У известных смерчей в Небраске 1955 г. ширина одного каскада достигала 1092 м, высота — 260 м, а ширина воронки — всего 70 м; ширина другого каскада была громадна — 1700 м, а воронки — лишь 220 м. Подобной ширины каскад достигает редко.
Каскад у водяного смерча на реке Янцзы, недалеко от Шанхая, отличался очень большой высотой, несколько сот метров, при небольшой ширине. Он сужался у основания, а вверху расширялся, и вода падала обратно в реку. Сама воронка была длинной, узкой, столбообразной. При образовании таких высоких и узких каскадов вокруг воронки возникают дополнительные вихри, поднимающие брызги.
Такие крайности редки. Обычно каскады значительно меньше и по ширине, и по высоте: их размеры колеблются в пределах от нескольких метров до немногих десятков метров. Форма исключительно разнообразна, но в основном можно выделить две группы: узкие и широкие.
Высота узких каскадов значительно больше ширины. Они как бы вытягиваются вверх вдоль воронки, расширяясь у ее основания. На рисунке, изображающем водяной смерч 1964 г. в заливе Тампа во Флориде (фото 8), видно, как брызги каскада с расплывчатыми очертаниями облекают воронку и поднимаются почти до облака. При этом образуется нечто вроде футляра воронки. Подобные футляры нередко описываются в литературе. Одно из первых таких описаний относится к водяному смерчу 1780 г. у Ниццы, на побережье Средиземного моря (см. обложку). На рисунке видно, как воронка входит в раструб футляра, располагающийся почти у самого облака. Футляр начинается маленьким каскадом у основания воронки.
Еще более своеобразный каскад был у смерча 24 июня 1930 г. в штате Небраска. Форма воронки смерча представляла собой мощное, гладкое, хоботоподобное образование. Оно еще не коснулось земли и не замаскировано каскадом. На фото б видно, как воронка ударила о землю и подняла громадный, высокий и широкий, каскад черноземной пыли. Внизу он расплывчатый, просвечивающий, вверху суживающийся, уплотняющийся — настоящий футляр, сливающийся с материнским облаком. Воронка футляра уже не видна; футляр закапчивается округленным воротником. Возникает вопрос, нет ли на рисунке двух образований — футляра, спускающегося из облака, и каскада, поднимающегося навстречу ему с земли. Однако не исключено, что эти две части представляют единый каскад, окружающий воронку на всем ее протяжении.
ПУТИ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ СМЕРЧЕЙ
Пути и скорость движения смерчей, так же как и продолжительность их жизни, невелики. Самое большое расстояние, пройденное смерчем, равно примерно 500 км. Возможно, в отдельных случаях оно немного больше, чаще же значительно меньше. В штатах Канзас и Оклахома, где смерчи наиболее часты, максимальное расстояние составило 150–220 км, среднее — около 20 км.
У каждого смерча бывают две скорости — вращения и поступательного движения. Первая громадна, вторая меньше, в пределах от 0, когда смерч стоит на месте, что бывает крайне редко, до 240 км/ч, что тоже нечасто. Средняя скорость 50–60 км/ч. Скорость смерча определяется, конечно, скоростью движения грозового материнского облака. Путем смерча называется полоса на земной поверхности, несущая на себе следы разрушительной деятельности воронки.
По сравнению с ураганами и бурями смерчи обладают значительно меньшими размерами. Проф. С. П. Хромов в своем учебнике метеорологии [1964] справедливо называл их мелкомасштабными вихрями. Если поперечник путей ураганов измеряется обычно несколькими сотнями километров, то у смерчей он в 1000 раз меньше — 300–400 м, у расплывчатых смерчей — до 1,5–3 км, сужаясь у бичеподобных до 20–30 м и меньше.
С самолета путь смерча кажется тонкой светлой полоской. Наблюдатель, прошедший по ней, говорил, что будто гигантским пылесосом смели с земли всю растительность, рыхлую почву и все другие подвижные предметы. Смерч был с резкими очертаниями, гладкий, поэтому путь был тоже резко ограниченный. Пустые жестяные легкие ящики в 30 м от границы пути остались совершенно нетронутыми.
Наиболее четок путь смерча, когда он идет по лесу. Его отмечают вытянутые полосы бурелома. На полосе бурелома в США длиной около 8 км и шириной от 0,5 до 1 км, изображенной на рис. 1, стрелками показано положение стволов сломанных деревьев. Видно, как полоса образует спираль; смерч шел слева направо.
Смерчи нередко «прыгают», что вызывает прерывистость их путей. Полоса разрушений сменяется неповрежденным участком, далее снова идет полоса разрушений, за ней вновь неповрежденный участок и т. д.
Такие прыжки смерча детально изучены в лесу 10 мая 1920 г. в Эстонии. Смерч начался к югу от Тарту и шел в северо-восточном направлении. Длина пути около 35 км, ширина от 20 до 800 м, средняя около 400 м. Смерч сопровождался штормовым ветром, местами шел сильный град. Он двигался над холмистой местностью, покрытой лесом. В лесу его путь был особенно хорошо виден. Отдельные полосы бурелома следовали с перерывами друг за другом, указывая места, где воронка касалась земли и снова поднималась.
Своеобразен путь смертоносного французского монвилльского смерча 19 августа 1845 г. Необыкновенно даже начало его: воронка опустилась не на землю, а на поверхность реки Сены, недалеко от города Руана. Сразу образовался громадный каскад, но существовал он всего лишь несколько секунд. Воронка покинула Сену и поднялась на крутой, обрывистый берег с густым лесом. Огромные деревья ломались, как прутья, но полоса бурелома была коротка. Воронка спустилась в долину небольшого притока Сены и пошла вверх по ней. Здесь она разрушила два небольших города и в одном из них, Монвилле, уничтожила несколько прядильных фабрик с сотнями рабочих.
Затем воронка снова поднялась на высокий берег и пошла по лесу. Километров через шесть опять спустилась в долину, вышла из нее, и тут ее путь стал совершенно необычным — с резкими зигзагами и разветвлениями. Невольно возникает предположение, не было ли здесь двух воронок одновременно.
Пройдя от Монвилля около 30 км, воронка распалась, покрыв землю обломками, кусками ветвей, обрывками одежды и листами бумаги. Есть свидетельства, что последние долетели даже до города Дьепа, удалившись еще на 30 км к северу. Диаметр воронки вначале был около 10 м, затем увеличился до 30, у Монвилля достиг 300 м, а далее вновь сузился.
Число смерчей значительно. В некоторых областях земного шара они считаются обычным явлением, становятся настоящим бедствием для людей.
Наиболее благоприятны для образования смерчей обширные равнины, над которыми происходят встречи холодных и теплых воздушных масс. Примером таких равнин служат центральные области Русской платформы и центральные штаты Северной Америки. В приполярных и приэкваториальных областях, где почти нет грозовых облаков, нет и смерчей.
В Советском Союзе, на севере смерчи наблюдались около 60° с. ш.; в Сибири крайним северным пунктом было село Октябрьское на Оби (62° с. ш.). На Русской равнине они проходят довольно часто, причем большая часть их не регистрируется. С. П. Хромов [1964] пишет: «На европейской территории СССР каждое лето в разных местах, и на юге, и в центре, отмечается несколько тромбов» (смерчей). Наиболее северный смерч наблюдался у Соловецких островов, наиболее южные — на Черном и Азовском морях. На Черном море за шесть лет было 24 смерча. В 1953 г. в Ярославской области летом зафиксировано четыре смерча, в Белоруссии с 1844 по 1953 г. — 33 смерча, некоторые из них достигали большой силы.
Рис. 1. Путь смерча 4 июня 1958 г. в США
Стрелками указано положение упавших деревьев, 1 миля=1609 км.
Под Москвой такие смерчи прошли в 1904, 1945 и 1951 гг., позже — у Арзамаса, Мурома, Курска, на Вятке и в ряде других местностей.
В Западной Европе смерчи тоже достаточно часты, но случаются все же гораздо реже, чем в США. Они наблюдались в Англии, ФРГ, Франции, Швеции, Швейцарии, Италии, Австрии. Как ни странно, смерчи довольно часто возникают в долинах Альп. Они связаны с небольшими, резко ограниченными грозовыми облаками; воронки их отличаются большой высотой, средним диаметром и непродолжительным существованием — несколько минут. Местное население даже дало им особое название «ветер-колесо».