Торнадо и смерчи

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»

Москва

 

Экономический факультет

Кафедра менеджмента

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

Тема: Торнадо и смерчи

 

Выполнила:

Студентка 1 курса

группы № ЭУ-103

Польшина Дарья Владимировна

Научный руководитель:

Ассистент кафедры безопасности жизнедеятельности и управления природными и техногенными ресурсами

Хаиров Ринат Вазыхович

Оценка   __________________

Дата   ____________________

 

Москва

2013

Оглавление

1. Введение………………………………………………..………………………….. 3
2. Основная часть…………………………………………………………….……….4
1. Определение понятия………………….……………………………....…………4
2. Описание явления…………………...…………………………….……...………4
1. Формы и габариты……………………………………..……………….……..……5
2. Внешний вид……………………………….…………………………….……..…..5
3. Специфика вращения………………………………...……….……………..……..5
3. Классификация смерчей………………………………………….………...….6
4. Причины возникновения…………………………….……………....…..……..7
5. Места возникновения……………...……………………………………………9
6. Поражающие факторы смерча………………………………………...……….9
7. Последствия смерчей………………………………………………...…………11
8. Способы отслеживания смерчей…………...………………………...…...……12
9. Ураганы…………………………………………………………………...……..12
10. Тайфуны…………………………………………………………………….13
11. Техника безопасности………………………………………….…………14
12. Интересные факты….…………………………………………………...….15
3. Заключение………………………………………………………………………..19
4. Список использованных источников……………...…………………………….20

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Темой своего реферата я не случайно выбрала «Торнадо и смерчи». Природные явления такого рода с детства привлекали мое внимание, будь то, цунами, ураганы, тайфуны или землетрясения. А ведь в детях пробуждается любопытство лишь к тому, чего они не знают и не понимают. Поэтому в своей работе я как раз решила выяснить и понять всю сущность и природу таких удивительных и опасных феноменов, как смерчей, чтобы не только удовлетворить свой интерес, но и извлечь урок на будущее: как правильно себя вести, если ты попал в зону поражения смерчем? Что нужно делать, чтобы остаться в живых?

Конечно, мы знаем, что во все времена и по всему свету люди наблюдали такие поразительные и во многом таинственные атмосферные вихри. Грозовые, кучево-дождевые облака всегда вызывали у нас панический страх и ужас. Смертельная крутящаяся воронка диаметром в сотни метров, с неимоверно бешеной скоростью спускающаяся вниз до земли, в нашем представлении ассоциируется с разрушительной и уничтожающей все на своем пути, все до чего коснется, атомной энергией. Ведь только с ней может сравниться максимальная мощь и сила торнадо. Всего за несколько часов вихрь способен преодолеть расстояние длиной в несколько километров, периодически меняя радиус своей воронки от большей  к меньшей степени и наоборот. А звук, который издает надвигающийся смерч, похож на грохот от целой цепи движущегося товарного состава.

Для начала в своем реферате я решила дать банальные определение и описание внешнего вида смерчей, чтобы далее уже было понятно то, о чем пойдет речь. Без вводных описательных моментов, в конце концов, не обходится любая работа. Поэтому, чтобы разбираться в причинах  и местах возникновения смерчей, мерах безопасности при попадании в горячую зону урагана и тому подобное, необходимо знать, с чем мы имеем дело и как это что-то «выглядит». На основании  такого принципа и составлен мой реферат, а именно:

Что? – Как оно выглядит? – Почему оно происходит? - Где оно происходит? – Как оно влияет? – Как с ним бороться?

Приятного чтения.

 

 

 

 

 

 

 

                                                        Основная часть

Определение понятия

В переводе с испанского языка (оригинал: tornádo) смерч или торнадо – это вращающийся атмосферный вихрь, который появляется в кучево-дождевых (грозовых) облаках, а также который зачастую доходит до поверхности земли в виде воронки диаметра от десятка до нескольких сотен метров, напоминающей издалека облачный рукав или столб черно-серого дыма.

Атмосферные вихри, подобные смерчевым, но которые преимущественно образовываются на территории Европы, называют тромбами. Вихри, возникающие в море – смерчами, на суше – торнадо. В наше время все эти понятия синонимичны.

Появление смерча имеет специфический характер развития в отличие от песчаных вихрей. В своем нижнем сечении поперечный диаметр торнадо имеет величину около 250-400 метров, но в случае, когда смерч соприкасается с водной поверхностью, диаметр будет порядка 20-30 метров, а при условии прохождения вихря над сушей – от 1, 5 до 3 километров. [2]

 

Описание явления

Снаружи вихря внутри вращающийся воздух поднимается, внутри, соответственно, опускается, создавая настолько значительную зону разрежения, что вещи или предметы, наполненные газом, и даже некоторые здания и сооружения имеют риск внутреннего взрыва. Это объясняется тем, что в самой воронке и вне ее велика разница между давлениями. Данный факт в разы увеличивает разрушительный эффект от торнадо и, кроме того, мешает определению параметров в нем. К примеру, обозначить скорость движения потоков воздуха в смерче будет весьма затруднительно. А ведь именно от показателей скорости зависит, в свою очередь, интенсивность движения смерча.

В местах соприкосновения основания воронки торнадо с земной или водной поверхностью иногда возникает так называемый каскад в виде небольших облаков, пылевых столбов, водных брызг, обломков или прочего мусора. При наблюдении за формированием вихря можно заметить, как с земли навстречу спускающейся воронке поднимается каскад, впоследствии охватывающий ее нижнюю часть. Значение понятия отражает то, что поднявшиеся до достаточной высоты обломки предметов не способны удерживаться потоками воздуха и в результате падают обратно на землю. Также вихрь, никоим образом не соприкасаясь с землей, может окутывать футляр. В итоге при слиянии футляра, каскада и первородного облака воронка торнадо кажется более широкой, чем в есть нас самом деле.

Очень часто смерчи возникают не по одному, а «семьями», то есть сразу по несколько торнадо в одно и то же время. В некоторых случаях вихрей может быть около десятка, расположенных друг от друга на расстоянии от сотен метров до десятка километров.

 

Формы и габариты

По своей природе смерчи могут иметь различные формы (конус, бокал, бочка, песочные часы, колонна, труба, рога «дьявола» и так далее) и размеры. Большинство из них имеют узкую воронку (в несколько сотен метров в поперечном сечении) с относительно небольшим по размеру облаком у основания. Крайне опасны торнадо, полностью покрытые стеной пыли или дождя, так как их могут не заметить даже опытные метеорологи.

 

Внешний вид

Цвет оттеночного диапазона торнадо зависит от условий, в которых оно возникает. Например, вихри, образующиеся в сухой среде практически незаметны, увидеть их можно лишь по мусору, крутящемуся у основания воронки. Цвет от белого до серого имеют конденсированные вихри, редко поднимающие мусор с поверхности земли. От ярко-синей до белой окраски могут быть смерчи, движущиеся по воде. Медленные вихри, поглощающие в себя большое количество грязи, темные и обычно принимают окраску, мусора, который захватил смерч. Как правило, в горных и снежных районах торнадо чисто-белые, в пустынных – красные, рыжие, - за счет цвета почвы.

Также основным фактором, влияющим на цвет вихря, являются условия освещения. Смерчи, подсвеченные солнцем спереди блестящие и переливающиеся от белого к серому, подсвеченные сзади – темные, почти черные. А цвет торнадо, образовавшихся на закате, может варьироваться среди желтых, оранжевых и розовых оттенков.

Смерчи, формирующиеся ночью в условиях гроз, дождей, града, особенно опасны, ибо практически невидимы, а заметить их можно либо с помощью радиолокаторов наблюдения, используемых метеорологами, либо по звуку надвигающегося вихря. Самые крупные из них образуются за счет сильного штормового ветра и кучево-дождевых облаков, часто освещая облачный рукав вспышками молний.

 

Специфика вращения

Обычно перемещение воздуха в смерчевой воронке происходит вверх по спирали против часовой стрелки, однако, в некоторых случаях, не исключаются движения по часовой стрелке. Замыкание вихря осуществляется за счет опускания воздуха на соседних участках воронки. А под воздействием огромной скорости внутри потоков воздуха возникает мощная центробежная сила, в результате чего снижается давление. Это в свою очередь приводит к тому, что смерч засасывает все, что попадается ему на пути, будь то песок или крыша дома. В основном с этим явлением тесно связаны кровавые дожди, которые как раз и возникают благодаря затягиванию в вихрь окрашенных частичек породы и смешиванию их с каплями дождя.

 

Классификация смерчей

1. Бичеподобные – самый распространенный тип. Воронка на вид тонкая, гладкая, в некоторых случаях может быть извилистой. Ее длина в разы больше ее радиуса.
2. Расплывчатые – лохматые, крутящиеся, касающиеся земли облака. Диаметр такого смерча превосходит его высоту. Большого диаметра воронки (более 0,5 км) выглядят, как расплывчатые.
3. Составные – состоят из нескольких смерчей вокруг главного. Обычно такие вихри имеют большую мощность, однако, это не всегда так. Она может варьироваться. Наносят максимальный ущерб на обширном пространстве.
4. Огненные – смерчи, возникшие в результате крупного пожара, либо извержения вулкана. Они поглощают в себя пламя, которое вытягивается по центральному облаку, тем самым образуя огненный вихрь, который способен разносить пожар на десятки километров.
5. Водные – смерчи, сформированные над поверхностью океанов и морей. Они поглощают в себя воду, возникают водовороты, которые втягиваются к фронтальной часть торнадо, образуя таким образом водный смерч.
6. Земляные – довольно редкий вид смерчей. Образуются в результате сильных землетрясений или оползней. Характеризуются высокими перепадами давления и сильным разрежением внутри плотного вихря. Особо опасный вид, так как при землетрясениях поднимает с земли множество камней.
7. Снежные – такие смерчи образовываются во время сильных метелей и буранов.
8. Тепловые (песчаные, «пыльные дьяволы»)  - вихри, возникающие в пустынях, схожие по внешнему облику с оригинальными торнадо, но по другим характеристикам (происхождение, строение, скорость, специфика перемещения) не имеющие с ними ничего общего. Возникают под воздействием накаливания песчаной поверхности, вследствие чего резко понижается атмосферное давление, провоцирующее приток воздуха к нагретому месту с боковых сторон. При ассиметрии восходящего потока формируется вращение, образуя воронку внушительных размеров. Подобные вихри засасывают массы песка в центр воронки, создавая песчаный столб, напоминающий смерч. Они способны перемещаться при наличии ветра, но просуществовать  не более 2 часов, далее они теряют свою силу и рассыпаются.

Кроме основной классификации смерчи можно разделить на семь категорий в зависимости от их степени разрушений и интенсивности:

1. При скорости ветра 20-30 м/с. Незначительный ущерб: гнутся деревья, заборы, повреждаются печные трубы жилых домов.
2. При скорости 30-50 м/с. Средний ущерб: движущиеся автомобили съезжают с трасс, с крыш домов срываются покрытия.
3. При скорости 50-70 м/с. Высокая степень наносимого ущерба: с корнем вырываются деревья, переворачивается транспорт, срываются с домов крыши.
4. При скорости 70-90 м/с. Крайне высокая степень наносимого ущерба: разрушаются дома, переворачиваются вагоны поездов,  вырванные деревья и тяжелые автомобили поднимаются над землей.
5. При скорости 90-115 м/с. Сверхвысокая степень наносимого ущерба: в воздухе перемещаются крупные предметы, разрушаются и перемещаются здания и сооружения
6. При скорости 115-140 м/с. Гипервысокая степень наносимого ущерба: деревья разламываются на части, здания тяжелой конструкции поднимаются в воздух, другие крупные предметы переносятся на дальние дистанции, разрушаются автомобили.
7. При скорости более 140 м/с. Непоправимый ущерб, полное разрушение.

Западные метеорологи оценивают интенсивность торнадо по шкале Фуджита-Персона, названной так в честь имен людей, исследовавших это явление. По ней интенсивность можно оценить по трем основным показателям:

F – Скорость ветра в смерче;

L – Длина пройденного смерчем пути;

W – Ширина полосы разрушений от смерча.

 

Причины возникновения смерчей

 

На настоящий момент причины возникновения смерчей не изучены до конца. Мы не можем объяснить, откуда у вихря берется энергия, о скорости ветра в смерче  судят даже не локационные измерения, а косвенные свидетельства, то есть степень наносимого ущерба прошествии торнадо. Природа этого феномена для исследователей остается загадкой.

По общепринятым данным торнадо и смерчи проходят три стадии «жизни» и формируются следующим образом.

Начальная стадия. Из центра мощного кучево-дождевого облака опускается по направлению к поверхности земли или воды гигантский темный столб. Сразу навстречу ему поднимается достаточных размеров пылевая или водяная воронка, в которую столб помещает свою нижнюю часть. Возникает смерч, движущийся со скоростью около 20-40 км/ч. Кроме того, из одного грозового облака может возникнуть не одно торнадо, а несколько.

Средняя стадия. С течением времени скорость вращения торнадо растет, в его центре воздух стремительно поднимается вверх. Вихрь показывает свою тотально-максимальную мощность, перемещаясь на разные дистанции в различных направлениях.