с перепадом давления, но природа явления несколько иная.
Как устроен ураган
Если описывать устройство урагана очень упрощенно, то это явление чем-то похоже на воронку воды в раковине. В центре — что-то вроде бреши, уходящей вниз, вокруг — бурный поток, еще дальше — медленное движение вовлекаемой в безумный вихрь массы.
Центральная часть урагана называется «глазом». Хотя эта точка находится в эпицентре стихии, здесь относительно спокойно: сильного ветра тут нет, а иногда нет и облаков. Диаметр глаза — 30-60 километров. При этом чем крупнее ураган, тем больше расширяется глаз в верхних его слоях — все как в обычной воронке. Специалисты называют это «эффектом стадиона», трибуны которого тоже расширяются с каждым ярусом.
Урагана без глаза не бывает, он подпитывает циклон новой энергией, а точнее — теплым воздухом, который устремляется вниз в воронку и тут же вовлекается в процесс формирования ветра, способствуя быстрому подъему воздушных масс, находящихся под слоем облаков, окружающих глаз.
В Атлантической лаборатории океанографии и метеорологии (США) посчитали, что объем энергии, вырабатываемой среднего размера ураганом примерно в 200 раз больше мощности всех электростанций, построенных человечеством.
Эта зона называется «стенками глаза», и как раз она и несет самые серьезные разрушения. Когда говорят о скорости ветра 260 км/ч — это именно здесь. Плотное кольцо облачности стенок глаза может превышать в диаметре 300 километров.
Наконец, внешняя часть окружности тропического циклона представляет собой зону так называемых дождевых полос — ураганного ветра здесь уже нет, зато массы воды достаточно, чтобы затопить большой город. Кстати, над сушей процесс выпадения осадков ускоряется, и ураган довольно быстро теряет свою силу.
Как измеряют силу ураганов
Специалисты выделяют пять категорий ураганов. Они различаются по скорости ветра (от 119-152 км/ч в первой категории до 250 и выше км/ч в пятой), давлению, штормовой волне (1-1,5 м в первой категории и 4-6 метров в пятой) и разрушениям.
Ураганы первой категории представляют опасность для неукрепленных конструкций и деревьев, а осадки могут затопить дороги. Но серьезного ущерба такие циклоны нанести не способны.
Ураганы четвертой и пятой категории по-настоящему опасны. Особенно, если они способны набрать силу за считанные часы, как это произошло с Марией. И тогда специалисты говорят о большой вероятности катастрофических последствий.
Что посмотреть про ураганы
В 2008 году канадские документалисты по заказу канала Netional Geographic сняли программу «Ураганы убийцы». Она вышла в рамках популярной серии «С точки зрения науки». В ней метеорологи подробно рассказывают о том, как и где формируются ураганы, объясняют принцип их действия.
Ураганы: причины возникновения, сезоны ураганов в мире. Справка
Ураган – тропический циклон, который возникает на территории Атлантики, Карибского моря или на востоке Тихого океана. Само слово «ураган» – это искаженное имя бога страха Хуракана у индейцев южно американского племени киче. На западе Тихого океана ураганы называют «тайфунами» (от китайского «тай фунг» или «тай фын», что означает «большой ветер»), в Индийском океане и Бенгальском заливе – «циклонами», у берегов Австралии – «вилли вилли», в Океании – «вилли вау», а на Филиппинах – «багио».
Ураганы формируются как циклоны во внутритропическом поясе над мировым океаном, когда температура воды превышает 26 градусов по Цельсию. Ураган порождает пертурбация (внезапное нарушение нормального хода чего либо), которая возникает, когда теплый и влажный воздух, вступающий в контакт с морем, начинает подниматься. Достигнув больших высот, он конденсируется, выделяя тепло, которое заставляет подниматься и конденсироваться другие массы горячего воздуха, возникает подобие цепной реакции. Тем временем потоки воздуха начинают вращаться в направлении против часовой стрелки (по часовой стрелке – в Южном полушарии) из за вращения Земли, увлекая за собой облака пертурбации. Когда скорость ветра достигает 130 километров в час, это становится ураганом. Ураганы в Северном полушарии по причине вращения Земли продвигаются на запад (от Африки в направлении Америки) со скоростью, которая вначале не превышает 20-25 километров в час.
Шторм становится ураганом, когда скорость ветра, сопровождающего его, превышает 119 километров в час.
Имя присваивается тропическому шторму, когда ветер, сопровождающий шторм, дует со скоростью выше 62 километров в час.
Третья категория присваивается урагану, когда скорость ветра повышается до 178 километров в час. Ураган этой категории уже может вызвать разрушения зданий, повалить деревья.
В Атлантике сезон ураганов начинается 1 июня. Средним по интенсивности считается сезон ураганов, в который происходят 11 штормов, которые получают имена, а шесть из них становятся ураганами и только два урагана достигают третьей категории или превышают ее.
Наиболее разрушительным для Атлантики стал сезон 2005 года, когда было зафиксировано 28 штормов, получивших имена, 15 из которых были ураганами, четыре из них обрушились на американское побережье, в том числе «Катрина», унесший жизни более 1,3 тысячи человек в южных штатах.
Тайфун – разновидность тропического циклона, которая типична для северо-западной части Тихого океана.
Зона активности тайфунов, на которую приходится третья часть общего числа тропических циклонов на Земле, заключена между побережьем Восточной Азии на западе, экватором на юге и линией перемены даты на востоке. Перемещаясь с запада и северо-запада со скоростью 10–20 км/ч, тайфуны достигают берегов Индокитая, Китая, Кореи. Повторяемость тайфунов больше, чем тропических циклонов в любом другом районе земного шара. В среднем в год бывает около 30 тайфунов, большая часть которых развивается до стадии урагана (скорость ветра свыше 30 метров в секунду), остальные достигают стадии тропического шторма.
Большая часть тайфунов формируется с мая по ноябрь. Особенно разрушительным был сезон тайфунов 1991 года.
Циклоны встречаются как в северной, так и южной части Индийского океана, к северу и югу 8 градусов широты. Циклоны южной части Индийского океана зарождаются около параллели 10 градусов южной широты и чаще всего бывают летом. В среднем приходится от 8 до 9 ураганов в год, причем максимум в январе (22%) и минимум в июле (0,6%).
В Бенгальском заливе наибольшее число циклонов приходится на май (19%) и октябрь (30%), тогда как минимальное число на июль (3%) и февраль (0%). Если считать за сезон циклонов те месяцы, когда с некоторой вероятностью можно встретить хотя бы один циклон в течение месяца, то такой сезон начинается в ноябре и заканчивается апрелем.
Правила присвоения имен ураганам и тайфунам
До появления первой системы присвоения имен ураганам, они получали свои названия бессистемно и случайно. Порой ураган называли именем святого, в день которого произошло бедствие. Так, например, свое имя получил ураган «Санта-Анна», который достиг города Пуэрто-Рико 26 июля 1825 года, в день св. Анны. Название могло даваться по местности, которая пострадала от стихии больше всего. Иногда название определялось самой формой развития урагана. Так, например, получил свое имя ураган «Булавка» №4 в 1935 году, форма траектории которого напоминала упомянутый предмет.
Известен оригинальный метод присвоения имен ураганам, придуманный австралийским метеорологом Клементом Раггом: он называл тайфуны именами членов парламента, которые отказывались голосовать за выделение кредитов на метеоисследования.
Широкое распространение имена циклонов получили во время Второй мировой войны. Метеорологи военно-воздушных и военно-морских сил США вели наблюдение за тайфунами в северо-западной части Тихого океана. Чтобы избежать путаницы, военные метеорологи называли тайфуны именами своих жен или подруг. После войны национальная метеослужба США составила алфавитный список женских имен. Основной идеей этого списка стало использование коротких, простых и легко запоминающихся имен.
К 1950 году появилась первая система в именах ураганов. Сначала выбрали фонетический армейский алфавит, а в 1953 году решили вернуться к женским именам. В последующем присвоение ураганам женских имен вошло в систему и было распространено на другие тропические циклоны – на тихоокеанские тайфуны, штормы Индийского океана, Тиморского моря и северо-западного побережья Австралии. Пришлось упорядочить и саму процедуру присвоения имен. Так, первый ураган года стали называть женским именем, начинающимся с первой буквы алфавита, второй – со второй и т. д. Имена выбирались краткие, которые легко произносятся и легко запоминаются. Для тайфунов существовал список из 84 женских имен. В 1979 году Всемирная метеорологическая организация (ВМО) совместно с национальной метеослужбой США расширили этот список, включив также и мужские имена.
Поскольку бассейнов, где формируются ураганы, несколько, то и списков имен тоже несколько. Для ураганов Атлантического бассейна есть 6 алфавитных перечней, каждый из 21 имени, которые используются 6 лет подряд, а потом повторяются. Если в году окажется больше 21 атлантического урагана, в дело пойдет греческий алфавит.
В случае, если ураган особенно разрушителен, имя, присвоенное ему, вычеркивается из перечня и заменяется другим. Так, имя Katrina навсегда вычеркнуто из списка метеорологов.
В северо-западной части Тихого океана для тайфунов припасены названия животных, цветов, деревьев и даже продуктов: Накри, Юфунг, Канмури, Копу. Японцы отказались давать смертоносным тайфунам женские имена, потому что женщин там считают существами нежными и тихими. А тропические циклоны севера Индийского океана остаются безымянными.
Ураган, буря, смерч
Ураган – это ветер разрушительной силы и значительной продолжительности. Ураган возникает внезапно в областях с резким перепадом атмосферного давления. Скорость урагана достигает 30 м/с и более. По своему пагубному воздействию ураган может сравниться с землетрясением. Это объясняется тем, что ураганы н ес у т в себе колоссальн у ю э нергию, ее количество, выделяемое средним по мощности ураганом в течение одного часа, можно сравнить с энергией ядерного взрыва.
Ураган может захватить территорию в диаметре до нескольких сотен километров и способен перемещаться на тысячи километров. При этом 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 коммунально-энергетических сетях. Бывали случаи, когда ураганный ветер сбрасывал с рельсов поезда и валил фабричные трубы. Часто ураганы сопровождаются ливневыми дождями, которые вызывают наводнения.
Буря – разновидность урагана. Скорость ветра при буре не много меньше скорости урагана (до 25-30 м/с). Убытки и разрушения от бурь существенно меньше, чем от ураганов. Иногда сильную бурю называют штормом.
Смерч – э то сильный маломасштабный атмосферный вихрь диаметром до 1000 м, в котором воздух вращается со скоростью до 100 м/с, обладающий большой разрушительной силой (в США носит название торнадо).
Во внутренней полости смерча давление всегда пониженное, поэтому туда засасываются любые предметы, оказавшиеся на его пути. Средняя скорость движения смерча 50-60 км/ч, при его приближении слышится оглушительный гул.
Сильные смерчи проходят десятки километров и срывают крыши, вырывают с корнями деревья, поднимают на воздух автомобили, разбрасывают телеграфные столбы, разрушают дома. Оповещение об угрозе осуществляется путем подачи сигнала «Внимание всем» сиреной и последующей речевой информацией.
При получении штормового предупреждения необходимо немедленно приступить к проведению предупредительных работ:
• укрепить недостаточно прочные конструкции, закрыть двери, слуховые отверстия и чердачные помещения, окна обшить досками или закрыть щитами, а стекла заклеить полосками бумаги или ткани, или, если есть такая возможность, вынуть;
• для того чтобы уравновесить наружное и внутреннее давление в здании двери и окна с подветренной стороны целесообразно открыть и закрепить их в этом положении;
• с крыш, балконов, лоджий и подоконников необходимо убрать вещи, которые при падении могут нанести травмы людям. Предметы, находящиеся во дворах, необходимо закрепить или занести в помещение;
• целесообразно также позаботиться об аварийных светильниках – электрических фонарях, керосиновых лампах, свечах. Рекомендуется также создать запасы воды, пищи и медикаментов, особенно перевязочных материалов;
• погасить огонь в печах, проверить состояние электровыключателей, газовых и водопроводных кранов;
• занять заранее подготовленные места в зданиях и укрытиях (в случае см е рчей – только в подвальных помещениях и в подземных сооружениях). В помещении нужно выбрать наиболее безопасное место – в средней части дома, в коридорах, на первом этаже. Для защиты от ранений осколками стекла рекомендуется использовать встроенные шкафы, прочную мебель и матрацы.
Самым безопасным местом во время бури, урагана или смерча являются убежища, подвалы и погреба.
• находиться на мостах, а также в непосредственной близости от объектов, использующих в своем производстве ядовитые сильнодействующие и легковоспламеняющиеся вещества;
• укрываться под отдельно стоящими деревьями, столбами, близко подходить к опорам линий электропередач;
• находиться вблизи зданий, с которых порывами ветра сдувает черепицу, шифер и другие предметы;
• если ветер утих, не рекомендуется выходить на улицу сразу (через несколько минут порывы ветра могут возобновиться).
После получения сообщения о стабилизации обстановки выходить из дома следует осторожно, необходимо осмотреться – нет ли нависающих предметов и частей конструкций, оборванных электропроводов т.к. не исключена вероятность того, что они находятся под напряжением.
Без крайней необходимости не заходите в поврежден ные здания, но если такая необходимость возникла, то делать это нужно осторожно, убедившись в отсутствии значительных повреждений лестниц, перекрытий и стен, очагов пожара, разрывов электропроводов, нельзя пользоваться лифтами.
Огонь нельзя зажигать до тех пор, пока не будет уверенности, что обошлось без утечки газа. На улице держитесь подальше от зданий, столбов, высоких заборов и т.д.
Главное в этих условиях – не поддаваться панике, действовать грамотно, уверенно и разумно, не допускать самому и удерживать других от неразумных поступков, оказывать помощь пострадавшим.
Основными видами поражения людей при ураганах, бурях и смерчах являются закрытые травмы различных областей тела, ушибы, переломы, сотрясения головного мозга, ранения, сопровождающиеся кровотечением.