Ураганы, бури и смерчи

В декабре 1944 г. в 300 милях восточнее о. Лусон (Филиппины) корабли третьего флота США оказались в зоне урагана. В результате его воздействия свыше 800 человек погибли, 3 эсминца затонули, 2 других корабля получили повреждения, 146 самолетов на авианосцах были смыты за борт или повреждены.

Ураганы, бури и смерчи относятся к ветровым метеорологическим явлениям.

Ветер — это движение воздуха относительно земной поверхности, возникающее в результате неравномерного распределения атмосферного давления и направленное от высокого давления к низкому.

Он характеризуется направлением и скоростью (силой). Направление определяется азимутом стороны горизонта, откуда ветер дует, и измеряется в метрах в секунду (м/с), в километрах в час (км/ч), в узлах или приближенно — в баллах по шкале Бофорта.

Шкала Бофорта служит для выражения силы ветра в баллах по визуальной оценке. Она принята Всемирной метеорологической организацией в 1963 г.

Основной причиной возникновения урагана, бури и смерча является циклическая деятельность атмосферы.

Циклон — это подвижный атмосферный вихрь диаметром от ста до нескольких тысяч километров, который характеризуется системой ураганных ветров, дующих против часовой стрелки в северном полушарии Земли и по часовой стрелке — в южном.

В зависимости от зарождения циклоны подразделяются на тропические и внетропические.

Непосредственной причиной возникновения тропических циклонов является конденсация пара в обширном слое влажного воздуха над океаном с выделением огромного количества энергии, внетропических - значительные контрасты температур и давлении смежных воздушных масс.

Все циклоны имеют одинаковое строение. Центральную часть циклонов, обладающую наиболее низким давлением, слабой облачностью и слабыми ветрами, обычно называют «глазом бури» («глазом урагана»). Внешнюю часть, в которой обычно наблюдается максимальное давление и ураганные скорости вращения воздушных масс, - стеной циклона. Эта стена резко сменяется периферической частью, где атмосферное давление снижается, и ветры постепенно ослабевают.

Скорость перемещения циклонов весьма различна. Средняя ее величина для тропических циклонов составляет 50-60 км/ч, а максимальная - 150—200 км/ч. Скорость внетропических циклонов в среднем составляет 30-40 км/ч, а иногда достигает величины 100 км/ч. Циклоны Атлантического океана обычно называют ураганами, а тропические циклоны западной части Тихого океана - тайфунами.

Ураган (тайфун) — ветер огромной разрушительной силы, имеющий скорость выше 30 м/с, или 12 остов по шкале Бофорта.

В зависимости от места возникновения циклонов ураганы также подразделяются на тропические и внетропические.

Важнейшей характеристикой урагана является скорость ветра. Многолетние метеонаблюдения показывают, что скорость ветра при ураганах достигала в большинстве районов Европейской части РФ 30—50 м/с, а на Дальнем Востоке — 60—90 м/с и более.

Важными характеристиками ураганов являются также ширина и продолжительность действия, скорость перемещения и пути движения.

За ширину урагана обычно принимают ширину зоны катастрофических разрушений. Эта зона для тропических ураганов имеет ширину от 20 до 200 км и более. Внетропические ураганы характеризуются значительно большей шириной их действия, которая может составлять несколько тысяч километров.

Продолжительность существования урагана в среднем достигает 9—12 суток и более.

Пути движения тропических ураганов составляют преимущественно меридиональное направление, а внетропических — в основном с запада на восток.

Возникают ураганы в любое время года, но подавляющее большинство их проходит по территории РФ в августе и сентябре. Сроки их прохождения имеют определенную цикличность, что способствует более точному их прогнозированию. Для удобства контроля за движением ураганов и в целях уменьшения ошибок при передаче информации синоптики присваивают им короткие, легко запоминающиеся женские или мужские имена или используют четырехзначную нумерацию.

Ураганы сопровождаются и такими явлениями, как ливни, снегопады, град, электрические разряды. Ураганные ветры часто приводят к возникновению пыльных и снежных бурь.

Буря (шторм) — очень сильный со скоростью свыше 20 м/с продолжительный ветер, вызывающий большие разрушения на суше и волнения на море. Для бурь характерны меньшие, чем у ураганов, скорости ветра, и длительность их действия составляет до нескольких суток.

В зависимости от времени года, их образования и вовлечения в воздух различного состава частиц различают пыльные, беспыльные, снежные и шквальные бури.

Пыльные (песчаные) бури сопровождаются переносом большого количества почвы и песка. Они возникают в пустынных, полупустынных и распаханных степях и способны перенести миллионы тонн пыли на сотни и даже тысячи километров. Подобные бури отмечаются в основном летом, во время суховеев, иногда весной и в бесснежные зимы. В степной полосе они обычно возникают при нерациональной распашке земель. В РФ северная граница распространения пыльных бурь проходит через Саратов, Самару, Уфу, Оренбург и предгорье Алтая.

Беспыльные бури характеризуются отсутствием вовлечения пыли в воздух и сравнительно меньшими масштабами разрушений и ущерба. Однако по мере дальнейшего своего движения они могут превращаться в пыльные или снежные бури в зависимости от состава и состояния поверхностного слоя земли и наличия снежного покрова.

Снежные бури характеризуются также значительными скоростями ветра, что способствует зимой перемещению по воздуху огромных масс снега. Их продолжительность колеблется от нескольких часов до нескольких суток. Они имеют сравнительно узкую полосу действия (от нескольких километров до нескольких десятков километров). Снежные бури большой силы бывают на равнинах европейской части РФ и в степной части Сибири.

Шквальные бури характеризуются почти внезапным началом, таким же быстрым окончанием, незначительной продолжительностью действия и огромной разрушительной силой. Эти бури распространены повсеместно на европейской части России как на морских акваториях (здесь они называются шквалами), так и на суше.

Смерч (торнадо) — атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и часто распространяющийся до поверхности земли. Он имеет вид столба иногда с изогнутой осью вращения, диаметром от десятков до сотен метров с воронкообразными расширениями сверху и снизу. Воздух в смерче вращается против часовой стрелки со скоростью до 100 м/с и одновременно поднимается по спирали, втягивая с земли пыль, воду и различные предметы. Существуют смерчи недолго — от нескольких минут до нескольких часов, проходя за это время путь от сотен метров до нескольких десятков километров.

Смерчи подразделяются по своему строению на плотные (резко ограниченные) и расплывчатые (неясно ограниченные). По времени и пространственному воздействию они подразделяются на малые смерчи короткого действия (до 1 км), малые (до 10 км) и смерчи — ураганные вихри (более 10 км).

Смерч почти всегда хорошо виден, при его подходе слышен оглушительный гул. Средняя скорость его перемещения 50— 60 км/ч.

Смерчи наблюдаются во всех районах земного шара. В России наиболее часто смерчи возникают в Поволжье и Сибири, на Урале и Черноморском побережье.

Последствия ураганов, бурь и смерчей. Ураганы, бури и смерчи являются одними из самых мощных сил стихии и по своему разрушающему воздействию часто сравнимы с землетрясением. Они вызывают значительные разрушения, наносят большой ущерб народному хозяйству, приводят к человеческим жертвам.

Основным показателем, определяющим разрушающее действие ураганов, бурь и смерчей, является скоростной напор воздушных масс, обусловливающий силу динамического удара и обладающий метательным действием.

Ураганный ветер повреждает прочные и сносит легкие строения, обрывает провода линий электропередач и связи, опустошает поля, ломает и вырывает с корнями деревья.

Людям, попавшим в зону урагана, поражение наносится за счет их переброски по воздуху (швыряния), ударов летящими предметами, ударов и придавливания обрушившимися конструкциями.

Разрушающиеся под действием ураганов постройки придавливают находящихся в них. В итоге люди гибнут, получают травмы различной тяжести и контузии.

Возможные разрушения зданий и сооружений при ураганах и смерчах подразделяют на полные, сильные и слабые.

При полном разрушении сохраняются только фундаменты и подвальные помещения зданий, а также заглубленные сооружения и убежища. Такие объекты впоследствии восстановлению и использованию не подлежат. Подобные разрушения наблюдаются редко.

Сильные разрушения характеризуются обрушением стен верхних этажей. Нижние этажи и подземные помещения зданий сохраняются. Инженерные сети разрываются или деформируются.

Возможность восстановления подобных объектов связывается с их перестройкой.

При средних разрушениях сохраняются прочные конструкции сооружений (стены, перекрытия, лестницы). Возможны повреждения инженерных сетей в местах стыков. Объекты с такими повреждениями восстанавливаются в полном объеме.

К слабым разрушениям относят деформацию легких пристроек, оконных и дверных коробок, карнизов и крыш. Внутри зданий повреждаются перегородки и штукатурка стен. При таких незначительных разрушениях восстановление помещении осуществляется, как правило, в процессе эксплуатации сооружений.

Ураган, проходя над океаном, формирует мощные облака, являющиеся источниками катастрофических ливней, которые вызывают наводнения не только в прибрежных районах, но и на значительных территориях континента. Ливневые осадки, сопровождающие ураганы, являются также причиной таких стихийных явлений, как селевые потоки и оползни.

Распространенным вторичным последствием урагана являются пожары, возникающие в результате аварий в системах электроснабжения, утечки легковоспламеняющихся веществ, нарушения локализации источников огня на производстве и в быту.

Бури (штормы), вследствие того что характерные для них скорости ветра значительно меньше, чем у ураганов, приводят к гораздо меньшим разрушительным последствиям. Однако если они сопровождаются переносом песка, пыли или снега, возможен значительный ущерб сельскому хозяйству, транспорту и другим отраслям.

Пыльные бури засыпают поля, населенные пункты и дороги слоем пыли и песка, достигающим иногда нескольких десятков сантиметров, на площадях в сотни тысяч квадратных километров. В таких условиях значительно снижается или полностью пропадает урожай, и требуются большие затраты сил и средств на очистку населенных пунктов, дорог и восстановление сельскохозяйственных угодий.

Снежные бури (бураны) в нашей стране часто достигают большой силы на огромных пространствах. Следствием их является прекращение движения в городах, сельских районах и на дорогах, гибель сельскохозяйственных животных и даже людей. Такие ситуации нарушают производственный ритм в масштабах всей страны и требуют значительных затрат сил и средств на восстановительные работы, особенно на железных и автомобильных дорогах.

Сильные ветры при низких температурах воздуха способствуют возникновению таких опасных метеорологических явлений, как гололед, изморозь и наледь. В результате возможен выход из строя воздушных линий электропередач и связи, контактных сетей электрифицированного транспорта, антенно-мачтовых и других подобных сооружений.

Таким образом, ураганы и бури, опасные сами по себе, характеризуются разрушениями и жертвами.

Смерч, соприкасаясь с поверхностью земли, часто наносит разрушения той же степени, которые возникают при сильных ураганных ветрах, но на значительно меньших площадях. Эти разрушения связаны с действием стремительно вращающегося воздуха и резким подъемом воздушных масс вверх. В результате некоторые объекты (автомобили, легкие дома, крыши зданий, люди и животные) могут оторваться от земли и перенестись на сотни метров, что вызывает их разрушение: люди при этом получают травмы и контузии, а порою гибнут. Одновременно за счет вовлечения в воздух огромного количества предметов наблюдаются значительные косвенные поражения людей.