С небесным электричеством, с грозами, с молниями, обычными и шаровыми, связано еще одно грозное явление природы – смерчи. В Америке эти чудовищные воздушные вихри, которые извивающимися воронками тянутся к земле из грозовых облаков, называют торнадо. В переводе с испанского это слово означает «вращающийся». Образно и точно. Пожалуй, вращение воздуха в смерче – самый характерный его признак. Именно огромная крутящаяся воронка позволяет отличить смерч, торнадо от обычного очень сильного урагана, шквальной бури или тайфуна.

Воронки могут быть разными по форме: очень тонкой и длинной «веревкой», которая своим концом может и не доставать до земли, или же огромной, широкой и низко расположенной «шайбой», несущейся по поверхности земли с бешеной скоростью гоночного автомобиля. Случается, что из одного облака возникают сразу несколько воронок, вращающихся в одном направлении. Очень редко встречаются раздваивающиеся воронки.

На территории Соединенных Штатов Америки торнадо – дело привычное. Достаточно сказать, что ежегодно в этой стране регистрируют до нескольких сотен смерчей. Несмотря на их разрушительную силу, американцы вроде бы даже приспособились к этому грозному явлению. По крайней мере, во многих районах США в домах есть специальные подвалы, где можно спрятаться от разрушительной воронки.

Помните историю, с которой начинается повесть про Элли, собачку Тотошку, Льва, Страшилу и Дровосека? Девочка не успела спрятаться в погребе от торнадо, ее домик был подхвачен и унесен на огромное расстояние. И это уже не сказка.

Энергия смерча колоссальна. Она сравнима с энергией взрыва первых атомных бомб, созданных учеными. В результате скорость движения воздуха в пределах воронки торнадо порой достигает скорости звука и даже превышает ее. Правда, данных прямых измерений нет, поскольку ни один метеорологический прибор такого удара стихии не выдерживает. Однако косвенные наблюдения говорят в пользу того, что отдельные предметы, захваченные торнадо, способны разгоняться до сверхзвуковых скоростей. Подхваченные смерчем соломинки способны порой втыкаться в деревянные доски, как стальные гвозди. Деревянные палки протыкают листовое железо, а стекла иногда пробиваются зернами, словно пулями, – с образованием ровного отверстия с гладкими краями. Такие эффекты возможны только при скоростях более 1300 км/час.

Смерч на Восточном побережье США

Разрушения от смерчей бывают колоссальными. Печально знаменитый смерч Трех Штатов, прокатившийся 18 марта 1925 года по Миссури, Иллинойсу и Индиане, убил и покалечил более двух с половиной тысяч человек, а также практически полностью разрушил все строения на площади в 426 км². В апреле 1965 года над территорией США возникло одновременно сразу 47 смерчей. От этого стихийного бедствия погибло 257 человек. Смерчи порой ломают дубы, как веточки, и скручивают стальные конструкции в исковерканные переплетения железа.

Смерчи возникают не только в Америке. Они случаются и в Центральной России. В начале XX века, в 1904 году смерч прошелся по окрестностям Москвы, срывая с земли крестьянские избы, как спичечные коробки. По описаниям очевидцев, бревна летали в воздухе, как щепки. Огромные березы вырывало с корнем, и целые рощи за минуты превращались в сплошной бурелом. Главная воронка смерча прошлась по Москве-реке, обнажив ненадолго ее дно.

Такое явление связано с тем, что внутри смерча имеется область пониженного давления. Смерч, словно труба гигантского пылесоса, всасывает в себя все, что попадается ему на пути. Максимальный вес предметов, которые способно поднять торнадо, оценивается в несколько сотен килограммов. Бывали случаи, когда смерчи высасывали из колодцев всю воду. Порой смерчи поднимают предметы на огромную высоту. Иногда в результате сокрушительной работы смерча на землю падают обледенелые ветки, а это значит, что они побывали за облаками – на высоте нескольких километров.

Смерч похож на сопло гигантского пылесоса

С пониженным давлением внутри смерча связано любопытное явление. После того как торнадо проносился над курятниками, порой страдали сами строения, но куры оставались целыми. Они лишь удивительным образом лишались перьев. Был зафиксирован случай, когда несчастные несушки оказались ощипанными только с одной стороны тела. Мистики тут нет. Ости перьев у кур, как и у других птиц, находятся в небольших воздушных мешочках. И резкое падение давления буквально выталкивает перо из кожи. Однобокость же такого ощипывания говорит только об одном – граница перепада давления воздуха в смерче может быть очень резкой. Остается, правда, непонятным, почему бешено крутящаяся воронка не убила пернатых?

Бывают примеры чудесного спасения людей, попавших в смерч. Описан случай, когда смерч поднял в воздух деревянный дом и буквально разметал его на доски. Однако все члены семьи, шесть человек, находившиеся в это время внутри, остались живы. Похожие чудеса случались и с животными. Например, в литературе описан случай, как смерч поднял в воздух корову и пронес ее по воздуху около ста метров. От неизбежных травм при падении несчастную буренку спас жидкий ил, в который она упала. Другой смерч подхватил в воздух двух лошадей, каждая из которых весила не менее 480 кг. Они пролетели по воздуху около километра и благополучно вернулись домой. Это тем более удивительно, если помнить, какой энергией обладает торнадо.

Благодаря боковому удару воронки смерч может сминать кирпичные здания, как картонные коробки, и сбрасывать железнодорожные составы с рельсов.

Несмотря на частоту торнадо в Америке, многое в поведении этих яростных воздушных вихрей остается неизученным и непонятным. Взять хотя бы вращение воздуха в воронке. Почему оно возникает? Когда над Атлантикой встречаются два противоположных воздушных течения – холодное и теплое, – объяснить появление воронки циклона несложно. Если два человека, быстро двигаясь навстречу, сцепятся руками, их поневоле закрутит друг относительно друга. Примерно так дело обстоит с потоками воздуха и воды. Однако в грозовом облаке двух разнонаправленных потоков вроде бы нет. Как нет их и в ванне, вода из которой уходит, закручиваясь воронкой. Всем известное явление, а вот его математического описания нет. Как нет и модели возникновения воронки торнадо в грозовом облаке.

Пролетев по воздуху около километра, / лошади благополучно вернулись домой

Многие свидетели отмечали, что внутри торнадо, в самом его центре, наблюдаются электрические явления: вспышки искр, свечение, всполохи и колонны огня, обычные и шаровые молнии. Говорят даже, что порой заметно что-то вроде периодической пульсации. И название этому явлению придумали – «генератор пульса». Некоторые ученые считают, что электризация частиц, несущихся в торнадо, – следствие этого вращения, а торнадо можно уподобить электрогенератору. Другие придерживаются диаметрально противоположной точки зрения, полагая, что само атмосферное электричество грозы закручивает каким-то непонятным пока образом воздух в спираль.

Проходящий вдалеке смерч почти беззвучен, но на близком же расстоянии он ревет и грохочет, как сотня несущихся на полной скорости железнодорожных составов. Как в смерчах возникают звуковые волны, и почему они почти не выходят за пределы торнадо? Пока это загадка.

Непонятно, почему некоторые смерчи «прыгают» – время от времени конец их воронки как бы приподнимается от поверхности земли, щадя отдельные сооружения на пути торнадо. Есть данные, что смерчи обычно обходят крупные города и разрушают чаще сельские поселки. Почему? Опять загадка. Существует ли в воронке только восходящий поток воздуха, или на ее периферии могут быть и нисходящие потоки?

Были зарегистрированы случаи, когда захваченная торнадо солома опускалась на землю через несколько километров компактной кипой. Каким-то удивительным образом соломинки не разметало поштучно вихревыми потоками. Значит, внутри торнадо не просто хаос бури. Наверное, там существуют какие-то отдельные воздушные «каналы», которые позволяют сохранять целостность группе легких предметов. Что это за каналы?

Смерч – бич природы

Решать все эти интереснейшие вопросы на практике – желающих мало. Никому не хочется лезть в коварную и, в прямом смысле, убийственную воронку. Такой трюк смертельно опасен. Кстати, американские кинематографисты обыграли такой сюжет в фильме «Смерч», где главные роли исполняют Тим Роббинс, Хелен Хант и Билл Пэкстон. Однако это всего лишь кино, так что создание модели смерча пока остается нерешенной проблемой.