Тайфун

(Taifeng)

Природное явление тайфун, причины возникновения тайфуна

Информация о природном явлении тайфун, причины возникновения и развития тайфунов и ураганов, самые известные тайфуны

Содержание

Вихрь — разновидность тропического вихревой бури, которая типична для северо-западной части Тихого океана. Слово происходит от китайского 颱風 (tбifēng).

Вихрь - вихpеобpазный ветеp, достигающий большой pазpушительной силы; возникает в пеpиоды смены муссонов в южных и восточных моpях Азии - от Аpавии до Японии.

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. Хотя большая часть тайфунов формируется с мая по ноябрь, другие месяцы от них также не свободны. Особенно разрушительным был сезон тайфунов 1991 года, когда у побережья Японии буйствовало несколько тайфунов давлением 870—878 бар.

К берегам российского Дальнего Востока тайфуны относит, как правило, после того, как их основной удар принимают на себя Корея, Япония и острова Рюкю. Наиболее подвержены тайфунам Курильские острова, Сахалин, Камчатский и Приморский края.

Штормы, ураганы, тайфуны

Легкие или умеренные ветры иногда усиливаются до шторма (вихря) или бури. Штормом (бурей) называется продолжительный сильный ветер, скорость которого превышает 15 м/сек по ветровой шкале, принятой в мореплавании и метеорологии. На суше такие ветры бывают сравнительно редко: ветер встречает неровности земной поверхности и много других препятствий и не может достигнуть такой силы, как в открытом море. Чем сильнее ветер, тем он более порывист. Во время тайфуна порывы ветра иногда в полтора-два раза превышают средние скорости и могут вызвать разрушения. Так как сильные урагана бывают на суше сравнительно редко, а чаще случаются на морях и океанах, то им присвоены морские названия. Ветер в 8 баллов называется штормом, в 10 баллов—сильным штормом, а в 11 баллов— жестоким штормом.

Бурей называется буря, когда скорость ветра превышает 24 м/сек (12 и более баллов). Все вихря, как бы они ни назывались, возникают по одной и той же причине — из-за большой разности давлений атмосферы на близких расстояниях. Чаще всего тайфуна связаны с атмосферными вихрями-циклонами. Если давление в центре смерча очень низкое по сравнению с его окраинами, то возникает большая разность давлений, вызывающая штормовые ветры.Штормовые циклоны (до 12 баллов) в средних широтах бывают редко: один раз в 8—10 лет.

Обычная скорость движения циклонов — 30—40 км/час; но бывает и более 80 км/час. Жестокий вихрь при скоростях ветра до 60 м/сек (220 км/час) пронесся в начале сентября 1961 г. над южным побережьем США. Особенно пострадал г. Галвестон (северо-западное побережье Мексиканского залива). Он был почти полностью разрушен. Ветром унесло в море деревянные дома, амбары, сараи. Тайфун разрушил электростанцию. Рухнуло здание суда, в котором укрывалось от стихии более 100 жителей города. Большинство окон в зданиях было выбито. Ливень залил некоторые районы города водой, уровень которой превышал 1 м. Бедствие усилилось еще и тем, что массы смертоносных гремучих змей и водяных щитомордников заполнили дороги, которые использовались для спасения пострадавших. Было много человеческих жертв. Город опустел: из 75 тыс. жителей в нем осталось лишь 15 тыс.Особенно страшны циклоны, образующиеся в тропических широтах. Тропические циклоны вызываются теми же причинами, что и циклоны наших широт, но они меньше размером и в поперечнике достигают всего 200—300 км. Зато разница в давлении воздуха здесь колоссальная, иногда 20 мб на 100 км. Поэтому скорость ветра достигает силы бури. Циклоны сопровождаются мощной грозовой облачностью, сильными ливнями и огромными океаническими волнами. Эти циклоны возникают сравнительно редко — от 5 до 15 раз в году. Тропические циклоны зарождаются обычно между 6 и 20° с. и ю. ш. Над Тихим океаном они наиболее часто возникают восточнее Филиппинских о-вов. Над Атлантическим океаном циклоны появляются чаще всего в районе о-вов Зеленого мыса и Антильскых. Первые признаки приближения тропического вихревой бури появляются на небе. Еще накануне при восходе или заходе солнца небо ярко-красного цвета. Это окрашиваются солнцем высокие и легкие перистые облака, движущиеся впереди наступающего смерча. Постепенно, по мере приближения вихревой бури, небо становится медно-красным. На горизонте появляется темная полоса. Затихает ветер. В душном, жарком воздухе наступает зловещая тишина. Морские птицы поспешно собираются в стаи и улетают в глубь континента. Барометр начинает падать за 24 часа или даже за 48 часов до наступления урагана. Чем быстрее снижается давление, тем скорее и тем сильнее будет буря.

В центре тропического смерча всегда бывает область затишья диаметром 20—30 км. Проясняется небо, светит солнце, стихает ветер, но по-прежнему ходят волны разбушевавшегося океана. Моряки назвали такую область «глазом вихря». В этой небольшой зоне воздух сдавлен со всех сторон ураганными ветрами, стремящимися к центру вихревой бури. Нисходящие потоки воздуха в центре смерча рассеивают облачность.Разрушения, производимые тропическим циклоном, зависят не только от непосредственного действия ветра, но и от волнения на море: огромные волны, набегая на низкие берега, также разрушают строения, смывают поселки и даже целые города. Тайфун выбрасывает на берег большие суда.В сентябре 1961 г. грозный ураган (так называют тропические циклоны в Юго-Восточной и Восточной Азии) под названием «Ненси» пронесся над Тихим океаном. Он возник в районе Маршалловых о-вов. Вначале вихрь стремительно перемещался на запад. В центре вихревой бури наблюдалось очень низкое давление. 13 сентября, например, оно понизилось до 888,5 мб, ниже самого низкого давления, которое когда-либо отмечалось метеорологами. Скорость ветра в вихре превышала 80 м/сек (до 300 км/час). 15 сентября «Ненси» подошел к берегам Японии — о-ву Кюсю. В течение последующих дней ураган прошел вдоль Японских о-вов к северо-востоку. Он причинил большие бедствия: погибло около 150 человек и было ранено более 2 тыс. человек. 450 тыс. домов оказалось затоплено и разрушено, прорваны дамбы и уничтожены мосты. Сильные ливни и океанические волны вызвали наводнения, обвалы и оползни. Смерч пересек о-в Хоккайдо, вышел в Охотское море и охватил южную часть Сахалина. Здесь со многих домов были сорваны крыши, разрушены печные трубы, разбиты окна. На своем пути вихрь ломал деревья, валил телеграфные столбы, рвал провода. На море разыгрался сильный шторм. Однако суда, находившиеся в угрожаемом районе, были заблаговременно предупреждены Службой погоды и ушли в укрытия.

Тропи́ческий цикло́н — смерч, образовавшийся в тропических широтах — атмосферный тайфун с пониженным атмосферным давлением в центре. В отличие от внетропических циклонов, часто сопряжён со штормовыми скоростями ветра. В мире ежегодно наблюдается около 80 тропических циклонов. На Дальнем Востоке и в Юго-Восточной Азии тропические циклоны называются тайфунами, а в Северной и пылающему континенту — ураганами (исп. huracбn, англ. hurricane), по имени индейского бога ветра Huracan. Принято считать, что шторм переходит в вихрь при скорости ветра более 120 км/час, при скорости 180 км/час тайфун называют сильнымураганом.

Структура, возникновение и развитие

Тропические циклоны выделены в отдельную группу, так как они отличаются от прочих внетропических циклонов своим возникновением, развитием и некоторыми особенностямиструктуры.

Обычно тропические циклоны имеют небольшой (по сравнению с другими циклонами) размер, составляющий около 200-300 километров в диаметре, в то же время давление в центре смерча опускается до 0,95 (а иногда и до 0,9) атмосфер, оба эти фактора обеспечивают очень большие барические градиенты. Ветры достигают силы шторма и бури. Сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли) является причиной возникновения вращения вихревой бури, следовательно ветры в тропических циклонах северного полушария дуют против часовой стрелки, а южного полушария — по часовой стрелке. Скорость ветра в спиральных завихрениях воздуха достигает 240-320 км/ч. В штилевом центре, «глазе» смерча находится тёплый воздух, который опускается к поверхности земли (или воды). Размеры такого глаза в поперечнике могут быть от 6,5 до 48 км. Наличие в центре тёплого воздуха способствует понижению атмосферного давления у поверхности. Тёплый влажный воздух закручивается спиралью вокруг «глаза». Конденсация вызывает образование кучево-дождевых облаков, сопровождаемое выделением тепла, что в свою очередь усиливает спиральное восхождение воздуха вокруг центра вихревой бури.В нижних слоях воздушные массы втекают внутрь смерча, в высоких слоях эта конвергенция (сходимость) поля ветра перекрывается ещё более сильной дивергенцией (расходимостью). Это приводит к сильному восходящему движению воздуха во всей области вихревой бури и к развитию мощной облачной системы с обильными ливневыми осадками и грозами.От мощных облаков свободна только небольшая (диаметром от 8 километров) внутренняя часть смерча, называемая глаз тайфуна или глаз урагана.

Тропические циклоны возникают главным образом во внутритропической зоне конвергенции над перегретыми океаническими площадями. При этом такая зона конвергенции должна находиться не менее чем в 5° от экватора (в подавляющем большинстве случаев не менее чем в 10° от экватора), чтобы отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) была достаточно велика. Сформировавшиеся тропические циклоны движутся вместе с воздушными массами с востока на запад, при этом постепенно отклоняясь к высоким широтам. Основной источник энергии тропических циклонов — выделение тепла при конденсации водяного пара в восходящем воздушном потоке, этим так же объясняется то что попадая на сушу, они быстро затухают. Также известно, что для зарождения вихревой бури температура у поверхности воды должна подняться минимум до 27°С. Часть тропических циклонов выходит за пределы тропиков, поворачивая при этом к востоку, и их свойства в дальнейшем приближаются к свойствам внетропических циклонов.

Ураганная активность в Атлантике обычно наблюдается с начала июня по конец ноября, время существования тропических циклонов может достигать трех недель. По подсчётам метеорологов, в районе Атлантики в среднем за сезон образуется 10 тропических штормов, из них 6 превращаются в ураганы, а два — в сильные ураганы. Области возникновенияПочти все тайфуны формируются в области до 30° от экватора, причем 87% всех тайфунов формируются в области до 20° от него. Так как вращение тропических циклонов инициируется и поддерживается за счет силы Кориолиса, то циклоны почти никогда не возникают и не перемещаются в области 10° от экватора, где сила Кориолиса слаба. Возникновение тропических циклонов в этой области возможно только, если имеются другие факторы вызывающие вращение, однако такие условия очень редки и вероятность возникновения тропического смерча в этих широтах оценивается как менее чем один смерч в течение века.

На Дальнем Востоке и в Юго-Восточной Азии тропические циклоны называются тайфунами, а в Северной и пылающему континенту — ураганами (исп. huracбn, англ. hurricane), по имени индейского бога ветра Huracan. Принято считать, что шторм переходит в вихрь при скорости ветра более 120 км/час, при скорости 180 км/час тайфун называют сильным бурей.

Ураган также другие значения. Камикадзе (яп. — камикадзе, синпу, камукадзе, «божественный ветер»)— синтоистский срок для обозначения бури, который приносит пользу или является благоприятным знамением. Это слово вспоминается впервые в «Нихон Секи» (720), как эпитет для провинции Исе, места поклонения богини солнца Аматерасу Омиками, которое часто страдало от тайфунов. В 1274 и 1281 году камикадзе был назван ураган, который дважды разбил около Японских берегов флот монгольського Хубилай-хана и спас страну от враждебного нашествия. В тогдашних переводах вспоминается, что бог грома Райдзин и бог ветра Фудзин послали этот шторм против монголов. Имъъя «божественный ветер» — камикадзе было впоследствии использовано во время Второй мировой войны. Им называли пилотов-смертников, заданием которых было ценой своей жизни добыть в борьбе победу для Японии. Именно такое понимание камикадзе как смертника проникло в западные языки, и украинскую в частности.

Тропические циклоны возникают обычно в: северное полушарие- Тихий океан к востоку от Филиппин и Южно-Китайское море, Тихий океан к западу от Калифорнии и Мексики, Атлантический океан к востоку от Больших Антильских островов, Бенгальский залив и Аравийское море.Южное полушарие- Тихий океан к востоку от Новой Гвинеи, Индийский океан к востоку от Мадагаскара и к северо-западу от Австралии.В сентябре 1947, сентябре 1969, январе 1982, сентябре 1983 и в январе 1995 года в Средиземном море наблюдались циклоны по своей структуре схожие с Тропическими циклонами, однако относительно природы этих циклонов единого мнения в среде ученых нет.

Характерные для тропических циклонов большие скорости ветра (до 70 метров в секунду, с порывами до 100 м/сек) и огромное количество осадков (до 1000 мм в сутки) приводят к катастрофическим опустошениям на суше и бурному волнению на море.

Наводнения при прохождении тропических циклонов вызываются не только осадками,но и нагоном морской воды на низменные берега.

Хронология ураганов

В своей классической работе по динамике атлантических циклонов Уильям Грей,руководитель проекта по тропической метеорологии Университета штата Колорадо,показал наличие 25-30-летних циклов в активности тропических штормов.

1933-в Атлантике это был самый активный сезон в XX веке: наблюдался 21 шторм.

1950-в Атлантике это год наиболее разрушительных штормов: наблюдалось 8 сильных ураганов.1969-наибольшее число ураганов в Атлантике за сезон - 12 ураганов. 1995-по количеству штормов в Атлантике это второй после 1933 года: 19 штормов 2004. 2005-Катрина (август) — 27 августа прошёл над побережьем Флориды недалеко от Майями и повернул в сторону Мексиканского залива, 29 августа достиг юго-восточного побережья США в районе штатов Луизиана и Миссисипи.2006-Саомай — 10 августа достиг побережья Китайской Народной Республики в южной части провинции Чжэцзян. Сила ветра в эпицентре достигала 60 м/с (250 км/ч), по оценкам синоптиков, это самый сильный вихрь, обрушивавшийся на территорию Китайской Народной Республики (КНР) за последние 50 лет.

Тайфу— большой ветер. Местное название тропических циклонов штормовой и ураганной силы в Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке. Наиболее часты с июля по октябрь.

Что такое « глаз вихря»?

В центре каждого тропического вихревой бури образуется область очень низкого давления с высокой температурой. Это и есть « глаз урагана». Его диаметр составляет 10 - 30 км. Здесь тихо, а вокруг, вращаясь по часовой стрелке бушуют ураганные ветры. «Глаз бури», или «глаз вихря», вводит порой в заблуждение людей,попавших туда из зоны бедствия. Пологая, что опасность миновала, некоторые забывают о мерах предосторожности. Беспечность им дорого обходится.

Как и землетрясения, тайфуны и ураганы особенно опасны, когда они разыгрываются над водой. Приближаясь к берегу, тайфун гонит перед собой огромные массы воды и обрушивает их на сушу. Сопровождаемый обычно продолжительными ливнями и смерчами, штормовой вал в бешенстве накатывает на берег и сметает всё живое.

Один из таких сильнейших ураганов уничтожил 8 сентября 1900 г. американский портовый городок Галвестон, стоявший на длинной, узкой косе Галвестон-Бэй в Мексиканском заливе. Самая высокая его точка лежала всего на отметке 1,4 м над уровнем моря. С материком косу соединяли два моста.

День, принёсший бедствие, начинался с обильного дождя, за которым последовал сильный шторм. К вечеру разразился вихрь. Гигантская волна со скоростью 200 км/ч залила все улицы и дороги косы. Телеграфные столбы попадали, дома были разрушены, погибло множество людей, пытавшихся спастись бегством - выбраться на близкий материк стало невозможно, оба моста стихия снесла. А то, что уцелело после тайфуна, погибло от наводнения.Через семь часов стихийное бедствие прекратилось, но с Галвестоном было покончено.Цветущий город превратился в груду руин, 5000 человек получили ранения, 6000 - погибли.Многие пропали без вести.

В 1959 г. Ураган опустошил японский город Нагою. Погибли 5300 горожан.

Одно из самых страшных стихийных бедствий, постигших нашу планету, принёс тропический тайфун, разыгравшийся в ноябре 1970 г. в Бенгальском заливе. Ураган, возникший там, устремился к северу, в устье Ганга. Обратившиеся вспять воды «великой священной» реки Индии, набухшие от ливней, затопили в прибрежных районах 800000 квадратных километров (что втрое превосходит всю территорию Германии), от 200000 – 300000 человек погибли в этой катастрофе.

Ураганы и тайфуны - более редкое явление, чем их младшие братья - смерчи. Ежегодно возникает до сотни смерчей, десятая их часть приходится на США. Именно там с 1953 г. смерчам - торнадо - стали присваивать короткие и легко запоминаемые женские имена в алфавитном порядке, начиная каждый год с буквы «А». А с 1979 года стали пользоваться и мужскими именами. Первые ураганы пятьдесят третьего года были названы Анна и Боб …

Самые разрушительные атмосферные явления, известные в зарубежных странах под названием торнадо, у нас называют смерчами. Особенно часто смерчи возникают в летние месяцы на территории Украины и в центральных частях России, а также на Черноморском побережье Кавказа. При ясной погоде неожиданно налетает ураганный ветер, из-за разности давления возникает воронка, которая быстро перемещается и затягивает в себя всё более или менее крупные предметы, даже отдельно стоящие легковые автомобили. Под воздействием циклона разрушаются дома, ломаются и даже с корнем вырываются крупные деревья. Один из самых сильных смерчей прошёл 9 июня 1984 г. в центральной части России. Его путь пролегал по Московской, Ивановской и Костромской областям. Ущерб, нанесённый этим смерчем, оценивался в десятки миллионов долларов. Во время прохождения вихревой бури были разрушены многие дома и ранены люди.

Большую опасность представляют смерчи, возникающие в открытом море, особенно если они обрушиваются на побережье. От таких смерчей страдает Черноморское побережье Кавказа, район Сочи и Туапсе. В основание «хобота» втягивается вода, которая выливается на побережье и затапливает окрестности. В воронке оказываются обломки различных предметов, которые несут смерть всему живому. Одновременно при совершенно безоблачной погоде в считанные минуты на берег обрушиваются бурные потоки, которые затапливают окрестности.

Тайфуны и ураганы являются естественным "средством" для снижения уровня углекислого газа в атмосфере. К такому выводу пришли специалисты из Великобритании, Японии и Тайваня, опубликовавшие работу в журнале Nature Geoscience. Основные результаты исследования приводят журнал New Scientist и газета The Daily Telegraph. Тайфуны снижают содержание углекислого газа, "пряча" его на дне океанов. Процесс выглядит следующим образом: ураганы поднимают с поверхности земли грязь и листовой опад (обитающие там бактерии производят углекислый газ в процессе своей жизнедеятельности). Вместе с сильными ливнями "потенциальный диоксид углерода" попадает на дно рек, а затем в океаническое дно. Таким образом, опасный парниковый газ "изымается" из атмосферы.

Исследователи определили, как изменилось количество осадка, содержащего углекислый газ, в реке Ливу (LiWu) в Тайване после прохождения бури. Согласно их данным, от 80 до 90 процентов содержащего углекислый газ материала поступило в реку именно из-за ливней. Всего за 14 часов в реку попало пять тысяч тонн органических веществ, являющихся источником диоксида углерода. Несмотря на такое свойство ураганов, они не могут стать панацеей от глобального потепления, одним из "виновников" которого считается углекислый газ. Хотя повышение содержание этого парникового газа провоцирует ураганы и тайфуны, они не могут снизить содержание CO2 до "безопасного" уровня.

Ураган - тропический смерч

Слово "смерч" имеет греческое происхождение: оно означает "кольцо змеи", этим подчеркивается круговое вращение воздуха в смерче. Слова "вихрь" и "ураган" на языках аборигенов островов Карибского моря и Центральной Америки и, соответственно, жителей Юго-Восточ-ной Азии означают "сильный ветер"-явление, особенно характерное для этих огромных бурь тропических стран.

Тайфуны обычно называют человеческими именами. Вначале это были только женские имена, теперь когда их стало не хватать, в ход пошли мужские. Эта традиция возникла в начале 40-х годов нашего столетия. Поначалу это была неофициальная терминология у метеорологов ВВС и ВМС США, применявшаяся для удобства обмена информацией об ураганах, обнаруживаемых на картах погоды, и облегчения передачи такой информации при прослеживании движения ураганов,- это помогало избежать путаницы и сокращало текст радио-и телеграфных передач. 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 самую процедуру присвоения имен. Так, первый тайфун 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. С 1979 года тропические циклонам начали присваивать и мужские имена.

Большинство районов зарождения тропических циклонов находится в пассатной зоне, между 10 и 20-м градусами широты в обоих полушариях Земли над теплыми участками поверхности океана, где температура воды достигает 28С. Ниже 5 широты тропические циклоны не встречаются - вблизи экватора практически отсутствует отклоняющая сила вращения Земли, воздействие которой необходимо для устойчивого кругового движения воздуха, характерного для циклонов.

В среднем на Земле возникает в год около 120 тропических циклонов. Эта цифра еще четверть века назад показалась бы невероятной: в прошлом, когда не было метеорологических искусственных спутников Земли, более половины тропических циклонов оставались не замеченными, так как возникают они по большей части над открытым океаном, где лишь изредка встречаются острова и нет развитой сети метеорологических станций, фиксирующих каждый случай их возникновения.

Представление о распределении тропических циклонов над различными участками океанов в обоих полушариях Земли дает таблица, данные которой следует рассматривать как приблизительные - от года к году в разных районах повторяемость тропических циклонов может колебаться в широких пределах, хотя общее их количество ежегодно остается примерно одинаковым.

Чаще всего тропические циклоны возникают в начале осени или в самом конце лета, когда температура воды на поверхности океана самая высокая. Они редко бывают зимой и практически не встречаются весной. Приблизительно соотношение между количеством тропических циклонов, возникающих осенью, летом и зимой, может быть выражено соответственно цифрами 20:10:1. Другими словами, осенью тропические циклоны возникают примерно в два раза чаще, чем летом, а зимой - в десять раз реже, чем летом.

В 80-е годы тропических циклонов было немало. Так, в 1980 году только в течение августа и сентября 1980 года в северном полушарии было отмечено четыре случая развития тропических циклонов и в южном полушарии - один случай, из них два - ураганы в Карибском море и три - тайфуны в Тихом океане.

Вихрь Аллеи отмечен в начале августа у берегов Республика Гаити и Ямайки. Скорость ветра в нем достигала 70 м/с. Второй вихрь, Эрмина, наблюдался в 20-х числах сентября у северного побережья Гондураса, а также у берегов Мексики и Гватемалы. Скорость ветра в нем достигала 30 м/с.

Ураган Орхид возник в западной части Тихого океана и 11-12 сентября пронесся над Японскими островами и Южной Кореей, причинив там значительные разрушения и вызвав наводнения. Влияние этого вихря сутками позже стало ощутимым в Хабаровском и Приморском краях и на Сахалине. Наблюдались сильные дожди и ветер, скорость ветра местами достигала ураганной (33 м/с). Примерно через месяц, в середине октября, еще один ураган пришел на Японские острова Кюсю и Сикоку с юга, нарушив временно не только воздушное, но и железнодорожное сообщение.

В начале третьей декады сентября в юго-восточной части Тихого океана возник вихрь Кэй, в центре которого скорость ветра достигала 30-40 м/с.

Были тропические циклоны и в последующие годы, как в северном, так и в южном полушарии. Очень разрушительными оказались, в частности, тропические циклоны Эйлена, обрушившийся 10 января 1983 года на Коморские острова в Индийском океане, и Андри, причинивший большие разрушения на северо-западном побережье острова Мадагаскар в Индийском океане.

"Урожайным" на тропические циклоны был и 1985 год: в Южно-Китайском море за лето и осень этого года прошло семь тропических циклонов - тайфунов, вызвавших катастрофические наводнения и человеческие жертвы в прибрежных районах Вьетнама и КНР.

Один из тайфунов, Ли, проник далеко на север на Корейский полуостров и, превратясь в обычный смерч, принес с собой в середине августа обильные дожди на территорию Советского Приморья.

Еще один ураган 10-12 сентября уничтожил треть урожая фруктов и причинил ущерб около 90% посевных площадей на японском острове Хонсю.

В конце октября вихрь Салинг унес жизни более 60 жителей острова Лусон на Филиппинах и нанес ущерб более чем в 700 млн. песо крестьянским хозяйствам острова. Почти одновременно в другом полушарии, в Мексиканском заливе, возник еще один тропический смерч - тайфун Хуан, от которого сильно пострадали жители нескольких прибрежных штатов США, а месяцем позже - вихрь Кейт, вызвавший наводнения и значительные разрушения на севере Кубы и в США. Тайфун Кейт по интенсивности и размерам ущерба, причиненного о. Куба и побережью полуострова Флорида, оказался одним из самых свирепых за последние 50 лет; порывами ветра и набегающими на берег океанскими волнами были разрушены многие тысячи домов, из зон бедствия пришлось эвакуировать более миллиона человек, были и человеческие жертвы.

Проявления

Вихревое движение жидкостей и газов широко распространено в природе. Вихри на воде и в воздухе видел каждый. Однако даже полноценное определение этого движения трудно дать для неспециалиста, а неизученных особенностей в нём столько, что хватит ещё не одному поколению учёных. Метеорологи, занимаясь прогнозом погоды, постоянно имеют дело с гигантскими атмосферными вихрями.

Атмосферный тайфун – это атмосферное образование с вращательным движением около некоторого центра. Если к центру давление воздуха уменьшается, то такой ураган называется циклоном. Циклоны умеренных широт являются главными виновниками нашей плохой погоды. Но самый грозный и опасный класс атмосферных бурь – тропические циклоны. В разных регионах тропической зоны эти вихри называют по-разному. Эффектнее всего тайфуны выглядят на спутниковых снимках.

Ввиду того, что каждый отдельный вихрь потенциально очень опасен, метеорологи внимательно следят за ними с момента зарождения, обмениваясь полученной информацией. При таком обмене важно кратко и точно обозначить объект, поэтому ещё во время Великой Отечественной войны американские военные синоптики стали называть тайфуны короткими женскими именами в алфавитном порядке. Но тропических циклонов на Земле каждый год бывает более сотни, причём только около 60% из них именно тайфуны. Возникают они почти весь год – летом, осенью и зимой (в соотношении примерно 20: 10: 1), – поэтому возникли дополнительные требования к удобству хранения и каталогизации информации. Сейчас идентификация тропических циклонов каждого региона ведётся по строгим правилам с использованием стандартных списков имён, принятых Всемирной метеорологической организацией.

Все тропические циклоны и особенно тайфуны (обычно самые большие из них) страшны, если они выходят на населённое побережьеОт места возникновения он перемещается на запад, постепенно отклоняясь к северу. Угол поворота бывает разным, поэтому ураган может с примерно равной вероятностью либо пройти вдоль побережья и устремиться на северо-восток, чтобы в умеренных широтах превратиться в обычный смерч, либо выйти на побережье, и там, превратив всю свою мощь в разрушения, затухнуть, либо уйти в океан и постепенно исчезнуть там. Именно прогноз траектории урагана и представляет особую важность и сложность.

Ветер – это первый опасный фактор. Там, где они сгущаются, скорость ветра возрастает. Он так силён, что метеорологические приборы ломаются, и максимальные скорости ветра в большинстве случаев определены именно по характеру разрушений. Только в центральной части – «глазе» – ветер вдруг стихает. Но эта часть обычно очень мала по сравнению с диаметром самого бури.

Волнение – это второй опасный фактор. Поскольку энергия волн черпается из энергии ветра, то волнение затухает в зоне I, откуда вихрь уходит и где ветер ослабевает. Там направление перемещения смерча противоположно направлению ветра, вращающегося вокруг центра против часовой стрелки (в Северном полушарии). В зоне II, которая смещается вместе с вихрем, ветер силён, а волны могут разгоняться, далеко опережая сам ураган. Самые высокие и опасные волны в зоне III, где ветер наиболее силён из-за сложения скоростей вращательного и поступательного движений. Именно правая тыловая четверть вихря наиболее опасна для моряков.

Особенно ужасные события происходят, если выход урагана приходится на низкий равнинный берег. Такие географические условия характерны для Бангладеш, страны, на 90% представляющей собой болотистую равнину в дельте двух многоводных рек – Ганга и Брахмапутры. Перепады уровня воды в их низовьях только за счёт дождей доходят до 10–12 м. Тропический смерч 1970 г. погубил в Бангладеш более 300 000 человек.

Физика

Вихрь представляет собой самоорганизующуюся структуру в движущемся атмосферном потоке. Физика его очень сложна и далеко ещё не полностью изучена. «На пальцах» можно объяснить только самые основные особенности строения и образования этого тайфуна. Главное, чтобы в средней части тропосферы образовалась более тёплая, чем обычно, область. Этому особенно благоприятствует конвекция над огромными пятнами воды, имеющими температуру на 1–2 °С выше окружающей. Такие пятна иногда возникают и долго сохраняются в океане.

Поскольку в тёплом воздухе давление с высотой падает более медленно, чем в соседних районах, над тёплым ядром в верхней тропосфере образуется область повышенного давления, а под ним, у поверхности Земли (океана), давление оказывается пониженным. Под влиянием силы градиента давления в верхних слоях начинается отток воздуха от центра к периферии, а это приводит к потере массы воздуха в атмосферном столбе, и, в свою очередь, вызывает ещё большее понижение давления у поверхности под тёплой областью. Так у поверхности океана возникает сила барического градиента, направленная к центру области прогрева.

На вращающейся Земле силу барического градиента стремится уравновесить сила Кориолиса, и под действием этих сил около области пониженного давления возникает криволинейное движение воздуха по концентрическим траекториям, направленное (в Северном полушарии) против часовой стрелки. В таком движении возникает центробежная сила, возрастающая к центру. Баланс этих трёх сил возможен только на определённом расстоянии от центра. На этом расстоянии и формируется зона сильнейших круговых ветров. Более близкие к центру воздушные частицы отбрасываются центробежной силой к этой зоне изнутри. Более далёкие от центра, расположенные там, где центробежные силы меньше, чем сила градиента давления, подталкиваются к зоне сильных ветров.

Поскольку зона равновесия становится областью, куда стремится воздух с обеих сторон, втянутый туда поток начинает подниматься и охлаждаться. Водяной пар, содержащийся в притянутом воздухе, конденсируется и образует кольцо кучево-дождевой облачности и осадков вокруг центра тропического вихревой бури. Так возникает стена облаков, окружающая глаз бури. Скрытая теплота конденсации создаёт дополнительный нагрев, необходимый для дальнейшего понижения давления в нижних слоях тропосферы. В области центра, по краям которой воздух втягивается в стену, возникают компенсационные нисходящие токи, также способствующие дополнительному нагреву и дальнейшему падению давления. Давление по области глаза выравнивается, сила барического градиента уменьшается, и ветер стихает. Так формируется глаз вихря.

Воздух, втягиваемый в стену глаза от периферийной части урагана, собирает с поверхности океана испаряющуюся воду и приносит её к зонам подъёма, где она отдаёт тепло в процессе подъёма и конденсации. Так возникает почти неисчерпаемый источник энергии бури. После конденсации воздух, поднявшийся в стене, оказывается высоко над центральными областями вихря, в области высокого давления. Оттуда он растекается по верхним слоям атмосферы, унося избыточное тепло.

Важнейшие стадии эволюции урагана – от начала до максимального развития –вертикальные разрезы облачности, изобары приземного давления и изобары на высоте верхней части бури. Это очень упрощённое описание можно дополнить, используя многочисленные материалы, помещаемые в интернете, которые несложно найти на русском и особенно на английском языках.

На уровне, доступном школьникам, трудно сделать хорошие количественные оценки параметров тайфунов. Как показал акад. Г.С.Голицын, даже определение запасов энергии в них требует высочайшей квалификации. Тем не менее некоторые интересные расчёты можно сделать, представив небольшой вихрь в виде вращающегося цилиндра радиусом основания R = 3 • 105 м и высотой h = 12 км. Полезно отметить, что площадь основания такого цилиндра S0 = 3 • 1011 м2, а боковой поверхности Sb = 3 • 1010 м2, т.е. он напоминает блин. Эта форма характерна для всех крупномасштабных атмосферных бурь.

Метеорологи обычно используют в качестве параметра не высоту, а давление (в гектопаскалях), связанное с высотой законом гидростатики р = g h. Произведение средней плотности слоя атмосферы на высоту h представляет собой массу m атмосферного столба площадью сечения 1 м2. Давление на нижней границе вихря можно принять равным р0 = 1000 гПа, а на верхней рh = 200 гПа (это соответствует высоте 12 км). Тогда масса единичного столба в урагане вычисляется по формуле m = (р0 – рh)/g и равна примерно 8 • 103 кг/м2 (не забывайте переводить давление в паскали и округлять результаты до целых единиц!). Теперь можно вычислить массу урагана M = S0• m 2 • 1015 кг.

Зная массу, можно вычислить момент инерции бури I по отношению к вертикальной оси симметрии. Для цилиндра I = MR2/2 1025 кг • м2. По результатам наблюдений за радиусами областей с заданным значением скорости ветра в вихре можно оценить угловую скорость вращения воздуха = /R 5 • 10–4 c–1. Это примерно на порядок больше, чем значение вертикальной составляющей вектора угловой скорости вращения Земли в этих широтах 4 • 10–5 c–1. Таким образом, момент количества движения вихря I 5 • 1021 кг • м2/c.

Теперь можно оценить кинетическую энергию урагана E. Используя формулу для тела вращения, получим E = I 2/2 1018 Дж 1012 кВт • ч. Для сравнения полезно привести прогнозируемое значение энергопотребления всего мира в 2025 г.: 25 • 1012 кВт • ч.

Если принять полученную акад. Г.С.Голицыным оценку характерного времени восстановления запаса кинетической энергии в урагане (1 сутки, или 105 с), то мощность бури можно принять равной 1013 Вт. (Для сравнения: мощность одного агрегата Ленинградской АЭС равна 109 Вт.)

Можно оценить и источники энергии вихря – потоки явного и скрытого тепла от поверхности океана Qs и через боковую поверхность Qb. Первый источник оценим по охлаждению за сутки ( T = 2 °C) верхнего слоя океана толщиной hs = 50 м. Учитывая теплоёмкость Cв = 4 • 103 Дж • кг/град и плотность воды в = 103 кг/м3, получим Qs = вCвhs T 4 • 108 Дж/м2 за сутки. Это значит, что у основания выбранный ураган имеет источник питания мощностью 4000 Вт/м2, т.е. получает за сутки примерно 1020 Вт. Это больше, чем поступает на ту же площадь от Солнца.

Второй источник энергии урагана оценим, считая, что через боковую поверхность Sb с радиальной скоростью r = sin 12 м/с ( = 50 м/с – скорость ветра, 15° – примерный угол втекания) поступает масса водяного пара. Пусть q – средняя плотность водяного пара в воздухе бури, примерно равная 6 • 10–3 кг/м3. Тогда поток массы приблизительно равен Eb = Sbq r 109 кг/с. Если этот пар сконденсируется, а дождь равномерно распределится по основанию цилиндра, то скорость выпадения дождя составит Eb/(S0 в) 20 мм/ч (1 мм слоя осадков – это 1 кг воды). Это сильный ливень. При конденсации пара выработается мощность LEb 1015 Вт (L – скрытая теплота конденсации водяного пара), а за сутки вихрь получит энергию Qb = 1020 Дж, т.е. примерно столько же, сколько и от поверхности, несмотря на то, что площадь основания значительно больше боковой поверхности. Это потому, что скорость испарения во много раз меньше скорости горизонтального переноса пара в воздухе. Если сравнить поступающую энергию с кинетической, то можно видеть, что КПД вихря как тепловой машины низок. Это также характерно для других атмосферных систем, в которых большие потоки энергии рассеяны, а механическая работа по сравнению c ними очень мала.

Можно ли управлять ураганом? Люди постоянно стремятся направленно воздействовать на опасные явления природы и, в частности, на тропические циклоны. Например, предлагали подрывать их водородными бомбами. Но, даже не говоря об экологической недопустимости, подобные действия в конечном счёте могут быть абсолютно бессмысленными ввиду огромных энергетических запасов тропических циклонов.

Гораздо более интересными являются проекты тонких воздействий. К ним относятся рассеивание облаков, покрытие поверхности океана специальной тонкой биологически разлагающейся плёнкой для сокращения испарения, охлаждение поверхности океана айсбергами. Наконец, существуют проекты облучения эпицентра тайфуна микроволнами из космоса или рассеивания реагентов в ионосфере ракетами.

Однако, прежде чем приступить к управлению ураганами, необходимо научиться точно прогнозировать их маршрут и определять физические параметры, влияющие на поведение атмосферных бурь. Пока мы ещё в самом начале пути, но успехи компьютерного моделирования реакции тайфунов на мельчайшие изменения их первоначального состояния оказались весьма обнадёживающими.

Так, Росс Хоффман с коллегами (фирма «Исследования атмосферы и окружающей среды», США) провёл компьютерное моделирование разрушительных ураганов, неистовствовавших в 1992 г. Когда один из них, «Иники», прошёл прямо над гавайским островом Кауаи, погибли несколько человек, был нанесён огромный материальный ущерб, и целые лесные массивы сровнялись с землёй.

Если учесть несовершенство существующих методов прогнозирования, первый эксперимент моделирования имел неожиданный успех. Чтобы изменить путь «Иники», учёные выбрали место, в котором должен был оказаться ураган через определённое время. Затем составили изменённые данные возможных наблюдений в этом месте (в 100 км западнее острова) и загрузили эту информацию в компьютерную модель. Программа должна была рассчитать мельчайшие изменения основных параметров первоначального состояния бури, которые модифицировали бы его маршрут нужным образом.

Оказалось, что самые значительные преобразования коснулись первоначальных значений температуры и ветра. Типичные изменения температуры по всей сети координат составили десятые доли градуса, но самые заметные (повышение на 2 °С) оказались в нижнем слое к западу от центра смерча. Согласно расчётам, изменения скорости ветра составили 3,2–4,8 км/ч. В некоторых местах скорость ветра изменилась на 32 км/ч в результате незначительной переориентации направления ветра вблизи центра вихря.

Хотя обе компьютерные версии тайфуна «Иники», первоначальная и с внесёнными возмущениями, казались идентичными по структуре, небольших изменений ключевых переменных было достаточно, чтобы виртуальный тайфун развернулся за 6 ч на запад, а потом двинулся прямо на север, оставив остров Кауаи нетронутым. Относительно малые искусственные преобразования начальной стадии урагана были обсчитаны с помощью системы нелинейных уравнений, описывающих его деятельность, – через 6 ч вихрь «пришёл» в назначенное место.

О тропических циклонах написано очень много. Существует несколько очень хороших научно-популярных книг; есть учебные, демонстрационные сайты в интернете. Желающие могут найти множество сведений, не упомянутых здесь.

Тайфуны - опасное явление природы. Отдельно нужно рассказать о таких явлениях, как тайфуны. Это тоже атмосферные вихри, но порождаются они тропическими циклонами. Смерч - 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 смерч образуется там, где поверхность воды имеет высокую температуру (27оС и выше), превышающую температуру прилегающего воздуха на 2-3оС 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 вихревой бури 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 смерч превратился в ураган. Такова упрощенная схема образования бури.

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 вихря дождевые облака, несущие огромное количество воды. Принесённые бурей 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 Китайской Республики 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 "вихрь" 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 смерч набирает ураганную силу и превращается в ураган. 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 смерч, 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.

Как тайфуны получают имена

Обычай называть тайфуны и ураганы женскими именами возник совсем недавно. Раньше они получали свои названия бессистемно и случайно. Тайфун называли именем святого, в день которого это произошло, или он получал название по местности, которое больше всего от него пострадала. Иногда сама форма развития тайфуна определяла его название. Так, например, получил свое имя тайфун "Булавка" №4 за 1935 год, форма траектории которого напоминала булавку. Известен оригинальный метод присвоения имён ураганам одного австралийского метеоролога. Он использовал своё служебное положение для профессиональной мести отдельным членам парламента, которые отказались голосовать за займы на метеоисследования, и называл тайфуны их именами.

Японское метеорологическое агентство, приняв систему женских имён, общую для метеорологии Японии и Америки, позднее от неё отказалась. Это поясняется тем, что японцы очень ревниво относятся к вопросам своей национальной самобытности. В этой стране понятия "женщина" символизирует существо тихое и смирное. А вихрь - это страшное чудище. Японцы обозначают тайфуны цифрой, которая указывает на возраст и порядковый номер. Например, 9115 - это 15-й ураган 1991 года. Тем не менее, в японских изданиях, которые выходят на английском языке, всегда после цифры в скобках указывается женское имя из американской номенклатуры.

Алиса, Клара, Шарлотта... 84 женских имени входят в постоянный список названий тайфунов северо-западной части Тихого океана. Расположены эти имена по порядку согласно английскому алфавиту, который американские метеорологи используют для обозначения тайфунов. Азбука здесь повторяется 4 раза. Причём имена подобраны короткие, которые легко запоминаются. Каждому новому буре присваивается очередное по списку имя. Когда все имена заканчиваются, список повторяют снова. Первыми узнают о возникновении тайфунов пилоты ВВС США, которые базируются на острове Гуам, наибольшем из Марианских островов, на котором находится Объединённый центр предупреждения о тайфунах. На самолётах, оснащённых радиолокатором, зондами, приборами для измерения давления, температуры, влажности, они отправляются на разведку, а обнаружив вихрь, залетают в него, чтобы провести необходимые исследования. В результате Гуамский центр получает точные координаты урагана, данные про его строению, скорости и пути передвижения. Центр предупреждает о вихре, подавая сигналы тревоги в пространстве Тихого океана - 850 тысяч квадратных километров. Имя очередного, даже ещё не возникшего, бури в Объединённом центре на Гуаме знают все - его берут из постоянного списка и вешают на доску объявлений.

Тропические циклоны (тайфуны)

Это относительно небольшие, но ярко выраженные циклоны, приносящие порой неисчислимые бедствия. От обычных внетропических циклонов они отличаются меньшими размерами (сотни км, редко более 1000 км в поперечнике), более сильными ветрами, обильными ливневыми дождями и грозами. В центре вихря атмосферное давление воздуха колеблется в широких пределах, при этом минимальное давление достигает 875 — 900 гПа, что значительно ниже, чем в обычных циклонах. Абсолютный минимум давления – 870 гПа – был зафиксирован в супертайфуне "Тип", оказавшем влияние на Сахалинскую область в октябре 1979 г. Скорость ветра достигает 35–50 м/сек. Максимальная скорость ветра в наиболее мощных тропических циклонах 90 — 100 м/с. В центре тропического смерча обнаруживается безоблачная зона затишья – глаз тайфуна. Это своеобразная воронка в центре мощного атмосферного урагана. Её диаметр колеблется от 20 до 50 км. Ветер в тропическом смерче порождает очень большие волны, распространяющиеся от центра вихревой бури. По мере продвижения смерча наложение волн друг на друга образует исключительно хаотичное волнение, в особенности позади глаза вихря. При приближении к берегу, тайфун образует громадные волны океанской воды, высота которых может превышать 4 метра. Над открытыми районами океана мощный вихрь разгоняет волны более 15 метров высотой. Когда такие волны набегают на берег, они вызывают обширные наводнения. На суше опасность наводнений возникает из-за ливневых дождей.

На земном шаре несколько районов являются очагами зарождения тропических циклонов: Карибское море и Большие Антильские острова в Атлантическом океане; Бенгальский залив, Аравийское море и район Маскаренских островов в Индийском океане; Южно-Китайское море и район Филиппинских островов, острова Новые Гибриды – Самоа в Тихом океане. Циклоны, возникающие в Атлантическом океане, носят название ураганов. В Юго-Восточной Азии и на Дальнем Востоке их называют тайфунами: "Тай Фын" в переводе с китайского - означает большой ветер.

Тайфуны или ураганы возникают в тропических широтах над океанами преимущественно осенью. Благоприятные условия для их возникновения: — температура поверхности океана выше 27°, наличие облачных скоплений и достаточно мощный слой влажного неустойчивого воздуха. В развитии тропических циклонов решающую роль играют динамические процессы, вызванные подъемом теплого и влажного воздуха над прогретыми районами океана. В год на земном шаре образуется около 80 тропических циклонов, из них около 30 % возникают в Тихом океане. На Сахалинскую область ежегодно оказывают влияние от 1 до 8 тайфунов. Но случаются отдельные годы, когда тайфуны не выходят в умеренные широты. В своем развитии тропические циклоны проходят несколько стадий - тропическая депрессия, скорость ветра не превышает 17 м/с, давление в центре вихревой бури понижается до 1000 гПа. Лишь около 10% тропических депрессий получают дальнейшее развитие;тропический шторм, скорость ветра от 17 до 24 м/с или сильный тропический шторм, скорость ветра от 25 м/с до 32 м/с. Разрозненные очаги облаков и осадков образуют систему узких полос дождя, имеющих вихревую структуру, но охватывающих еще небольшую область. Эта стадия может продолжаться несколько суток, но иногда носит и "взрывной" характер, когда за 12 ч возникает хорошо выраженный тайфун с глазом тайфуна;тайфун или вихрь, ветер усиливается до 33 м/с и более, давление в центре смерча падает до минимальных значений, а затем начинает расти. Радиус вихревой бури достигает максимальных размеров, характерных для той или иной акватории. Тихоокеанские тайфуны – самые крупные из тропических циклонов, их диаметр в среднем составляет 600 — 800 км (для ураганов Атлантики – 400 км). В западной части Тихого океана тайфуны с минимальным значением давления ниже 900 гПа иногда называют "супертайфунами". Такие тайфуны обладают огромной разрушительной силой. К счастью число таких "супертайфунов" за всю историю наблюдений весьма невелико.

Траектории тайфунов связаны в основном с расположением субтропических областей высокого давления над Тихим океаном. Первоначально тайфуны движутся вдоль южной периферии антициклона медленно на запад. Затем часто поворачивают на север, огибая антициклон, и далее перемещаются в северо-восточном направлении, значительно увеличивая скорость. Разрушение тайфунов почти всегда связано с их удалением от источников тепла и влаги. Выходя на территорию Поднебесной, они вызывают огромные разрушения, но быстро разрушаются и сами, поскольку прекращается поступление тепла и влаги и возрастает трение на поверхности суши. Тайфуны, поворачивающие на северо-восток, начинают двигаться в более холодные районы океана и постепенно затухают. Часть тайфунов регенерируют на полярном фронте, вызывая значительное ухудшение погоды на российском Дальнем Востоке. Средняя продолжительность существования тайфунов составляет около 7 суток, а наибольшая продолжительность их жизни (до 18 дней) отмечается при выходе в умеренные широты и превращении в обычные внетропические циклоны.

Тропическим циклонам, в отличие от обычных, присваивают имена. Начало этой традиции было положено в XVI — XIX вв, когда. тропические циклоны на испанских островах Карибского моря называли по имени того святого, с чьим днем, по католическому календарю, совпадало их опустошительное нашествие. Так, известен громадными разрушениями тайфун Санта-Ана на о. Пуэрто Рико 26 июля 1825 г. Иногда они получали имя той местности, в которой они особенно отличились. Надолго останется в памяти японцев ураган залива Исеноуми (сентябрь 1959 г.), разрушивший г. Нагоя и унесший 5 тыс. человеческих жизней.

С 1953 г. в Бюро погоды США на каждый сезон ураганов стали составлять список женских имен, которыми называли вновь возникающие тропические циклоны Атлантического океана. Вскоре алфавитные списки женских имен были введены американцами и для тихоокеанских тайфунов. С 1978 г. в списках тайфунов женские имена чередуются с мужскими. Каждому вихрю (урагану), образовавшемуся в данном календарном году, кроме имени, присваивается порядковый номер и двухзначная цифра года. Например, цифровое обозначение 1298 означает, что это двенадцатый вихрь, возникший в 1998г.

Тропические циклоны вызывают огромные разрушения и колоссальные ущербы. Так, в 1954 году в Японии ураган "Мария" лишил крова около 100 000 человек. Большой паром "Тоя-Мару", на борту которого находилось 1220 пассажиров, затонул в течение нескольких минут, спаслось лишь 155 человек. В июне 1972 года тайфун "Агнесс" вызвал мощное наводнение в США, ущерб от которого составил 3 миллиарда долларов.

Наибольший ущерб, приносимый тайфунами на российский Дальний Восток, связан с ураганными ветрами и обильными осадками, являющимися причиной сильных, порой катастрофических наводнений.

Тайфун "Джорджия" обрушился на юг Сахалина 18–19 сентября 1970 г. За считанные часы выпала месячная норма осадков, на реках вода поднялась на 5 м, были затоплены посевы, погибло большое количество скота, размыты автомобильные и железные дороги. Ураганный ветер привел к массовым разрушениям ЛЭП. Имелись человеческие жертвы.

Вихрь "Филлис" двигаясь с Тихого океана на северо-запад, 5–6 августа вызвал в южных и центральных районах Сахалина катастрофическое наводнение. Вода в реках поднялась на 6,5 м, наблюдались оползни и селевые потоки. Положение усугублялось штормовыми юго-восточными ветрами, вызывающими нагон морской воды на побережьях заливов Анива и Терпения. Наводнение вызвало человеческие жертвы, более двух тысяч семей остались без крова. Особенно пострадали Анивский, Смирныховский и Поронайский районы. Урожайным на мощные тайфуны выдался 2002 г. С 11 по 15 июля вихрь "Чатаан" и тропическая депрессия "Нерри" вызвали очень сильные дожди на юге Сахалина, селевые потоки, оползни. Были размыты дороги, подтоплены дома. 2 сентября ураган "Руса" принес сильные ливни на юг Сахалина. Вода в реках поднялась на 2,5–4,5 м. Было подтоплено 449 домов, разрушено 9 мостов. В Невельском районе сошло 80 селей.

2–3 октября вихрь "Хигос" смещаясь с Японии, пересек южную часть Сахалина и вызвал очень сильные дожди и штормовые ветры. В результате многочисленных аварий на ЛЭП отсутствовала электроэнергия в двадцати населенных пунктах, размыты автодороги. В заливе Терпения затонуло судно. В Южно-Сахалинске сильным ветром повалило более 1000 деревьев, от их падения пострадали несколько человек.

Ввиду значительного ущерба, причиняемого тропическими циклонами, в странах, подверженных их влиянию, существуют службы оповещения и предупреждения о надвигающейся опасности. В соответствии с данными Всемирной метеорологической опасности своевременное предупреждение о стихийных явлениях способно обеспечить до 10% сокращения ущерба. Конечно, непреложным элементом любой такой службы является метеорологический прогноз, перемещения тропического смерча и выхода его на сушу, а также основных параметров шторма: минимального давления в его центре, максимальных ветров, режима осадков, штормового нагона. В настоящее время информация, получаемая со спутников погоды, позволяет легко обнаруживать ураганы и прослеживать пути их перемещения над океанами, специальные службы оповещают об образовании угрожающего бури и при его приближении выдают штормовое предупреждение.

Земле угрожают ураганы, тайфуны и торнадо

Интенсивность ураганов и тайфунов будет увеличиваться, если температура на Земле продолжит расти. К такому выводу пришли климатологи из Университета Мичигана, построившие математическую модель движения воздушных потоков.

Разработанная учеными модель предсказывает, что увеличение температуры вблизи земной поверхности на каждые два градуса повысит интенсивность ураганов на несколько процентов. Интенсивность наиболее сильных ураганов может увеличиться на десять процентов. Работа ученых опубликована в журнале Tellus A. Модель, построенная Нилтоном Ренно (Nilton Renno) и его сотрудницей Натальей Андроновой, основана на уравнении Бернулли. Это уравнение, которое Даниил Бернулли вывел в XVIII веке, объединяет законы механики Ньютона с законом сохранения энергии и объясняет, в частности, как возникает подъемная сила, необходимая для полета птиц или самолетов. Согласно уравнению Бернулли, давление со стороны текучей среды (жидкость или газ) падает с увеличением скорости потока этой среды. Уравнение включает несколько переменных, которые опускаются при применении уравнения для расчета многих процессов. Для построения модели Ренно учел обычно опускаемые переменные. Созданная модель помогла объяснить образование спиральных полос выпадения осадков и облаков, являющихся предшественниками торнадо. Кроме того, по словам исследователя, модель позволила обобщить признаки атмосферных бурь и объяснить некоторые их физические характеристики. Результаты, полученные Ренно, подтверждают некоторые ранее проведенные исследования, которые показали, что за последние 50 лет сила ураганов возросла параллельно с увеличением температуры поверхности океанов. С другой стороны, в мае 2008 года в журнале Nature Geoscience была опубликована статья, авторы которой утверждали, что созданная ими модель не связывает глобальное потепление с увеличением числа ураганов. Ренно, принимающий участие в проекте полета зонда "Феникс" на Марс, применил свою модель для расчета интенсивности пылевых штормов на полюсе Красной планеты. Согласно его расчетам, скорость ветра в том районе Марса, где сел "Феникс", превышает 320 километров в час.

Как приручить ураган

Ураганы, возникающие и развивающиеся в тропической части Тихого океана, называются тайфунами. Ураганы Индийского океана тоже относят к тайфунам (впрочем, называют их и циклонами). Основное различие между тихоокеанскими тайфунами и атлантическими ураганами заключается в их размерах: тайфуны обычно охватывают значительно большую площадь, чем ураганы. Скорости ветра в тайфунах достигают, по-видимому, 100 м/сек.

В сентябре 1959 года вихрь «Вера» нанес Японии убытки на сумму более 1,2 миллиарда долларов. Погибло и пропало без вести около 5 тысяч человек, и почти 36 тысяч японцев получили ранения. Было разрушено более 140 тысяч зданий. Таких примеров в судьбе жителей Тихоокеанского побережья островов, к сожалению, немало.

Тайфуны, возникающие в северо-западной части Тихого океана, являются наиболее мощными тропическими циклонами. Они несут в себе огромные запасы воды. Отмечены случаи ливней с интенсивностью осадков 302 миллиметра в час. Нетрудно подсчитать, что за сутки слой воды достигает 7,2 метра. Вот почему тайфуны вызывают сильные наводнения, землетрясения, штормовые нагоны, оползни, обвалы.

Мощность супертайфуна приравнивается к мощности водородной бомбы приблизительно в двести мегатонн, а энергия, расходуемая таким вихрем за время своего существования, в несколько раз больше этой гигантской величины. Можно ли необузданную силу природы приручить, заставить работать не во вред, а на благо людям? В нынешний век развития прогресса эта задача вполне реальна.

Представим себе такую картину недалекого будущего. На востоке нашей страны созданы радиолокационная и авиационная службы слежения за тайфунами, выходящими на районы Советского Дальнего Востока. Снимки с искусственных спутников Земли точно определяют «глаз урагана», возможную траекторию смещения тропического вихревой бури, его мощность при выходе на материк. Постоянно действующий отряд авиаразведчиков тайфунов на специально оборудованных самолетах с большим радиусом действия поднимается по тревоге в воздух...

Уже сегодня ясно, что снизить материальный ущерб от тропических циклонов можно только путем искусственного воздействия на их облачные системы, управляющие процессом развития тайфунов и ураганов. Задача — ослабить силу ветра, превратить ураган в более слабый тропический смерч. Практически это будет выглядеть примерно так. Самолет приближается к циклону. В кольцевой зоне его сосредоточены мощные кучево-дождевые облака. Но в центральной части радиусом 20—30 километров вообще тихо и солнечно. Это так называемый «глаз вихря». Ширина же штормовой зоны — 80—100 километров. Нужно расширить «глаз тайфуна» и всю штормовую зону. В правую, по направлению движения, часть бури с самолетов или ракет выбрасывается йодистое серебро, твердая углекислота или другие химические реагенты. Это вызывает развитие кучево-дождевых облаков. Реагенты, являясь искусственными ядами конденсации, стимулируют фазовый переход воды из газообразного состояния в жидкое или из жидкого в твердое. Высвобождается скрытая тепловая энергия, часть которой расходуется на развитие новых облаков.

Частицы йодистого серебра очень быстро разносятся ветром и вызывают образование множества ледяных кристаллов. Происходит саморазвивающаяся цепная реакция. Процесс образования льда из влажного воздуха сопровождается выделением большого количества тепла. Нагретый воздух устремляется вверх. Стена облаков, окружающая «глаз урагана», разрушается, а на некотором удалении от нее возникает новая. Так центральная часть бури расширяется, теряет свою силу. А вызванный искусственным путем дождь обезвоживает облака, и они рассеиваются. В практике отмечалось, что активное воздействие на ураганы приводило к уменьшению скорости ветра на 10—15 процентов, а «глаз вихря» расширялся на 18—20 километров.

Есть и другие методы воздействия на ураганы – в частности, рассеивание угольной пыли на периферии тайфунов. Находясь во взвешенном состоянии, пыль поглощает солнечную радиацию и вызывает «перегрев» части смерча, что приводит к уменьшению температурного градиента между «глазом тайфуна» и периферией вихревой бури. Перспективными являются методы воздействия на ураганы, основанные на уменьшении передачи скрытой теплоты путем охлаждения водной поверхности. Можно также изменить траекторию бури в сторону холодного течения или в места с более холодной поверхностью океана. Представляют интерес и методы воздействия на крупномасштабные элементы циркуляции, влияющие на эволюцию и динамику ураганов. Например, если разрушить над тайфуном тропосферный антициклон, то это вызовет отток воздушных масс из вихря.

Наибольший ущерб от тайфунов, выходящих на районы Дальнего Востока нашей страны, связан с выпадением интенсивных осадков. Чтобы избежать наводнений, целесообразнее всего, думается, отклонить траекторию движения тайфунов от населенных районов и «выжать» влагу из смерча в безопасном месте.

Технические средства — самолеты с генераторами химических реагентов, ракеты наземные и установленные на научно-исследовательских судах. При приближении тайфунов к гористым берегам Приморья, Сахалина и Хабаровского края их симметрия резко нарушается. Особенно большие ливни проходят тогда, когда тайфуны приближаются к районам Советского Дальнего Востока по траекториям с юга на север и с юго-востока на северо-запад.

Подходя к островам или материку, вихрь вызывает штормовые приливы, нагоны воды. Наиболее высокие приливы наблюдаются в узких и длинных бухтах, когда время прохождения центра урагана совпадает со временем полной воды. Гидрологическая ситуация минувшего лета, когда тайфуны вызвали катастрофические паводки, селевые потоки, оползни,' убедительно показала, что дальневосточным ученым надо глубже исследовать эти явления природы.

Целесообразно создать в крае научно-экспериментальный полигон по изучению воздействий интенсивных атмосферных осадков ураган ного и фронтального происхождения на природные процессы — переувлажнение, выщелачивание и смыв почвы, эрозионно-оползневые явления, наводнения и русловые деформации.

Авиационная и радиолокационная службы слежения за тайфунами наряду с метеорологическими спутниками, вычислительным центром, системами связи, обработкой информации явятся одними из компонентов автоматизированной системы оповещения и предупреждения тайфунов на Советском Дальнем Востоке.

Недалеко то время, когда ученые найдут способы управления тайфунами и поставят на службу человечеству колоссальные запасы энергии тропических циклонов.

Учёные придумали, как управлять ураганами

Они обещают, что вскоре смогут ослаблять ураганы и изменять их маршруты, отводя от крупных городов. Правда, юристы предупреждают: метод не всем придется по душе. Вместе с благодарностью учёные будут получать исковые заявления от обитателей населенных пунктов, пострадавших от тайфуна, маршрут которого заведомо изменялся человеком.

Как известно, каждый год над тропическими морями проносятся атмосферные вихри, скорость ветра в которых зачастую превосходит 120 км/ч (33 м/c). Они образуются, когда нагревшийся над океаном влажный воздух поднимается в верхние слои атмосферы, где царят менее высокие температуры. Там пары воды конденсируются и превращаются в дождевые облака, тепло освобождается, переходит в кинетическую энергию и образует спираль из дождя и ветра.

Чем больше разница температур между нижней и верхней границей бури и чем уже центр, тем больше сила ветра. Оказавшись над сушей, тайфун теряет поддерживающий его существование источник теплой воды и быстро ослабевает, успев, впрочем, принести серьёзные разрушения.

Ураганы - тропические циклоны со скоростью ветра более 64 узлов (120 км/ч или 33 м/c), вращающиеся против часовой стрелки (если смотреть сверху) в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном. В Северном...

Попытки борьбы с разбушевавшейся стихией предпринимались учёными с 60-х годов XX века. Именно тогда американские исследователи впервые попробовали укротить ураганы с помощью искусственного создания облаков. Исходя из информации о том, что ураганы получают большую часть энергии из тепла, которое освобождается при конденсации водяных паров над океаном и образовании дождевых облаков, эксперты научно-консультативной комиссии Project Stormfury провели серию экспериментов, в ходе которых они пробовали замедлить развитие этих атмосферных бурь.

Снизить мощь ураганов планировалось за счет увеличения количества выпадающих осадков в первой полосе дождей, которая начинается за так называемой стеной глаза вихря – скоплением облаков и сильных ветров, окружающих область затишья в центре тропического вихревой бури.

Для создания искусственных облаков учёные сбрасывали с самолетов йодистое серебро. Частицы этого вещества, как надеялись метеорологи, должны были стать центрами кристаллизации охлажденного водяного пара, который уже успел подняться в холодные верхние слои атмосферы. Таким образом, облака должны были формироваться на порядок быстрее, а в ходе формирования они, естественно, должны были поглощать тепло и влагу с поверхности океана. Другими словами, дополнительные облака, по мысли учёных, расширяли зону затишья, где господствуют слабые ветра и наблюдается ясное или почти ясное небо. Сила самого тайфуна ослабевала.

Первые результаты подобного воздействия на атмосферные вихри оказались успешными.

Однако в ходе последующих исследований эксперты выяснили, что метод уменьшал интенсивность ураганов не более чем на 30%. Таким образом, изобретение было признано неэффективным.

До недавнего времени некоторые специалисты предпочитали заявлять, что эффективным методом борьбы с ураганами стоит признать пассивные методы обороны, такие как, например, постройка низкоэтажных зданий, укрепление дамб и прочее. Что же касается управления ураганами, то, по словам экспертов, оно возможно только на начальных стадиях формирования, а также в том случае, если люди научатся стимулировать появление ураганов вдали от населенных пунктов или смогут организовать более частое возникновение атмосферных бурь, каждый из которых будет при этом слабее.

Ураганоподобные шторма называются разными именами в разных частях мира. Например, название «вихрь», происходящее от имени бога ветров в мифологии американских индейцев, дается системам, развивающимся...

Между тем все перечисленные предложения учёных касались превентивной борьбы со стихией, однако, как оказалось в 2005 году, ни одна из возможных защитных мер не спасла Новый Орлеан от бури «Катрина». Именно тогда, в 2005 году, команды учёных из Массачусесткого технологического института (MIT) и Еврейского университета в Иерусалиме, работавшие независимо друг от друга, начали работу над созданием компьютерных моделей, демонстрирующих, каким образом можно изменить направление движения вихря, а также ослабить силу атмосферного тайфуна. Испытания моделей завершились лишь сейчас.

Как рассказал один из участников проекта Массачусесткого технологического института Моше Аламаро в интервью The Sunday Telegraph, ему и его коллегам удалось смоделировать на компьютере схему изменения траектории движения урагана.

Согласно методу, разработанному Аламаро и другими исследователями, в близкое к температуре замерзания облако пара, находящееся уже в верхней точке бури, с помощью самолета распыляются частицы углерода. В качестве «краски» предприимчивые американцы предлагают использовать сажу, а также побочные продукты от производства автопокрышек. Как отмечают авторы модели, темные частицы аккумулируют на себе часть солнечного тепла. В результате температура в облаке повышается, а скорость ветра падает. Исследователи отмечают: еще большие изменения можно вызвать, если попробовать нагреть облака, располагающиеся над центром вихря, с помощью микроволн со спутников.

«Если все манипуляции проводить в правильном месте и в правильное время, можно повлиять на силу тайфуна», – отметил Аламаро.

На данный момент исследователи смогли провести только компьютерное моделирование своего метода на примере наиболее сильных ураганов, однако, как отметил проводивший тестирование коллега Аламаро, Росс Хоффман, результаты уже этого промежуточного этапа проверки работы показали, что изменение скорости ветра действительно может довольно сильно повлиять на маршрут атмосферных бурь.

«Немного подталкивая тайфун то с одного, то с другого бока, мы сможем поменять траекторию его движения», – рассказал Аламаро, подчеркнув, что учёные не собираются останавливаться на стадии проведения компьютерных экспериментов и планируют в скором времени опробовать свой метод на настоящем небольшом урагане.

Тем временем коллеги и конкуренты американских специалистов из Еврейского университета Иерусалима под руководством Даниэля Розенфельда буквально месяц назад, во время конференции в Триесте, представили свой метод ослабления ураганов.

В отличие от способа своих американских коллег израильские специалисты решили не «разогревать» верхушку бури, а «охлаждать» основание потока. Учёные предложили проводить своеобразную бомбардировку дождевых облаков микроскопическими частицами пыли. В результате такого «посева» мелкие частицы крайне быстро абсорбируют воду, однако образовавшиеся капли будут, по мнению исследователей, слишком малы для выпадения в виде осадков и поднимутся вверх, где испарятся. Подобный процесс приведет к охлаждению воздуха у основания вихря, а значит, и к снижению скорости тайфуна и изменению направления его движения.

Впрочем, несмотря на весь оптимизм метеорологов, юристам уже пришлось указать на некоторые негативные последствия их открытий.

Дело в том, что даже изменение маршрута бури не означает, что никто не пострадает от стихии. Разумеется, оказавшийся над сушей и контролируемый людьми вихрь быстрее ослабнет, однако дать стопроцентную гарантию, что тайфун не заденет в результате ни один даже самый мелкий населенный пункт, не может ни одна из групп учёных. А это означает, что любое вмешательство в течение вихря может вылиться в многочисленные исковые заявления, которые пострадавшие смогут предъявлять учёным, мотивируя это тем, что теперь именно учёные-метеорологи, которые «вели» вихрь до суши, ответственны за разрушения, а не стихия.

Дальновидные американцы уже наняли специалиста по рискам, кроме того, обратились к властям с просьбой внести изменения в текущее законодательство США, а также оформить специальное международное соглашение, регламентирующее поведение соседних государств в подобных ситуациях.

Источники

Чрезвычайные ситуации и защита от них. Сост. А.Бондаренко. Москва, 1998 г.

Чрезвычайные ситуации.Энергия: экономика, техника, экология, 2000 г.

1999 г.

Причины и последствия стихийных бедствий и катастроф.

Мешков Н. Основы безопасности жизни. 1998 г.

Проблемы безопасности при ЧС. 1999 г.

Книга «Стихийные бедствия» из цикла: «Что есть что». Власов и др.

propogodu.ru - Погода в мире

znaniya-sila.narod.ru – Информационный портал