снежный вихрь

Атмосферные вихри. Часть 2.

ссылка на гифку

Можно считать продолжением вот этого поста: http://joyreactor.cc/post/2917324

В этот раз расскажу про редкие виды.

Средиземноморский ураган или Medicane (от Mediterranian hurricane). Я буду звать их средиганами для краткости.

Ураганы, циклоны и тайфуны - как их называют в разных частях света - образуются каждый год над всеми океанами земли, кроме Северного Ледовитого. Чаще образуются в тропиках, но могут выйти далеко за их пределы. В среднем в год рожджается около 100 циклонов, достигающих силы тропического шторма, половина из них достигает силы урагана, и половина от этой половины становится Major Hurricane, т. е. третья или выше категории по шкале ураганов Саффира-Симпсона. 

Это самые разрушительные атмосферные вихри (если учитывать общий объем разрушений, локально торнадо конечно бывают сильнее) и одни из самых разрушительных природных явлений вообще. Их размер может на пике силы быть больше 1000 км (диаметр ветров силы шторма и выше), а скорость порывов ветра вблизи ока в отдельных случаях превышать 100 м/с.

Бывает, что ураганы образуются и вне тропиков, тогда они заметно слабее, меньше и срок их жизни короче, т. к. они получают меньше тепла от воды. Частным случаем таких внетропических ураганов и являются средиганы. Только в отличие от всех остальных образуются не над океанами, а над почти закрытым морем. Их воздействию может подвергнуться практически любая страна, имеющая выход к Средиземному или сопредельным морям.

На гифке средиган Зорбас. Просуществовал с 27 сентября по 1 октября 2018 г.

ссылка на гифку

Образуются довольно редко, только примерно один из них за год достигает силы тропического шторма (скорость ветра 18 м/с). Средний размер средигана 100-150 км в диаметре, а время жизни - пара суток. Самый сильный из зарегистрированных достигал при порывах скорости ветра 42 м/с - это чуть-чуть не дотягивает до второй категории на шкале Саффира-Симпсона. Скорость внушительная и ветер может представлять опасность, но наибольшую опасность все-таки представляют осадки. Их интенсивность может достигать  сотен милиметров в сутки, а это несколько месячных норм для какой-нибудь Москвы. И все это превращается в сильнейшие наводнения:

Следующий вид вихрей называется наземными ураганами (Inland hurricane) и они настолько редки, что  задокументированы всего несколько случаев. Последний - в 2009 году в США. Чтобы понять, что это за зверь, придется начать немного издалека. 

Есть такой класс гроз, как мезомасштабные конвективные системы (про них я тоже делал отдельный пост: http://joyreactor.cc/post/3171864 )

ссылка на гифку

Это плотное скопление грозовых облаков больше 100 км в диаметре. Они могут жить многие часы и приносят с собой сильные осадки, приводящие к локальным наводнениям, ветер, град и иногда торнадо средней силы. Для наиболее сильных из них введен отдельный класс - деречо (от испанского Derecho - прямой). Чтобы МКС была классифицирована как деречо, она должна производить прямой (т. е. не связанный с торнадо) ветер силой более 30 м/с по всему грозовому фронту на протяжение 6 часов или на расстоянии в 400 км.

И вот, в мае 2009 года от Миссури до Северной каролины прокатился особенно мощный деречо, для которого аж решили ввести свою собственную новую категорию (да, они это любят) - Супер деречо. Примечателен не только пиковой скоростью ветра почти в 50 м/с и несколькими десятками порожденных им смерчей, но и тем, что сам стал вихрем. В определенный момент времени внутри системы образовалась область низкого давления, почти настоящий глаз урагана, и воздушные массы вместе с грозовыми облаками закрутились вокруг нее. 

Вот так это выглядело на метеорадаре:

ссылка на гифку

А вот так - на земле:

Диаметр вращения составил около 75 километров. Грозовая система просуществовала больше 15 часов и принесла с собой множество разрушений, как ветром и торнадо, так и локальными наводнениями и градом. Ущерб составил более 500 миллионов долларов в ценах 2009 года.

Перейдем к масштабу поменьше и нескольким задокументированным огненным торнадо.

Сперва может показаться, что этот огненный вихрь ничем не отличается от огненных дьяволов, но это не так. Огненный дьявол, помимо того, что просто меньше и слабее, рождается в приземном слое воздуха и вытягивается от земли вверх. Огненный торнадо же связан с материнским пирокумулятивным облаком.

Первый задокументированный случай такого огненного торнадо произошел в Канберре в 2003 году. Смерч был порожден вращающимся восходящим потоком в пирокумулятивном облаке, образовавшемся над сильнейшим лесным пожаром, - совсем как обычные торнадо порождаются суперячейками. Горизонтальная скорость ветра в нем достигла 70 м/с (категория EF3 по шкале Фудзиты, самая большая для огненного вихря в истории), а скорость восходящих потоков превысила 40 м/с. Как пишут на сайте агенства ЧС (https://esa.act.gov.au/cbr-be-emergency-ready/bushfires/fire-tornado-video), смерч вызвал вспышку горючего материала на площади более 100 гектар за время 0,04 секунды, и этот момент запечатлен в видосе на отметке 0:56. Но честно говоря, я там ничего особенного заметить не могу. Сам торнадо видно довольно отчетливо начиная с 1:30.

А на гифке огненный торнадо над пожаром в Калифорнии в 2018 году. Скорость ветра превысила 60 м/c.

ссылка на гифку

Снежный торнадо. Или, если точнее, снежный немезоциклонный смерч - Snowspout. В общем-то это те же обычные Landspout, только при снеге и температуре около нуля.

Поскольку зимой Солнце греет намного слабее, то и конвекция намного слабее. Поэтому вертикально развитые облака, аналогичные  кучево-дождевым, зимой образуются редко. И уж конечно зимой не сможет образоваться суперъячейка, способная породить настоящий торнадо. Но все же иногда можно попасть в конвективный снежный заряд, аналогичный ливню, с сильным ветром. А то и снежную грозу увидеть. А очень редко - увидеть снежный смерч. Как и в случае с огненным торнадо, в отличие от снежных дьяволов, снежный смерч связан с породившим его облаком.

И бонусом еще парочку редких атмосферных явлений. Они не такие эффектные и известные как какая-нибудь огненная радуга, поэтому про них почти никто и не знает, а зря.

Heatburst. 

Я не слышал, чтобы это название переводили на русский. Но по аналогии с microburst (про них тоже писал отдельно: http://joyreactor.cc/post/3551548) наверное можно перевести как теплопорыв или тепловой шквал. Механизм образования тоже схож с микрошквалами. Отличается отсутствием осадков и тем, что происходит почти всегда в темное время суток - от позднего вечера до раннего утра. 

Происходит примерно так. Грозовое облако заканчивает свой жизненный цикл, восходящие потоки умирают, и последние осадки выпадают из облака. Но не достигают земли и испаряются, будучи еще высоко над землей.

 (Это явление называется вирга и вы его наверняка видели. Но оно, конечно, не обязательно связано с тепловыми шквалами.) 

Объем воздуха, в который испарились осадки, становится тяжелее окружающего и начинает быстро падать. Падая, он сжимается и нагревается. Достигая поверхности, ветер может набрать практически ураганную силу. А температура воздуха в течение нескольких минут может подскочить на 10 и даже на 20 градусов цельсия! Так же очень сильно падает точка росы.Все это длится несколько десятков минут, пока воздшные массы снова не перемешаются и температура не понизится.

 Вот так выглядит график вечерней температуры в Гримсби, Великобритания, 25 июля 2019.

Котельно-дождевые облака. Название шуточное, но в общем подходящее, говорит само за себя.

Механизм их формирования до конца не ясен, но видимо, они очень похожи на пирокумулятивные облака, образующиеся над вулканами и крупными пожарами. Поток воздуха от градирен поставляет влагу и центры конденсации, а так же может разрушить слой инверсии, который мешает вертикальному развитию облаков.

На гифке электростанция имени Джона Эймоса.

ссылка на гифку

Атмосферные вихри

Сап, Джой. Решил забацать пост про такие клевые явления природы как вихри.

У всех у них есть нечто общее - очевидно, это вихревое движение, но механизм и условия формирования могут значительно отличаться.

Начну с самых мелких. Их называют дьяволы (от англ. devil)

Они возникают в преимущественно в безоблачную, солнечную и достаточно безветренную погоду. Когда приповерхностный слой воздуха нагревается, он начинает подниматься вверх (для этого так же нужно, чтобы верхние слои воздуха были достаточно холодными). На смену поднимающемуся воздуху, естественно, приходят массы со всех сторон и боковой ветер закручивает поднимающийся столб воздуха в вихрь. Система становится в некоторой мере самоподдерживающейся. 

Условия эти довольно легко сымитировать, так что это может сделать даже, прости хоспади, вейпер у себя на столе:

ссылка на гифку

Пыльные дьяволы бывают совсем небольшие - диаметром в несколько десятков сантиметров и высотой в несколько метров:

ссылка на гифку

А бывают и довольно большие - до десятка (а то и нескольких) метров в диаметре и высотой в пару сотен метров:

ссылка на гифку

Обычно, чем больше вихрь, тем дольше он существует - от нескольких секунд до нескольких минут.

Скорость ветра в самых мощных из них достигает ураганной скорости (33 м/с или 119 км/ч). Единственный известный случай смертельного исхода - мужик, погибший от рухнувшей на него крыши, когда мощный пыльник налетел на его хлипкий дом.

Бывают дьяволы и над водой и тогда зовутся, соответственно, water devil:

ссылка на гифку

Или снежные - snow devil:

ссылка на гифку

Отдельно стоит рассмотреть огненные вихри (firenado). Они формируются над пожарами и гораздо опаснее обычных дьяволов. Во-первых, из-за температуры, конечно, - до 1000 градусов. А во-вторых из-за большей скорости ветра - из-за огромной разницы температур воздух перемещается очень быстро:

ссылка на гифку

Следующий тип вихрей - это спауты (spout). На самом деле в русском метеорологическом лексиконе для них нет отдельного короткого названия. Их называют длинно немезоциклонными смерчами. Эти вихри уже образуются из кучево-дождевых облаков и связаны с ними, но не являются частью более масштабных вихревых процессов (мезоциклонов), как торнадо.

Бывают над землей (landspout):

ссылка на гифку

И водой (waterspout):

ссылка на гифку

Существуют от нескольких минут до нескольких десятков минут. Любят ходить подвое, а бывает и по 3-4 и даже больше.

ссылка на гифку

Могут достигать сотни и более метров в диаметре, а сила ветра в наиболее мощных доходит до 60 м/c (218 км/ч). Обычно не причиняют разрушений и не вызывают жертв, т. к. их медленная скорость передвижения дает время укрыться и не попасть на траекторию движения.

Следующий тип - "настоящие" торнадо. Они образуются во время наиболее сильных гроз из гигантских одиночных кучево-дождевых облаков, которые называются суперячейками (supercell). Сердцем суперячейки является мезоциклон - вращающийся столб воздуха в несколько километров диаметром. Скорость восходящих потоков в таких облаках может привышать 50 м/с, что приводит к образованию градин размером с кулак и более. Суперячейки часто легко различимы по своей "закрученной" структуре:

И из вот такой красоты на землю опускаются торнадо. Наиболее мощные из них могут существовать более часа, их диаметр может быть более километра, а скорость ветра превышать 100 м/с.

ссылка на гифку

Иногда на некоторых стадиях своей жизни торнадо представляет собой не цельный вращающийся столб, а несколько вихрей, гуляющих вокруг общего центра. Такие торнадо называют многовихревыми (multi-vortex).

ссылка на гифку

На этом конец первой части. Если будет интерес, запилю еще.

Кто сказал, что Земля плоская?

КТ негаданно нагрянет, когда его совсем не ждёшь...

Внезапно, посмотрев на два арта с Алисой, я вдруг придумал завязку рассказа. И подумал - почему бы и нет? 

Правила очень простые - берёшь и пишешь продолжение! Можно текстом, можно комиксами, да хоть аудиоспектаклем. 

Ладно, поехали. Может быть, будет интересно. 

— Эй! Есть кто дома?! Открывай!

Когда в твой дом посреди заброшенной деревни кто-то стучится - это неожиданно. Когда это голая рыжая девушка - это ещё неожиданнее. А если при этом уже который день бушует метель? Тут поневоле подумаешь, а не съехала ли у тебя крыша. Тем более, что после такого длительного отшельничества только о женщинах и бредить...

— Эй, ну ты меня впустишь или как? Тут, между прочим, метель! А я, между прочим, не одета!

Будто специально, чтоб я всё-всё разглядел, снежные вихри утихли и осели. И впрямь, не одета, от слова "совсем". Точно, глюки. Иначе откуда ей взяться тут, в тайге?!

— Ты кто?! – спросил я через дверь. Интересно, что мне ответит мой же глюк?