Tornado tiesiog gali būti didžiausias gamtos reginys. Mažasis įkvepia baimės ir nuostabos. Didesnis žmones varo į prieglaudas ir rūsius. Ir monstras tornadas, audra, uždirbanti EF-5 reitingą pagal padidintą Fujita skalę, gerai, yra priežastis, kodėl ji kartais vadinama „Dievo pirštu“. Kai užklumpa tokia audra, ji paliekama visiško ir visiško nuniokojimo, kaip galėtų pasirodyti pikta dievybė, jei norėjo nubausti mirtinguosius už jų nuodėmes.
Į sukamąją oro masę įšvirkškite šilumos, pelenų ir ugnies. Stebėkite, kaip liepsnos piltuvas šokinėja nuo žemės, siekia dangų ir tada lenktyniauja pirmyn, kad sunaudotų viską savo kelyje. Ar toks reiškinys galimas? Ir jei taip, ar tokia audra gali siautėti tokiu pat intensyvumu kaip EF-5, tapusi „velnio pirštu“?
Galite nustebti sužinoję, kad atsakymas į abu klausimus yra „taip“, o už audrą atsakinga paprastai vadinama „a“ ugnies tornadas, a ugnies sūkurys arba a ugnies velnias. Jei pastarieji du terminai skamba pažįstamai, tai todėl, kad jie pakartoja šnekamosios kalbos pavadinimus, kuriuos suteikiame panašiems meteorologiniams reiškiniams - viesulams ir dulkių velniams. Tiesą sakant, gaisriniai tornadai yra labiau susiję su viesulais nei su visaverčiais tornadais. Bet visos tokios audros yra susijusios tuo, kad apima oro masę, greitai besisukančią aplink centrinę ašį.
Taigi kodėl mes dar negirdėjome apie ugnies tornadus? Ne todėl, kad jie nedažni, bet todėl, kad susiklosto tokiose situacijose, kurių dauguma mūsų stengiasi išvengti. Šios situacijos apima gaisrus, didelius gaisrus, kilusius dėl stichinių nelaimių, ir kai kuriais atvejais namų gaisrus. Kaip ir galima tikėtis, ugniagesiai matė savo dalį ugnies tornadų. O mokslininkai, norintys ištirti šių keistų audrų ypatybes, turi išdrįsti į infernus arba nusinešti juos į savo laboratorijas. Galvok apie tai, kaip audra, vedanti liepsną.
Laukiamam asmeniui bet kokia piltuvo formos oro kolona yra tornadas, tačiau meteorologai yra linkę būti išrankesni. Pagal tai, kaip jie susiformuoja ir kokią žalą padaro, jie suskirsto į dvi plačias kategorijas - super ląstelę ir nepilną ląstelę. Kad audra būtų vadinama a supercell tornado, jis turi turėti tris charakteristikas [šaltinis: Williams]:
Priešingai nei paplitusi nuomonė, tornadas neturi būti piltuvo, besisukančio per dangų, formos. Tie, kurie neturi piltuvo, pasirodys kaip platus cilindras ar kūgis, kartais mylios pločio, sukasi šalia žemės. Bet kokiu atveju šie dideli tornadai gali padaryti didelę žalą, išardydami namus ir pastatus, apleisdami transporto priemones ir iškeldami medžius.
Bet kuris kitas tornado, neatitinkantis šių standartų, patektų į neperspektyvių elementų kategorija. Vandens taškai, pavyzdžiui, yra neporiniai lęšiai, susidarantys virš vandens telkinio. Nors iš pirmo žvilgsnio jie atrodo kaip didesni bičiuliai iš sausumos, jie susidaro skirtingais būdais, atsirandančiais dėl gniužuluotų debesų, kurie netapo griaustiniais ir niekada negali subręsti. Dėl to jų gyvenimo ciklai yra trumpesni, o vėjo greitis dažnai būna nuo 33 iki 45 mylių / h (53–72 km / h); tai yra, jie siautėja daug mažiau nei jų stipresni tornado pusbroliai.
Tas pats pasakytina apie kraštovaizdžius ir gustnadus. Peizažai pasitaiko kietoje žemėje, tačiau jie atrodo ir elgiasi kaip vandens srovės. Dėl to jie padaro daug mažiau žalos nei supercelliniai tornadai. Taip ir daryk gustnadoes, kurie yra silpni, trumpalaikiai (bet nuostabiai pavadinti) tornadai, kurie gali atsirasti ties riba tarp besileidžiančio šalto oro ir šilto oro paviršiaus. Meteorologai tokią ribą vadina a gūsio priekis, ir nors stiprus vėjas, kurį sukėlė toks frontas, signalizuoja apie artėjančią perkūniją ir galimą supercilos aktyvumą, jie patys nėra visiškai pūsti tornadai.
Galiausiai, orų mokslininkai atpažįsta trečią į tornadą panašių audrų klasę viesulas. Šie įprasti atmosferos sistemų tipai atsiranda, kai saulė šildo sausą reljefą ir sukelia staigų šilto oro stulpelio kilimą. Oro stulpelis suksis arba suksis aplink vertikalią ašį, panašiai kaip vanduo, nutekantis iš baseino. Jie tampa matomi nuo žemės paviršiaus pasiimant šiukšles ir dažnai vadinami atspindinčiais tų šiukšlių pobūdį: dulkių sūkuriais (arba dulkių velniais), smėlio sūkuriais, sniego sūkuriais, net šieno sūkuriais.
Gaisro tornadai išsivysto, kai virš žemės paviršiaus orą šildo oras, o ne saulė. Jie iš tikrųjų nėra tornadai, bet ypatingo tipo viesulas (prasminga, kodėl daugelyje pasaulio vietų jie žinomi kaip ugnies sūkuriai ar ugnies velniai). Gaisro tornadai, nors ir įvyksta kur kas rečiau nei dulkių velniai, gali kilti gaisro metu. Ir jie laikosi daugelio tų pačių principų, kuriais vadovaujamasi formuojant tikrus tornadas.
„Fire Tornado“ faktai
Jūs nenorėtumėte priartėti prie gaisro tornado, kad gautumėte jo svarbiausius matavimus. Laimei, keli nedrąsūs mokslininkai už jus padarė nešvarų darbą. Štai ką jie dabar žino apie pagrindinį ugnies tornadą [šaltiniai: „Wheeler“; Nei; Gurstelle; Umscheidas ir kt.]:
Tornadai, snapeliai ir sūkuriai turi ką nors bendro: jie visi yra pavyzdžiai atmosferiniai sūkuriai - oro masės, besisukančios apie horizontalią arba vertikalią ašį. Sūkurių dydis gali būti įvairus - nuo mažų sūkurių, besisukančių aplink pastato šlaunį, iki didžiulių mezociklonai kad virpėjimas audros žarnyne. Dideli ar maži, dauguma atmosferos sūkurių prasideda tada, kai oras, esantis šalia planetos paviršiaus, yra šildomas saulės ar ugnies žeme.
Apsvarstykime sūkurį, sukurtą karštą dieną virš sauso reljefo. Esant tokiai situacijai, oras šalia žemės sugeria daugiau saulės energijos ir sušyla greičiau nei oras, esantis atmosferoje. Kylant oro lygiui oro temperatūrai, ji tampa mažiau tanki ir judresnė. Tada šis perkaitintas oras pakyla kolonose ar dūmtraukiuose, sukurdamas stiprius pasvirimus, kurie į orą gali patekti tūkstančius pėdų. Daugeliu atvejų oro kolonoje išsivysto aukštyn nukreiptas judėjimas - analogiškas sūkurio efektui, kurį stebite, kai iš jūsų vonios nutekėja vanduo. Kai kurie iš šių sūkurių yra silpni ir lieka nematomi. Kiti, užaugę dėl intensyvaus įsitraukimo, sukuria reikšmingą sukimąsi, nes dar daugiau oro įsiurbiama į verpimo koloną. Surinkdami dulkes ar smėlį, jie tampa aiškiai matomi kaip viesulas.
Dabar įsivaizduokite kitokį scenarijų: gaisras, užgesęs nevaldydamas kelių šimtų akrų krūmų ar medienos. Esant tokiai situacijai, oro ugnis šalia Žemės paviršiaus padidina ugnį, o ne saulę. Tačiau rezultatai yra vienodi. Virš liepsnos perkaitintas oras greitai kyla stulpeliais arba, jei reikia ugniagesių kalbėjimo, pliūpsniais. Pakilus orui, jis pradeda suktis, įleisdamas daugiau oro ir lėtai liepsną aukštyn tempdamas spirale. Dauguma ugnies sūkurių būna maži - pėdos ar dviejų skersmens. Bet kai kurie gali išaugti iki 400 pėdų (122 metrų) aukščio ir 50 pėdų (15 metrų) pločio. Kitaip tariant, jie gali prisiimti nedidelio tornado proporcijas.
Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateiktuose pavyzdžiuose sukimosi ašis yra statmena žemei. Tai dažnai nutinka, ypač jei didelis kaitinimas sukelia intensyvų pakilimą. Tačiau ne kiekvienas sūkurys pradeda savo gyvenimą atsistojęs tiesiai. Kai kurie prasideda nuo nugaros (arba pilvo, jei norite), sukimosi ašies nukreipta lygiagrečiai žemei. Tada pakėlimo jėga horizontalųjį sūkurį pakreipia aukštyn, kol jis stovi viename gale. Dabar mokslininkai mano, kad būtent taip susiformuoja ugnies sūkuriai. Jie taip pat mano, kad tie patys procesai paaiškina, kaip sūkurys yra supercilos tornado centre - mezociklonas - vystosi ir vystosi. Toliau atidžiau panagrinėsime šį savitą sūkurio aspektą ir tai, kokios sąlygos gali sukurti tobulą ugnies audrą.
Mes įpratę matyti tornadas ir ugnies sūkurius, besisukančius vertikalioje padėtyje, todėl keista galvoti apie juos nukreiptus kitaip. Tačiau neseniai mokslininkai pasiūlė naują modelį, paaiškinantį, kaip vystosi vertikalūs sūkuriai. Štai kaip tai veikia:
Gaisro sūkurys, atsirandantis dėl šio proceso, gali atrodyti kaip ne meteorologinis įvykis, tačiau daugelis mokslininkų apibūdintų tai kaip mikrovelis: nedidelio masto oro sistema, kurią sukūrė lokalizuotas įvykis. Gaisrinių tornadų atveju tai yra gaisras, dažniausiai gaisras, bet kartais taip pat namų gaisras ar miesto sątaka, kurią sukelia gaisro sprogdinimas, branduolinės detonacijos ar stichinės nelaimės. Taigi vienintelis reikalavimas yra didelis sauso kuro kiekis ir intensyvi ugnis, susikaupusi santykinai mažame plote. Įvykdžius šias sąlygas, greičiausiai susiformuos gaisriniai tornadai.
Kaip galite įsivaizduoti, ugniagesiai su šiomis meteorologinėmis retenybėmis susiduria kur kas dažniau nei paprasti piliečiai. Ir jie turi būti ypač atsargūs. Buvo žinoma, kad gaisriniai tornadai uždega naujus gaisrus, patekdami į nesudegintą teritoriją. Jie taip pat atlieka tikrai nemalonius triukus, pavyzdžiui, renkasi liepsnojančius rąstus ir įveikia juos dideliais atstumais. Nenuostabu, kad daugelis valstybinių miškų tarnybų į savo mokymą įtraukia gaisro sūkurio pagrindus. Pvz., Kalifornijos miškų ir priešgaisrinės apsaugos departamentas savo ugniagesiams rodo 1989 m. Vaizdo įrašą apie gaisro sūkurį, kuris išsiplėtė didelio gaisro metu, o vėliau lenktyniavo suvartoti trijų stovinčių gaisrinių automobilių ir naujienų komandos, filmuojančios įvykį.
Laimei, gaisriniai tornadai retai sukelia masines aukas. Iš tikrųjų dauguma iš mūsų niekada to neišvysime savo gyvenime. Vis dėlto retkarčiais tūkstančiai žmonių turi susidurti su riaumojančia liepsna, pelenais ir kenksmingomis dujomis. Kitame skyriuje apžvelgsime keletą garsių ugnies tornadų, kurie vis dar kvepia istorijos metraščiuose.
Atsižvelgiant į tai, kad gaisras dažniausiai kyla kaime ar dykumoje, dauguma žmonių niekada tiesiogiai neliečia liepsnos ar jos šalutinių ypatybių, pavyzdžiui, ugnies tornadai. Vis dėlto yra buvę atvejų, kai gaisro tornadai siautėjo labai apgyvendintose vietose, sugadindami turtą ir nusinešdami gyvybes. Trys iš liūdniausių atvejų yra susiję su epinėmis proporcijomis miestuose. Vienas atvejis paskatino pirmąjį rimtą ugnies tornadas tyrimą. Čia jie chronologiškai:
1871 m. Spalio 8 d. - Didysis Peshtigo gaisras. Tikriausiai žinote apie ponios O'Leary karvę ir gaisrą, kuris bandė pašalinti Čikagą iš žemėlapio, tačiau ar žinojote tą patį likimą, kurį ištiko Wisčio Peshtigo (ir Mičigano skyriai)? Sprogimas, kuris sunaikino verdantį malūnų miestą, prasidėjo tą pačią dieną kaip Čikagos gaisras ir atsirado dėl tų pačių sąlygų: sausos vasaros, žemdirbystės metodai ir galingas šaltasis frontas, atkeliavęs iš vakarų JAV, atnešęs stiprų vėją, kuris keletą mažų prerijų gaisrų pavertė siautėjančiu šaltiniu. Peshtigo, kuriame buvo šimtai medinių konstrukcijų ir medžių lentų, perpildytų nupjauta mediena ir medienos laužu, sėdėjo viduryje storų pušies ir kietmedžio medynų. Kai gaisras pasiekė miestą, jame rastas paruoštas degalų tiekimas. Per kelias minutes masinis gaisro tornado sūkurys aplink Peshtigo sukūrė 100 mylių / h (161 km / h) vėją ir aplinkos temperatūrą, kylančią 700 laipsnių Farenheito (371 laipsnių Celsijaus) laipsnyje [šaltinis: Hemphill]. Žmonės, nepatekę į upę, žuvo liepsnose. Tai vis dar laikoma baisiausia JAV gaisro katastrofa, kurios metu žuvo 2 000 žmonių [šaltinis: Hemphill].
1923 m. Rugsėjo 1 d. - Didysis Kanto žemės drebėjimas. Kai 1920 m. Rugsėjo 1 d. Tektoninės plokštės pasislinko toli nuo Sagami įlankos, 30 mylių (48 km) į pietus nuo Tokijo, jos išlaisvino dvigubą tokių įvykių tipą: stiprų žemės drebėjimą ir po jo kilusį cunamį. Vien tik šios dvi nelaimės nusinešė tūkstančius gyvybių Tokijuje ir Jokohamoje. Bet tada kilo gaisras, kuris išplėšė medinių namų apylinkes ir privertė gyventojus bėgti prieš liepsną. Tūkstančiai bėgiojo prie Sumidos upės, tikėdamiesi prieglobsčio netoli vandens, ir tik 300 metrų pėdų (91 metro aukščio) ugnies piltuvu, kurį vietiniai gyventojai vadino „drakono vingiu“, buvo nupjauti. šaltinis: plaktukas]. Gaisro tornade žuvo beveik 45 000 žmonių, o galutinė mirties bausmė buvo 140 000 [šaltinis: Hammer]. Kai ugnis galutinai sustojo, 45 procentai Tokijo buvo sudeginta iki žemės paviršiaus (šaltinis: plaktukas).
1926 m. Balandžio 7 d. - San Luis Obispo gaisras. 1926 m. Balandžio 7 d. Ryte, vykstant vidutinio stiprumo perkūnijai virš San Luis Obispo, Kalifornijoje, „Union Oil Company“ rezervuarų fermoje, esančioje už 2,5 mylios (4 kilometrai) į pietus nuo miesto centro, žaibas trenkė į naftos rezervuarus. Išmetimas užsidegė pats aliejus arba virš jo esantys garai, todėl kilo penkių dienų gaisras, sunaudojęs maždaug 6 milijonus barelių naftos. Nelaimės metu liudininkai pastebėjo, kad dėl užsidegimo išsiveržė šimtai tornadų.
Apie keistą meteorologinį reiškinį J. E. Hissongas rašė balandžio mėnesio „Mėnesio orų apžvalgos“ numeryje, pažymėdamas pirmąjį mokslinį ugnies sūkurių ir jų susidarymo gydymą. Tame dokumente Hissongas pranešė, kad gaisro sūkuriai buvo tiesiogiai atsakingi už žalą turtui ir žmonių gyvybes:
Vienas iš šių sūkurių paliko rezervuarų apylinkes ir keliaudamas į rytus-šiaurės rytus maždaug 1000 jardų pakėlė Seeberio kotedžą, visai šalia tanko fermos, pakeldamas jį keliomis kojomis ore ir nešdamas maždaug 150 pėdų į šiaurę, kur jis buvo numestas. laukas, visa nuolauža. Namuose buvę ponas A. H. Seeberis ir jo sūnus buvo nužudyti.
Hissongo popieriuje taip pat buvo pavaizduotos kelios ugnies tornadas nuotraukos - kelios iš visų pirmųjų. Dėl vaizdo kamerų ir „YouTube“ visur esančio vaizdo, ugnies tornadai dažniau rodomi filmuose. 2012 m. Gaisro sūkurio Australijos užkampyje, kurį nufilmavo režisierius Chrisas Tangey, „YouTube“ perkopė daugiau nei 2,5 mln. Peržiūrų. Tangey vaizdo įraše parodyta raudonai oranžinė ugnies pynė, pasukusi beveik 100 pėdų (31 m) į orą. Tai nuostabus reginys ir geras priminimas, kad ugnies tornadai - dalis grožio ir dalis žvėrių - visada yra geriau pastebimi iš tolo.
Prieš keletą mėnesių per centrinę ir šiaurinę Virdžiniją siautėjo intensyvi, bet trumpalaikė audra, numušusi medžius ir palikdama nemažą dalį valstybės be galios. Kai mes atsibudome ryte, meteorologai audrą apibūdino kaip derecho, savotišką perkūniją, kurios metu vėjai pūtė tiesiomis linijomis. Man tai buvo ir naujas terminas, ir nauja koncepcija, dar kartą įrodanti, kad mokslas turi galią nustebinti. Panašiai jaučiausi ir su ugnies tornadais. Turiu galvoje, kas žinojo?
Gaisro tornadai atsiranda, kai karštis, pelenai ir ugnis užplūsta besisukančioje oro masėje. Sužinokite apie ugnies tornadas reiškinį.