Сила ветра
Когда говорят о силе ветра, то на самом деле имеют в виду его скорость. Чем она выше, тем ветер сильней. В метеорологических сводках в соответствии с показаниями приборов точно измеренные скорости ветра выражаются в количестве метров за секунду, но на практике силу ветра обычно оценивают в баллах. Каждый балл соответствует двум-трем метрам в секунду. Если сила ветра достигает 9 баллов, его уже называют штормом, а при 12 баллах — ураганом. Существует еще термин «буря», которым обозначают любой очень сильный ветер, независимо от количества баллов.
При движении воздуха над сушей неровности рельефа, леса и другие препятствия тормозят его скорость, и потому наиболее сильные бури обычно свирепствуют над морем или вблизи морского побережья.
Любой ветер вызывается разницей в атмосферном давлении. Если такая разница существует постоянно, ветер никогда не прекращается. Так существует пассат, сила и направление которого практически неизменны в течение круглого года. Муссоны меняют направление дважды в год, в соответствии с сезонными колебаниями температуры.
Бури, которые подчас обрушиваются на морское побережье, оставляют после себя страшные разрушения. На море они разгоняют гигантские волны, топят корабли. Известно немало случаев, когда сильная буря вносила свои коррективы в ход исторических событий.
Именно буря помогла Греции в 492 году до нашей эры избежать завоевания персидскими войсками. Неожиданно налетевшая, она разметала и утопила 300 кораблей с войсками персов, которые уже подошли к самым берегам Греции. Трудно сказать, в каком направлении развивалась бы античная цивилизация, если бы царю Дарию удалось захватить и поработить древнюю Элладу.
Точно так же монгольскому хану Хубилаю не удалось завоевать Японию, так как сильнейшая буря разметала по морю монгольский флот, большинство завоевателей утонуло.
В умеренных поясах планеты сильные бури случаются относительно редко; в тропическом океане они разыгрываются по нескольку раз в год. До тех пор пока жители Европы не заходили на своих кораблях достаточно далеко на юг, они не были знакомы с самыми мощными циклонами.
Аборигены же тропических районов Атлантического и Тихого океанов, не раз испытавшие на себе губительную силу стремительных вихрей, боялись и обожествляли их.
Индейцы разных племен Центральной Америки и островов Карибского бассейна называли сильные бури близкими по созвучию словами. У народов майя бог штормов носил имя Хунракен, в Южной Гватемале бога грома и молнии величали Хуракане, гвианские индейцы именем Юракан называли дьявола, на многих Антильских островах словом «хуракан» обозначался вообще злой дух.
Американские индейцы хорошо знали, что приход циклона сопровождается обильными осадками. Для засушливых районов это было долгожданное событие. Те же майя, почитавшие в качестве главного бога солнце, отдавали должное и Хунракену как властелину водной стихии. В его честь ежегодно совершались торжественные обряды с приношением человеческих жертв, в воды священного колодца бросали множество драгоценностей.
Уже во время первого плавания Христофора Колумба испанцы познакомились с заморским богом бурь, имя которого вошло теперь во все европейские языки. Отсюда и английское «харрикейн» и русское «ураган».
В бассейне Тихого океана для обозначения сильной бури, вызванной тропическим циклоном, обычно употребляется слово «тайфун» от китайского «тай-фу», что переводится как «большой ветер».
Система предупреждения, которая теперь налажена во всех странах, расположенных на пути тропических циклонов, оказалась вполне действенной. Статистика показывает, что за последнее столетие число человеческих жертв от ураганов и тайфунов неуклонно уменьшается. Однако опасность еще не миновала. Так, шторм, который обрушился на прибрежные районы Бангладеш в ночь с 12 на 13 ноября 1970 года, поднял такую волну, что в ней утонуло сразу около 400 тысяч человек. А в результате подъема воды, вызвавшего наводнение, уничтожение запасов продовольствия, страшной жары и начавшихся эпидемий погибло еще свыше 200 тысяч человек.
Зона действия разрушительного ветра в циклоне обычно относительно невелика и в Атлантическом океане она, как правило, не превышает 50 километров, но в некоторых ураганах расширяется до тысячи километров. Наиболее мощные тайфуны Тихого океана могут достигать разрушительной силы на фронте в 1500 километров и более. Сила ветра, с которой он давит на перпендикулярную к нему поверхность (динамическое давление), растет пропорционально квадрату скорости. Так, при скорости 100 километров в час динамическое давление будет равно 55 килограммам на квадратный метр, а с возрастанием скорости в два раза давит на ту же площадь с силой 280 килограммов.
Ураганный ветер наносит страшный ущерб сельскому хозяйству, уничтожая посевы полевых культур, сбивая плоды и даже ломая и вырывая с корнем фруктовые деревья. Под воздействием ветра рушатся строения, в первую очередь деревянные и высокие здания из любого материала.
В ночь с 27 на 28 сентября 1955 года ураган «Жанет», проходя над маленьким мексиканским городком Четумаль, оставил после себя только четыре здания, да и те находились в плачевном состоянии. Все спасшиеся жители остались без крова.
Первый ураган XX века, прошедший через Кубу и атлантическое побережье США, принес страшные разрушения небольшому городу Гальвестону (штат Техас). Ветер и наводнение полностью уничтожили половину зданий, а оставшиеся нуждались в восстановлении. Множество жителей погибло под обломками домов и утонуло.
Дабы предупредить повторение подобной катастрофы, в 1904 году Гальвестон оградили со стороны моря высокой каменной стеной. Обломки старого города засыпали пятиметровым слоем песка и щебня и проложили новые улицы на недосягаемой для наводнения высоте. Все это, к сожалению, оказалось бесполезным. В сентябре 1961 года здесь пронесся ураган «Клара», о котором газеты писали следующее: «Гальвестон выглядит громадным призраком. Из 75 тысяч жителей там осталось всего лишь 15 тысяч. Ураган разрушил электростанцию. Некоторые районы города сплошь залиты водой».
Удивляться этому не приходится — специалисты считают, что в среднем урагане за сутки выпадает около 20 миллиардов тонн воды. В рекордных случаях во время тропического циклона на каждую единицу площади выпадает за сутки столб воды высотой 2500 миллиметров, это в 4—5 раз больше годовой суммы осадков для Москвы.
Ураганы и тайфуны, несущие с собой разрушение и смерть, долгое время оставались загадочными. Причины, объясняющие их возникновение, установить было просто невозможно из-за отсутствия быстрой и надежной связи. Большинство свидетелей тропических циклонов считали, что этот ветер дует огромным фронтом.
Так полагал и известный американский ученый Б. Франклин. Он жил в Филадельфии и 27 октября 1743 года собирался наблюдать лунное затмение. Однако шторм нагнал под вечер множество туч, которые скрыли Луну от наблюдения. Через несколько дней он был крайне удивлен, получив письмо от своего брата из Бостона. В этом городе, находящемся немного севернее Филадельфии, во время лунного затмения никакой бури не было, она началась лишь через несколько часов после него. Если же учесть скорость, с которой двигалась буря, расстояние от Филадельфии до Бостона она должна была пройти менее чем за час. В чем дело? Сопоставив конкретную скорость ветра и путь, который за это время успел пройти циклон, Б. Франклин почти разгадал его природу.
И все же решающее открытие в науке об ураганах было сделано только в 1821 году, и вовсе не ученым, а торговцем.
Молодой американец У. Редфилд занимался изготовлением в своей мастерской конской сбруи и седел, а для реализации товара время от времени разъезжал по стране. Он был пытливым человеком, много читал и интересовался самыми разными проблемами — от стеклодувного дела до миграций птиц. Будучи сыном моряка, большую часть свободного времени отдавал чтению книг о море и плаваниях. Однажды во время очередной коммерческой поездки У. Редфилд увидел, что во многих местах лес повален недавно прошедшим ураганом.
От наблюдательного глаза молодого человека не скрылась одна важная особенность в положении поверженных деревьев: на пути его следования они лежали как бы гигантским кругом, с вершинами, повернутыми против часовой стрелки. Ему стало ясно, что во время урагана ветер с бешеной скоростью носится по кругу, а сам круг более медленно передвигается с места на место. Так была разгадана природа циклонов.
С самолета в стратосфере или с искусственного спутника Земли циклон выглядит как обычная спираль с темным пятном («глазом») в центре. Обычно внетропический циклон захватывает огромные пространства и достигает в поперечнике 2—3, а то и 4 тысяч километров.
Диаметры тропических циклонов меньших размеров и равны примерно 200—500 километрам. Но разница между ними не только в размерах, но, что наиболее существенно, и в перепадах давления.
Известно, что в среднем на уровне моря нормальное давление равно 1013 миллибарам, что соответствует 755 миллиметрам ртутного столба. Обычно в центре внетропического циклона давление падает совсем незначительно, всего до 1000, реже до 970 и только в очень глубоких циклонах до 950 миллибар. Последняя величина считается весьма обычной для тропического циклона, в котором давление может падать еще ниже, до 900 миллибар. В рекордном случае (тайфун 1958 года по имени «Ида») давление в центре упало до 877 миллибар.
Таким образом, во внетропическом циклоне перепад давления между «глазом» и периферией составляет 1 5—40 миллибар, причем точки с наименьшим и наивысшим давлениями удалены друг от друга на 1—2 тысячи километров. В тропическом же циклоне они отстоят друг от друга всего на сотню километров, а разница в давлении колеблется от 60 до 100 миллибар и более. В результате в тропическом циклоне создается огромный градиент давления. К центру такого циклона, где наблюдается самое глубокое разрежение, устремляются массы воздуха. Отклоняясь от прямого пути под влиянием суточного вращения Земли, воздушные потоки начинают бешено крутиться вокруг центра, достигая ураганных скоростей.
Самые сильные порывы ветра наблюдаются в непосредственной близости от «глаза», где перепады давления подчас равны одному миллибару на километр. При этом сам «глаз» представляет собой сравнительно небольшой круг, внутри которого ветра практически нет, тогда как вокруг бушует ураган. Скорости ветра, измеренные вблизи центра тропического циклона, нередко поражают невероятными величинами.
В 1955 году ураган по имени «Джаннет» прошел над столицей Мексики. Прибор для определения скорости ветра (анемометр), установленный на здании аэропорта, показал 280 километров в час.
Кстати, спустя немного времени он был сорван усилившимся ветром, скорость которого, вероятно, превысила 360 километров в час. Не удалось измерить скорость ветра во время урагана 1935 года, промчавшегося по побережью Флориды. Но если судить по причиненным им разрушениям, она достигала 400 километров в час.
Начиная с XVI века в бассейне Карибского моря, где ураганы случаются наиболее часто, их иногда стали называть по имени того святого, на день которого они приходились. Так, на острове Пуэрто-Рико до сих пор памятны ураганы «Святая Анна» (26 июля 1825 года) и «Святой Филипп» (13 сентября 1876 года). Последний христианский святой почему-то невзлюбил этот остров и спустя 52 года вновь навестил его (в тот же день, отчего ураган получил название «Святой Филипп II»).
|
|
Читайте в рубрике «Атмосфера и океан»: |