TORNADO - atmosphärischer Wirbel, entstehend in Sturmwolke und breitet sich in Form eines dunklen Wolkenmantels oder -stamms mit einem Durchmesser von Dutzenden und Hunderten von Metern aus, oft bis zur Erdoberfläche. Er existiert nicht lange und bewegt sich zusammen mit der Wolke; kann große Zerstörung anrichten. Ein Tornado über Land wird auch Blutgerinnsel (in den USA Tornado) genannt.

Rezension

Tornado

Man sagt, Geld fällt nicht vom Himmel. Seien wir uns einig, sie fallen nicht. Doch am 17. Juni 1940 fielen in einem Dorf in der Gorki-Region die Köpfe von Jungen, die untergingen starker Regen, alte Silbermünzen fielen. Dünn und leicht, zusammen mit großen Regentropfen, flogen sie zu Boden. Ein ganzer Schatz von tausend Münzen fiel aus einer Wolke, die über der Erde hing.

Später stellte sich heraus, dass die Münzen tatsächlich im 16. Jahrhundert im Boden vergraben waren. Der Trichter des Tornados saugte den in einem gusseisernen Topf vergrabenen Schatz aus der Erde und hob ihn in die Wolke. Nachdem sie mehrere Kilometer geflogen waren, fielen die Münzen klirrend zu Boden ...

<смерч может="" делать="" самые="" невероятные="" вещи.="" после="" того,="" как="" он="" прошелся="" по="" птицеводческой="" ферме,="" на="" земле="" нашли="" мертвых,="" лишенных="" перьев="" птиц,="" -="" смерч="" ощипал="" их="" как="" добросовестный="" повар.="" смерч,="" как="" умелый="" стрелок,="" пробивает="" насквозь="" куриные="" яйца="" бобами,="" так="" что="" скорлупа="" вокруг="" пробоины="" остается="" неповрежденной.="" во="" время="" смерча="" соломинка,="" несшаяся="" концом="" вперед,="" насквозь="" пробила="" толстый="" лист="" картона,="" а="" стебель="" клевера="" проткнул="" насквозь="" толстую="" доску,="" как="" гвоздь.="" у="" небольших="" деревьев="" в="" саду="" смерч="" как="" опытный="" садовод="" аккуратно="" содрал="" кору="" со="" ствола="" и="" ветвей.="" он="" поднял="" в="" воздух="" шкаф="" со="" стеклянной="" посудой,="" пронес="" его="" по="" воздуху="" и="" медленно="" и="" торжественно="" опустил="" на="" землю,="" так="" что="" ни="" одна="" тарелка="" не="" разбилась.="" смерч="" мгновенно="" высосал="" воду="" из="" реки,="" так="" что="" обнажилось="" покрытое="" илом="" дно,="" и="" вобрал="" в="" свою="" воронку="" воду="" из="" колодца="" вместе="" с="" ведром.="" смерч="" всосал="" в="" себя="" морскую="" воду="" вместе="" с="" огромным="" количеством="" медуз.="" смерч="" отрывает="" от="" поезда="" вагоны="" вместе="" с="" людьми,="" автобусы,="" автомобили,="" скирды="" сена,="" сносит="" дома,="" как="" пушинки,="" разрушает="" городские="" кварталы="" и="" линии="" электропередач,="" выкорчевывает="" вековые="" деревья...="" словом,="" смерч="" способен="" сделать="" многое.="" что="" же="" это="" за="" удивительное="" природное="">

Die Ursache des Tornados ist noch nicht ganz klar. Tatsächlich ist es Teil einer riesigen Gewitterwolke, die sich schnell um eine Achse senkrecht zur Erdoberfläche dreht.

Die Rotation macht sich zunächst in der Wirbelwolke selbst bemerkbar. Dann hängt ein Teil davon, ähnlich einem Trichter, herunter. Der Trichter wird allmählich länger und verbindet sich irgendwann mit dem Boden. Es sieht aus wie eine Säule oder ein Stamm, der sich zur Wolke hin ausdehnt und sich zum Boden hin verjüngt. Die Rotationsgeschwindigkeit des Trichters beträgt teilweise Überschallgeschwindigkeit, die Rotationsrichtung verläuft spiralförmig von unten nach oben. Dies ist die Ursache für die hier beschriebenen seltsamen Phänomene.

Ein Tornado besteht aus einem inneren Hohlraum und Wänden. Der innere Hohlraum ist mit Luft gefüllt, die sich ziemlich langsam nach unten bewegt. Aber die Windgeschwindigkeit in den Wänden des Trichters ändert sich hin und wieder. Sie kann die Schallgeschwindigkeit von 1.200 Kilometern pro Sekunde überschreiten und selten auf 350 Kilometer pro Sekunde absinken. Die Größe des Trichters hängt von der Größe des Tornados ab. Seine Breite reicht von zwei bis zu mehreren zehn Metern, seine Höhe von mehreren hundert Metern bis zu eineinhalb Kilometern.

Die Luft im inneren Hohlraum wird verdünnt, der Druck wird stark reduziert. Wenn es daher mit einem geschlossenen Objekt in Kontakt kommt, das mit Luft bei normalem Druck gefüllt ist, explodiert es buchstäblich und die Luft strömt daraus in den inneren Hohlraum des Tornados. So etwas kann einem leerstehenden Holzhaus mit geschlossenen Fenstern und Türen passieren: Bei einem Tornado zerspringt es plötzlich in kleine Bruchstücke.

Fast jeder Tornado bildet eine Kaskade – eine Wolke oder Säule aus Staub, Wasserspritzern, trockenen Blättern und Holzspänen am Boden seines Trichters. Bei den berühmten Tornados in Nebraska im Jahr 1955 erreichte die Breite einer Kaskade einen Kilometer, die Höhe betrug 250 Meter und die Breite des Trichters betrug nur 70 Meter.

Der zuverlässigste Schutz vor einem Tornado ist unter der Erde, im Keller eines Hauses oder in der U-Bahn. Selten gelingt es jemandem, in den inneren Hohlraum zu gelangen und zu überleben. Ein Bauer hatte 1930 großes Glück. Es gelang ihm, in das Herz des Kraters zu blicken. In seiner Mitte befand sich ein 30–70 Meter großer Hohlraum, der bis zu einer Höhe von einem Kilometer anstieg. An den Wänden des Hohlraums bildeten sich schnell rotierende Wolken. Es wurde phantasievoll durch den ständigen Glanz der Blitze beleuchtet, und Nebel bewegte sich entlang ihm auf und ab.

Der Tornado legt keine sehr großen Strecken zurück. Ungefähr 150 - 220 Kilometer. Im Vergleich zu Hurrikanen und Stürmen, deren Weg 1000-mal länger ist, ist das schon einiges. Der Weg eines Tornados ist besonders im Wald sichtbar, wo er Windschutzstreifen hinterlässt. Manchmal ist der Weg unterbrochen, als würde sich ein Tornado sprunghaft bewegen. Dann wechseln sich Zerstörungsstreifen und unbeschädigte Bereiche ab.

Am 19. August 1845 ereignete sich in Frankreich in der Nähe von Rouen ein krampfhafter, tödlicher Tornado. Ein Trichter von der Oberfläche der Seine sprang auf ein steiles Ufer, brach riesige Bäume wie Strohhalme ab und senkte sich dann ins Tal in zwei kleine Städte, in denen er eine Spinnerei mit Hunderten von Arbeitern zerstörte, woraufhin er wieder aufstieg. schlängelte sich im Zickzack durch den Wald und löste sich schließlich auf und bedeckte den Boden mit Windschutz, Trümmern, Kleidungsfetzen und Papierfetzen.

TORNADO Typhon, Sikavitsa, Hurrikan-Wirbelwind, Suvoy oder Vir, Abgrund; Es gibt Luft und Wasser: Eine schwarze Wolke beginnt sich zu drehen, senkt sich wie ein Trichter, steigt auf und fängt ein, was sich darunter befindet: Staub, Sand, Wasser, und eine zermalmende Säule bewegt sich vorwärts und zerbricht und zerstört oder überschwemmt alles, was sich ihr in den Weg stellt. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Tornado durch Naseputzen (Shmkvch.) verursacht wird, sondern wahrscheinlicher durch Dunkelheit (Reif); im Lay on Paul. Ich G. es heißt: Ich werde das Mitternachtsmeer besprengen, Smorts kommen (einzelner Smork, Smort?) in der Dunkelheit; Dieser Dunst oder diese Dämmerung könnte dem Tornado einen Spitznamen geben. Tornados (1. Könige VI, 31 und XIX, 4) einige Nadelbaum, übersetzt mit Wacholder (obwohl es schwierig ist, unter einem Wacholder zu sitzen und Türen aus Holz zu bauen), hat wahrscheinlich nichts mit einem Tornado zu tun. Tornadowolke. Dahls erklärendes Wörterbuch

Ein Tornado wird normalerweise von verschiedenen atmosphärischen Phänomenen begleitet – Regen, Hagel, Blitz, Regen sowie Geräuschen, die dem Zischen und Pfeifen Tausender Schlangen, dem Summen von Millionen Bienen, dem Dröhnen von Zügen oder Kanonenfeuer ähneln. Solche Geräusche werden durch die Vibration der im Trichter rotierenden Luftmassen erklärt.

Tornadowirbel fördern die Bildung von Kugelblitzen – leuchtende Kugeln, die aus Gas bestehen, das intern mit positiver und negativer Elektrizität aufgeladen ist. Kugelblitze bewegen sich langsam und lautlos. Es gibt sie in verschiedenen Farben und Größen.

Tornado-Hagel ist sehr gefährlich. Im Jahr 1888 fiel in Texas Hagel in der Größe eines Hühnereis. Er ging etwa 8 Minuten lang, aber während dieser Zeit bedeckte er das Tal mit einer 2 Meter hohen Schicht aus Eispellets. Glasgroßer Hagel fiel in der Region Jaroslawl. Im Jahr 1894 wurde in einem der Bundesstaaten Nordamerikas ein erstaunlicher Hagelkorn entdeckt – darin befand sich eine ziemlich große Schildkröte!

Es gibt auch Wasserspeier – in den unterschiedlichsten Größen und Formen. Dabei kann es sich entweder um transparente kleine Rohre mit einem Durchmesser von 2 bis 3 Metern handeln, die feinen Wasserstaub verstreuen, oder um riesige Trichter – Wasserpumpen, die bis zu 120.000 Tonnen Wasser aus dem Fluss in die Wolke pumpen, zusammen mit Fischen, Fröschen und anderen Flussbewohnern - dann fallen all diese Lebewesen mit dem Regen.

Ein solcher Regen wurde 200 Jahre v. Chr. beschrieben. „Es gab so viele Frösche, dass die Bewohner flohen, als sie sahen, dass in allem, was sie kochten und braten, und im Trinkwasser Frösche waren, sodass man ihren Fuß nicht auf den Boden setzen konnte, ohne einen Frosch zu zerquetschen …“

Sehr große Wolken erzeugen Feuertornados. Sie werden durch einen Vulkanausbruch oder ein sehr starkes Feuer verursacht. Im Jahr 1926 schlug ein Blitz in ein Öllager in Kalifornien ein. Das Öl fing Feuer und die Flammen griffen auf benachbarte Öllager über. Am zweiten Tag des Brandes kam es zu Tornados. Während des Brandausbruchs stieg eine große, dichte schwarze Wolke auf, aus der trichterförmige Tornados hingen. Einer von ihnen erhob sich in die Luft Holzhaus und bewegte es 50 Meter zur Seite.

Wir haben bereits mehrfach erwähnt, dass ein Tornado durch die Luft getragen werden kann verschiedene Artikel. Dieses Phänomen wird als Übertragung bezeichnet. Transport ist eine andere Sache. Hier erfolgt die Übertragung über eine Distanz von mehreren zehn oder sogar hunderten, wenn nicht mehr Kilometern. Je leichter das Objekt ist, desto größer ist die Distanz, über die es transportiert wird. Während des Tornados 1904 in der Nähe von Moskau flog ein Junge etwa 5 Kilometer weit. Aber am häufigsten fliegen Tiere – Hühner, Hunde, Katzen. Kühe können nicht mehr als zehn Meter fliegen. Das schwerste Tier, das mit Regen aus einer Gewitterwolke fiel, war ein 16 Kilogramm schwerer Fisch, der sich als lebendig herausstellte und auf einer Wiese in einer Entfernung von 30 Kilometern von seinem Heimatreservoir auf das Gras sprang!

In Norditalien fiel ein sehr romantischer Regen – mit Schmetterlingen, die von einem Tornado in der Nähe von Turin eingefangen wurden. Sie flogen mehrere hundert Kilometer in einer Gewitterwolke. IN Nordafrika Ein Tornado hob in Spanien viele Weizenkörner hoch und ließ sie in den Regen fallen.

Manchmal transportieren Tornados zerbrechliche Dinge und zeigen dabei seltene Vorsicht und Sparsamkeit. Intakte Spiegel, Blumentöpfe, Bücher, Tischlampen, Schmuckschatullen und Fotografien werden durch die Luft getragen.

Die zerstörerischsten Tornados treten am häufigsten in den Vereinigten Staaten auf. Jedes Jahr gibt es dort bis zu 700 Tornados. Viele von ihnen kommen nicht ohne menschliche Verluste aus. Am 18. März 1932 fegte ein 350 Kilometer langer Tornado mit der Geschwindigkeit eines Kurierzuges durch drei Bundesstaaten Amerikas. Es verbogen einen starken Hubturm, zerstörte ein Fabrikgebäude mit Stahlbetonskelett und verwandelte ein Arbeiterdorf in einen Trümmerhaufen. Bei diesem Tornado starben 695 Menschen und 2.027 Menschen wurden verletzt.

Tornados passieren fast nie dort, wo es immer kalt oder heiß ist – in den Polar- und Äquatorregionen. In den offenen Ozeanen gibt es nur wenige davon. Wie aus den Beispielen hervorgeht, kommen sie in Russland manchmal vor, aber eher selten. Nicht jedem von uns gelingt es, dieses erstaunliche Naturphänomen zu beobachten.

„Iswestija“ 15. Juni 1984 „Vom Zentralkomitee der KPdSU und dem Ministerrat der UdSSR. Als Folge der Hurrikanwinde, die Teile von Iwanowo, Gorki, Kalinin, Kostroma, Regionen Jaroslawl und in einigen Fällen die Tschuwaschische Autonome Sozialistische Sowjetrepublik Siedlungen Wohngebäude zerstört (...) Industriegelände Stromleitungen und Wasserversorgung waren unterbrochen. Es gab menschliche Opfer.“ Tornado 1984. Die Meldung darüber erschien verspätet (die Katastrophe ereignete sich jedoch am Wochenende). Izvestia hat Details. Region Iwanowo: „Einer der Tornados (450 Meter breit) zog durch Iwanowo und legte eine Strecke von 16 km zurück …“ Gorkowskaja: „In 32 Bezirken war die Stromversorgung unterbrochen, 14 blieben ohne Wasser. In Gorki selbst (...) Dächer von 350 Häusern wurden beschädigt und teilweise abgerissen. Tausende Häuser verloren den Strom ...“ Kostroma: „Mächtige Strommasten fielen um, als wären sie gefällt worden, jahrhundertealte Bäume wurden wie Streichhölzer zerbrochen, Autos wurden geworfen. Ein 150-Kubik- Ein meterhoher Stahlwassertank wurde gut hundert Meter in die Luft gehoben und einen Kilometer weit getragen. Tschuwaschien: „Die Städte Alatyr und Kanasch wurden beschädigt. 11 Bezirke wurden abgeschnitten. Hunderte Häuser und 38 Wassertürme wurden beschädigt.“. Amerikanische Zeitungen berichteten dann, dass der Direktor des Hydrometeorologischen Zentrums „weil er eine Katastrophe in der UdSSR nicht vorhergesagt hatte“ von seinem Job entlassen und an seiner Stelle ein neuer ernannt wurde – ein junger Mann Wissenschaftler Alexander Wassiljew. Professor Alexander Aleksandrovich Vasiliev ist heute Chefforscher des Hydrometeorologischen Zentrums Russlands. Er grinst: „Der Auftrag zu meiner Ernennung wurde schon vor dem Tornado unterzeichnet, mein Vorgänger ist einfach zu einem anderen Job gegangen. Wir haben dann unsere amerikanischen Kollegen geärgert: Was schreibst du? Sie antworteten: In der UdSSR ist alles so geheim wie unsere Journalisten.“ gezwungen, sich zu entscheiden ... Nein, es gab keine „organisatorischen Schlussfolgerungen“. Und gegen wen sollte ich mich beschweren – gegen die Elemente?“ Heute erinnert er sich wie folgt an die Ereignisse des Jahres 1984: - Tornados werden in fünf Kategorien eingeteilt, diese (hauptsächlich die von Ivanovo) war die vierte – fast die stärkste mögliche. Die Tragödie wurde durch zwei Umstände verschärft. Erstens: In Zentralrussland sind Tornados ein seltenes Phänomen. Selbst in den USA, wo Tornados (so der lokale Name) weit verbreitet sind, hat man noch nicht gelernt, sie richtig vorherzusagen; hier war 1984 niemand dazu bereit. Und noch etwas: das dicht besiedelte Katastrophengebiet. Menschen versteckten sich beispielsweise in Häusern und die Häuser wurden sofort zerstört – daher die Zahl der Opfer. Die Theorie von Tornados ist noch nicht vollständig entwickelt, aber es ist bekannt, dass sie auftreten, wenn eine Welle sehr kalter Luft schnell mit erhitzter Luft in Kontakt kommt. Gewitterwolken in großer Höhe erscheinen. Einige von ihnen rotieren stark und erzeugen einen „Trichter“ – einen schmalen zentripetalen Wirbel von enormer Kraft. Die Stärke des Windes während eines Tornados wird übrigens meist nur an der anschließenden Zerstörung beurteilt – die Instrumente werden einfach weggetragen. Dies war 1984 der Fall – eine lange Hitzewelle und ein plötzlicher Durchbruch arktischer Luft. Aus den dunklen, schweren Wolken erstreckten sich wackelige Staubsäulen – Trichter – zum Boden. Das waren Tornados. Im Allgemeinen führen der geringe Durchmesser des Trichters (z. B. 10 Meter) sowie die Stärke und Zentripetalrichtung des Wirbels dazu, dass der Tornado wie ein Rasiermesser schneidet – daher so viele in der Literatur beschriebene Wunder: Der Besitzer melkte eine Kuh, ein Tornado - die Kuh wurde hochgehoben und weggetragen, der Besitzer sitzt. Aber ich erinnere mich an keine Wunder in den Berichten von 1984. Die Berichte waren tragischer: Ein Tornado zog über ein Feriendorf, die Hälfte der Häuser lag in Trümmern, Menschen starben. Was sollten Sie im Falle eines Tornados tun? Wenn es beginnt und bemerkt wird, rufen Sie sofort das Ministerium für Notsituationen, den hydrometeorologischen Dienst, die Verwaltung an... Die Amerikaner raten dazu, schnell die Flugbahn des Tornados zu bestimmen und ihn zur Seite zu laufen – dann kann es losgehen. Es ist nützlich, solche Dinge zu wissen, aber Gott bewahre, dass Sie dieses Wissen brauchen.

Ein Tornado ist ein Naturphänomen von enormer Zerstörungskraft – geheimnisvoll und rätselhaft. Es gibt viele Modelle eines Tornados, aber selbst zusammengenommen sind sie nicht in der Lage, alle Geheimnisse dieses erstaunlichen Naturphänomens zu erklären. Auf grundsätzliche Fragen gibt es noch keine Antworten: Warum fällt ein Tornado, der in allen Nachschlagewerken als atmosphärischer Wirbel definiert wird, aus großer Höhe zu Boden? Ist ein Tornado schwerer als Luft? Was ist ein Tornado-Trichter? Was verleiht seinen Wänden eine so starke Rotation und enorme Zerstörungskraft? Warum ist ein Tornado stabil?

Auch bei den wichtigsten Parametern, wie zum Beispiel der Strömungsgeschwindigkeit bei einem Tornado, herrscht unter den Forschern keine Einigkeit: Fernmessungen ergeben Werte von maximal 400-500 km/h, zahlreiche indirekte Hinweise deuten eindeutig darauf hin die Möglichkeit der Existenz von Strömungen, die sich mit transsonischer Geschwindigkeit bewegen, in einem Tornado.

Die Untersuchung eines Tornados ist nicht nur schwierig, sondern auch gefährlich – bei direktem Kontakt zerstört er nicht nur die Messgeräte, sondern auch den Beobachter. Dennoch existiert das „Porträt“ des Tornados, wenn auch in großen Strichen gemalt. Machen wir uns also mit der von V.V. entwickelten Theorie der gravitationsthermischen Prozesse vertraut. Kushin in den Jahren 1984-1986, dessen Werk die Grundlage dieses Artikels bildete.

Also: „Ein Tornado ist ein Teil einer Gewitterwolke, der sich schnell um eine vertikale Achse dreht. Zunächst ist die Rotation nur in der Wolke selbst sichtbar, dann hängt ein Teil davon in Form eines Trichters herab, der sich allmählich verlängert.“ und verbindet sich schließlich mit dem Boden in Form einer riesigen Säule – einem Stamm, in dem ein starkes Vakuum herrscht.“

Nur wenige Menschen hatten Gelegenheit, einen Blick in den Tornado zu werfen. Hier ist eine solche Beschreibung: „Der Tornado näherte sich dem Beobachter, sprang, stieg auf eine Höhe von 6 m und flog über seinen Kopf hinweg. Der Durchmesser des inneren Hohlraums betrug etwa 130 m, die Dicke der Wand betrug nur 3 m. Die Wand drehte sich schnell, die Rotation war bis ganz nach oben sichtbar und ging in die Wolke hinein. Als der Tornado über den Kopf des Beobachters hinwegzog und wieder auf den Boden sank, berührte er das Haus und fegte es augenblicklich weg.

Charakteristisch ist, dass die Grenze eines Tornados meist sehr scharf abgegrenzt ist. Beispielsweise riss am 21. September 1967 im Baltikum „ein Tornado eine Reihe Apfelbäume im Garten heraus, ließ die Äpfel jedoch unberührt an den Bäumen der benachbarten Reihen hängen“2. Es sind auch eindrucksvollere Fälle bekannt, beispielsweise wenn sowohl der Stall als auch die Kuh in einem Tornado verschwanden, die Frau, die sie im Stall melkte, aber an Ort und Stelle blieb und wie zuvor eine Melkbox mit Milch neben ihr stand .

Mit der Vielfalt seines Verhaltens ähnelt ein Tornado einem allmächtigen Geist, der es für notwendig hält, nicht nur seine beispiellose Stärke zu demonstrieren, sondern auch seine besondere Geschicklichkeit und List hervorzuheben, indem er Strohhalme in Holzspäne steckt oder nur Hühner rupft eine Seite.

Ungefähre Parameter von Tornados

Optionen	Minimum Bedeutung	Maximal Bedeutung
Die Höhe des sichtbaren Teils des Tornados	10–100 m	1,5-2 km
Durchmesser am Boden	1–10 m	1,5-2 km
Durchmesser an der Wolke	1 km	1,5-2 km
Lineare Wandgeschwindigkeit	20–30 m/s	100–300 m/s
Wandstärke	3m	—
Spitzenleistung in 100s	30 GW
Dauer der Existenz	1–10 Min	5 Stunden
Pfadlänge	10–100 m	500 km
Schadensbereich	10–100 m²	400 km 2
Gewicht der angehobenen Gegenstände		300t
Reisegeschwindigkeit	0	150 km/h
Druck im Inneren eines Tornados	0,4–0,5 atm	—

PHYSIKALISCHE NATUR DES TORNADO

Eine Theorie eines Tornados entwickeln große Zahl Angesichts der widersprüchlichen Fakten wurde die folgende verlässliche Aussage gewählt, der alle Forscher zustimmen: Der Trichter eines Tornados kommt immer von oben auf den Boden und steigt nach „Abschwächung“ wieder nach oben.

Nach dem Gesetz von Archimedes können nur Objekte in die Atmosphäre fallen, deren Gewicht größer ist als das Gewicht der von ihnen verdrängten Luft. Im Trichter eines Tornados ist die Luft verdünnt, daher kann ein solcher Trichter nur dann absinken, wenn seine Wände deutlich schwerer als die Luft sind. Erinnern wir uns an den Beobachter, dem es durch den Willen des Schicksals gelang, in den Tornado zu blicken. Nach seinen Schätzungen betrug die Dicke der Wände 3 m und der Durchmesser des Hohlraums 130 m. Wenn wir aufgrund der Art der Zerstörung davon ausgehen, dass das Vakuum im Hohlraum 0,5 atm betrug, dann als Berechnungen Zeigen Sie, dass ein solcher Tornado eine Wanddichte von mehr als 7–8 kg/m 3 haben sollte – 5–6 mal mehr als Luft. Bei unterschiedlichen Beziehungen zwischen dem Durchmesser des Trichters, der Dicke seiner Wände und dem Grad der Verdünnung darin kann die Dichte der Wände des Trichters unterschiedlich sein, aber notwendigerweise um mehrere und möglicherweise höher als die Dichte der umgebenden Luft Dutzende Male.

Was könnte dichter sein als die Luft in den oberen Schichten der Troposphäre, wo ein Tornado entsteht und von wo er auf den Boden „fällt“? Nur Wasser und Eis. Daher scheint unserer Meinung nach die einzig plausible Hypothese die folgende zu sein: Der Tornado-Trichter ist besondere Form die Existenz eines starken rotierenden Stroms aus Regen und Hagel, der spiralförmig in Form einer dünnen Wand mit konischer oder zylindrischer Form aufgewickelt ist. Der Wassergehalt in den Wänden des Trichters sollte um ein Vielfaches höher sein als der Luftgehalt dort. Mit anderen Worten: Aussagen in der Literatur, dass ein Tornado-Trichter ein Luftwirbel oder Plasma sei, widersprechen den Gesetzen der Aerostatik; Ein Wirbel mit reinen Luftwänden und Verdünnung in seinem Hohlraum kann nur nach oben steigen, wie es eigentlich immer bei Wirbeln der Fall ist, die von der Erdoberfläche ausgehen.

KINEMATISCHE UND DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN DES TORSONRA

Wenn ein Tornado-Trichter massive Wände hat, sollte deren Rotation aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkräfte zu einer Ausdehnung des Trichters und einem Abfall des Luftdrucks im Inneren führen. Die Expansion erfolgt solange der Druck abfällt Dp Außen und Innen gleichen die Wirkung der Zentrifugalkräfte nicht aus.

Wenn Sie eine Plattform von der Wand auswählen S, dann wird von außen eine Kraft auf ihn einwirken D pS . Unter dieser Bedingung stellt sich ein Gleichgewicht mit Zentrifugalkräften ein

D pS = (s v 2 /R)*S ,

Wo S- Masse pro Flächeneinheit der Wand, v— Wandgeschwindigkeit, R— Radius des Trichters.

Basierend auf dieser kinematischen Bedingung ist es möglich, ein theoretisches „Porträt“ eines Trichters eines Tornados mittlerer Stärke nachzubilden: Durchmesser 200 m, Höhe – 1,5–2 km, Druck im Trichter – 0,4–0,5 atm, Rotationsgeschwindigkeit 100 m/s, Wandstärke beträgt 10–20 m, Regengehalt in der Wand beträgt 200–300.000 Tonnen. Der Trichter wird angesaugt Erdoberfläche, reißt die obere Abdeckung ab und wird so in der Farbe seiner „Beute“ bemalt. Es ist in der Lage, Gegenstände mit einem Gewicht von bis zu 5 t/m2 zu heben und trägt daher problemlos Kutschen und Autos (in der Literatur wird ein Fall beschrieben, bei dem ein Tornado einen 300 t schweren Deckel aus einem Wassertank fallen ließ). Wenn außerdem die Erdoberfläche an der Kontaktstelle glatt ist, ändert sich die Rotationsgeschwindigkeit des Trichters geringfügig und das Gleichgewicht der Wand mit Außenumgebung wird nicht gestört und selbst in unmittelbarer Nähe des Trichters weht kein Wind (denken Sie daran, wie die Äpfel auf den Zweigen fast neben dem Tornado unberührt blieben). Manchmal wird das Gleichgewicht gestört, wenn ein übermäßiger Strom rotierenden Regens von oben kommt und die Wirkung der Zentrifugalkräfte verstärkt wird.

In diesen Fällen kommt es zu einer sogenannten Kaskade: Ein am Boden festsitzender Trichter schleudert überschüssige Massen mit großer Geschwindigkeit um sich herum und ist dadurch in der Lage, auch größere Objekte wegzudrücken.

Besonders ungewöhnliche Phänomene entstehen, wenn ein Trichter mit einem Hindernis kollidiert. Mit seiner hohen Dichte und enormen Geschwindigkeit versetzt der Trichter einen kräftigen Seitenstoß auf das Hindernis mit einem Druckabfall von bis zu 10 atm, wodurch Bäume wie Streichhölzer zerbrechen und Gebäude zerstört werden. Dabei entstehen Risse in der Trichterwand mit einem Druckunterschied zwischen Außen- und Innenbereich von etwa 0,5-0,6 atm. Alles, was sich in der Nähe des Bruchs befindet, wird sofort in den Krater gesaugt (zum Beispiel wird ein Mensch in 1 Sekunde 10-20 m weit geschleudert und hat in der Regel nicht einmal Zeit zu erkennen, was mit ihm passiert ist). Da die Rotationsgeschwindigkeit der Wand und damit die Bewegungsgeschwindigkeit des Spalts etwa 100 m/s beträgt, bewegt sie sich in 0,1 s etwa 10 m. Daher kann es sein, dass von zwei nahe beieinander liegenden Objekten eines verschwindet, während das andere möglicherweise nicht einmal einen Hauch von Luft spürt (wie es bei der verschwindenden Kuh und dem bewegungslosen Milchtopf der Fall war).

ÜBERSCHALLWIRBEL IN EINEM TRICHTER

In frühen Studien, die auf zahlreichen indirekten Daten basierten, wurde argumentiert, dass die Geschwindigkeit der Strömungen in einem Tornado Schall- und sogar Überschallgeschwindigkeit erreicht (deshalb steckt er Strohhalme in einen Baum, rumpelt wie Tausende von Traktoren usw.). Moderne Standortmessungen haben jedoch gezeigt, dass von vielen Hundert Tornados, darunter auch den stärksten, keiner eine Rotationsgeschwindigkeit von mehr als 100-110 m/s hatte. Daher gelten in den neuesten Arbeiten führender Experten auf diesem Gebiet Daten über die Existenz von Strömungen mit Schallgeschwindigkeit in einem Tornado als fehlerhaft und werden einfach ignoriert. Wenn wir uns diesen widersprüchlichen Daten auf der Grundlage des oben entwickelten Bildes nähern, stellt sich heraus, dass alles viel einfacher ist. Sobald sich bei der Kollision mit einem Hindernis eine Lücke in der Wand des Tornados bildet, strömt ein Luftstrom von außen hinein und dessen Geschwindigkeit v 1 lässt sich mit der bekannten Bernoulli-Formel abschätzen: v 1 = (2D p / Q 0) 1/2. Da Luftdichte Q 0= 1,3 kg/m 3 und der Druckabfall DR= 0,5 atm (5*104 Pa), dann beträgt die Geschwindigkeit der Strömung im Trichter 300 m/s. Alles passt sofort: Ein Tornado ist ein zweischichtiger Wirbel. Standort- und andere Beobachtungen von außen können nicht in das Innere des Trichters eindringen und erfassen daher die Rotationsgeschwindigkeit der äußeren Regenwand des Tornados, die nach der entwickelten Theorie tatsächlich nicht mehr als 100-150 m/s beträgt. Und alle indirekten Beweise deuten auf einen sekundären Luftwirbel hin, dessen Geschwindigkeit nahe an der Schallgeschwindigkeit liegt oder diese sogar überschreitet.

Eine sehr wichtige Frage ist, wohin der im Trichter strömende Luftstrom gerichtet ist. Fällt ein Trichter auf eine glatte Oberfläche (Wäldchen, kleine Schlaglöcher oder Hügel), entsteht zwischen ihnen ein ringförmiger Spalt. Die durch einen solchen Spalt in den Trichter eintretende Strömung ist auf die Achse des Tornados gerichtet und weist daher keine Rotation auf. In diesem Fall kommt es sowohl aufgrund der Reibung mit dem Boden als auch aufgrund der Füllung des Trichters mit einer nicht rotierenden Sekundärströmung zu einer schnellen Verzögerung des Trichters. Bei großen Hindernissen (Bäume, Gebäude, große Schluchten und Hügel) entlang des Trichterumfangs entstehen, wie bereits erwähnt, Lücken. Aufgrund der Druckdifferenz bewegen sich die abgebremsten Wandstücke entlang kollabierender Spiralen, wodurch schmale vertikale Lücken-Durchgänge zwischen benachbarten Teilen entstehen, durch die Außenluft in den Trichter strömt. Da diese Kanäle tangential zum Umfang des Trichters ausgerichtet sind, wirbelt die einströmende Luft um die Achse des Tornados in die gleiche Richtung wie die Außenwand des Trichters. In diesen Fällen wird der Trichter selbst verlangsamt, aber der Sekundärwirbel erhält eine Rotation, deren Energie die Verlustenergie übersteigen kann. In solchen Fällen erlangt der Tornado plötzlich eine besondere Kraft.

Manchmal schließen sich die Fragmente des Trichters, die nach einer Kollision mit Hindernissen entstanden sind, zusammen, und dann bilden sich im unteren Teil des Tornados mehrere kleinere Trichter. Es muss betont werden, dass der Trichter eines Tornados eine sehr stabile Formation ist; er kann über einen langen Zeitraum existieren und seine eigene Rotation aufrechterhalten – solange er von oben ausreichend rotierenden Regenfluss erhält.

Ob regelmäßiger Regen aus einer Gewitterwolke strömt oder ob ein Tornado-Trichter (im Wesentlichen verdrehter Regen) zusammenbricht – all dies wird durch Prozesse in den oberen Schichten der Troposphäre bestimmt. Betrachten wir diese Prozesse.

DIE GEBURT EINES TORNADO

Ein Tornado ist das Kind einer Gewitterwolke. Reichlich Wasserdampf, der aus den unteren Schichten der Troposphäre in die Wolke eindringt, kondensiert und gibt die Kondensationswärme ab. Dadurch ist die Luft wärmer und leichter als die umgebende trockenere Luft und eine kräftige Aufwärtsströmung strömt nach oben.

Die Wolke wird stark instabil; in ihr entstehen schnelle Aufwärtsströme warmer Luft, die Feuchtigkeitsmassen in eine Höhe von 12–15 km befördern, und ebenso schnelle kalte Abwärtsströme, die unter dem Gewicht der entstehenden Regenmassen herabfallen und Hagel, stark abgekühlt in den oberen Schichten der Troposphäre.

Manchmal entsteht eine Gewitterwolke durch eine „schräge“ Kollision warmer und kalter Luftströme, wodurch sie sich um eine vertikale Achse dreht. In einer solchen Wolke sind die auf- und absteigenden Strömungen nicht vertikal gerichtet, sondern um eine gemeinsame vertikale Achse verdreht und bilden einen speziellen zweischichtigen Wirbel mit einer Höhe von 12–15 km und einem Durchmesser von 3–5 km, dem sogenannten Mesozyklon ( Abb. a). Die kältere und damit dichtere Abwärtsströmung, gesättigt mit Regen und Hagel, bildet die äußere Schicht des Wirbels, und die aufsteigende warme, feuchte Strömung befindet sich darin und rotiert in die gleiche Richtung wie die äußere Schicht.

Bildung eines Tornados: a - Bildung einer „Verengung“ in einer Höhe von 4-5 km, wo die rotierenden Strömungen in der Wolke in einen aufsteigenden Wirbel und einen Tornado-Trichter aufgeteilt werden; b – das Erscheinen eines Trichters aus der Wolke

Wenn sich am unteren Rand eine Wirbelwolke ansammelt große Menge rotierender Regen und Hagel, sie fallen in Form eines dünnschichtigen konischen oder zylindrischen Trichters eines Tornados aus der Wolke herab (Abb. b) Intensive Hagelbildung, große Tropfen und deren Auswurf aus den Wirbelwänden führen zu a starke Abnahme des Trichterdurchmessers auf 1-1,5 km sowie ein starker Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit der Trichterwände. Wenn der entstehende Trichter schwerer wird als die von ihm verdrängte Luft, kollabiert er zu Boden (Abb. c.).

B – Bildung einer „Kaskade“ an der Basis des Trichters; d – der Trichter saugte einen Teil des Wassers aus dem Boden, sein Durchmesser vergrößerte sich auf 100–300 m;

So entsteht ein gewöhnlicher Tornado, der auf Kosten der Ressourcen der Mutterwolke existiert. Es kann katastrophal enden, aber nur unter bestimmten Bedingungen. Welche? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir einen kleinen Exkurs machen.

Es ist bekannt, dass die Lufttemperatur in der Atmosphäre mit der Höhe allmählich abnimmt. Dies ist eine grundlegende Eigenschaft jedes gasförmigen Mediums, das sich in einem Gravitationsfeld befindet, und liegt daran, dass die Luft in der Atmosphäre ständig gemischt wird und sich bei ihrer Aufwärtsbewegung ausdehnt und abkühlt (da der Druck mit der Höhe abnimmt) und Bei der Abwärtsbewegung erwärmt es sich entsprechend. Temperaturgefälle T" wird durch die bekannte Formel ausgedrückt: T" = - (g / R 0)*[ (x-1)/x ] , Wo R0= 287 J/kg, Grad – universelle Gaskonstante, G- Erdbeschleunigung, X— adiabatischer Koeffizient. Für ein zweiatomiges Gas wie Luft X=1,4, also T"=9,8 Grad/km. Der Gesamttemperaturunterschied beträgt 70-80 °C und in einer Höhe von 12-15 km herrscht Frost von 50-60 Grad.

Versuchen wir nun, mit diesen Informationen bewaffnet, die gestellte Frage zu beantworten. Wir haben bereits gesagt, dass bei einer Kollision mit einem Hindernis der Rand des Trichters bricht und seine Rotationsgeschwindigkeit stark ansteigt. Im Inneren des Trichters entsteht ein solches Vakuum, dass er Wasser direkt von der Erdoberfläche in große Höhen befördern kann. Wenn sich Wasser, das in die Mutterwolke gelangt ist, in Hagel verwandelt, kann der Prozess der Wasseraufnahme unkontrollierbar und katastrophal werden: Je mehr Wasser angehoben wird, desto mehr Wärme wird freigesetzt, desto stärker wird der aufsteigende Luftstrom usw . (Abb. d)

Bereits 200-300 g Wasser pro 1 m 3 Luft reichen aus, damit durch die Freisetzung der Wärme des Wasser-Eis-Übergangs die Lufttemperatur im Trichter auch in einer Höhe von 100 °C nicht unter 0 °C sinkt 12-15 km, wo der Frost, wie bereits erwähnt, 60 °C erreicht. Ein starker Temperaturunterschied außerhalb und innerhalb des Tornados erzeugt die Kraft, die die Auf- und Abwärtsströmungen im Tornado unterstützt. Dadurch versorgt sich der Tornado selbstständig, nun unabhängig von den Ressourcen der Mutterwolke, mit Wasser, das er sowohl zum Ausgleich der Energiekosten als auch zum Ausgleich seines Verlustes aus den Wänden benötigt. Darüber hinaus erzeugt ein Tornado oft selbst eine neue Wolke über sich, die ihn anschließend begleitet, wenn es nur Flüsse, Seen und Sümpfe auf dem Weg gäbe.

Es ist leicht zu erkennen, dass nach obiger Berechnung in einer Höhe von 20 km zeitweise Frost von etwa 200 °C herrschen sollte. Die Temperatur, bei der Sauerstoff und Stickstoff, die in der Luft enthalten sind, flüssig werden. Nach den Naturgesetzen sollte es in der Atmosphäre zu Regenfällen von flüssigem Sauerstoff und Stickstoff kommen. Wenn dieser Regen wie gewöhnlicher Regen auf die Erdoberfläche fallen würde, würden bei Kontakt damit sofort Stickstoff- und Sauerstofftropfen verdunsten, so wie ein Wassertropfen, der auf eine heiße Bratpfanne fällt, verdunstet. So sollte das Leben auf der Erde nach den unerbittlichen Gesetzen der Physik sein. Warum passiert das nicht? Tatsache ist, dass in einer Höhe von 15–30 km eine dünne Schicht mit hohem Ozongehalt vorhanden ist. Diese Schicht absorbiert nur 5 % der von der Sonne kommenden Strahlung. Es stellt sich jedoch heraus, dass dies ausreicht, um eine Tropopause entstehen zu lassen, oberhalb derer die Temperatur mit der Höhe nicht abnimmt, sondern zunimmt. In der Abbildung ist ein Diagramm der Temperaturänderung in Abhängigkeit von der Höhe über der Erdoberfläche dargestellt. Dieser dünnen Schicht ist es zu verdanken, dass die Temperatur in der Atmosphäre auch in einer Höhe von 15 bis 30 km nicht unter minus 60 bis 80 Grad Celsius sinkt und auf der Erdoberfläche Gärten blühen und Vögel singen.

Alle atmosphärische Prozesse- Zyklone, Gewitter, Antizyklone, Tornados, Hurrikane - ruhen an dieser „Ozondecke“ und kehren in Form von Wind, Regen, Schnee und Hagel nach unten zurück. Wenn diese Decke zerstört wird, verschwindet die Tropopause, die Troposphäre geht fließend in die Stratosphäre über und auch hier sinkt die Temperatur pro Höhenkilometer um 10 Grad. Alle atmosphärischen Prozesse werden erreicht hohe Höhen, und die Kraft der Wirbel wird um ein Vielfaches zunehmen. Gleichzeitig wird die Temperatur der abgeworfenen Regen- und Hagelmassen stark sinken. Dies könnte zu einem allgemeinen Rückgang der Temperatur der Erdoberfläche führen. Unser Ozondach ist sehr zerbrechlich. Leider scheint alles, was ein Mensch tut, gezielt auf seine Zerstörung abzuzielen.

Was begrenzt das unkontrollierbare Anwachsen der Kraft eines katastrophalen Tornados? Thermodynamisch gesehen handelt es sich um eine gigantische gravitationsthermische Maschine, in der sie herunterfällt kalte Luft arbeiten A 1 und geht nach oben Warme Luft, und es erfordert Arbeit, es anzuheben A 2. Aufgrund der größeren Dichte der einfallenden Kaltluft A 1 > A 2. Überschuss in Arbeit um die kinetische Energie eines Tornados zu erhöhen D W. Nehmen wir an, dass die Höhe des Tornados beträgt H, sein Abschnitt S 0,a v 0 ist die Geschwindigkeit des Luftstroms, der sich im Trichter nach oben bewegt. Dann wird die Änderung der kinetischen Energie des Tornados in 1 s durch die Beziehung ausgedrückt:

D W = r 0 v 0 S 0 gHD T/T 1

Wo R 0 =1,3 kg/m 3 - Luftdichte bei normale Bedingungen; D T - Temperaturunterschied zwischen aufsteigender und absteigender Strömung; T 1 = 300 K - Temperatur an der Erdoberfläche. Lassen Sie uns herausfinden, wie es sein könnte D W für einen bestimmten Tornado, der beispielsweise einen Radius hat R=100 m, Höhe N=15 km, Differenz D T=30 K, Gasverbrauch v 0 S 0 =2,8*10 6 m 3 /s. Dann für D W der resultierende Wert beträgt 50 GJ/s. Das ist eine gigantische Kraft, zehnmal größer als die Kraft des Wasserkraftwerks Bratsk, und der Tornado kann seine gesamte Energie für die Zerstörung aufwenden. Gleichzeitig muss er jedoch die Reserven seines „Treibstoffs“ – Wasser – regelmäßig aus dem Boden auffüllen. Da die Wärmekapazität der Luft 1 kJ/kg*Grad beträgt, entsteht ein Temperaturunterschied D T=30 K zwischen den Strömungen muss die Aufwärtsströmung mindestens 150 GJ thermische Energie pro Sekunde erhalten. Hitze des Übergangs Wassereis Q= 335 kJ/kg, daher muss der Tornado pro Sekunde mindestens 450 Tonnen Wasser ansaugen und in Eis verwandeln. Gleichzeitig muss es das Wasser recht gleichmäßig ansaugen, denn wenn es zu viel Wasser auf einmal aufnimmt, zum Beispiel 2-3 kg/m 3, kann es seine „Beute“ nicht höher als 1-2 km heben , d. h. bis zu der Höhe, in der das Wasser die Wärme des Wasser-Eis-Übergangs nicht mehr abgeben kann. Wo es also tiefe Gewässer gibt (Meere, große Seen) sind Tornados relativ schwach. Im Gegenteil, wenn wenig Wasser vorhanden ist, nimmt der Temperaturunterschied zwischen den Bächen ab und der Tornado verdurstet. Daher kommt es in Trockengebieten auch nicht zu katastrophalen Tornados.

Eine Bemerkung sollte hier gemacht werden. Bei der Aufwärts- und Abwärtsströmung ist die Wassermenge ungefähr gleich, und daher wird die Arbeit, die für das Heben des Wassers aufgewendet wird, beim Absinken des Wassers vollständig in die Strömung zurückgeführt. Daher können Strömungen mit einer sehr hohen Wasserkonzentration (2-3 kg/m3 oder mehr) in einem Tornado lange Zeit zirkulieren. Plötzliche Änderungen der Wasserkonzentration führen jedoch zum Auftreten von Verengungen und in der Folge zur Zerstörung des Tornados. Die natürliche Grenze für die Steigerung der Kraft eines Tornados ist daher der Wasserverlust aus den Wänden während seiner Bewegung.

KÜNSTLICHER TORNADO

Es kam vor, dass menschliche Aktivitäten versehentlich zur Entstehung künstlicher Tornados führten. So bei Bränden in Dresden und Hamburg während der Bombenangriffe 1944-1945. Aus den dichten Wolken, die sich aus den Bränden bildeten, hingen mehrere hundert Meter hohe Tornados herab. Mit stark Waldbrände Es wurde auch das Auftreten von Tornados beobachtet, die jedoch nur selten zu Boden fielen. Es wurden auch Experimente zur Erzeugung künstlicher Tornados durchgeführt. Insbesondere sind zwei erfolgreiche Versuche bekannt, Tornados mithilfe sehr leistungsstarker Ölbrenner-Meteotrons zu erzeugen. Einhundert dieser Brenner wurden auf einer Fläche von 100 m2 aufgestellt, und bei der Verbrennung von 15 Tonnen Öl in 15 Minuten konnten dichte Wolken entstehen, aus denen etwa 100 m hohe Tornado-Trichter herabhingen.

Eine detaillierte Analyse ergab, dass es zum Anregen eines Tornados rentabler ist, Treibstoff nicht auf der Erdoberfläche zu verbrennen, sondern ihn entlang der Höhe des zukünftigen Tornados vorzusprühen und den Trichter kontinuierlich mit mit Wasser vermischten und verdrehten Luftströmen zu versorgen um eine vertikale Achse. Die Treibstoffmenge, die benötigt wird, um einen mächtigen künstlichen Tornado anzuregen, wird auf 500 Tonnen geschätzt. Ohne auf konkrete Möglichkeiten zur Erzeugung eines künstlichen Tornados einzugehen, wollen wir uns mit der Frage befassen, wie nützlich solche gravitationsthermischen (GT) Anlagen bei der Lösung von Energieproblemen sein können heute und morgen, angesichts des Problems, sie mit Treibstoff (Wasser!) zu versorgen, ebenso wie viele Umweltprobleme im Zusammenhang mit der Erstellung leistungsstarker GT-Installationen.

Natürlich könnte die praktische Entwicklung solch gigantischer Kraftwerke, die mit einer umweltfreundlichen Energiequelle wie dem Wasser der Meere, Ozeane und Flüsse betrieben werden, die Lösung der Energieprobleme, mit denen die Menschheit konfrontiert ist, erheblich erleichtern. Um lediglich den im Jahr 2000 steigenden Energiebedarf zu decken, müssen zusätzlich zu den heutigen Kosten bis zu 5 Gt Standardbrennstoff in Form von Öl, Gas, Kohle und Uran verbrannt werden. Gleichzeitig gibt die Sonne in nur 30-40 Minuten die gleiche Energiemenge an die Meere und Ozeane der Erde ab. Daher sollte auch der weit verbreitete Einsatz von GT-Installationen nicht zu schädlichen Folgen führen Folgen für die Umwelt im großen Maßstab.

Im übertragenen Sinne handelt es sich bei einem gravitationsthermischen Kraftwerk mit künstlichem Tornado um einen 12–15 km hohen Gasbrenner, in dem kein Gas oder Öl, sondern gewöhnliches Wasser aus einem natürlichen Reservoir verbrannt wird, das sich in Eis verwandelt und alles abgibt Wärme an die Luftströme, einschließlich der Phasenübergangswärme Wassereis. Turbogeneratoren einer solchen Anlage können sowohl in der aufsteigenden als auch in der absteigenden Strömung eines Tornados platziert werden. Die gesamte freigesetzte Wärme wird an die oberen Schichten der Troposphäre abgegeben, und eine Art „Asche“, „Schlacke“ aus diesem Prozess – gefrorenes Wasser (Hagel) – fällt auf die Erdoberfläche. Für eine Leistungseinheit von 1 GW ist es notwendig, dem Tornado pro Sekunde 15 bis 20 Tonnen Wasser zuzuführen, das in Form von Eis zum Boden zurückkehrt und die unmittelbare Umgebung der Anlage kühlt. Diese Probleme der Senkung der Umgebungstemperatur in der Nähe einer Gasturbinenanlage erfordern eine besondere Untersuchung. Aber auch ohne auf die mögliche Nutzung künstlicher Tornados zu Energiezwecken einzugehen, können wir durchaus die Bereiche benennen, in denen es jetzt sinnvoll wäre, leistungsstarke künstliche Tornados zu erzeugen. Dies sind die Gebiete, in denen Taifune und Hurrikane entstehen. Das längere Bestehen eines Tornados führt zu einem spürbaren Temperaturabfall in der Nähe der Erdoberfläche und damit zu einer Verringerung der Verdunstungsrate des Wassers aus dem Ozean. Dadurch wird der Prozess der Entstehung atmosphärischer Instabilität in diesem Gebiet verlangsamt und der beginnende Taifun abgeschwächt.

Fassen wir zusammen. Was ist überhaupt ein Tornado? Aus der Sicht eines Physiker-Meteorologen ist der Trichter eines Tornados verdrehter Regen, eine bisher unbekannte Existenzform von Niederschlag. Für einen mechanischen Physiker ist das so ungewöhnliche Form Wirbel, nämlich: ein zweischichtiger Wirbel mit Luft-Wasser-Wänden mit einem starken Unterschied in der Geschwindigkeit und Dichte beider Schichten. Für einen Thermophysiker ist ein Tornado eine gigantische Gravitationswärmemaschine von enormer Kraft, in der starke Luftströmungen erzeugt und durch die Wärme aufrechterhalten werden, die Wasser aus jedem natürlichen Gewässer freisetzt, wenn es in die oberen Schichten der Troposphäre gelangt .

Tornados entstehen sowohl über Wasser als auch über Land. Tornados an Land werden in Europa als Blutgerinnsel und in Amerika als Tornados bezeichnet. Wirbelstürme über dem Meer werden Wasserspeier genannt. IN tropische Länder Dieses Phänomen kommt recht häufig vor – in den USA beispielsweise gibt es jedes Jahr mehrere Hundert Tornados, in manchen Jahren sogar mehr als tausend. In gemäßigten Ländern Klimazone Tornados über Land werden zehnmal seltener beobachtet und sind in hohen Breiten sehr selten. Im zentralen Teil des Tornados ist der Luftdruck reduziert. Äußerlich sieht ein Tornado wie eine kegelförmige Wolkensäule aus, die zum Boden hin absinkt. Von der Erdoberfläche ragt oft eine weitere Säule mit nach oben gerichteter Spitze aus Staub, Trümmern oder Wasserspritzern in die Höhe. Der Durchmesser der Säule beträgt mehrere Dutzend Meter. Die Bewegung der Luft und der daran beteiligten Objekte ist kreisförmig, mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 km/h und manchmal mehr. Gleichzeitig wird die Luft im Tornado nach oben zur Basis der Cumulonimbus-Wolke getragen, unter der der Tornado entstand. Wenn sich ein Tornado mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Kilometern pro Stunde über ein Gebiet bewegt, verursacht er Zerstörung, die nicht nur durch die enorme Luftgeschwindigkeit im Wirbel selbst verursacht wird, sondern auch durch einen augenblicklichen Sprung des atmosphärischen Drucks, der innerhalb von Sekunden auftritt kann um mehrere zehn Hektopascal fallen und wieder ansteigen. Häuser mit verschlossenen Türen und Fenstern „explodieren“, wenn ein Tornado über sie hinwegzieht, ganze Wände fallen ein, Flüssigkeit wird aus den Gefäßen gesaugt und verspritzt. Es gab Fälle, in denen Hühner, die einem Tornado in die Quere kamen, sofort nackt waren, als hätte sie jemand gerupft. Ein einzelner Tornado, der zu Boden fällt, verursacht Verwüstungen in einem mehrere hundert Meter breiten und mehrere Kilometer bis mehrere Dutzend Kilometer langen Streifen. Die größte Gefahr bei Tornados über Land sind feste Gegenstände, die in die Luft gehoben und in verschiedene Richtungen verstreut werden – Bretter, Späne, Gebäudefragmente, Bleche von Eisendächern usw. Die Energie eines Tornados ist enorm: Er ist in der Lage, niederzureißen und eine Eisenbahnbrücke oder einen schweren Lastwagen umstürzen oder ihn in die Luft heben und dann ein zehn Tonnen schweres Flugzeug zu Boden werfen. Auf europäischer Seite ehemalige UdSSR Tornados über Land wurden in den unterschiedlichsten Breitengraden beobachtet – von den Solovetsky-Inseln bis zur Küste des Asowschen und Schwarzen Meeres. Am häufigsten treten sie im Spätsommer und Frühherbst vor der Ostküste des Schwarzen Meeres im Kaukasus auf – bis zu zehnmal im Jahr. Normalerweise ist ihr Auftreten mit starken Durchbrüchen kalter Luft auf eine stark erhitzte (über 25 °C) Meeresoberfläche verbunden. Die von Norden durchbrechende Kaltluft ist in einer solchen Situation sehr instabil: Über dem Meer bilden sich schnell bedrohlich wirkende dunkle Kumulonimbuswolken mit häufigen Blitzen und Schauerstreifen. Die Stämme der Tornados hängen an einzelnen Wolken, zu denen sich kegelförmige Trichter aus dem Wasser erheben – Wassertornadosäulen. Es gibt Fälle, in denen Tornados vom Meer an die Küste ziehen und ihre teilweise beträchtlichen Wasserreserven in den Ausläufern zurücklassen. Zusammen mit den an der Küste häufig auftretenden Regengüssen führt dies teilweise zu katastrophal schnellen Überflutungen von Flüssen und Bächen, die über die Ufer treten und Täler überschwemmen. Einer dieser Fälle war eine Überschwemmung im Feriengebiet Sotschi-Matsestinsky am 10. September 1975, ein weiterer am 21. August 1985 im Gebiet Lazarevskaya. Über den inneren Kontinentalregionen Mitteleuropas Russland kommt es jeden Sommer mehrmals zu Tornados. In der Region Moskau wurden Tornados in den Jahren 1904, 1945, 1951, 1956, 1957 und 1984 registriert. Als 1904 in Moskau ein Tornado über die Moskwa zog, wurde das Wasser aus dieser durch einen Luftwirbel über eine gewisse Distanz vollständig abgesaugt und der Grund des Flusses lag für einige Zeit frei. Ein ähnlicher Vorfall ereignete sich im Juli 1985 in der Region Gomel in der Nähe der Dörfer Besedka und Ptich. Die beste Rettung vor einem Tornado ist die Flucht. Wenn dies nicht möglich ist, sollten Sie in einem Graben oder Loch, schlimmstenfalls in einer Mulde, Zuflucht suchen. Die Gefahr geht von mit hoher Geschwindigkeit fliegenden Objekten aus, die von einem Tornado mitgerissen werden. In der Literatur werden Fälle beschrieben, in denen Strohhalme, die von einem Tornado erfasst wurden, Baumstämme durchbohrten. Der resultierende Wirbel hat in der Regel eine zyklonische Rotation und gleichzeitig wird eine spiralförmige Aufwärtsbewegung der Luft beobachtet. Im Zentrum des Tornados herrscht ein sehr niedriger Druck, wodurch er alles, was ihm unterwegs begegnet, in sich aufsaugt und Wasser, Erde, einzelne Gegenstände, Gebäude anheben und teilweise über beträchtliche Distanzen transportieren kann. Ein gewöhnlicher Tornado besteht aus drei Teilen: horizontalen Wirbeln in der Mutterwolke, einem Trichter – 2, zusätzlichen Wirbeln, die eine Kaskade erzeugen – 3 und einem Fall – 1. Eine Tornadowolke zeichnet sich wie jede andere Gewitter-Cumulonimbus-Wolke durch Heterogenität und hohes Niveau aus Turbulenz. Viele von ihnen haben auch eine Wirbelstruktur. Wenn der Krater den Boden nicht erreicht hat oder der Boden sehr hart ist, ist er möglicherweise nicht sichtbar. Aber normalerweise fängt der Wirbel bei seiner Bewegung Wasser und Staub ein und der Trichter wird deutlich sichtbar. Ein Tornado ähnelt in seiner Struktur einem tropischen Miniaturtaifun. Ein Taifun und ein Tornado umfassen einen Raum, der mehr oder weniger durch „Mauern“ begrenzt ist; es ist fast klar, wolkenlos, manchmal zucken kleine Blitze von Wand zu Wand; die Luftbewegung darin schwächt sich stark ab. Genau wie im Kern eines Hurrikans fällt der Druck im inneren Hohlraum des Tornado-Trichters stark ab – manchmal um 180–200 Millibar.

KUGELBLITZ UND TORNADO
haben einen gemeinsamen „Elternteil“ – das Erdmagnetfeld

Der Kern dieser Idee ist wie folgt.

Im Erdmagnetfeld (leider auch bisher nur sehr wenig untersucht) kann es in Analogie zu solchen Rotationen in flüssigen und gasförmigen Medien zu lokalen wirbelförmigen, trichterförmigen Rotationen kommen. Die vermuteten Ursachen solcher Anomalien könnten (in diesem Fall) starke elektrische Entladungen in der Erdatmosphäre (lineare Blitze) sein. Oder besser gesagt, in den meisten Fällen, weil... Ich gehe davon aus, dass andere mögliche Gründe Solche Wirbel können durch Inhomogenitäten im Erdmagnetfeld und andere magnetische Anomalien verursacht werden; diese Frage ist Sache von Spezialisten auf diesem Gebiet.

Um den linearen Blitzkanal herum entsteht während seiner Entladung ein sehr starkes magnetisches Wechselfeld, das nach Beendigung der Entladung „zusammenbricht“. Dieses elektromagnetische Feld befindet sich jedoch nicht in einem isolierten Vakuumraum. Es muss auf jeden Fall mit dem Erdmagnetfeld interagieren! Jetzt ist es an der Zeit, die Frage zu stellen: Was passiert in diesem Moment wirklich?

Auch das Erdmagnetfeld spielt eine direkte und führende Rolle bei der Entstehung eines Tornados.

Genauer gesagt, magnetische Wirbel, die in der Umgebung des Magnetfeldes unseres Planeten entstehen. Die Gründe für das Auftreten solcher Anomalien können unterschiedlich sein, und einer von ihnen ist der wahrscheinlichste, es ist die Entladung eines Gewitterblitzes.

Um den linearen Blitzkanal entsteht ein kurzfristiges, aber recht starkes rotierendes elektromagnetisches Feld, das nach Beendigung der Entladung ebenfalls nicht mehr existiert. Aber es ist offensichtlich, dass es in dieser relativ kurzen Zeit mit den magnetischen Kraftlinien interagieren muss, die die Erde umgeben, da die Wirkung direkt in der Umgebung des Erdmagnetfelds stattfindet

Genauso wie wenn wir Tee in einem Glas mit einem Löffel umrühren und herausnehmen, beobachten wir für einige Zeit die wirbelartige Rotation der Flüssigkeit. Aber der Fall mit einem Glas Wasser ist nicht sehr klar und zuverlässig, obwohl er eine gewisse Ähnlichkeit aufweist. Eine viel genauere Vorstellung davon, was passiert, können uns die Wirbelbewegungen des Wassers (Brecher) geben, die auf Flüssen mit einer relativ schnellen Strömung auftreten.

Deshalb gehe ich davon aus, dass im Magnetfeld unseres Planeten von Zeit zu Zeit lokale Wirbelrotationen auftreten, die leider noch nicht untersucht oder gar spezifiziert wurden.

Es gibt keine einzige Quelle, die ein solches Phänomen auch nur andeutet. Mittlerweile sind allen Medien unseres Universums Wirbelbewegungen inhärent. Und meistens sind die für unsere Augen sichtbaren Rotationen nur das Ergebnis jener unsichtbaren, elektromagnetischen und ätherdynamischen Rotationen, die in der Natur vorkommen.

Nachdem ich eine ziemlich große Anzahl von Fotos von Tornados studiert hatte, kam ich zu dem Schluss, dass die Grundlage jedes Tornados, seine anfängliche treibende Kraft, die trichterförmige Rotation des Erdmagnetfelds ist und nicht umgekehrt, wie viele Wissenschaftler immer noch glauben .

Wenn wir einen Tornado aus dieser Perspektive betrachten, werden alle mysteriösen und erstaunlichen Phänomene, die ihn begleiten, offensichtlich und leicht zu erklären. Und die Luftrotationsgeschwindigkeit im Tornado selbst beträgt bis zu 400 km. pro Stunde

Und seine Reichweite ist sehr begrenzt, sie wird durch die Größe des Magnettrichters begrenzt.

Und eine Vielzahl elektromagnetischer Phänomene, die im und um den Tornado selbst entstehen.

Und es ist absolut klar, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfelds in einem Tornado hunderte Male höher ist als die Rotationsgeschwindigkeit der von ihm mitgerissenen Luft.

Und es lässt sich leicht erklären, dass Tornados am häufigsten in trockenen, staubigen Gebieten der Welt auftreten.

Solche trichterförmigen Rotationen des Erdmagnetfeldes kommen überall vor, können sich aber nur in staubigen Gebieten wirklich und in voller Stärke manifestieren.

Dies geschieht wie folgt:

Ein rotierendes Magnetfeld elektrisiert alles, was in seine Umgebung gelangt, und am besten eignen sich hierfür mikroskopisch kleine Staubpartikel. Wenn sie elektrisiert sind, werden sie leicht mitgenommen und steigen entlang der Trommel der Wirbelrotation des Magnetfelds auf. Während diese Staubpartikel rotieren, kollidieren sie mit atmosphärischen Gasmolekülen und reißen diese wiederum mit sich, wodurch der Luftwirbel entsteht. Als klares Beispiel Sie können mehrere Fotos des Tornados sehen:

Ist es dem elektrischen Strom in einem gewöhnlichen Leiter nicht sehr ähnlich? Negativ geladene Wassermoleküle aus einer Gewitterwolke „fließen“ zum Plus (zur Erde) und positiv geladene bewegen sich auf sie zu, in Richtung Minus (zur Wolke). Nur diese Bewegung findet in einem rotierenden magnetischen Wechselfeld statt.

Ein weiterer Beweis dafür können auch die neuesten Beobachtungen amerikanischer Wissenschaftler sein, die Tornados untersuchen:

CNN 21. April 2004 Die Schlussfolgerung basiert auf Studien, die in Arizona und Nevada durchgeführt wurden, wo Wissenschaftler nach Staubteufeln suchten und sich direkt durch sie hindurchbewegten. Experimentatoren entdeckten unerwartet große elektrische Felder mit Stärken von über 4 Kilovolt pro Meter. Die Arbeiten wurden vom Goddard Space Flight Center der amerikanischen Raumfahrtbehörde durchgeführt. Ziel ist es zu verstehen, welche Überraschungen Staubstürme auf dem Mars bringen könnten. Staubpartikel in einem Tornado werden elektrisiert, weil sie aneinander reiben. Bisher glaubten Wissenschaftler jedoch, dass positive und negative Teilchen gleichmäßig vermischt würden und die Gesamtladung bei Null bliebe. Stattdessen stellt sich heraus, dass kleinere Partikel dazu neigen, negativ geladen zu werden, und der Wind sie höher trägt. Schwerere Teilchen werden eher positiv geladen und neigen dazu, näher an der Erdoberfläche zu bleiben. Durch diese Ladungstrennung entsteht eine riesige Batterie. Und weil die Teilchen in Bewegung sind, erzeugen sie auch ein elektromagnetisches Wechselfeld. Auf dem Mars, mit weniger Schwerkraft und weniger Luftdruck Staubteufel können fünfmal breiter sein als die auf der Erde und eine Höhe von bis zu 8 Kilometern erreichen. Alle oben genannten Phänomene könnten wahrscheinlich bei Staubtornados auf dem Mars auftreten, allerdings in viel größerem Ausmaß. Das bedeutet, dass wir jetzt darüber nachdenken müssen, wie wir Astronauten und Ausrüstung vor den Auswirkungen dieses Phänomens schützen können, schlussfolgern NASA-Wissenschaftler.

Dies bestätigt die beiden wichtigsten Komponenten eines Tornados:

1. Das Vorhandensein großer elektrischer Felder mit hoher Intensität.
2. Rotierendes Magnetfeld.
3. Riesige Potenzialdifferenz zwischen der Basis des Tornados, dem Boden (Plus) und der Spitze des Tornados (Minus).

Es ist diese Potentialdifferenz, die ein Wirbelmagnetfeld erzeugt, aus dem anschließend ein Tornado entsteht. Dieses rotierende Magnetfeld hat die Form eines Trichters, weil... sein oberer, sich ausdehnender Teil rotiert um das vermeintliche Zentrum der in der Gewitterwolke angesammelten negativen Ladung.

Aber die Schlussfolgerungen amerikanischer Wissenschaftler basieren auf alten Ansichten, wonach ein Tornado als die Bewegung von Konvektionsströmungen in der Atmosphäre betrachtet wird, und aus dieser Sicht sind sie natürlich falsch.

Wenn wir einen Tornado als ein starkes rotierendes Magnetfeld betrachten, wird seine genau definierte lokale Wirkung deutlich.

„Das Erstaunlichste, was die Wissenschaft immer noch nicht erklären kann, ist, dass der Tornado trotz der enormen Windgeschwindigkeiten stark lokalisiert ist. Mit anderen Worten, er hat eine klar definierte Grenze – hier ist der Wind ein Hurrikan, aber ein paar Meter entfernt gibt es ihn.“ Ruhe und Frieden „Augenzeugen beschreiben halb zerstörte Häuser (eine Hälfte ist in Stücke zerbrochen, in der anderen liegen zuvor still gelassene Blumen auf der Fensterbank), ein vom Tornado halb gerupftes Huhn usw.“

Es ist davon auszugehen, dass das sehr häufige Auftreten von Tornados in Gebieten Nordamerikas (USA) eine direkte Folge einer zu intensiven „aggressiven“ Landwirtschaft ist. Unter Bedingungen, als riesige Gebiete der ehemaligen „Prärien“ umgepflügt wurden, verwandelte sich dieser lehmige, staubige Boden in ein ideales „Sprungbrett“ für die Entstehung von Tornados. Ein Tornado ist nur dann stark, wenn er eine ausreichende Anzahl von Staubmikropartikeln „absorbiert“, die wiederum den Luftstrom auf enorme Geschwindigkeiten beschleunigen und so ihre zerstörerische Kraft erlangen. Dies wird auch von einheimischen Indianerstämmen bestätigt. Vor der Ankunft der europäischen Kolonialherren gab es dort keine Probleme mit Tornados.

Für die Rezension wurden Materialien der Autoren verwendet:
V. Kushina, I. Polyanskaya, S. Nekhamkina, A. Necheporenko
1. Nalivkin D.V. Tornados. M., 1984.
2. Mikalayunas M. M. Tornado von beispielloser Kraft // Mensch und Elemente-84. M., 1984.
3. Vulfson N.I., Levin L.M. Meteotron als Mittel zur Beeinflussung der Atmosphäre.// M.: Gidrometeoizdat, 1987

Tornados sind wie Hurrikane und Stürme meteorologische Naturphänomene und stellen eine ernsthafte Gefahr für Menschenleben dar. Sie verursachen erheblichen Sachschaden und können zu Todesopfern führen.

Auf dem Territorium Russlands treten Tornados am häufigsten in den zentralen Regionen, der Wolgaregion, dem Ural, Sibirien, an den Küsten und in den Gewässern des Schwarzen, Asowschen, Kaspischen und Ostsees auf.

Die gefährlichsten Gebiete für Tornados sind die Schwarzmeerküste und die Zentrale Wirtschaftsregion, einschließlich der Region Moskau.

Tornado ist ein atmosphärischer Wirbel, der in einer Gewitterwolke entsteht und sich in Form eines dunklen Wolkenarms oder -stamms mit einem Durchmesser von Dutzenden und Hunderten von Metern ausbreitet, oft bis zur Erdoberfläche.

Mit anderen Worten, ein Tornado ist ein starker Wirbel in Form eines Trichters, der von der unteren Grenze der Wolken herabsteigt. Dieser Wirbel wird manchmal als Thrombus bezeichnet (vorausgesetzt, er fegt über Land) und in Nordamerika man nennt es Tornado.

Im horizontalen Schnitt ist ein Tornado ein von einem Wirbel umgebener Kern, in dem sich aufsteigende Luftströme um den Kern bewegen und in der Lage sind, beliebige Gegenstände anzuheben (anzusaugen), bis hin zu Eisenbahnwaggons mit einem Gewicht von etwa 13 Tonnen. Die Auftriebskraft in Ein Tornado hängt von der Geschwindigkeit des Windes ab, der sich um die Kerne dreht. Der Tornado hat auch starke Abwinde.

Der Hauptbestandteil eines Tornados ist ein Trichter, also ein Spiralwirbel. In den Wänden eines Tornados ist die Luftbewegung spiralförmig gerichtet und erreicht oft Geschwindigkeiten von bis zu 200 m/s (720 km/h).

Die Zeit, die ein Wirbel benötigt, um sich zu bilden, wird normalerweise in Minuten gemessen. Die Gesamtlebensdauer eines Tornados wird ebenfalls in Minuten berechnet, manchmal jedoch auch in Stunden.

Die Gesamtlänge der Flugbahn eines Tornados kann Hunderte von Metern betragen und Hunderte von Kilometern erreichen. Die durchschnittliche Breite der Zerstörungszone beträgt 300-500 m. So zog im Juli 1984 ein Tornado, der im Nordwesten Moskaus entstand, fast bis nach Wologda (insgesamt 300 km) vor. Die Breite des Zerstörungspfades erreichte 300-500 m.

Die durch einen Tornado verursachte Zerstörung wird durch einen enormen, mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Luftdruck im Inneren des Trichters mit einem großen Druckunterschied zwischen der Peripherie und dem Trichter verursacht interner Teil Trichter aufgrund der enormen Zentrifugalkraft.

Folgen eines Tornados in der Region Iwanowo

Ein Tornado zerstört Wohn- und Industriegebäude, unterbricht Strom- und Kommunikationsleitungen, macht Geräte lahm und führt häufig zu Todesopfern.

1985 entstand 15 km südlich von Iwanowo ein Tornado von enormer Stärke, legte eine Strecke von etwa 100 km zurück, erreichte die Wolga und erlosch in den Wäldern bei Kostroma. Allein in der Region Iwanowo wurden durch den Tornado 680 Wohngebäude und 200 Industrie- und Industrieanlagen beschädigt. Landwirtschaft. Mehr als 20 Menschen starben. Viele wurden verletzt. Bäume wurden entwurzelt und zerbrochen. Nach dem Einschlag der zerstörerischen Elemente verwandelten sich die Autos in einen Metallhaufen.

Zur Beurteilung der Zerstörungskraft von Tornados wurde eine spezielle Skala entwickelt, die sechs Zerstörungsklassen in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit umfasst.

Ausmaß der durch einen Tornado verursachten Zerstörung

Zerstörungsklasse	Windgeschwindigkeit, m/s	Schäden durch einen Tornado
0		Leichte Schäden: leichte Schäden an Antennen, Bäume mit flachen Wurzeln gefällt
1		Mäßiger Schaden: Dächer abgerissen, Anhänger umgeworfen, fahrende Fahrzeuge von der Straße geschleudert, einige Bäume entwurzelt und weggetragen
2		Erheblicher Schaden: Verfallene Gebäude in ländlichen Gebieten zerstört, große Bäume entwurzelt und verschleppt, Güterwaggons umgeworfen, Dächer von Häusern abgerissen
3		Schwere Schäden: Ein Teil der vertikalen Hauswände wurde zerstört, Züge und Waggons wurden umgeworfen, Bauwerke mit Stahlhülle (z. B. Hangars) wurden auseinandergerissen, die meisten Bäume im Wald wurden umgeworfen
4		Verheerende Schäden: Ganze Hausrahmen stürzten ein, Autos und Züge wurden weggeworfen
5		Erstaunliche Schäden: Hausrahmen wurden aus ihren Fundamenten gerissen, Stahlbetonkonstruktionen wurden schwer beschädigt, Luftströmungen hoben riesige Objekte von der Größe eines Autos in die Luft

So beschrieb der Meteorologe John Finely, der ihren neuen Spuren folgte, die Tornados, die am 29. und 30. Mai 1879 über den Bundesstaat Kansas (USA) fegten: „In jenen Tagen verdichtete sich eine riesige Gewitterwolke über der Prärie von Kansas und ließ entstehen bis zu einem Dutzend Tornados. Die wildesten von ihnen ereigneten sich am 30. Mai in der Nähe der Stadt Randolph. Dort hingen um 16 Uhr nachmittags zwei schwarze Wolken über dem Boden. Sie kollidierten, verschmolzen miteinander und begannen sofort mit wahnsinniger Geschwindigkeit zu rotieren, wobei sie Regen und Hagel spuckten. Innerhalb einer Viertelstunde senkte sich aus dieser bedrohlichen Wolke ein Trichter, der einem riesigen Elefantenrüssel ähnelte, auf den Boden. Es drehte sich und drehte sich und saugte alles und jeden ein. Dann tauchte in der Nähe ein zweiter Stamm auf, etwas kleiner, aber genauso furchterregend. Sie gingen beide auf Randolph zu, rissen Gras und Büsche vom Boden und hinterließen einen breiten Streifen toter, kahler Erde. Dächer einiger Bauernhäuser, die von den Tornados erfasst wurden, wurden abgerissen. Scheunen und Hühnerställe wurden in Trichter gesaugt und in den Himmel getragen oder in eine Ansammlung zerbrochener Bretter verwandelt“ (zitiert aus: Vorobyov Yu. L., Ivanov V. V., Sholokh V. P. Leser über die Grundlagen der Lebenssicherheit für die 7. Klasse von Bildungseinrichtungen. - M.: ACT - LTD, 1998).

Die Vorhersage von Tornados ist äußerst schwierig. In der Regel orientieren sie sich an der Tatsache, dass Tornados überall dort auftreten können, wo sie schon einmal aufgetreten sind. Daher sind die allgemeinen Maßnahmen zur Schadensminderung durch Tornados dieselben wie bei Hurrikanen und Stürmen.

Beim Empfang von Informationen über die Annäherung eines Tornados oder dessen Erkennung durch äußere Zeichen Sie sollten alle Transportmittel verlassen und sich in den nächstgelegenen Keller, Schutzraum oder eine Schlucht flüchten oder sich auf den Boden einer Senke legen und sich am Boden festdrücken.

Während eines Tornados ist es am besten, sich in einem sicheren Unterschlupf zu verstecken

Bei der Auswahl eines Ortes, an dem Sie sich vor einem Tornado schützen möchten, sollten Sie bedenken, dass dieses Naturphänomen oft von starken Regenfällen und großem Hagel begleitet wird. Daher ist es ratsam, Schutzmaßnahmen gegen diese meteorologischen Phänomene vorzusehen.

Teste dich selbst

1. Was ist ein Tornado als meteorologisches Phänomen?
2. Welche Gefahr geht von einem Tornado für Menschen aus?
3. Beschreiben Sie die Anzeichen eines Tornados.

Nach der Schule

Beschreiben Sie in Ihrem Sicherheitstagebuch die Ihnen bekannten Fälle von Tornados und deren Folgen. Wenn Sie keine Beispiele nennen können, empfehlen wir Ihnen, Hilfe bei Tools in Anspruch zu nehmen Massenmedien oder das Internet.

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Formulieren Sie persönliche Sicherheitsregeln für eine Person, die sich im Bereich eines Tornados befindet. Rechtfertige deine Antwort.

Ein Tornado (oder Tornado) ist ein atmosphärischer Wirbel, der in einer Cumulonimbus-Wolke (Gewitterwolke) entsteht und sich in Form eines Wolkenmantels oder -stamms mit einem Durchmesser von Dutzenden und Hunderten von Metern ausbreitet, oft bis zur Erdoberfläche . Manchmal wird ein auf See gebildeter Wirbelsturm als Tornado und an Land als Tornado bezeichnet. Atmosphärische Wirbel, ähnlich wie Tornados, die jedoch in Europa entstehen, werden Blutgerinnsel genannt. Meistens werden jedoch alle drei Konzepte als Synonyme betrachtet. Die Form von Tornados kann unterschiedlich sein – eine Säule, ein Kegel, ein Glas, ein Fass, ein peitschenartiges Seil, eine Sanduhr, die Hörner des „Teufels“ usw., aber am häufigsten haben Tornados die Form eines rotierender Stamm, ein Rohr oder ein Trichter, der an der Mutterwolke hängt. Typischerweise beträgt der Querdurchmesser eines Tornado-Trichters im unteren Bereich 300–400 m. Wenn der Tornado jedoch die Wasseroberfläche berührt, kann dieser Wert nur 20–30 m betragen, und wenn der Trichter über Land verläuft, kann er ihn erreichen 1,5-3 km. Im Inneren des Trichters sinkt die Luft ab und außerhalb steigt sie auf, wobei sie sich schnell dreht, wodurch ein Bereich mit sehr verdünnter Luft entsteht. Das Vakuum ist so groß, dass geschlossene gasgefüllte Objekte, darunter auch Gebäude, aufgrund des Druckunterschieds von innen explodieren können. Die Bestimmung der Geschwindigkeit der Luftbewegung in einem Trichter ist immer noch ein ernstes Problem. Schätzungen dieser Größe sind grundsätzlich aus indirekten Beobachtungen bekannt. Abhängig von der Intensität des Wirbels kann die Geschwindigkeit der Strömung darin variieren. Es wird angenommen, dass die Geschwindigkeit 18 m/s übersteigt und einigen indirekten Schätzungen zufolge 1300 km/h erreichen kann. Der Tornado selbst bewegt sich zusammen mit der Wolke, die ihn erzeugt. Die Energie eines typischen Tornados mit einem Radius von 1 km und Durchschnittsgeschwindigkeit 70 m/s entsprechen der Energie einer Standard-Atombombe mit 20 Kilotonnen TNT, ähnlich der ersten Atombombe, von den Vereinigten Staaten während der Trinity-Tests in New Mexico am 16. Juli 1945 gesprengt. Auf der Nordhalbkugel erfolgt die Luftrotation bei Tornados normalerweise gegen den Uhrzeigersinn. Die Gründe für die Entstehung von Tornados sind noch nicht vollständig geklärt. Es ist möglich, nur einige allgemeine Informationen anzugeben, die für typische Tornados am charakteristischsten sind. Tornados bilden sich häufig an troposphärischen Fronten – Grenzflächen in der unteren 10-Kilometer-Schicht der Atmosphäre, die sich trennen Luftmassen mit unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten, Lufttemperaturen und Luftfeuchtigkeit. Tornados durchlaufen in ihrer Entwicklung drei Hauptstadien. Im Anfangsstadium entsteht aus einer über dem Boden hängenden Gewitterwolke ein erster Trichter. Kalte Luftschichten direkt unter der Wolke strömen nach unten und ersetzen warme Luftschichten, die wiederum nach oben steigen. (Ein solch instabiles System entsteht normalerweise, wenn zwei atmosphärische Fronten- warm und kalt). Die potentielle Energie dieses Systems wird in kinetische Energie der Rotationsbewegung der Luft umgewandelt. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung nimmt zu und sie erhält ihr klassisches Aussehen. Die Rotationsgeschwindigkeit nimmt mit der Zeit zu, während im Zentrum des Tornados die Luft beginnt, intensiv nach oben zu steigen. So verläuft die zweite Phase der Existenz eines Tornados – die Phase eines gebildeten Wirbels mit maximaler Kraft. Der Tornado ist vollständig ausgebildet und bewegt sich in verschiedene Richtungen. Die letzte Stufe ist die Zerstörung des Wirbels. Die Kraft des Tornados lässt nach, der Trichter verengt sich und löst sich von der Erdoberfläche, um allmählich wieder in die Mutterwolke aufzusteigen. Was passiert in einem Tornado? Im Jahr 1930 sah ein Bauer in Kansas, der gerade in seinen Keller gehen wollte, plötzlich einen Tornado auf sich zukommen. Es gab keinen Ort, an den man gehen konnte, und der Mann sprang in den Keller. Und hier hatte er unglaubliches Glück – der Fuß des Tornados hob sich plötzlich vom Boden ab und flog über den Kopf des glücklichen Mannes. Als der Bauer später zur Besinnung kam, beschrieb er das, was er sah, wie folgt: „Das große, zottige Ende des Trichters hing direkt über meinem Kopf. Alles um uns herum war regungslos. Aus dem Trichter kam ein zischendes Geräusch. Ich schaute nach oben und sah das Herz des Tornados. In seiner Mitte befand sich ein Hohlraum mit einem Durchmesser von 30–70 Metern, der sich etwa einen Kilometer nach oben erstreckte. Die Wände des Hohlraums wurden durch rotierende Wolken gebildet, und er selbst wurde vom kontinuierlichen Glanz der Blitze beleuchtet, die im Zickzack von einer Wand zur anderen sprangen ...“ Hier ist ein weiterer ähnlicher Fall. Im Jahr 1951 hob in Texas ein Tornado, der sich einem Mann näherte, vom Boden ab und fegte sechs Meter über seinen Kopf hinweg. Dem Zeugen zufolge betrug die Breite des inneren Hohlraums etwa 130 Meter, die Dicke der Wände etwa 3 Meter. Und im Inneren des Hohlraums leuchtete eine durchsichtige Wolke mit blauem Licht. Es gibt viele Zeugenaussagen, die behaupten, dass in einigen Momenten die gesamte Oberfläche der Tornadosäule in einem seltsamen Glanz gelber Töne zu leuchten begann. Auch Tornados erzeugen starke Kräfte elektromagnetische Felder und werden von Blitzen begleitet. Kugelblitze in Tornados wurden mehr als einmal beobachtet. Bei Tornados werden nicht nur leuchtende Kugeln beobachtet, sondern auch leuchtende Wolken, Flecken, rotierende Streifen und manchmal auch Ringe. Es ist offensichtlich, dass das Leuchten im Inneren des Tornados mit turbulenten Wirbeln verbunden ist verschiedene Formen und Größen. Manchmal leuchtet der gesamte Tornado gelb. Tornados entwickeln oft enorme Strömungen. Sie werden von unzähligen Blitzen (normal und kugelförmig) entladen oder führen zur Entstehung eines leuchtenden Plasmas, das die gesamte Oberfläche des Tornados bedeckt und darin gefangene Gegenstände entzündet. Der berühmte Forscher Camille Flammarion kam nach der Untersuchung von 119 Tornados zu dem Schluss, dass in 70 Fällen das Vorhandensein von Elektrizität in ihnen zweifelsfrei war und in 49 Fällen „keine Spur von Elektrizität in ihnen vorhanden war oder zumindest nicht in Erscheinung trat“. ” Die Eigenschaften des Plasmas, das manchmal Tornados umhüllt, sind weitaus weniger bekannt. Es lässt sich nicht leugnen, dass einige Objekte in der Nähe der Zerstörungszone verbrannt, verkohlt oder ausgetrocknet sind. K. Flammarion schrieb, dass der Tornado, der 1839 Chatney (Frankreich) verwüstete, „... die Bäume an den Seiten seines Weges versengte, und diejenigen, die auf diesem Weg selbst standen, wurden entwurzelt. Der Wirbelsturm traf die verbrannten Bäume nur auf.“ Eine Seite, auf der alle Blätter und Zweige nicht nur gelb wurden, sondern auch vertrockneten, während die andere Seite unberührt blieb und immer noch grün war.“ Nach dem Tornado, der 1904 Moskau verwüstete, wurden viele umgestürzte Bäume schwer verbrannt. Es stellt sich heraus, dass Luftwirbel nicht nur die Rotation der Luft um eine bestimmte Achse sind. Dies ist ein komplexer energetischer Prozess. Es kommt vor, dass Menschen, die von einem Tornado nicht betroffen sind, ohne ersichtlichen Grund tot umfallen. Offenbar kommen in diesen Fällen Menschen durch hochfrequente Ströme ums Leben. Dies wird durch die Tatsache bestätigt, dass in den erhaltenen Häusern Steckdosen, Empfänger und andere Geräte kaputt gehen und die Uhren falsch zu laufen beginnen. Die meisten Tornados werden auf dem nordamerikanischen Kontinent registriert, insbesondere in den Zentralstaaten der USA (es gibt sogar einen Begriff – Tornado Alley. Dies ist der historische Name der Zentralstaaten). Amerikanische Staaten, wo die meisten Tornados auftreten), weniger in den östlichen Bundesstaaten der Vereinigten Staaten. Im Süden, in den Florida Keys, tauchen von Mai bis Mitte Oktober fast täglich Wasserspeier aus dem Meer auf, was dem Gebiet den Spitznamen „Wasserspeierland“ einbringt. Im Jahr 1969 wurden hier 395 solcher Wirbel registriert. Zweite Region Globus, wo Bedingungen für die Entstehung von Tornados entstehen, ist Europa (mit Ausnahme der Iberischen Halbinsel) und das gesamte europäische Territorium Russlands. Klassifizierung von Tornados Geißelartig Dies ist die häufigste Art von Tornado. Der Trichter sieht glatt und dünn aus und kann ziemlich gewunden sein. Die Länge des Trichters übersteigt seinen Radius deutlich. Schwache Tornados und Tornado-Trichter, die ins Wasser fallen, sind in der Regel peitschenartige Tornados. Vage Sieht aus wie zottige, rotierende Wolken, die den Boden erreichen. Manchmal übersteigt der Durchmesser eines solchen Tornados sogar seine Höhe. Alle Krater mit großem Durchmesser (mehr als 0,5 km) sind vage. Normalerweise handelt es sich dabei um sehr starke, oft zusammengesetzte Wirbel. Verursacht enormen Schaden durch große Größen und sehr hohe Windgeschwindigkeiten. Zusammengesetzt Kann aus zwei oder mehr separaten Thromben um einen zentralen Haupttornado bestehen. Solche Tornados können fast jede Stärke haben, meistens handelt es sich jedoch um sehr starke Tornados. Sie verursachen großflächig erhebliche Schäden. Feuer Dies sind gewöhnliche Tornados, die durch eine Wolke erzeugt werden, die infolge eines starken Feuers oder eines Vulkanausbruchs entsteht. Um die Stärke von Tornados in den Vereinigten Staaten zu charakterisieren, wurde die Fujita-Pearson-Skala entwickelt, die aus 7 Kategorien besteht, wobei auf der Beaufort-Skala die Windstärke Null (die schwächste) mit dem Hurrikanwind zusammenfällt. Die Beaufort-Skala ist eine zwölfstufige Skala der Weltorganisation für Meteorologie, um die Windgeschwindigkeit anhand ihrer Auswirkung auf Objekte an Land oder durch Wellen auf hoher See zu schätzen. Berechnet von 0 – Windstille bis 12 – Hurrikan. Tornados fegen mit schrecklicher Wucht über Städte hinweg und fegen sie zusammen mit Hunderten von Einwohnern vom Erdboden. Manchmal wird die starke Zerstörungskraft dieses Naturelements dadurch verstärkt, dass sich mehrere Tornados vereinen und gleichzeitig zuschlagen. Das Gebiet nach dem Tornado sieht aus wie ein Schlachtfeld nach einem schrecklichen Bombenangriff. Beispielsweise zerstörten am 30. Mai 1879 zwei im Abstand von 20 Minuten aufeinanderfolgende Tornados die Provinzstadt Irving mit 300 Einwohnern im Norden von Kansas. Einer der überzeugenden Beweise für die enorme Kraft von Tornados ist der Irving-Tornado: Eine 75 m lange Stahlbrücke über den Big Blue River wurde in die Luft gehoben und wie ein Seil gedreht. Die Überreste der Brücke wurden auf ein dichtes, kompaktes Bündel aus Stahlwänden, Trägern und Seilen reduziert, die auf die fantastischste Weise zerrissen und gebogen waren. Derselbe Tornado zog durch den Lake Freeman. Er riss vier Teile der Eisenbahnbrücke von den Betonstützen, hob sie in die Luft, schleifte sie etwa zwölf Meter weit und warf sie in den See. Jeder wog einhundertfünfzehn Tonnen! ich denke das ist genug

Ein Tornado, ein atmosphärischer Wirbel, der in einer Gewitterwolke entsteht und sich dann in Form eines dunklen Armes oder Stammes zur Land- oder Meeresoberfläche ausbreitet; im oberen Teil weist es eine trichterförmige Erweiterung auf, die in die Wolken übergeht. Wenn S. zur Erdoberfläche hinabsteigt, dehnt sich auch sein unterer Teil aus, ähnlich einem umgestürzten Trichter. Die Höhe des Himmels kann bis zu m betragen. Die Luft darin dreht sich normalerweise gegen den Uhrzeigersinn und steigt gleichzeitig spiralförmig nach oben, wobei sie Staub oder Wasser ansaugt; Die Rotationsgeschwindigkeit beträgt mehrere zehn Meter pro Sekunde. Dadurch, dass der Luftdruck im Inneren des Wirbels abnimmt, kondensiert dort Wasserdampf; Dies macht S. zusammen mit dem zurückgezogenen Teil der Wolke, Staub und Wasser sichtbar. Der Durchmesser im Norden wird in Dutzenden Metern über dem Meer und in Hunderten Metern über dem Land gemessen.

Ein Tornado geht mit Gewitter, Regen und Hagel einher und verursacht, wenn er die Erdoberfläche erreicht, fast immer große Zerstörungen, indem er Wasser und auf seinem Weg angetroffene Gegenstände ansaugt, sie in die Höhe hebt und über beträchtliche Entfernungen trägt. Tornado auf See präsentiert große Gefahr für Schiffe. Ein Tornado über Land wird manchmal als Blutgerinnsel bezeichnet, in den USA als Tornado

Folgen von Tornados Laut Statistik sterben jedes Jahr durchschnittlich 400 Menschen an Tornados; und am 18. März 1925 starben etwa 700 Menschen in den Bundesstaaten Illinois, Missouri, Tennessee und Kentucky (USA). 1957 zerstörte ein Tornado in North Dakota 500 Gebäude und verursachte Schäden in Höhe von 15 Millionen US-Dollar. In unserem Land traf der denkwürdigste Tornado 1984 die Regionen Iwanowo und Kostroma. Er warf Kräne um, hob Autos und Kutschen in die Luft, zerstörte Gebäude, zerbrach Bäume wie Streichhölzer und verbogen sogar Eisenbahnschienen. Sein Durchmesser erreichte 2 km. Diese Phänomene nehmen einen gewaltigen Charakter an und entwickeln sich zu grassierenden Katastrophen mit katastrophalen Folgen im Ausmaß ganzer Staaten oder sogar mehrerer Länder. Die Hauptursachen für Tod und Verletzung von Menschen sind die Zerstörung von Gebäuden und umstürzende Bäume. Zugehörige Komponenten von Tornados: Überschwemmungen, Sturmfluten.

Russisches Wort„Twister“ kommt vom Wort „Twilight“, was darauf zurückzuführen ist, dass Tornados schwarze Gewitterwolken begleiten, die den Himmel bedecken. Manchmal wird in den USA der Begriff „Tornado“ (vom spanischen Wort „tornados“, was „rotierend“ bedeutet) verwendet. Die erste Erwähnung eines Tornados in Russland stammt aus dem Jahr 1406. Der Trinity Chronicle berichtet, dass in der Nähe von Nischni Nowgorod ein „schrecklicher Wirbelsturm“ ein Gespann zusammen mit einem Pferd und einem Mann in die Luft hob und wegtrug, sodass sie „schnell unsichtbar“ wurden. Am nächsten Tag wurden der Karren und das tote Pferd an einem Baum auf der anderen Seite der Wolga hängend gefunden, und der Mann wurde vermisst. Ein seltener Vorfall ereignete sich während eines Bandy-Matches im Südwesten Schwedens (der Stadt Jung). Ein Tornado, der über das Stadion fegte, schleuderte den Torwart und das Tor mehrere Meter in die Luft. Er landete jedoch sicher, ohne Schaden zu nehmen. Es stellte sich heraus, dass der Tornado in einem Gebiet mit starkem Schneefall entstand und in einem schmalen Streifen nur wenige hundert Meter vorbeizog, es aber schaffte, eine riesige Scheune in Splitter zu verwandeln und Telegrafenmasten wie Streichhölzer usw. zu zerbrechen.

Mit dem Irving-Tornado im Jahr 1879 ist einer der überzeugendsten Beweise für die enorme Kraft von Tornados verbunden: Eine 75 m lange Stahlbrücke über den Big Blue River wurde in die Luft gehoben und wie ein Seil gedreht. Die Überreste der Brücke wurden auf ein dichtes, kompaktes Bündel aus Stahlwänden, Trägern und Seilen reduziert, die auf die fantastischste Weise zerrissen und gebogen waren. Diese Tatsache bestätigt das Vorhandensein von Hyperschallwirbeln im Inneren eines Tornados. Ein Regenguss fiel auf Indianerdörfer in der Nähe des Brahmaputra-Flusses, aber zusammen mit den Wasserströmen fielen auch Fische vom Himmel. Diese Tatsache wurde vom Wissenschaftler James Principal bestätigt, der im Messingtrichter eines Regenmessers im Garten mehrere etwa 6 cm große Fische entdeckte.

Im Jahr 1940 wurde im Dorf Meshchery in der Region Gorki ein Regen von Silbermünzen beobachtet. Es stellte sich heraus, dass während eines Gewitters in der Region Gorki ein Münzschatz weggespült wurde. Ein in der Nähe vorbeiziehender Tornado hob die Münzen in die Luft und schleuderte sie in die Nähe des Dorfes Meshchera. 1990 brach eine Kuh auf einem japanischen Fischerboot im Ochotskischen Meer zusammen. Das Schiff sank und Retter halfen den Fischern. Die Opfer behaupteten, mehrere Kühe seien gleichzeitig vom Himmel gefallen.

Sturm atmosphärisches Phänomen, bei dem elektrische Blitzentladungen, begleitet von Donner, innerhalb der Wolken oder zwischen der Wolke und der Erdoberfläche auftreten. Typischerweise bildet sich ein Gewitter in kräftigen Cumulonimbuswolken und ist mit starkem Regen, Hagel und starken Winden verbunden. Gewitter gehören zu den gefährlichsten für den Menschen Naturphänomen Gemessen an der Zahl der registrierten Todesfälle führen nur Überschwemmungen zu großen Verlusten an Menschenleben. Phasen der Gewitterwolkenentwicklung

Tornado, ein atmosphärischer Wirbel, der in einer Gewitterwolke entsteht und sich dann in Form eines dunklen Armes oder Stammes zur Land- oder Meeresoberfläche ausbreitet; im oberen Teil weist es eine trichterförmige Erweiterung auf, die in die Wolken übergeht. Wenn S. zur Erdoberfläche hinabsteigt, dehnt sich auch sein unterer Teil aus, ähnlich einem umgestürzten Trichter. S. Höhe kann 800-1500 erreichen M. Die Luft darin dreht sich normalerweise gegen den Uhrzeigersinn und steigt gleichzeitig spiralförmig nach oben, wobei sie Staub oder Wasser ansaugt; Rotationsgeschwindigkeit - mehrere Zehner M V Sek. Dadurch, dass der Luftdruck im Inneren des Wirbels abnimmt, kondensiert dort Wasserdampf; Dies macht S. zusammen mit dem zurückgezogenen Teil der Wolke, Staub und Wasser sichtbar. Der Durchmesser des Nordens über dem Meer wird in Zehnern gemessen M,über Land - Hunderte M.

MIT. Tritt normalerweise im warmen Sektor des Zyklons auf, häufiger vor der Kaltfront und bewegt sich in die gleiche Richtung wie der Zyklon (Bewegungsgeschwindigkeit 10-20). m/Sek). Während seiner Existenz legt S. einen Weg von 40-60 zurück km. Die Bildung von S. ist mit einer besonders starken Instabilität verbunden atmosphärische Schichtung.

S. wird von Gewittern, Regen und Hagel begleitet und verursacht, wenn er die Erdoberfläche erreicht, fast immer große Zerstörungen, indem er Wasser und unterwegs angetroffene Gegenstände aufnimmt, in die Höhe hebt und über beträchtliche Entfernungen trägt. S. auf See stellt eine große Gefahr für Schiffe dar. S. über Land werden manchmal Blutgerinnsel genannt, in den USA nennt man sie Tornados.