Ветер

Торговый ветер

Непостоянны ветры в природе. Недаром про людей с шаткими и непостоянными взглядами говорят: «куда ветер дует».

Наблюдая за погодой, можно видеть, что ветер очень часто меняет и свою силу, и направление. Бывает, что даже в течение трех-четырех часов он то стихнет совсем, то усилится до свежего ветра. Чаще это происходит весной. Особенно капризны и изменчивы ветры мая: в течение месяца ветер приходит со всех сторон горизонта: с севера и юга, с запада и востока.

Так бывает в большинстве областей нашей родины, а также почти во всех странах Западной Европы. Только при внимательном изучении воздушных течений можно определить, какой ветер в том или ином районе является господствующим, то есть дует здесь чаще всего.

Но есть и такие места на земном шаре, где месяцами дует постоянный ветер в одном направлении, с одинаковой силой. Это бывает, например, там, где долго держится постоянное низкое давление воздуха. С таких ветров мы и начнем наш рассказ о том, какие бывают на земле ветры.

3 августа 1492 года от берегов Испании отправились в далекое и опасное путешествие — на поиски удобного пути в сказочную Индию — три парусных корабля. Вел корабли путешественник Христофор Колумб. Он был уверен в своих силах и верил в успешное окончание путешествия. Однако далеко не все матросы его кораблей разделяли бодрость и уверенность своего командира. Многие с тяжелым сердцем покинули берега своей родины. Вернутся ли они обратно?

Вот уже около двух месяцев корабли плыли на юго-запад среди незнакомых вод Атлантического океана. Кругом была одна вода. Среди матросов поднималось недовольство. Куда они плывут?

И тут появилась новая беда: уже вторую неделю дул свежий попутный ветер!

Парусные корабли быстро продвигались вперед и вперед, все дальше от родных берегов. Суеверные моряки со страхом ждали, когда окончится этот ветер. На родине они привыкли, что ветер меняет свое направление очень часто.

Прошла еще неделя. Ветер все так же дул в спину с северо-востока с одинаковой силой, не переставая ни на час. Ему уже давно никто не радовался. Напуганные моряки думали сейчас только об одном: как они поплывут обратно? Ведь плыли они на парусных кораблях, и, чтобы вернуться на родину, нужен был ветер, дующий в обратную сторону.

Так впервые люди познакомились с постоянными ветрами, дующими близ экватора. Эти ветры называются пассатами.

Когда первые путешественники изучили пассаты Северного и Южного полушарий, купеческие парусные корабли стали с успехом пользоваться этими постоянными ветрами, так что пассаты стали называть торговым ветром.

По берегам Индийского и Тихого океанов, а также у берегов Восточной Азии дуют другие постоянные ветры — муссоны. Это — сезонные ветры. Полгода они дуют в одном направлении, а полгода — в другом.

Возникают муссоны благодаря различному прогреванию и охлаждению воды и суши в разные времена года. Зимой над сушей господствует высокое давление, а давление над океаном падает, и сюда с материка дует всю зиму постоянный ветер — муссон. Летом, наоборот, давление над сушей более низкое, и к ней с моря дует летний муссон.

Летние муссоны приносят с океана сильно влажный воздух, а с ним постоянные дожди. Зимой, наоборот, стоит сухая погода, так как ветер постоянно дует с материка в море. Благодаря этому муссоны играют большую роль в жизни индусов — жителей Индии. Все свои сельскохозяйственные работы индусы производят, приноравливаясь к этим ветрам.

Наблюдают люди и такие ветры, которые дуют только в определенные, например дневные или ночные, часы так же с одной силой и в одном направлении. Это бывает по берегам больших озер и морей. Кому приходилось бывать летом в таких местах, тот помнит легкий прохладный ветерок, дующий днем с моря на берег. Его называют бриз («бриз» — английское слово, значит — «легкий ветерок»).

В чем причина возникновения бриза?

Все в том же: днем поверхность земли нагревается солнцем почти всегда сильнее, чем поверхность воды. От этого давление воздуха у земли падает, и сюда от воды притекают массы более плотного воздуха.

К вечеру бриз уменьшается и, наконец, совсем стихает. Это и понятно. Ведь земля вечером быстро охлаждается. Вода же значительно дольше сохраняет дневное тепло. В результате ночью воздух над водой становится теплее, чем над сушей, его давление здесь понижается. Появляется ночной бриз — с берега к воде.

В гористых местностях наблюдаются так называемые горные и долинные ветры. Склоны и вершины гор ночью охлаждаются сильнее долин, и холодный горный воздух скатывается в это время в долины. Возникает горный ветер. Напротив, днем воздух долин нагревается сильнее и, вытесняемый притекающими более холодными воздушными потоками со стороны, он поднимается по склонам гор кверху — дует долинный ветер. В долинах высоких гор такие ветры наблюдаются почти всё время года.

Пассаты и муссоны — это ветры, которые образуются в результате больших перемещений воздушных масс над Землей — вследствие обмена воздуха между экватором и странами умеренного и холодного климатов. Этим они отличаются от всех других, присущих лишь отдельным небольшим районам ветров. К последним относятся уже описанные бризы, горные и долинные ветры, а также и такие ветры, как фён, бора, смерч и другие, о которых рассказывается в нашей книжке дальше.

Жаркий ветер со снежных гор

В центре Европы находится маленькая горная страна Швейцария. Здесь часты удивительные знойные ветры — фёны, дующие со снежных гор.

С фёном приходит в страну весна.

Горячими сухими потоками он низвергается с альпийских вершин в долины и в течение нескольких часов «съедает» весь снег. В Альпах этот ветер так и называют «пожиратель снега». Резко повышается температура воздуха, появляются первые весенние травы, набухают почки деревьев. Нередко зимние фёны повышают температуру в Альпах на пятнадцать — двадцать градусов в течение дня!

Фёны осенних месяцев приносят с собой зной и сухость. Они скверно действуют на растения и животных. Люди чувствуют изнеможение и слабость.

Долгое время ученые-метеорологи думали, что фён — это жаркий южный ветер, дующий из Африки.

Это неверно. Известно, что в Альпах дуют фёны и с севера и с северо-востока. На самом деле причина швейцарского фёна другая. Для образования фёна должно быть различное давление воздуха на разных склонах гор.

Вот как, например, возникает альпийский фён на северных склонах этих гор. Когда к западу или северо-западу от Альпийских гор образуются области с давлением воздуха более низким, чем на южных склонах гор (мы уже знаем, что давление воздуха часто бывает не постоянным), с южной стороны начинают дуть ветры. Но свободный приток воздуха сюда с юга закрыт горами. Поэтому быстрые потоки воздуха начинают падать в долины с горных вершин.

Так рождается ветер с гор. Но почему же он приносит тепло, а не холод? А вот почему.

Опускающиеся массы горного разреженного воздуха по мере падения в долины уплотняются все больше и больше. А уплотняющийся воздух нагревается при падении на каждые сто метров на 0,5–1,0 градус. Воздух всегда нагревается при сжатии. Вы можете убедиться в этом, прикоснувшись к велосипедной шине, когда ее накачивают воздушным насосом: шина сильно разогревается. Если вспомнить, что высота Альпийских гор достигает многих сотен метров, то станет понятно, почему подчас с их вершин низвергается знойный ветер.

К этому нужно добавить также, что зимой в горах часто верхние слои воздуха нагреты значительно сильнее, чем воздух, лежащий у самой земли (это явление носит название инверсии; оно возникает в горах благодаря тому, что в ночное время более тяжелый холодный воздух скатывается вниз и вытесняет из долин вверх нагревшийся у земли воздух). В результате при возникновении фёна в долины начинает падать уже сам по себе теплый воздух, да к тому же он еще согревается по дороге от уплотнения.

Швейцарский фён дует много часов подряд. На место спускающегося в долины воздуха приходят воздушные массы с юга; в движение втягиваются воздушные потоки на больших пространствах. Нередко к Альпам устремляются потоки влажного морского воздуха с широких просторов Средиземного моря и Атлантического океана. При перевале через горные хребты — Пиренеи и Альпы — этот воздух охлаждается (благодаря расширению) и при этом отдает здесь в виде тумана и дождей почти всю свою влагу. Поэтому-то, когда на северных склонах Альп дует сухой фён, на южных их склонах часто идут дожди.

Фёны бывают во всех горных странах. У нас они часты на Кавказе — в районах Сочи, Кутаиси и в Рионской долине. В Кутаиси ежегодно бывает свыше ста дней с фёном.

Знают фёны также в Крыму, на Алтае, в Средней Азии. Близ Ташкента они дуют с гор с северо-востока. Среднеазиатские зимние фёны повышают температуру до 22 градусов тепла. Бывают годы, когда в декабре — январе здесь при фёне всходит озимая пшеница!

Многие ветры мира, имеющие самые различные названия, по своей природе являются настоящими фёнами. Таковы, например, гармсиль — знойный южный или восточный ветер, дующий в предгорьях Копет-Дага и западного Тянь-Шаня (в Средней Азии); урсатьевский восточный ветер — в Ферганской долине; чинук — сухой и жаркий ветер восточного склона Скалистых гор (в Америке); в зимнее время этот ветер настолько сух, что снег испаряется, не превращаясь в воду!

Полюс ветров

В Антарктике, около Южного полюса Земли, на так называемой Земле Адели, находится самое бурное место нашей планеты. Это — полюс ветров.

Круглый год здесь не прекращается ветер. За долгие дни он лишь «делает передышку» на час-два и затем принимается дуть с новой силой.

Двадцать метров в секунду — такова среднегодовая скорость ветра на полюсе ветров!

Так же называют иногда и одно из горных ущелий вблизи г. Новороссийска (черноморское побережье Кавказа). Здесь также круглый год свирепствуют жестокие ветры. Метеорологи подсчитали, что среднегодовая скорость ветра в этом месте значительно превышает десять метров в секунду.

Новороссийский ветер называется борá. Он приходит с северо-востока. Когда-то древние греки, жившие на побережьях Адриатического и Черного морей, называли холодный ветер с северо-востока бореем. Отсюда, вероятно, и произошло слово «бора».

Новороссийская бора по своему происхождению сродни фёну. Так же, как и фён, бора образуется при резкой разности атмосферных давлений над сушей и морем. Время от времени в холодные месяцы в северных областях Советского Союза, а также в скандинавских странах (Швеции, Норвегии, Финляндии) давление воздушных масс над землей резко повышается — образуются антициклоны. В то же самое время воздушное давление над теплым Черным морем остается низким. Вот тогда и устремляются сюда потоки северного холодного воздуха.

Новороссийск отгорожен с севера горным хребтом. Подходя к городу, потоки холодного воздуха с огромной силой скатываются с горного перевала вниз к морю. Скорость ветра нередко превышает здесь двадцать метров в секунду. Такой ветер может вывернуть с корнем дерево. Высота горного хребта здесь невелика. Притекающий с севера холодный ветер при падении к морю не успевает нагреться больше, чем на три-четыре градуса. В результате в бухте резко падает температура воздуха (до пятнадцати-двадцати градусов мороза).

Наступлению боры всегда предшествует сильный северо-восточный ветер. На вершинах гор, окружающих Новороссийск, появляется легкий туман или небольшие облачка. Постепенно опускаясь, они окутывают скалы вершин. Усиливается ветер. Вскипает вода в бухте. И тут облачка начинают как бы падать вниз, скатываясь с вершин. Это пришла бора. Жестокий ветер превращает воды бухты в кипящий котел. Брызги воды летят на набережную, тут же застывая. Ветер валит телеграфные столбы, рвет провода, сносит крыши.

Суда, находящиеся в порту, торопятся уйти в море. У берега им будет плохо. Брызги ледяной воды зальют корабль, и, если не обрубать быстро намерзающий лед, судно может перевернуться и затонуть. Именно так во время боры 1848 года затонул вместе со своим экипажем тендер «Струя».

Запомнили новороссийцы также декабрьскую бору 1899 года. Она буйствовала целых восемь дней. Все здания на набережной были покрыты двухметровым льдом. Ветер опрокидывал товарные вагоны с грузом и сносил крыши.

Январская бора 1935 года выбросила на западный берег Новороссийской бухты большой датский корабль «Борнхолм». Одно парусно-моторное судно ветер угнал к берегам Турции!

Бора — один из самых сильных ветров в нашей стране. Средняя продолжительность ее — два дня. Дует она чаще всего в осенние и зимние месяцы.

В Сибири, в предгорьях Байкала, временами свирепствует местный ветер — сарма (это название идет от реки Сарма, впадающей в Байкал с северо-запада). Он налетает всегда внезапно и с такой силой, что сбрасывает в воду крупные камни. До сорока метров в секунду — такова сила сармы.

Причина этого ветра та же, что и у боры. В первые зимние месяцы, когда в Сибири стоят уже большие морозы, Байкал долго не замерзает. Благодаря этому здесь устанавливается, по сравнению с соседними районами, резко пониженное давление воздуха. И вот, если в это время сюда надвинется с запада антициклон, к воде по узким горным долинам с огромной скоростью начинают скатываться потоки воздуха.

То же происхождение имеет французский мистраль — сильный северо-западный ветер, дующий в нижней долине реки Роны и на побережье Средиземного моря. Временами мистраль достигает такой силы, что опрокидывает железнодорожные вагоны.

Ветры пустынь

Посмотрите на географическую карту мира. Пять частей света заселяют народы земного шара. Вот Америка, протянувшаяся от Аляски до Огненной Земли; Европа — наиболее заселенная часть Земли; Азия — самая большая часть света; Австралия — самый маленький из континентов Земли; Африка — знойный материк с огромными незаселенными пространствами.

На севере Африки вы видите надпись: «Сахара». Это пустыня, одно из самых жарких мест на Земле. Круглый год в Сахаре стоит нестерпимый зной. Дожди здесь редкие гости. Она занимает около 9 миллионов квадратных километров.

Люди избегают великой пустыни. Чем может она привлечь человека? В ней так мало необходимых для жизни воды и пищи. К тому же Сахара издавна отпугивала всех своими песчаными бурями. Эти бури называются самумами («самум» обозначает по-арабски «ядовитый», «отравленный»).

За час, полчаса до самума солнце начинает как бы заволакиваться мутной пленкой. На горизонте показывается маленькое темное облако. Оно быстро растет в размерах. Резкими порывами налетает жгучий ветер, поднимая в воздух песчаную пыль. Вот облако заняло уже полнеба (рис. 7).

Рис. 7. Самум надвигается.

С воем и свистом налетает самум на караван путников. Сквозь тучи песка виден только слабый красный диск солнца. Единственное спасенье людей — это лечь на землю и плотно закрыть голову одеждой. От зноя и удушья люди часто теряют сознание.

Какова же причина сильных ветров Сахары?

Все та же, что и в других местах. Вы уже знаете, что в Сахаре на протяжении многих сотен километров солнце очень сильно нагревает поверхность земли. Раскаленные пески отдают свое тепло нижним слоям воздуха, и они, нагревшись, устремляются вверх. Благодаря этому в Сахаре очень часто наблюдается пониженное давление воздуха у земли, и сюда устремляются со всех сторон воздушные массы. Возникают сильные ветры, дующие по направлению к Сахаре; она как бы втягивает в себя воздух из окружающих стран. Так образуются над пустыней песчаные вьюги.

Знает пустыня Сахара и другое грозное явление природы — огромные песчаные вихри-смерчи. Это вихри, образующиеся на перегретом песке. Горячий песок нагревает воздух до пятидесяти и более градусов тепла. Воздух с силой устремляется вверх. Поднимаясь по винтовым кругам, он увлекает за собой тучи песка. Над землей образуется вращающийся песчаный столб. Сметая все на своем пути, этот столб с шумом несется вперед, становясь все выше и толще.

Бывает, что за одним таким смерчем следует несколько других. Долгие часы они, шипя, кружат по пустыне, сталкиваются, рассыпаются, рождаются вновь.

В той же Африке, в долине реки Нила (Египет), много бед приносит, как его называют египтяне, «ветер, дующий пятьдесят дней». По-египетски это произносится «хамсин».

Хамсин, сухой и яростный ветер пустыни, свирепствует в Египте в летние месяцы часто не один день подряд. Только на час-два стихает временами этот ветер, а затем — с новой силой разрушает глиняные постройки египтян, губит деревья. Тучи мелкой песчаной пыли закрывают небо. Становится тяжело дышать. Жгучий песок забивает носоглотку, уши, глаза.

За час или два до наступления хамсина голубое безоблачное небо Египта желтеет. Солнце становится похожим на луну. В воздухе разливается такая духота, что звери, птицы и люди начинают задыхаться. Предчувствуя бурю, птицы и дикие животные прячутся по гнездам и норам.

Грозные странники

Грозны смерчи в пустыне. Но еще более страшны они в населенных местах. Здесь они часто называются тромбами и почти всегда возникают из грозовых туч.

Многие москвичи хорошо запомнили тромб 1904 года. Это было 29 июня. Во второй половине дня с востока показалась громадная, многоцветная туча, несущаяся с огромной скоростью на город. Она шла совсем низко над землей. В центре тучи был виден вращающийся вихрь, похожий на черный толстый канат. Позади этого вихря оставалась полоса разрушений.

Смерч прошел над восточной частью Москвы и ушел на северо-запад. В Лефортове, Сокольниках, на Басманной были самые сильные разрушения. Старинная Анненгофская роща почти целиком погибла в этот день. Ветром были повалены столетние деревья толщиной в один метр. Коровы, бродившие в роще, были подняты смерчем в воздух и «летали» в течение нескольких секунд! На Немецком рынке в центр смерча попал городовой. Он взлетел выше домов, и через минуту, раздетый и избитый градом, был брошен на землю. На одном из переездов подмосковной железной дороги взлетела железнодорожная будка вместе с обходчиком. Ее бросило на мостовую в сорока метрах от железнодорожного полотна. Перепуганный обходчик отделался лишь незначительными ушибами.

В Мытищах в центре смерча оказалась громадная дымовая труба вагоностроительного завода; она не выдержала напора ветра и рухнула.

Такова была сила московского смерча 1904 года.

И все эти беды смерч наделал за несколько минут.

Очень часты тромбы в Соединенных Штатах Америки. Там они называются торнадо — от испанского слова «торнадос», что значит «вращающийся».

Американские торнадо странствуют в течение многих часов и часто производят большие разрушения. Они достигают здесь подчас одного километра толщины.

Отдельные люди, попавшие в смерч, нередко «пролетают» по воздуху сотни метров и разбиваются о землю. Но известны и такие случаи, когда люди, «полетав» в воздухе, оставались все же живыми. Так, однажды человек спасся тем, что ухватился в воздухе за ствол несущегося дерева. Их бросило на землю в полукилометре от места подъема. Густые ветви дерева спасли человека от верной смерти.

На десятки километров уносит торнадо легкие предметы.

Воздух внутри торнадо настолько сухой и горячий, что за несколько минут засыхают на корню цветущие деревья! Кроме того, он сильно разрежен. От этого в домах при торнадо все стекла вылетают наружу, они выдавливаются более плотным воздухом, находящимся внутри помещений. По этой же причине торнадо с особенной легкостью срывает с домов крыши.

Смерчевые столбы почти всегда насыщены электричеством. Прохождение смерча сопровождается сильной грозой. Целые снопы молний сыплются из его верхней части. Благодаря этому в ночное время смерчи обыкновенно светятся, как бы залитые пламенем. Когда такой светящийся столб проходит через город, кажется, что все здания в огне. И, действительно, в десятках мест начинаются настоящие пожары: вылетающие из смерчевого облака молнии делают свое дело.

Когда смерч «гуляет» по земле, он закручивает винтом и втягивает вверх воздух вместе с различными предметами. Но когда на пути его попадает какой-либо водоем — речка, пруд, озерко, вверх устремляется вода. Образуется водяной столб. И если речка или озерко невелики, то нередки случаи, когда смерч вычерпывает воду до дна.

Образуются смерчи и на море. Здесь водяной столб сливается с низкими грозовыми облаками. Иногда в море, как и в пустынях, гуляет не один, а несколько таких столбов.

Рис. 8. Смерчи на море.

Многие жители и курортники наблюдали такие смерчи на Черном море в районах Сочи и Туапсе в августе 1947 года.

Морские смерчи также возникают из грозовых туч. Еще задолго до появления водяного смерча над морем ходят темные, низкие тучи, похожие на черную одежду с рваными свисающими краями. Сверкает молния, гремит гром. Но вот вдруг один из свисающих отростков тучи удлиняется, вытягивается воронкой и опускается совсем близко к воде. Навстречу этой воронке, состоящей из влажных паров, с моря поднимается столб пенящейся воды. Вода бешено кружится, разбрасывая массу брызг, и, как по винту, поднимается выше и выше, пока не сольется с воронкой. Водяной смерч готов! Он расширяется вверху и внизу и суживается посередине. Со страшным шумом несется такой смерч по взбудораженным волнам. Неприятна встреча с этим чудовищем. Если вы находитесь в лодке, то берегитесь: водяной смерч закружит лодку, как маленькую щепку, перевернет и разломает ее в течение секунд.

Некоторые командиры военных кораблей, встречая в море смерчи, приказывали стрелять по ним из пушек. Часто такая мера действовала: пушечные ядра, попадая в смерчевый столб, разрывали его; нижняя часть столба падала в море, верхняя поднималась к тучам.

Конечно, не все смерчи так страшны, как только что описанные. Нередко они не имеют достаточно силы, чтобы поднять в воздух даже ребенка. Налетит такой смерч на поселок, поднимет в воздух тучи песка и пыли, закружит над домами сухие ветки и солому, разбросает на большие расстояния развешенное хозяйками белье и умчится дальше.

А маленькие смерчи и совсем безобидны. Каждый из вас видал их в летнее время на полях и дорогах. Единственно, на что они способны, — это подолгу крутить в воздухе мелкую дорожную пыль.

Но как же рождаются в природе смерчи?

Смерч в стеклянной банке

Давно допытывались ученые, какие причины вызывают грозные смерчи. Много высказывалось различных предположений о том, как они возникают. Но все это были только предположения. И вот тогда один ученый решил сделать смерч собственными руками. В небольшую стеклянную банку он налил на дно воды, плотно закрыл ее крышкой и пропустил через крышку стеклянную палочку. После этого он стал подогревать воду на спиртовой горелке. Как только внутри закрытой банки начали образовываться водяные пары, ученый с помощью маленького моторчика стал быстро вращать стеклянную палочку.

Вокруг этой палочки сразу же образовался столбик тумана — это охладившиеся частички пара, находящиеся рядом с палочкой, вращались вместе с ней. Так ученый получил первую, верхнюю, часть смерча — ведь смерчевый «хобот», опускающийся к земле или воде из грозового облака, также состоит из сгустившихся водяных паров. Оставалось получить нижнюю часть смерча. Для этого ученый, продолжая вращение стеклянной палочки, стал медленно опускать ее к воде. И вот, как только палочка приблизилась к воде, вода вскипела и поднялась маленьким столбиком навстречу туманному столбу. Искусственный смерч был получен (рис. 9).

Рис. 9. Получение искусственного смерча.

Этим опытом было доказано, что происхождение смерчей в природе объясняется чисто физическими причинами, а именно мощными завихрениями воздушных масс при прохождении грозовых туч.

Как же образуются эти завихрения?

Каждый из вас, конечно, видал водовороты в реке. Часто они образуются под мостом. Бегущая вода ударяется об опоры моста, отскакивает назад и, столкнувшись с напирающим сзади потоком, заворачивает в сторону. Вот в этом месте и образуется водоворот, — вода здесь начинает кружиться волчком.

Такое же явление происходит в воздухе — там, где температура и давление близлежащих слоев воздуха резко различны. Воздух, как вода в водовороте, получает здесь вращательное движение, и при этом образуются вихри и смерчи.

Песчаные и пыльные вихри образуются обычно в местах, где земная поверхность сильно нагревается солнечными лучами. От поверхности сильно нагревается в этом месте и воздух; наталкиваясь на менее теплый и более плотный воздух, подобно тому, как вода наталкивается на устои моста, горячий воздух образует завихрение. По спиральным кругам, вращаясь, он быстро устремляется вверх. Образуется вращающийся столб воздуха, который начинает втягивать в себя с земли все легкие предметы.

Каждый из вас может легко получить искусственный песчаный смерч. Возьмите металлический лист, посыпьте его мелким порошком кремнезема (чистого желтого песка) и нагревайте этот лист снизу паяльной лампой. Как только лист и порошок нагреются, на поверхности листа забегают красивые маленькие вихри.

Часто бывает и так, что вихри возникают при встрече воздушных потоков, остановленных какими-либо препятствиями: например, высокими холмами или горами.

Грозовые смерчи образуются в воздухе, там, где черная грозовая туча обрывается своими лохматыми краями. Именно тут получается резкая разница в температуре и давлении воздуха. Встречающиеся потоки воздуха с различной плотностью и температурой завихряются, начинают вращаться все быстрее и быстрее. Скорость этого вращения доходит подчас до семидесяти-восьмидесяти метров в секунду! Это уже не безобидный вихрь. Благодаря центробежным силам внутри бешено вращающегося столба воздуха образуется разреженное пространство, и воздух здесь сильно охлаждается. От этого водяной пар, который всегда находится в воздухе, сгущается в облако. Вот почему смерч и наблюдают в виде облачного столба, спускающегося к земле.

Как только смерчевый столб, бешено вертясь, приближается к поверхности земли или воды, навстречу ему поднимается воздушный или водяной поток, увлекаемый опускающимся смерчем.

Внутри смерчевого столба воздух течет всегда вниз, а по краям, как по штопору, несется вверх, увлекая за собой все, к чему прикасается «хобот» смерча.

Бывает и так, что смерч возникает в толще тучи и движется сперва в виде горизонтального вихря (рис. 10), доходит до края грозового облака и устремляется вниз.

Рис. 10. Американский торнадо. Ясно видна горизонтальная часть смерча.

В создании грозовых смерчей немалую роль играет атмосферное электричество.

Кругом нас в воздухе находится очень много электричества. Оно проявляется во многих, на первый взгляд загадочных, явлениях природы. Так, например, очень давно было известно явление, приводящее суеверных людей в ужас. Ночью во время грозы на крестах церквей, шпицах башен, мачтах кораблей и вообще на любых остриях вдруг загораются огни, похожие на свечу или факел. Эти огни называются огнями святого Эльма. Причина их появления — свечение воздуха под влиянием атмосферного электричества, которое особенно легко истекает с острых концов предметов.

Наиболее же частое проявление атмосферного электричества — это молния во время грозы.

Желая узнать, в какой мере участвует электричество в образовании грозовых смерчей, один ученый произвел такой опыт. Он налил в небольшую миску воды и поднес к ней палочку, заряженную электричеством. Тотчас же вода потянулась небольшим горбом к палочке. Точно так же вода в море тянется к спускающемуся «хоботу» смерча!

Значит, грозовые смерчи образуются не только от завихрений воздуха, но и от того, что в воздухе и облаках, в земле и воде всегда имеется атмосферное электричество. А особенно много его скопляется в грозовых облаках.

Цена урагана

Ураган, или тропический циклон, — это тот же вихрь, но гигантских размеров. Слово «ураган» обозначает «сильный ветер».

Самые сильные ураганы проносятся в южных странах — под тропиками.

Большинство европейцев не представляет себе, насколько велика может быть сила ветра при тропическом урагане и какие жертвы приносит с собой такой ураган.

Вот, например, что наделал «великий ураган» 1780 года:

Он возник в конце сентября у берегов Америки в Атлантическом океане. Потопив несколько парусных кораблей, застигнутых в открытом океане, он обрушился на Антильские острова: Барбадос, Санта-Лючию, Мартинику. Больше всех пострадал богатый, цветущий остров Барбадос. Тысячи людей на этом острове погибли под развалинами зданий. Несколько островных городов просто исчезли. Они были разрушены ветром до основания, и развалины домов унесены в море. Главный город острова Мартиника Сен-Пьер был целиком смыт гигантской морской волной.

В гаванях Антильских островов находилось тогда много французских и английских военных кораблей. Шла война между Англией и Америкой. Французы воевали на стороне американцев. Ураган не пощадил ни ту, ни другую сторону. Свыше четырехсот военных кораблей затонуло в тот день в бухтах и открытом море. Из бухты острова Мартиника ураганом унесло сорок четыре французских корабля. Свыше четырех тысяч военных моряков и солдат с этих судов нашли смерть на дне океана. На самом острове погибли десять тысяч жителей. Огромные потери людей были и на других Антильских островах.

Почти сорок тысяч человеческих жизней — такова была «цена» страшного «великого урагана» 1780 года!

Ураганы, равные по силе описанному, случаются очень редко. Как и катастрофические землетрясения, разрушающие целые города, их надолго запоминают местные жители. Но как ни велика их сила, вред от них все же ничтожен именно потому, что случаются они очень редко — раз в десятки, а то и в сотни лет — и захватывают небольшие пространства.

Однако гораздо менее разрушительные циклоны проносятся над тропическими океанами ежегодно. Наиболее часты они в морях Восточной Азии, в Южно-Индийском океане, Бенгальском заливе, на островах Вест-Индии. Здесь каждый год бывают два — четыре урагана.

Что же представляет собой тропический ураган?

В смерчах мощное движение воздуха совершается вверх по кругу, который имеет толщину в несколько десятков, редко в несколько сотен метров.

Другое дело — тропический циклон. Здесь также происходят мощные вихревые движения огромных воздушных масс. Но воздух тут движется широчайшей полосой по громадному кругу, который нередко достигает нескольких сотен километров в поперечнике.

Иными словами, ураган — это тот же смерч, только толщина его воздушного столба не десятки метров, а сотни километров! Отсюда понятно и другое название урагана — «циклон», что значит «круговой». По этому кругу и мчится при урагане ветер с бешеной скоростью, поднимая огромные волны в море и производя разрушения на суше. Вместе с тем весь этот гигантский круг вращающегося воздуха, как и смерч, несется вперед.

Если мы вспомним, как происходит движение ветра в циклонах стран умеренного климата (они описаны в первой главе), то увидим, что тропические циклоны похожи на них. Как и наши циклоны, тропические ураганы представляют собой огромные вращающиеся вихри, двигающиеся вперед. Однако между ними есть и большая разница.

Циклоны южных морей имеют значительно меньшие размеры, чем циклоны умеренных поясов. Зато сила ветра при тропических ураганах во много раз больше, чем при наших циклонах: скорость ветра в них колоссальна — до ста и более метров в секунду! Неудивительно, что такие циклоны производят большие разрушения. К тому же тропические циклоны всегда сопровождаются сильнейшими ливнями; поэтому ураганам сопутствуют наводнения.

Сила тропических ураганов в большой степени зависит от того, что воздушные массы южных стран всегда сильно перегреты и насыщены водяными парами.

Замечательное место представляет собой центр тропического циклона — «глаз» бури. Здесь, в круге, поперечником в пятьдесят-шестьдесят километров, царит тишина, в то время как кругом ревет и свищет ураганный ветер!

Совсем иной характер имеют наши циклоны. Это просто наступление плохой погоды с затяжными дождями или сырым снегом, с резкими, порывистыми ветрами, временами усиливающимися до шторма.

Образуются тропические циклоны, как мы уже сказали, всегда над южными морями, вблизи экватора. Их родина находится как раз в той полосе затишья, которая тянется узкой лентой вдоль экватора, то есть в местах раздела между пассатами Южного и Северного полушарий (на тропическом фронте). Было замечено также, что ураганы часто возникают в районах встреч пассатов и муссонов.

Образование тропических циклонов происходит в общих чертах таким же путем, что и циклонов наших областей.

Вращаясь, ураганы, как и наши циклоны, подвигаются в то же время вперед. Постепенно они расширяются и слабеют.

Отдельные ураганы заходят иногда очень далеко. Так, тропические циклоны Вест-Индии достигают порой берегов Северной Европы, правда, сильно ослабевшие.

Страны Восточной Азии знают другое название ураганных бурь — тайфуны. Но это тот же ураган. Особенно часты и жестоки тайфуны осенних месяцев. Проносясь над морскими побережьями, тайфуны разрушают и уносят с собой непрочные жилища японцев и корейцев.

Тайфуны Китая и Японии чаще всего рождаются при смене восточноазиатских муссонов — весной и осенью.

Наступление урагана, в отличие от смерча, чувствуется в природе за много часов до того, как бешено налетит первый порыв бури.

Замирает ветер. В воздухе разливается духота. Звери скрываются в норах. Птицы или забиваются в гнездах, или, перелетая с места на место, резкими криками выражают свое беспокойство. В небе появляются зловещие темноватые облачка.

Будет буря!

Шквал

Стоял март 1878 года. Уже двадцать дней над английскими островами дули сырые пронзительные ветры, шел попеременно то дождь, то снег, проносились весенние штормы. Неприятно было выходить из дома.

Но 24 марта на одной из пристаней толпилось много людей. Все они ожидали прибывающий из дальнего плавания фрегат «Эвридик». У каждого из встречающих на корабле были родные или друзья.

Время шло; корабля не было видно. Но вот около пяти часов вечера на горизонте показались мачты давно ожидаемого корабля. Через час он был уже в двух-трех километрах от берега. Нетерпение ожидающих все возрастало. Но в этот момент совершенно неожиданно налетел ураганный ветер. То был настоящий удар ветра. Ошеломленные, перепуганные люди были буквально сбиты с ног. Воющий ветер принес с собой огромные массы сырого снега. Сразу стало темно, как ночью. Однако не прошло и пяти минут, как ураганный ветер так же внезапно стих. Пропал снег, прояснилось небо.

Едва оправившись от испуга, люди вглядывались в море. Где корабль? Не случилось ли что с ним?

Но фрегата не было. Только через несколько дней водолазы нашли его на дне моря у входа в бухту. В течение четырех минут корабль был опрокинут ветром и затонул вместе со всем экипажем, не дойдя двух километров до берега.

Немало и других бед наделал в тот день этот внезапный, короткий ветер, пролетевший над побережьем Англии.

Это был шквал. После 1878 года ученые стали наблюдать повадки шквалов, описывать их прохождение над землей. Теперь мы уже многое знаем о том, какие причины порождают этот внезапно возникающий ветер, который и в наши дни может причинить большие неприятности, хотя, конечно, современным пароходам не страшны никакие бури.

По своей природе шквал — это тот же ураганный ветер. Он отличается только крайней внезапностью и малой продолжительностью.

Шквальный ветер сравнивают с ударом. Это правильно: настолько велики те опустошения, которые производит шквал в течение очень короткого времени — за какие-нибудь две-три минуты!

Шквал всегда идет длинной, узкой полосой — от двухсот метров до шести километров шириной. Скорость ветра достигает иногда ста и более метров в секунду, то есть свыше трехсот пятидесяти километров в час! Частым спутником шквала бывают грозы, на границе которых, при встрече холодных и теплых масс воздуха, и образуется этот внезапный ветер. Образование шквала всегда связано с резким изменением направления ветра.

Шквальное облако имеет очень характерный вид. Оно черное, с рваными краями и белой завесой дождя в глубине. Облако идет над самой землей; нижний его край находится в постоянном движении — каждую секунду он меняет свой вид.

В мае 1937 года очень сильный шквал пронесся над одним из районов Москвы. Он продолжался всего три с половиной минуты, но сколько произвел разрушений! На многих домах были сорваны крыши, с корнем вырваны огромные деревья, опрокинуты трамваи, убиты и искалечены люди. Сила ветра была такова, что в некоторых местах были выдавлены зеркальные стекла витрин!