Ветер дует всегда из области высокого атмосферного давления в область более низкого давления. Это понятно каждому. Но циркуляция воздушных
масс земной атмосферы - процесс сложный и многообразный в своих проявлениях. Характер движения воздуха над каждым конкретным районом определяется
географическим положением района, а значит, и количеством солнечной энергии, получаемой им в ходе годичного движения Солнца по небосводу. Кроме того,
характер движения воздуха зависит от типа поверхности: океан или суша, равнина или горная местность.
Среди различных воздушных течений, составляющих общую циркуляцию атмосферы Земли, в метеорологии выделяют два типа ветров: муссоны и пассаты.
Муссоны - это устойчивые сезонные ветры, вызванные разностью давлений и температур воздуха над различными участками земной
поверхности. Зимой, когда материк охлаждён и атмосферное давление над ним возрастает, холодный воздух устремляется в сторону теплого океана, где давление
меньше. Возникает континентальный муссон.
Летом, когда материк прогревается больше океана, влажный воздух направляется в сторону континента. Возникает океанический муссон, несущий осадки, а иногда и тайфуны.
Таким образом, характерная особенность муссонов - их сезонность (слово муссон, от французского musson, означает сезон).
С наибольшей устойчивостью муссонные ветры дуют на прибрежных территориях Западной Африки, Юго-Восточной Азии и Индонезии. Муссоны оказывают
заметное влияние на климат южной части российского Дальнего Востока.
Пассаты - обширные и устойчивые воздушные течения из субтропических океанских областей высокого атмосферного давления, заключенных
между 25-30 градусами северной и южной широт, навстречу друг другу в область низкого атмосферного давления над экватором. Эффект вращения Земли и трение о
земную поверхность отклоняют направление движения нижних слоёв воздуха к западу. Поэтому пассаты в северном полушарии являются северо-восточным ветром, а в южном
полушарии - юго-восточным.
Скорость пассатов обычно умеренная (5-6 м/с, а иногда до 15 м/с). Мощность пассатов по высоте - несколько километров.
Над океанами устойчивость их направления в течение года очень высокая (до 90%). На материках и прилегающих к ним морях направление пассатов
отчасти изменяется под влиянием местных метеоусловий. Например, на северном побережье Индийского океана вследствие высокой конвекции у берегов материка
пассаты меняют свой характер и превращаются в муссоны.
Известный кинорежиссёр Э.А. Рязанов прекрасно сказал стихами:
«У природы нет плохой погоды Всякая погода - благодать. Дождь и снег, любое время года Надо благодарно принимать.»
Мы полностью соглашаемся с этими добрыми, полными любви к родной природе словами Эльдара Александровича. Однако должны заметить, что
иногда погода портится до такой степени, что становится мало похожей на благодать. К сожалению, это случается нередко. Мы имеем в виду такие погодные явления, как смерчи и ураганы.
Смерч - это атмосферный вихрь с вертикальной, иногда изогнутой осью вращения. Он возникает из-за неустойчивости атмосферы на границе
раздела тёплого и холодного воздуха. Смерч, как правило, рождается из дождевой тучи. Эта туча называется материнской и обычно находится на высоте до
10 километров, т.е. на границах раздела, которые отделяют воздушные массы с различной скоростью ветра, с разными температурами и влажностью воздуха. Из тучи
холодный воздух опускается на поверхность земли, навстречу тёплому воздуху, поднимающемуся вверх. Возникает вращательное движение воздуха - смерч. Внутри
смерча давление сильно падает - до величины ниже 700 мбар (нормальное атмосферное давление равно 1013 мбар). Смерч, опустившись на поверхность земли,
с шумом закручивает и словно гигантский пылесос засасывает в себя пыль, песок, воду, траву, камни и другие предметы.
Движутся смерчи с той скоростью, с которой их гонит ветер: 30-60 км/час. Среднее расстояние, которое проходит смерч - около 25 километров,
а средняя ширина захвата смерча (своего рода средний диаметр) составляет 150 метров.
Смерч оценивается в баллах от 0 до 5 в зависимости от его интенсивности и вызываемых последствий (разрушений). Интенсивность смерча
обусловлена скоростью внутреннего ветра, которая может составлять от 18 до 140 метров в секунду. Поэтому характер разрушений, причиняемых смерчем, бывает самый
различный — от слабых до катастрофических.
В Америке и Западной Европе используются термины "торнадо" и "тромб". Эти слова являются синонимами слова "смерч", т.к.
обозначают одно и то же явление — вращающийся вихрь (tornado по-испански "вращающийся", tromb по-французски "труба"
- форма вихря по вертикали). Кстати, направление вращения воздуха в воронке смерча в северном полушарии — против часовой стрелки, а в южном — по часовой
стрелке, что является результатом действия т.н. силы Кориолиса, зависящей от вращения Земли. Действие этой силы вы можете наблюдать ежедневно, когда из ванны
выпускаете воду: возникший водоворот закручивается против часовой стрелки (мы обращаемся в данном случае к жителям северного полушария нашей планеты).
Если говорить о территории России, то здесь смерчи — довольно редкое явление. В среднем они случаются два раза в год, обычно летом (июнь-июль)
и чаще всего - после полудня, т.е. в часы максимального переноса тепла и воздушных масс в атмосфере.
Вот несколько примеров смерчей, случившихся в России. Самыми разрушительными были смерчи, которые пронеслись по Москве 29 июня 1904 года и по
Иваново 9 июня 1984 года. "Пробег" первого смерча составил только 30 километров, а второго - 160. Смерч 1904 года в московском парке Сокольники повалил почти все
деревья, а некоторые из них вырвал с корнями. В Иваново смерч прошёл полосой в 500 метров в направлении на север, срывал крыши домов, валил деревья, столбы и
опоры линий электропередач, переворачивал вагоны, не говоря уже об автомобилях.
Самым большим по диаметру — до 1 километра был смерч, который прошёл по Башкирскому заповеднику в июле 1935 года.
Если для России смерчи — редкость, то в США торнадо (так здесь обычно называют смерчи) — сущее национальное бедствие: ведь в среднем по стране
они случаются не реже двух раз в день (!) Видимо, такова "расплата" США за их географическое положение между льдами Аляски и Канады и тёплым Мексиканским заливом.
Теперь коротко об ураганах. Ураган — это ветер со скоростью более 33 метров в секунду (т.е. 120 км/час и больше), дующий
продолжительное время (несколько часов и даже суток).
По международной шкале Бофорта скорость ветра оценивается баллами: всего 17 баллов, включая нулевой. Нулевым баллом оценивается штиль -
скорость ветра равна 0,0 - 0,2 м/с; видимое действие ветра - дым поднимается вертикально, листья на деревьях неподвижны.
• Ветер в 11 баллов имеет скорость 28,5 - 32,6 м/с и характеризуется как жестокий шторм, несущий большие разрушения.
• Ветер в 12 баллов имеет скорость 32,7 - 36,9 м/с и характеризуется как ураган, несущий опустошительные разрушения.
• Баллами 13-17 оцениваются ураганы со скоростями ветра 37 м/с и больше.
В метеорологии используется также понятие шквального ветра или шквальной бури. Так называют ветры, которые быстро (в течение 10-15 минут)
достигают ураганной скорости (33 м/с) и так же быстро теряют эту скорость до 1-2 м/с.
Последствиями шквального ветра на суше могут быть разрушения лёгких построек, перевёрнутые автомобили, поваленные деревья, а на море
шквальный ветер грозит реальной катастрофой даже крупным судам.
Существует также шкала категорий ураганов, так называемая шкала Саффир-Симпсона. Эта шкала делит все ураганы на пять категорий в
зависимости от атмосферного давления в глазе (т.е. в центре), скорости ветра и причиняемого ущерба.
К урагану первой (низшей) категории относится ураган со скоростью ветра 34-42 м/с при давлении в глазе свыше 980 мбар; причиняемый ущерб
— незначительный. Ураган пятой (высшей) категории характеризуется атмосферным давлением в глазе ниже 920 мбар и скоростью ветра выше 68 м/с (выше 245 км/час);
причиняемый ущерб — колоссальный.
Тайфуны - опасное явление природы
Отдельно нужно рассказать о таких явлениях, как тайфуны. Это тоже атмосферные вихри, но порождаются они тропическими циклонами. Циклон - это
область пониженного давления в атмосфере с минимумом в центре. Основным районом возникновения тропических циклонов является акватория всех океанов, примыкающая
к экватору и заключённая между параллелями 10-20 градусов северной и южной широт. Тропический циклон образуется там, где поверхность воды имеет высокую
температуру (27°С и выше), превышающую температуру прилегающего воздуха на 2-3°С и более.
Тёплый и влажный воздух поднимается вверх, и огромные его массы за счет вращения Земли начинают круговое движение с одновременным
смещением в район более низкого атмосферного давления. При значительном перепаде давления между серединой и периферией циклона скорость ветра вокруг середины
быстро возрастает. Если она достигает ураганной силы - 33 м/с и более, а в отдельных случаях - до 100 м/с, это означает, что циклон превратился в тайфун.
Такова упрощенная схема образования тайфуна.
Тайфуны отличаются огромными размерами: их поперечник (ширина захвата) достигает 300-700 километров, а в отдельных случаях - до 1000 км,
высота - от 5 до 15 км. Тёплый и влажный воздух, поднявшийся вверх, образует над районом тайфуна дождевые облака, несущие огромное количество воды. Принесённые
тайфуном проливные дожди продолжаются часами и нередко приводят к наводнениям.
Зародившиеся в северо-западной части тропической зоны Тихого океана тайфуны демонстрируют свою разрушительную мощь на южных берегах Китая и
Кореи, на севере Вьетнама, на восточных берегах Японии и Курильских островов. Не оставляют они в покое и Приморский край России, а также Сахалин и Камчатку.
Название "тайфун" по-китайски означает "сильный ветер" и используется для обозначения тропических циклонов, буйствующих в только что
перечисленных районах. Циклоны подобной силы, бушующие в восточной части Тихого океана и в Атлантике, называют ураганами, а такие же явления у берегов Индостана
называют штормами или просто циклонами.
Циклоны возникают и в умеренных широтах, хотя значительно реже, чем в тропических. Конечно, не каждый циклон набирает ураганную силу и
превращается в тайфун. Ежегодно на земном шаре бушует в среднем 20-25 тайфунов.
Циклоны - это гигантские возмущения атмосферного воздуха, связанные с резкими колебаниями давления и температуры воздушных масс. Эти
колебания, а значит, и колебания погоды в огромных районах Земли, зависят в основном от взаимодействия океана и атмосферы, от характера обмена энергией и
влагой между ними. Механизм зарождения циклонов не совсем ясен. Очень сложно с достаточной степенью достоверности определить, где и когда возникнет циклон,
т.к. среди прочих факторов необходимо учитывать не только общий характер циркуляции атмосферы, но и особенности воздушных течений в каждом конкретном
районе. Исследования циклонов затруднены, в частности, и тем, что обычно не удаётся своевременно доставить научную аппаратуру к месту события: циклоны
существуют всего несколько суток (по крайней мере - в начальной стадии). Кроме того, на Земле, особенно в акватории океанов, есть немало труднодоступных
районов, куда доставить научную аппаратуру вообще нет возможности.
В последние годы исследования циклонов становятся более эффективными за счёт использования специальных аэрозондов, оснащённых
необходимыми измерительными приборами и спускаемых по команде с Земли с космических аппаратов, производящих мониторинг соответствующих районов акватории Мирового океана.
