Торнадо случаются во многих районах мира, но нигде не бывают столь частыми и сильными, как в США. Около 800 вихрей пронеслись там в 1978 г. Их жертвами стали 52 человека. Наиболее часто они свирепствуют в штатах Оклахома и Канзас. Торнадо образуются в любое время года, но все же основной сезон для них – с марта по август.
Появляются они во время гроз. Но почему, объяснить пока не удается. Это происходит внезапно: из черного облака вдруг прорастает воронка. Очевидец так описывает торнадо, случившийся 14 ноября 1878 г. "Парусное судно "Файн Стюарт" медленно двигалось по зеркальной поверхности Мексиканского залива. Стоял ясный и тихий день. Вся команда вышла на палубу и наслаждалась чудесной погодой. Около полудня ветер начал дуть порывами, как бы вздыхая. Небо внезапно покрылось низкими черными облаками. Моряки начали обсуждать эти явления, как вдруг поверхность моря на небольшом участке перед судном вспенилась, покрылась небольшими неправильными волнами. Немного погодя волны стали выше, началось вихревое вращение. Вода вспучилась, поднялась навстречу опустившемуся облаку, слилась с ним и рванулась на судно. В один момент две мачты с поднятыми парусами были сломаны и унесены за борт. На месте судна с белоснежными парусами среди волн болталась беспомощная развалина".
Большинство торнадо имеют серо-черный цвет и движутся со скоростью 50–65 км/ч. Их движение сопровождается ужасным шумом. Очевидцы сравнивают его с ревом реактивных двигателей, с грохотом товарного поезда, с жужжанием миллионов пчел. Разрушительный след вихря имеет обычно длину 25 км и ширину несколько сот метров. Но самый страшный торнадо, пронесшийся в марте 1925 г. над Миссури, Иллинойсом и Индианой, когда погибли 689 человек, оставил за собой след шириной 1,5 км, длиной 352 км. Высота морского торнадо, наблюдавшегося у берегов штата Массачусетс (США), составляла 1000 м с диаметром от 70 до 250 м. Длительность существования торнадо обычно невелика – 15–20 минут, однако они могут действовать и в течение нескольких часов. Типичный пример короткого торнадо – это случай 22 декабря 1986 г. на Черном море. В течение 15 минут на глазах у туапсинцев в море вырос огромный смерч. Захватив тысячи тонн воды, он стремительно понесся в сторону порта, где опрокинул и погнул стальные краны, разрушил трансформаторные подстанции, порвал провода и причинил ряд других повреждений.
Иногда торнадо приходят "толпами". Так, 3 и 4 апреля 1974 г. на территории от юга штата Миссисипи до Онтарио за 16 часов пробушевало 148 торнадо, погибло более 300 человек. Например, урагану "Бела" (1967 г.), во время которого в Мексиканском заливе погибли 60 и были повреждены 62 рыболовных судна, предшествовали свыше десяти торнадо, разрушивших и потопивших 20 рыболовных судов.
Когда надвигается торнадо, то давление падает сразу же на 180–200 миллибар, что приводит к своеобразному эффекту: полые предметы, в частности дома, различные постройки, рубки судов, каюты, шины автомобилей, при попадании в воронку торнадо буквально взрываются за счет оставшегося неизменным внутреннего давления. Люди при этом также обычно погибают, поэтому известны лишь отдельные случаи наблюдения выжившими очевидцами торнадо изнутри. Пространство внутри воронки обычно чистое, безоблачное, движение воздуха в нем резко ослабевает, иногда от стенки до стенки проскакивают небольшие молнии. По мнению очевидцев, торнадо внутри – это громадный пустой цилиндр, иногда наполненный хлопьями облаков и освещенный блеском молний.
Для большинства торнадо характерна гладкая воздушная стенка – наиболее активная и разрушительная его часть. При этом граница между такой бешено вращающейся цилиндрической воздушной стенкой и окружающей средой может быть предельно четкой. Известен случай, когда в американском штате Небраска 9 октября 1913 г. торнадо прошел по небольшому саду и среди прочего вырвал с корнем яблоню с диаметром ствола 30 см. Дерево было буквально разорвано в щепки, в то время как улей с пчелами, стоявший всего лишь в одном метре от яблони, остался невредим.
Наряду с гладкостенными бывают торнадо в виде вращающегося облака, которые, как правило, и приносят максимальный ущерб. При этом торнадо по пути может неоднократно менять свою конфигурацию: от гладкостенного к расплывчатому, и наоборот. Так, упомянутый смерч 1925 г. был именно расплывчатый, а ширина его колебалась от 800 м до 1500 м. За 3,5 часа он произвел катастрофические разрушения на площади 164 квадратных миль. Своеобразной особенностью торнадо является их прыгание: пройдя некоторое расстояние по земле или по морю, они поднимаются и несутся по воздуху, не производя разрушений. Затем снова опускаются – снова разрушения, далее опять поднимаются, снова опускаются. И так несколько раз.
Известны многочисленные факты губительного воздействия торнадо на морские суда и объекты на берегу. Так, декабрьский смерч 1986 г., обрушившийся на порт Туапсе, был относительно небольшим (ширина 100–120 м), но обладал огромной силой. Достаточно сказать, что он сбросил с рельс и катил по причалам 10 портальных кранов, каждый из которых весит 200 т, выворачивал из бетона колонки электропитания, с легкостью поднимал и нес тяжелые контейнеры с грузом, калечил и разбрасывал по сторонам большегрузные автомобили и другую технику. Огромный танкер "Дзержинск" был лишь на несколько секунд задет краем смерча, но и этого оказалось достаточно, чтобы судно как щепку понесло на оградительные сооружения. Танкер лишь чудом избежал кораблекрушения: еще несколько секунд и все было бы кончено для него, но смерч пошел дальше, и судно уцелело. В сложных и опасных условиях капитан танкера проявил находчивость и мужество, предотвратив удар танкера о бетонные сооружения, когда смерч уже прошел.
Мощные торнадо, пронесшиеся над 16 округами в штатах Пенсильвания и Огайо (США) в августе 1985 г., разрушили и повредили тысячи домов, отдельные поселки в буквальном смысле стерли с лица земли, уничтожили посевы, скот. В городке Уитлэнд торнадо вывели из строя все предприятия и учреждения, лишив работы более половины населения. Общий убыток составил около миллиарда долларов. Погибли 75 человек, около 700 были тяжело ранены. Торнадо, пронесшиеся у берегов Дании в октябре 1985 г., привели к гибели 40 яхт, экипажи которых пришлось спасать с помощью специальных судов. 1 июля 1986 г. мощный торнадо обрушился на филиппинский остров Лусон, потопив десятки мелких судов у его побережья. Четыре деревни были полностью разрушены, ряд других получили тяжелые повреждения, без крова остались тысячи местных жителей. В феврале 1986 г. целая полоса торнадо обрушилась на южные районы Техаса. В городе Томболл оказались разрушенными 90 % всего жилого фонда, пострадали десятки людей. Несколько самолетов, в том числе больших пассажирских лайнеров, торнадо перенесли из аэропорта в Хьюстоне в находившееся на расстоянии около 2 км озеро.
В одном только апреле 1984 г. над США пронеслись 450 торнадо, что более чем в два раза превышает их обычное количество. При этом погибло 106 человек и несколько тысяч человек получили ранения. В среднем над территорией США ежегодно проносится около 700 торнадо. Однако в 1983 г. их было 931. Наивысший уровень отмечен в 1973 г. – 1102 смерча. По мнению некоторых исследователей, за последние 30–40 лет торнадо зарождались в соответствии с десятилетними циклами. На 1984 г. приходится "пик" очередного такого цикла. Торнадо в США в минувшие три десятилетия уносили в среднем за год жизни 88 человек. В 1974 г. погибло 366 человек.
Учитывая, что торнадо и ураганы причиняют США ежегодный ущерб в размере 20 млрд долл., вопросам их изучения и прогнозирования уделяется очень большое внимание. Однако каких-либо определенных признаков того, что возникнет именно торнадо, пока не существует. Грозовое облако, порождающее смерчи, охватывает огромную площадь (30 и больше миль в поперечнике) и служит предвестником чего угодно, начиная со шквалов и многочисленных молний и кончая губительными смерчами. Их исследованием в США занимается национальная лаборатория по изучению ураганов и бурь в городе Норман (Оклахома). Летом здесь трудятся до 100 специалистов-метеорологов. Исследования ведутся с помощью комплекса приборов TOTO, которые "охотники за смерчами" устанавливают на пути торнадо, а сами укрываются в безопасном месте. Система измеряет скорость ветра, температуру воздуха, делает фотоснимки. Специальный метеорадар НЕКСРАД начиная с 1988 г. размещается на 160 станциях во всех основных районах страны, где возникают торнадо. Он может определить масштабы и интенсивность вихря, направление и скорость движения, содержание в воздухе водяных паров, высотную циркуляцию ветров, непосредственно порождающих торнадо. Появились первые "профилеры погоды" – особые радары, которые смотрят почти вертикально вверх и дают метеорологам картину вертикального распределения ветров и профиль атмосферного давления до высоты 9 миль. Анализируя изменения ветровой обстановки с помощью компьютеризованной модели, синоптики могут распознать еле уловимые перемены, которые тем не менее способны быть детонаторами могучих ураганов и торнадо. К 1990 г. предполагается разместить по стране около 100 "профилеров атмосферы".
Исследования позволили раскрыть механику образования торнадо именно на территории США. Холодный сухой воздух из Канады, увлекаемый ветром вдоль Скалистых гор на восток, сталкивается с теплой влажной массой воздуха, двигающейся на север с Мексиканского залива, порождая цепочку атмосферных явлений, которые приводят к образованию ураганов и торнадо. Сезон торнадо обычно начинается весной в прилегающих к заливу штатах, где торнадо живут довольно долго и обладают большой силой, периодически сокрушая объекты на берегу и топя морские суда. Затем весной и в начале лета потоки теплого воздуха проникают дальше на север, и неустойчивая грозовая погода смещается в так называемую "аллею торнадо" – полосу равнин от Техаса до Небраски. Здесь торнадо не столь долговечны, хотя и более многочисленны.
На основе своих встреч с торнадо ученые из лаборатории в Нормане сделали и ряд других открытий. Оказывается, мощные вихри всегда возникают на свободной от дождя стороне грозовых туч, которые обычно движутся с юго-запада на северо-восток. Такие вихри, как правило, опускаются из облачной стены, которая "свисает", как гигантское колесо, с основания грозовой тучи. Эта облачная стена диаметром от 800 м до 10 км составляет лишь часть колоссального крутящегося "цилиндра", называемого мезоциклоном. Именно он истинный источник энергии торнадо. Вместе с тем только половина всех мезоциклонов приводит к появлению торнадо, и ученые пока не могут этого объяснить. Однако они разработали специальное укрытие от торнадо, представляющее собой железобетонный бункер внутри дома, надежно укрепленный на бетонном фундаменте.
Методы защиты от торнадо разрабатываются и в других странах, в наибольшей степени страдающих от них, хотя и не в таких масштабах, как в США. Особая разновидность смерча – "банановый ветер" встречается на Кубе. Это относительно небольшой торнадо, наносящий большой ущерб фруктовым и плодовым деревьям. В качестве защиты от него на Кубе и в других центрально-американских странах используется такой метод: на участке в 4–5 гектаров устанавливается несколько сот железобетонных столбов равномерно по всей банановой плантации, между столбами натягивается 20–30 км стального троса, к которому подвешиваются наиболее тяжелые ветви деревьев. При такой защите "банановый ветер" уже не в состоянии сокрушить плантацию. Однако если на плантацию придет настоящий мощный торнадо, то не помогут никакие бетонные столбы.
Меры защиты от торнадо возможны и на море. Так как торнадо появляются в основном во время грозы, то в качестве мер безопасности при их приближении рекомендуется:
1. При появлении грозовых облаков усилить наблюдение за ними с целью своевременного обнаружения образующегося торнадо.
2. Осуществлять радиолокационное наблюдение, поскольку торнадо может быть обнаружен (например, ночью) в виде размытой, но стойкой помехи, а также слуховое, так как шум приближающегося торнадо слышен на расстоянии нескольких миль.
3. Подготовить судно "по-штормовому", дополнительно закрепив шлюпки, плоты и другие предметы и убрав все, что возможно, внутрь судна.
4. Удалить людей с палубы во внутренние помещения.
5. Определить направление движения торнадо, который обычно движется по очень плавной дуге большого радиуса, т. е. почти по прямой линии, слегка изгибающейся влево, и уходить от него под углом 90°.
§ 3. Губительные тропические циклоны
Менее распространенными, но более разрушительными, чем торнадо, являются ураганы и тайфуны, названия которых зависят от места их происхождения или действия: тропические циклоны – в Индии и Бангладеш, ураганы – над Атлантическим океаном, тайфуны – на северо-западе Тихого океана, тровады – в районе Мадагаскара, вилли-вилли – в Западной Австралии, араканы – на берегах Карибского моря. Ураганы занимают в диаметре от нескольких сот до 2000 км и выделяют за одну секунду столько энергии, сколько взрыв тысячи атомных бомб, подобных сброшенной на Хиросиму. Колумб многократно бывал в районах, где рождаются ураганы, но попал в ураган лишь во время своего четвертого путешествия в 1503 г. "Шторм усиливался, – писал он в своих воспоминаниях, – измотав меня настолько, что я не в силах был держаться на ногах. Никогда прежде мне не доводилось видеть волн столь высоких, свирепых и пенистых… Все это время с небес низвергалась вода. Я не говорю, что шел дождь, ибо это был настоящий потоп. Измученные люди желали смерти, чтобы она прекратила их ужасные страдания". Колумб вышел из шторма победителем. Но годом раньше 19 из 20 испанских судов, груженных золотом, затонули между Гаити и Пуэрто-Рико, попав в ураган. Местным жителям это стихийное бедствие было давно известно. На берегах Карибского моря и Мексиканского залива индейцы давали ему самые разнообразные имена: уракан, упракен, иоракен, уиран-вукан, аракан, урикан. Испанские завоеватели заимствовали слово "уракан", впоследствии видоизменившееся в "ураган".
Ежегодно на Земле образуется от 30 до 100 тропических циклонов. Большинство из них – тайфуны, бушующие в Юго-Восточной Азии. Они приходят с Тихого океана, обрушиваются на Китай, Вьетнам, Японию, Корею, Приморский край России, но чаще всего – на Филиппины. В среднем над Филиппинами проносится ежегодно 19 тайфунов. Самым "урожайным" месяцем является август, но иногда и сентябрь. Так, в 1985 г. советское научно-исследовательское судно "Прибой" с учеными из СССР и Вьетнама, изучающими природу тайфунов, не встретило в августе ни одного тайфуна, в то время как в сентябре – сразу 6, четыре из которых пришли на советский Дальний Восток. При этом "Прибой" оказался в центре тайфуна "Вэл" в момент его зарождения, что дало ученым богатую информацию для изучения условий возникновения и эволюции тропических циклонов и тайфунов. Вьетнамские ученые связывают с тайфунами большие надежды, так как они, как правило, сопровождаются обильными дождями, весьма необходимыми для возделывания риса и других влаголюбивых культур.
Следует отметить, что стихийные явления, подобные ураганам, случаются и на внутренних водоемах. Так, на Байкале известен "черный" ветер "сарма". Из каменного ущелья, по дну которого бежит река Сарма, внезапно вырывается ураганный ветер со скоростью до 60 м/с. Против устья реки расположен полуостров Кобылья Голова, печально известный целым рядом аварий. Очевидцы рассказывали, что сила "сармы" у полуострова такова, что он с легкостью поднимал из воды деревянные суда и разбивал их о скалы. В бухте Загли "сарма" поднял из воды тяжелую рыбацкую лодку и пронес ее по воздуху 60 м. В начале века ураган разбил о скалы две баржи с рыбаками. При этом погибло свыше 200 человек.
Ураганы наносят громадный ущерб и очень опасны для людей. Так, в сентябре 1974 г. жертвами урагана "Фифи" стали в Гондурасе 8 тыс. человек, в ноябре 1977 г. в Индии погибло свыше 10 тыс. человек. Самый страшный ураган произошел в 1970 г. в Индийском океане. Основной удар он нанес по Бангладеш, где были разрушены 400 тыс. домов, погублено огромное количество скота, имущество миллионов людей. Погибло 300 тыс. человек, у побережья Бангладеш было потоплено 100 тыс. лодок и рыбацких судов.