Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кафтанова Ю.В. -> "Специальные функции математической физики" -> 46

Специальные функции математической физики - Кафтанова Ю.В.

Кафтанова Ю.В. Специальные функции математической физики — Х.: Новое слово, 2009. — 596 c.
ISBN 978-966-2046-62-5
Скачать (прямая ссылка): specfuncmatfiz2009.pdf
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 60 >> Следующая

Пониженное давление внутри смерчей и торнадо создает эффект насоса, т.е. втягивания окружающего воздуха, воды, пыли и предметов, людей и животных внутрь тромба. Этот же эффект приводит к подъему и взрыву домов, попадающих в депрессионную воронку.
Классической страной торнадо является США. Например, в 1990 в было США зарегистрировано 1100 разрушительных смерчей.
140
Хотя многие качественные свойства смерчей к настоящему времени поняты, точная научная теория, позволяющая путем математических расчетов прогнозировать их характеристики, еще в полной мере не создана.
Трудности обусловлены прежде всего отсутствием данных измерений физических величин внутри торнадо (средней скорости и направления ветра, давления и плотности воздуха, влажности, скорости и размеров восходящих и нисходящих потоков, температуры, размеров и скорости вращения турбулентных вихрей, их ориентации в пространстве, моментов инерции, моментов импульса и других характеристик движения в зависимости от пространственных координат и времени).
В распоряжении ученых есть результаты фото и киносъемок, словесные описания очевидцев и следы деятельности торнадо, а также результаты радиолокационных наблюдений, но этого недостаточно.
Торнадо либо обходит площадки с измерительными приборами, либо ломает и уносит аппаратуру с собой. Другая трудность состоит в том, что движение воздуха внутри торнадо существенно турбулентно.
Математическое описание и расчет турбулентного хаоса — это сложнейшая и до сих пор не в полной мере решенная задача математической физики.
Торнадо наиболее часто наблюдаются в Северной Америке. Здесь их насчитывают около 200 в год. Об огромной силе ветра в торнадо свидетельствуют результаты произведенных ими разрушений домов и инженерных сооружений. Скорость движения торнадо также велика, иногда она достигает 100 км/ч.
На юге Северной Америки торнадо возникают в течение всего года, с максимумом весной и минимумом зимой. Торнадо существует от нескольких минут до нескольких часов, а наибольшая траектория их измеряется несколькими сотнями километров.
Ширина зоны разрушения соответствует размерам самих торнадо, обычно до 2-3 км. Разность давления между центром вихря и его периферией иногда достигает 150200 мб. От такой разности давления разрушаются дома, а сильнейший ветер поднимает в воздух людей, скот, автомобили, крыши, мосты и т. п.
Так, в апреле 1965 г. над США одновременно возникли 37 различных по мощности торнадо, высотой до 10 км и в диаметре около 2 км, со скоростью ветра до 300 км/ч. Эти вихри произвели громадные разрушения в шести штатах. Число погибших превысило 250 человек, а 2500 человек получили ранения.
Торнадо и смерчи, как и тропические циклоны, зарождаются при наличии большого запаса энергии неустойчивости в атмосфере. Эти условия создаются, когда внизу находится очень теплый и влажный воздух, а в верхней тропосфере — холодный.
Установлено, что при вторжении на территорию США тропических циклонов здесь возникают несколько торнадо. Это, очевидно, можно объяснить тем, что для возникновения тех и других вихрей необходимо неустойчивое состояние атмосферы.
Смерчи наблюдаются и на европейской части России. Известен сильный смерч 29 июня 1904 г. Он возник в грозовом облаке и продвинулся в сторону Москвы, разрушив по пути несколько деревень, повредил дома в Лефортове, повалил вековые деревья в Сокольниках, поднял телеги и животных, встретившихся на пути. Проходя через Москву-реку, смерч высосал воду и обнажил на короткое время ее дно полностью.
В мае 1965 г. сильнейший шквал, сопровождавшийся ливнем и градом, пронесся над Кировской областью. Скорость ветра достигала 200 км/ч. Силой ветра был поднят и отброшен зерноуборочный комбайн, разрушено много домов.
Движение воздуха в системе смерчей и торнадо обычно происходит против часовой стрелки, но не исключены и движения по часовой стрелке. Одновременно совершается подъем воздуха по спирали.
Под влиянием большой скорости вращения внутри вихря развивается центробежная сила, вследствие которой давление в нем понижается.
Это приводит к тому, что при перемещении вихря в его систему как бы всасывается все, что встречается на пути (вода, песок или различные предметы: камни, доски, крыши домов и т. п.), которые затем выпадают из облаков иногда на значительном расстоянии. Именно с этим
143
142
связаны так называемые цветные, или кровавые дожди, которые образуются благодаря втягиванию в систему вихря окрашенных частичек породы и смешиванию их с каплями дождя.
Если вихрь возникает на море или озере, часто вместе с водой всасывают в свою систему рыбу, которую облако может выбросить уже на берегу.
На фото приведен так называемый рыбный дождь.
Дождь из животных — относительно редкое метеорологическое явление, замеченное во многих странах в разное время. Чаще всего такой дождь состоит из рыб или лягушек, хотя есть случаи, которые свидетельствуют о дожде из птиц. В некоторых случаях животные падают на землю даже по кусочкам.
Благодаря радарным наблюдениям удается измерить скорости вращения воздуха в торнадо на удаленной дистанции и на основании этого уже делать выводы о его внутреннем строении.
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 60 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed