5.1. Общая характеристика опасных процессов в атмосфере Сильные ветры, значительные перепады атмосферного давления и большое
количество осадков могут вызвать разрушения и человеческие жертвы. Опасные
атмосферные явления связаны с возможностью образования циклонов, ураганов и
торнадо, кинетическая энергия Е которых дана в таблице 5.2.
Таблица 5.2
Энергия катастрофических атмосферных явлений
Опасные явления Е, Дж Пылевые смерчи
4·10
7
Торнадо
4·10
10
Шквалы
4·10
12
Ураганы
4·10
16
Циклоны
4·10
17
Опасные атмосферные вихри. В порядке уменьшения энергии и размеров к ним
относятся циклоны, тайфуны, шквалы, смерчи (торнадо). Они зарождаются вокруг
мощных восходящих потоков теплого влажного воздуха (циклоны и тайфуны – над
океанами), быстро вращаются против часовой стрелки в Северном и по часовой стрелке в
Южном полушариях, при этом смещаются вместе с окружающей воздушной массой. По
пути в благоприятных условиях подпитки влагой они могут усиливаться, но раньше или
позже теряют энергию и гаснут.
Циклон – общее название вихрей с пониженным давлением в центре. Это вихревое
движение вызывается сочетанием двух сил:
- контрастом между низким давлением в центре или осью атмосферного давления и
повышенным давлением вокруг него;
- силой Кариолиса, которая представляет собой стремление любого движущегося
тела на Земле или на ее поверхности отклоняться в сторону из-за вращения Земли. В
Северном полушарии отклонение идет вправо от направления движения, а в Южном –
влево. Сочетание этих двух сил образует циклоническую модель.
Особенности систем низкого давления способствуют усилению разрушительных
сил центра циклонов. На движущийся над земной поверхностью воздух оказывают
влияние рельеф местности и встречающиеся на его пути предметы. Например,
непосредственно на земной поверхности и близ нее существует сила трения, которая
заставляет потоки воздуха завихряться внутрь к области низкого давления. Это создает
циклонические формы. Они компенсируются воздушными потоками, поднимающимися
вверх из центра области низкого давления. Эти восходящие потоки на высоте
охлаждаются, что увеличивает влажность воздуха. Таким образом, в любом регионе
низкого давления возникают облака и высокая влажность, являющиеся характерной
чертой не только циклонов, но и вообще ураганов.
Циклоны могут иногда достигать в поперечнике 800 км и больше, хотя такие
размеры являются редкими.
Циклоны обычно делят на две главных категории: среднеширотные и тропические
(тайфуны).
Среднеширотные циклоны могут формироваться как над сушей, так и над водой.
Иногда их связывают с волнами или возмущениями вдоль полярных фронтов, и они
движутся с преобладающими ветрами с запада на восток.
Тропические циклоны встречаются над теплыми тропическими океанами, в стадии
формирования обычно движутся на запад с потоком пассатов (ветры), а после окончания
формирования изгибаются к полюсам. Тропический циклон, достигший необычной силы,
называется ураганом, если он рождается в Атлантическом океане и примыкающим к нему
морям; тайфуном – если в Тихом океане (или его морях); циклоном – если в регионе
Индийского океана.
Факторами опасности при различных атмосферных вихрях являются, прежде всего,
сильные ветры и интенсивные осадки.
Разрушительная способность ветра выражается в условных баллах и зависит от
скорости.