Якими бувають смерчі. Класифікація та основні характеристики.
© Greg McLaughlin
У статті мова піде про смерчі (вони ж торнадо чи тромби). Це атмосферне явище досі не до кінця вивчене, а його прогнозування є дуже проблематичним навіть у сучасний вік цифрових технологій.
Одним із найбільш небезпечних метеорологічних явищ у теплий період року є смерчі – компактні повітряні вихори з вертикальною віссю обертання, які пов'язані з грозовою діяльністю та потужними купчасто-дощовими хмарами. На території України щорічно фіксується до 10 – 15 смерчів (сумарно над сушею та водною поверхнею). Але найчастіше вони виникають у малонаселеній місцевості, мають невелику тривалість існування та не призводять до значних руйнувань. Але бувають в окремі роки серед них виключно потужні.
Найчастіше проводять класифікацію смерчів за умовами їх утворення та формою видимої повітряної воронки.
Також читайте
За умовами формування розрізняють такі типи:
Сухопутні смерчі (торнадо) – це найбільш потужні вихорові структури на нашій планеті, які виникають над твердою земною поверхнею за сильної конвективної нестійкості повітряної маси. Для них дуже важливу роль відіграють горизонтальні (в районі фронтальних розділів) і вертикальні градієнти температури повітря, достатній вміст вологи в нижніх і середніх шарах тропосфери і сильний зсув вітру (зміна його напрямку та/або швидкості по висоті). Найчастіше характерною ознакою наявності цього типу вихору на метеорологічному доплерівському радіолокаторі є мезоциклон (колона обертового висхідного потоку під основою розвиненої купчасто-дощової хмари). Швидкість вітру в таких вихорах може досягати 80 – 100 м/с і навіть більше.
Водяні смерчі (англ. - Waterspout) - це вихори, які також пов'язані з купчасто-дощовою хмарністю, що виникають над прогрітою водною поверхнею недалеко від узбережжя (зазвичай в межах до 100 км від берега), що мають вигляд напівпрозорої труби. Найчастіше вони на кілька порядків слабші за сухопутні, переміщаються з меншою швидкістю і можуть утворитися при досить слабкій нестійкості в атмосфері. Для смерчів цього типу велику роль відіграє вертикальний і горизонтальний розподіл температури та вологості повітря в приграничному шарі атмосфери, де відбувається взаємодія сухого та теплого повітря з берега та більш холодного і вологого повітря над водною поверхнею. Швидкість вітру становить зазвичай трохи більше 30 м/с. Іноді можна спостерігати одночасне виникнення кількох подібних вихорів (до 5 – 7 штук), які вишиковуються в лінію чи дугу.
Лендспут (англ. - Landspout) – даний тип вихорів за своєю структурою та поведінкою практично ідентичний водяним смерчам, з тією різницею, що виникають вони над сушею. На відміну від сухопутних торнадо, ці смерчі не пов'язані з мезоциклоном в грозовій хмарі. Вони часто виникають у посушливих районах при високій нижній межі хмари та значної нестійкості на нижніх рівнях атмосфери і, як правило, малорухомі. Хоча вони й слабші за звичайні торнадо, проте, можуть досягати категорії ЕF-3 за шкалою Фуджити і завдавати серйозних руйнувань. Найчастіше формуються під час початкової стадії розвитку грозової хмари. У земної поверхні добре помітна хмара зі сміття та пилу, що має назву каскад. В Україні саме смерчі цього типу найчастіше трапляються.
Гастнадо (англ. - Gustnado) - це невеликий вихор, що виникає під тією частиною грозової хмари, де відбувається відтік холоднішого повітря. Він не пов'язаний з будь-яким обертанням нижньої частини хмари і по суті не має відношення до торнадо. Зазвичай спостерігається при сильних грозах. Це явище отримало назву «gust front tornado», оскільки гастнадо формується внаслідок циклонічної особливості в низхідному потоці потужної грозової хмари. Гастнадо має мало спільного з торнадо з точки зору вертикального розвитку, інтенсивності, часу існування та процесу формування (оскільки класичні торнадо пов'язані з мезоциклоном у висхідному потоці грозової хмари, а не з областю відтоку).
Залежно від візуального виду воронки виділяють такі типи:
Бічеподібні (англ. - rope tornado) - найбільш поширений тип смерчів як на території США, так і в інших регіонах планети. Має вигляд тонкої напівпрозорої (але не завжди) воронки, часто викривленої через різну швидкість вітру на висотах. Зазвичай, є відносно слабкими вихорами (категорією трохи більше, ніж ЕF-3). Така форма найбільш характерна для водяних смерчів та лендспутів. У таких воронках іноді виділяють т.зв. «футляр» - конденсаційна стінка, що огортає саму воронку в центрі.
Клиноподібні (англ. - wedge tornado) - є найбільш небезпечними та потужними з усіх смерчів. Мають вигляд широкого темного конуса, що звужується до землі. Ширина таких смерчів біля підніжжя може становити кілька кілометрів, а швидкість вітру часто перевищує 100 м/с, завдаючи катастрофічні руйнації. Час життя коливається від кількох хвилин до кількох годин. На початковій стадії формування мають вигляд розпливчастого смерчу (кудлата хмара, що обертається, поступово спускається до низу). Варто відзначити, що і бічеподібні і клиноподібні смерчі утворюються в зоні основного висхідного потоку потужної грозової хмари, де розташовується хмара-стіна (англ. - wall cloud). Але якщо перші є частиною цієї хмари, то другі є цими хмарами, що досягають поверхні землі. На території Європи такі смерчі трапляються вкрай рідко.
Якщо з однієї хмари-стіни спускаються кілька воронок, то формується багатовихоровий торнадо (англ. - Multi-vortex tornado). Це рідкісний вид смерчів. При цьому завжди виділяється головний вихор і кілька дрібніших довкола. Вони, так само, як і клиноподібні смерчі, завдають серйозної шкоди.
Наприкінці зазначимо, що у реальних ситуаціях часто вихори можуть еволюціонувати і тоді неможливо з точністю визначити до якого саме типу його віднести. Наприклад, клиноподібна форма воронки на заключному етапі перетворюється на бічеподібну форму тощо.
Підготував Ігор Кібальчич, кандидат географічних наук, синоптик.
