Грозы часто предвещают появление торнадо, так что первое, что нам нужно – это образование большого количества грозовых облаков. Эти облака тянутся в атмосфере на многие километры, притом внутри облака действует вертикальная тяга – как вверх, так и вниз, что способствует высокой турбулентности. Именно эти облака вызывают град и удары молний. Наличие грозовых облаков обязательно, однако для формирования торнадо нужны еще некоторые предпосылки. Чаще всего они образуются, когда грозовые облака развиваются настолько сильно, что порождают так называемые дочерние ячейки – по сути, тоже грозовые облака. Все вместе они называются «сверхъячейками»: из-за них бывают особенно сильные грозы. Сами облака образуются после того, как тепло восходит с поверхности в атмосферу, и в сверхъячейках этот восходящий воздух особенно силен и быстр – он создает мощные восходящие потоки у основания облака. Внутри облака скорость и направление потока меняется очень быстро в результате так называемого ветрового сдвига. Все эти восходящие потоки и ветровой сдвиг приводят к образованию воздушного столба, то есть вихря, в основании облака. Этот вращающийся воздушный столб начинает засасывать все больше теплого воздуха с земли, а холодный воздух внутри вихря опускается вниз. Это нисходящее движение еще сильнее отрывает вихрь от исходного облака – создается так называемое воронкообразное облако. Постепенно оно растет и вытягивается по направлению к земной поверхности, а когда соприкасается с землей, рождается торнадо.
Большинство торнадо относительно малы – их диаметр составляет около 80 метров. Они продвигаются всего на несколько километров, а скорость ветра в них обычно не превышает 45 м/с. Однако крупнейшие торнадо могут иметь до 3 км в диаметре, продвигаться на 160 км, а скорость ветра в них может составлять до 135 м/с. В отличие от тропических циклонов, которые классифицируются исключительно по силе ветра, торнадо классифицируются по сочетанию скорости ветра и масштабу нанесенного ущерба в соответствии с так называемой улучшенной шкалой Фудзиты.
Для торнадо зафиксировано несколько различных рекордов, но самым серьезным торнадо в истории наблюдений считается Торнадо трех штатов 1925 года. Хотя в то время еще не существовало улучшенной шкалы Фудзиты, считается, что тот смерч соответствовал EF5. Ему принадлежит рекорд по длине маршрута – 352 км по штатам Миссури, Иллинойс и Индиана (отсюда «три штата» в названии). Продолжался этот торнадо примерно три с половиной часа и двигался со скоростью 33 м/с. Он также оказался самым гибельным торнадо в истории США – 695 человеческих жертв.
США в принципе славятся своими торнадо, а так называемая Аллея торнадо вообще стала синонимом этого природного явления. Она тянется по штатам Великих равнин и, как принято считать, проходит через Оклахому, Канзас, Техасский выступ на севере штата, Небраску, восток Южной Дакоты и восток Колорадо. В этом регионе торнадо особенно часто образуются весной, поскольку с севера сюда стекается холодный воздух, а с юга поступает теплый и влажный воздух Мексиканского залива. Когда эти столь различные воздушные массы сталкиваются, нестабильная атмосфера наполняется влажностью и энергией, образуя мощные грозы и сверхъ-ячейки.
Хотя торнадо обычно ассоциируются с США, на самом деле они могут образовываться почти в любой точке Земли. Вы удивитесь, но по частоте смерчей (число смерчей на квадратный километр территории) Великобритания занимает второе место в мире – сразу за Нидерландами. В Великобритании бывает от 30 до 50 смерчей в год, однако большинство британцев никогда в жизни не видели ни одного. Как же так?
Смерчи, которые образуются в Великобритании, обычно очень малы и живут всего несколько секунд, почти не нанося урона. Однако в июле 2005 года по всей Великобритании прошли мощные грозы. Развитие сверхъячеек, предвестников образования смерчей, наблюдалось по всей Англии: за один день было зафиксировано сразу шесть смерчей. Один из них возник в Бирмингеме и на пике развития оказался одним из самых сильных в британской истории. Он спустился на застройку бирмингемских пригородов и продвинулся примерно на 7 км, причиняя необычайный урон городским постройкам. После того как Организация по исследованию смерчей и бурь (TORnado and storm Research Organisation, TORRO) и Метеорологическая служба оценили метеорологические данные и ущерб, они предположили, что скорость ветров в этом торнадо достигала 61–83 м/с. По улучшенной шкале Фудзиты такой смерч классифицировался бы как EF2 или EF3. Жертв, к счастью, не оказалось, но нанесенный смерчем урон был оценен примерно в 40 миллионов фунтов стерлингов[19] – уничтожены были здания, автомобили, деревья. Это был самый дорогой смерч в британской истории. А вот самая сильная вспышка смерчей, согласно информации TORRO, произошла в ноябре 1981 года, когда над Уэльсом и Англией навис активный холодный фронт: за день возникло 105 смерчей. Все они, впрочем, оказались слабыми и прожили недолго, поэтому обошлось без жертв.
В исследовании смерчей по всей территории Великобритании с 1980 по 2012 год выяснилось, что существует так называемая Британская аллея торнадо, которая расположена между Лондоном и Бристолем, а на север тянется до Бирмингема и Манчестера. Каждый год здесь существует 6-процентная вероятность возникновения смерча в окрестностях 10 км от любой точки этой территории.
Прогнозирование образования смерчей в Великобритании – дело довольно трудное. Если в США торнадо в основном формируются в результате мощных гроз, вызванных образованием сверхъячеек (а предсказать и отследить такое событие не очень сложно), то большинство британских смерчей образуются в узких полосках бури в холодных фронтах. В определенных метеорологических ситуациях мы можем сделать прогноз: например, если мы видим, что очень активные холодные фронты угрожают Великобритании, то можно с достаточной долей уверенности предположить образование смерчей в этот период. Можно даже предсказать, какие области подвергнутся наибольшему риску. Но на этом прогноз, по сути, заканчивается. Образование смерчей – вещь настолько непредсказуемая, что из двух совершенно идентичных метеорологических ситуаций одна приведет к образованию множества смерчей, а другая не породит ни одного.
Каждый год в Аллее торнадо в США сотни метеорологов, фотографов и простых туристов целыми днями гоняются за бурями. Мотивация может быть самой разной – научные исследования этих смертельных вихрей, фотографирование и видеосъемка зрелищного явления, обычное стремление к приключениям. Однако всем, кто собирается охотиться на торнадо, нужно хорошо представлять себе правила безопасности, в том числе – понимать, как передвигаются и развиваются торнадо. Самые ревностные охотники за торнадо – это квалифицированные метеорологи, которые посвятили свою карьеру исследованию вихрей. Они готовятся целый год, причем наиболее активная подготовка приходится на весну, прокачивают свои транспортные средства, утяжеляя их, бронируя и набивая самым передовым метеорологическим оборудованием. Охотники за торнадо способны отслеживать погодные условия, читать радиолокационные снимки и видеть малейшие признаки образования сверхъячейки и развития торнадо.
Аллея торнадо покрывает значительную площадь, но чаще всего за торнадо охотятся в так называемом пыльном котле на Великих равнинах в штатах Техас, Канзас и Оклахома. Частично это объясняется тем, что плоские открытые пространства позволяют заметить грозы и образование торнадо за несколько километров. Недостаток этого района в том, что из-за его значительных размеров перед погоней требуется тщательное предварительное планирование и прогнозирование, иначе вам придется за несколько дней преодолеть десятки километров в бесплодных поисках чего-то стоящего.
Настоящая лихорадка начинается для охотников за торнадо в мае-июне, когда по статистике этих природных явлений больше всего. После выбора района потенциальной бури и образования торнадо поездка может продлиться несколько часов, в течение которых тщательно отслеживаются атмосферные условия. Чтобы они стали подходящими, порой приходится долго ждать, часто требуются и дополнительные изыскания. Поскольку торнадо имеют ширину от нескольких сотен метров до трех километров и живут сравнительно недолго, охотники могут либо увидеть очень мало, либо оказаться едва ли не в эпицентре событий.
Опасность оказаться близко к торнадо или прямо у него на пути довольно очевидна, но не исчерпывается попаданием в серьезную грозу: среди рисков можно назвать также молнии, крупный град и ливневые дожди. Оказаться за рулем в таких условиях – часто главная опасность для охотников. Сильный дождь и град ухудшают видимость, к тому же на дорогу могут падать столбы линий электропередач и другие препятствия, которые приходится объезжать. Когда охотники за бурями понимают, какие именно бури могут породить торнадо, они стараются соблюдать безопасную дистанцию, не оказываться на предполагаемом пути и продумывать резервный вариант отхода. Хотя охотники за торнадо часто спасались лишь чудом, а некоторые погибли в автокатастрофах во время преследования, в течение многих лет – вплоть до мая 2013 года – непосредственно из-за торнадо никто не погиб.
Во время печально известного торнадо в Эль-Рино, штат Оклахома, самого обширного из когда-либо зафиксированных, три охотника за торнадо оказались на его пути во время быстрого развития и погибли. В тот день атмосфера была так насыщена теплом и влажностью, что было сразу понятно: вскоре образуются значительные бури. В течение дня бури сформировали сверхъячейку, которая быстро развивалась и вскоре породила торнадо. Большинство торнадо движутся в восточном направлении, но этот направился на юго-восток, то есть именно туда, где находились люди, которые собирались за ним наблюдать. Трое охотников за торнадо, погибших в тот день, были уважаемыми профессионалами с многолетним опытом. Они работали в рамках проекта наблюдений за торнадо под названием TWISTEX. Специалисты готовились наблюдать за мощным торнадо класса EF3, когда поняли, что находятся слишком близко, и попытались скрыться. Но воронкообразное облако быстро расширялось, окутало их автомобиль и отбросило метров на восемьсот. Гибель этих троих повергла в шок все сообщество охотников за торнадо, и хотя до того непосредственных жертв смерчей не было, это событие убедительно напомнило о том, насколько непредсказуемыми могут быть торнадо и каким рискам подвергаются те, кто оказывается к ним слишком близко.
Какая погода самая убийственная?
Прежде чем мы начнем сеять массовую панику, а вы станете беспокоиться за свое здоровье и бояться погоды, давайте сразу сделаем оговорку: все зависит от того, где вы живете! Некоторые погодные явления встречаются лишь в определенных странах, да и район вашего проживания внутри страны тоже имеет значение. Например, Великобританию не может снести ураганом, так что ее жители едва ли могут погибнуть таким образом. Если вы живете в гористой местности, то штормовая волна, затопившая берег, вряд ли сможет вас уничтожить. В мире существует множество экстремальных погодных явлений: тропические циклоны, волны аномальной жары, засухи, наводнения, сильный мороз и грозы. Наводнения и тропические бури могут затронуть жизни тысяч людей за раз, но все же они случаются не так часто, как, например, грозы, которые регулярно происходят по всему миру, но не оказывают такого разрушительного воздействия.
Начнем мы, однако, именно с гроз. Напряжение удара молнии из облака достигает миллиарда вольт – в молнии примерно в пять раз жарче, чем на Солнце. Удары молнии случаются гораздо чаще, чем вы могли бы подумать: каждую секунду Землю в разных местах поражает около сотни ударов молний. Очевидно, что подавляющее большинство молний либо не удостаиваются никакого внимания, либо же приходятся на здания, снабженные громоотводами (вернее, молниеотводами), которые позволяют заземлить электрический заряд. Молнии, однако, попадают и в людей: подсчитано, что каждый год от удара молнии погибает около 4000 человек (есть даже версия, что на самом деле их число достигает 24000), многие другие получают ранения и травмы. С документированием смертельных случаев, вызванных молнией, существуют проблемы во всех странах мира, но данные, собранные для Международной конференции по обнаружению молний, указывают на то, что больше всего жертв молнийв Индии – около 2000 человек в год. При этом в пересчете на душу населения наибольшие шансы быть убитым молнией в Малави, где от подобных событий погибает в среднем 45 человек в год. Для сравнения, в Великобритании тот же показатель составляет 2 человека в год: если вы живете в этой стране, ваши шансы умереть от удара молнии составляют один к семидесяти миллионам.
Экстремальная жара и чрезвычайные морозы могут единовременно вызвать смерть гораздо большего числа людей. Согласно информации Управления ООН по снижению опасности стихийных бедствий (UNISDR), на экстремальные температуры приходится 27 % всех смертей, связанных с погодными бедствиями с 1995 по 2015 год. За это время аномальная жара убила 164 тысячи человек. В такие экстремальные периоды организм не может справиться с аномальными температурами и начинает отказывать, если не принять мер предосторожности и не найти способа охлаждения.
В 2003 году в Европу пришла тепловая волна, установились температуры существенно выше среднего, во многих странах были побиты температурные рекорды, более 72 тысяч человек скончались из-за сильнейшей жары. В 2010 году в России тепловая волна вызвала смерть более 55 тысяч человек.