Д. В. НАЛИВКИН

СМЕРЧИ

*

Ответственный редактор

член-корреспондент АН СССР

М. И. БУДЫКО

Рецензент

доктор геолого-минералогических наук

Л. Н. РОЗАНОВ

© Издательство «Наука», 1984 г.

ОТ РЕДАКТОРА

Выдающийся советский геолог академик Дмитрий Васильевич Наливкии родился 25 августа 1889 г. и скончался 3 марта 1982 г. Первые научные работы Д. В. Наливкина, посвященные вопросам палеонтологии, были выполнены им еще во время учебы в Горном институте. За одну из них ему была присуждена в 1913 г. премия им. А. П. Карпинского. В студенческие годы Д. В. Наливкин участвовал в экспедициях по изучению природных ресурсов нашей страны. Многие из этих экспедиций имели целью геологическое исследование Средней Азии, включая малодоступные горные области Памира и Дарваза. Уже в молодые годы Д. В. Наливкин был признан крупнейшим специалистом по геологии Средней Азии, первые итоги его исследований в этой области были изложены в книге «Очерки геологии Туркестана», опубликованной в 1926 г. Наряду с работами в Средней Азии Д. В. Наливкин активно участвовал в геологических исследованиях Урала и многих других районов Советского Союза.

Д. В. Наливкин внес выдающийся вклад в развитие отечественной стратиграфии, палеонтологии и палеогеографии, особенно большое значение имели его труды по стратиграфии и палеонтологии девона и других периодов палеозойской эры. На протяжении многих лет Д. В. Наливкин был главным редактором многотомного издания «Стратиграфия СССР», а также председателем Межведомственного стратиграфического комитета АН СССР.

Наряду с палеонтологическими исследованиями, связанными с решением проблем стратиграфии, Д. В. Наливкин плодотворно занимался общими проблемами палеонтологии. Ему принадлежат исследования перерывов в геологической летописи, он работал над вопросом об определении понятия вида в палеонтологии и биологии. Кроме того, он написал статью «Элементы симметрии органического мира» (1925), содержащую ряд оригинальных идей, которые затем развивались многими исследователями.

В 1937 г. под редакцией Д. В. Наливкина была создана геологическая карта СССР в масштабе 1:5 000 000, в 1940 г, — карта в масштабе 1:2500000. За второе издание этой карты, вышедшее в 1956 г., Д. В. Наливкину была присуждена Ленинская премия. С этими работами тесно связаны широко известные монографии Д. В. Наливкина «Краткий очерк геологии СССР» (1957) и «Геология СССР» (1962). Издание их явилось крупным этапом в развитии отечественной геологии. Они привлекли также большое внимание зарубежных читателей и были переведены на иностранные языки.

Следует указать на исключительную роль трудов Д. В. Наливкина по геологии СССР для решения важнейших практических задач в изучении естественных ресурсов, в частности месторождений горючих полезных ископаемых и бокситов.

Громадное значение имела педагогическая деятельность Д. В. Наливкина: он был учителем нескольких поколений советских геологов, в том числе многих крупнейших деятелей в этой области.

Замечательной чертой Д. В. Наливкина была необыкновенная широта его научных интересов. В этом отношении он напоминал классиков естествознания прежних веков, которые часто не ограничивались рамками одной, даже очень широкой, научной дисциплины, а занимались самыми разнообразными вопросами различных естественных наук. Такой подход легче было осуществить в прошлом, когда количество научной информации было сравнительно ограниченно. Характерной чертой естествознания XX в. является быстрое накопление громадного количества новых научных данных, что приводит к разделению широких научных дисциплин на множество более узких специальностей, потому число ученых широкого профиля в наше время сравнительно невелико. В этой связи особого внимания заслуживает способность Д. В. Наливкина исследовать разнообразные природные явления, часто выходящие за границы его основной специальности — геологии. Ярким примером широты научного кругозора ученого являются его работы, посвященные науке об атмосфере.

В 60-х годах Д. В. Наливкин начал собирать материалы о влиянии атмосферы на рельеф земной поверхности. Это вскоре привело его к изучению атмосферных процессов, в особенности сильных ветров, которые часто вызывают катастрофические последствия на суше и в океанах. Следует отметить, что к этому времени Д. В. Наливкину было уже более 70 лет, причем он выполнял многочисленные и очень ответственные обязанности по руководству геологическими научными органами и коллективами ученых. Помнится, какое удивление среди метеорологов вызывали многократные посещения Д. В. Наливкиным метеорологических научных учреждений и его длительная работа там в библиотеках, продолжавшаяся несколько лет.

Результатом этого кропотливого труда было издание большой книги «Ураганы, бури, смерчи», которая вышла в 1969 г., когда Д. В. Наливкину исполнилось 80 лет. Кроме данной книги, в те же годы Д. В. Наливкин написал несколько научных и научно-популярных статей о сильных ветрах.

В книге «Ураганы, бури и смерчи» обобщены многолетние наблюдения за сильными ветрами, рассматривается вопрос об их влиянии на осадконакопление, животных, растения и на человека. Эта монография Д. В. Наливки-на, не имеющая аналогий в отечественной и зарубежной научной литературе, представляет огромную ценность как для специалистов в области атмосферных наук, так и для широкого читателя, интересующегося необычными природными явлениями.

Так как книга «Ураганы, бури и смерчи» была очень скоро распродана, Д. В. Наливкин в дальнейшем неоднократно высказывал намерение написать более популярную книгу на ту же тему. Это, однако, оказалось для него трудновыполнимым. Хотя Д. В. Наливкин сохранял поразительную трудоспособность до конца жизни, ему хотелось в первую очередь завершить ранее начатые работы в области геологии. Объем их был очень велик. Когда я посетил Д. В. Наливкина в день его 90-летия, он упомянул, что в тот момент у него было сдано в печать четыре книги.

Только в последние годы жизни Д. В. Наливкин начал работать над рукописью книги «Смерчи», черновой вариант которой он успел закончить. В дальнейшем эту рукопись пересмотрел и привел в порядок его сын Василий Дмитриевич Наливкин. Эта книга, издаваемая в научно-популярной серии Академии наук СССР, является последним метеорологическим трудом Д. В. Наливкина.

Член-корреспондент АН СССР

M. И. Будыко

СТРОЕНИЕ СМЕРЧА

Смерчи — одно из удивительнейших явлений природы, до сих пор вызывающее большие споры. Особенно неясны причины его образования. Смерч (в Северной Америке он называется торнадо) — это по существу часть грозового облака. Без грозового облака он не возникает. Другая его характерная особенность — быстрое вращение вокруг оси, перпендикулярной к поверхности Земли. Сначала вращение видно только в самом облаке. Затем часть вихревого облака отвисает книзу в виде воронки (фото 1). Воронка все более удлиняется и наконец соединяется с землей. В это время она имеет вид почти цилиндрического громадного столба — колонны или хобота, расширяющегося к облаку и сужающегося к земле. Воронка смерча вращается иногда со сверхзвуковой скоростью. Это вращение, направленное по спирали снизу вверх, служит причиной тех невероятных явлений, которые сопровождают смерчи.

Строение смерча довольно просто. Его воронка состоит из внутренней полости и стенок.

Внутренняя полость в разрушительной деятельности смерча имеет второстепенное значение. Она наполнена воздухом, сравнительно медленно движущимся вниз. Размеры воронки зависят от размеров и формы смерча. Ширина ее обычно колеблется от первых метров до нескольких десятков метров. Высота определяется высотой смерча и достигает нескольких сот метров, реже до 1000–1500 м и более.

Характерная особенность внутренней полости — разреженность воздуха. В ней барометрическое давление резко понижено. По сравнению со стенками и даже с окружающим воздухом она является как бы пустой. Поэтому когда полость соприкасается с каким-нибудь замкнутым предметом, наполненным воздухом с обычным давлением, то предмет взрывается, воздух из него устремляется во внутреннюю полость смерча. Это служит причиной ряда своеобразнейших явлений.

2 апреля 1957 г. жители западной окраины города Даллас (штат Техас) с ужасом наблюдали за громадным черным грозовым облаком, низко ползшим над землей по направлению к городу. Двигалось оно со скоростью товарного поезда — 25–30 км/ч. На его нижней поверхности обособилось небольшое облако странного зеленовато-серого цвета. Отчетливо было видно, как оно быстро вращалось.

Опытные люди сразу закричали: «Берегитесь, будет торнадо». И действительно, скоро нижняя часть вращающегося облака опустилась и из пего образовалась воронка. Она была еще небольшая и не касалась земли. Облако продвинулось вперед, нависло над окраинами города, воронка удлинилась, достигла земли, и в воздух взлетели обломки первого разрушенного дома (фото 3). Пока воронка еще плохо оформилась, средняя часть ее была почти незаметна. Через несколько же минут смерч принял страшную форму и набрал огромную силу. Пыль и мелкие обломки поднялись ввысь, образовав так называемый каскад. Высота каскада уже почти равна половине высоты смерча, и из него сыплются обломки разрушенных строений. Еще немного — и смерч соприкоснулся с пустым деревянным двухэтажным домом, все окна и двери которого были закрыты. Дом буквально разлетелся на мелкие обломки. Такие снимки исключительно редки. После этого смерч надвинулся на самого фотографа и тот поспешно скрылся в погребе.

Смерч 7 июня 1947 г., прошедший через город Шарон в Пенсильвании, был слабее. Дома остались целыми, вылетели лишь рамы со стеклами.

В Соединенных Штатах Америки смерчи в основном (несколько сот ежегодно) проходят по центральным равнинным сельскохозяйственным штатам, т. е. там, где сосредоточено наибольшее количество птицеводческих ферм. Разрушаются тысячи курятников. Нередко стены и крыша курятника исчезают полностью, а куры остаются целы. Такие случаи можно объяснить только взрывом воздуха изнутри. Он уничтожает оболочку курятника, не трогая его середины. Иногда после взрыва куры оставались сидеть на насестах, но были мертвы.

Довольно часто кур находили не только мертвыми, но и лишенными перьев. Сначала это считалось загадкой, однако позже выяснилось, что у кур корни перьев заключены в небольшие воздушные мешочки, находящиеся в коже. Когда эти мешочки соприкасались с внутренней полостью смерча, они взрывались и выбрасывали перья. Однажды 30 полностью ощипанных погибших цыплят обнаружили сидящими рядышком. От курятника, вернее, от его стен и крыши почти ничего не осталось.

Но самыми невероятными, очень редкими были случаи, когда далеко от фермы находили кур, у которых перья исчезли ровно с половины туловища. Как это могло произойти, неясно, если только допустить, что одна половина птицы располагалась во внутренней полости смерча, а другая — в его стенке. Однако это возможно, лишь когда внутренняя поверхность стенки смерча очень плотна и резко отграничена от полости.

В штате Оклахома 9 апреля 1947 г. на ферме в деревянном одноэтажном доме сидели семья фермера и пришедший к ним гость. Вдруг в комнате потемнело и снаружи раздался необыкновенный грохот и шум, как от сотни поездов. Двое мужчин подошли к двери, чтобы узнать, в чем дело. Едва они открыли дверь, как налетевший смерч вырвал дверь у них из рук, подхватил и поднял их в воздух, перенес на несколько десятков метров и плавно опустил на землю. К счастью, они почти не пострадали и сразу бросились назад к дому. Каково же было их удивление, когда никакого дома на месте не оказалось: за несколько минут их полета он взорвался и в виде массы обломков исчез. Поразительно, что пол от дома остался на месте и посреди него на диване невредимые, но совершенно растерянные сидели жена фермера и двое его детей. Однако самое удивительное — рядом с ними на небольшом столике стояла стеклянная керосиновая лампа.

Смерч — страшное явление. Когда он надвигается, все бегут, стараясь укрыться под землей. Поэтому увидеть его внутреннюю полость, оказаться в ней и остаться живым чрезвычайно трудно. Описания ее вида и того, что в ней делается, крайне редки, но все же есть. Они выполнены в то время, когда смерч отрывался от земли и, как бы прыгая, проносился над головами наблюдателей на небольшой высоте.

В 1930 г. в штате Канзас любознательный и храбрый фермер, стоя у входа в погреб, наблюдал за приближением смерча. Смерч был уже близко, и фермер шагнул вниз по лестнице, как вдруг смерч оторвался от земли и пронесся над его головой. Фермер был так поражен прыжком, что забыл броситься вниз по лестнице в погреб и остался стоять на верхней ступеньке. Вот что он писал позже: «Большой лохматый конец воронки повис прямо над моей головой. Кругом все было неподвижно. Из конца воронки шел гудящий, шипящий звук. Я взглянул вверх и, к своему удивлению, увидел само сердце смерча. В его середине была полость диаметром 30–70 м, шедшая кверху на расстояние около километра. Стены полости были образованы вращающимися облаками, а сама она была освещена непрерывным блеском молний, зигзагом перескакивающих с одной стены на другую. Полость была совершенно пустой, и только туманные образования двигались вверх и вниз. Смерч двигался медленно, и у меня было время хорошо увидеть все, внутри и снаружи».

В 1951 г. в Техасе смерч, подходя к наблюдателю, прыгнул, поднялся на 6 м и прошел над его головой. Ширина внутренней полости была около 130 м, толщина стенки— всего 3 м. В середине полости светилось голубым светом прозрачное облако. Стенки быстро вращались; вращение было видно до самого верха и, очевидно, уходило в облако. Когда смерч прошел над головой наблюдателя и снова опустился к земле, то коснулся дома соседа и в одно мгновение смахнул его.

Группа студентов, отдыхавшая в окрестностях города Линкольна в штате Небраска, не обратила внимание на низкое грозовое облако, неожиданно надвинувшееся на них из-за деревьев. Когда они подняли головы, над ними проносился смерч. Все, что они успели рассмотреть, «имело вид громадного пустого цилиндра, ярко освещенного внутри блеском молний. Шум был как от жужжания десяти миллионов пчел, а рев не поддавался описанию». К счастью студентов, этот цилиндр не опустился на них.

Последнее наблюдение было сделано 26 мая 1963 г. около города Оклахома-Сити двумя служащими в радарной станции: «Внешняя сторона воронки была гладкая, непрерывная и определенно круглая в поперечном сечении. В то же время хорошо ограниченной внутренней стены не было, не было и видимых признаков пустого пространства внутри воронки. Вся полость внутри внешней оболочки была наполнена хлопьевидными облаками. Эти хлопья турбулентно двигались и изменялись на фоне правильного вращения всей воронки. Не было видно ни молний, ни свечения. Не было никакого рева, единственный звук — свист бури».

Это описание имеет и сходства и отличия от предыдущих. Основное отличие — неясность внутренней поверхности стенок воронки. Ниже мы увидим, что и наружная поверхность стенок тоже бывает неясной, расплывчатой. Вообще смерчи — это образования весьма изменчивые и разные.

Стенки бывают двух типов. Первый, наиболее распространенный, отличается резко ограниченными, гладкими поверхностями стенок. Образования подобной формы обычно называются смерчами. Сравнительно недавно установлено, что существует вторая группа смерчей, довольно редкая, у которых резко ограниченная наружная поверхность отсутствует. Они представляют низкое, широкое столбообразное облако, которое, медленно двигаясь по земле, одновременно вращается с бешеной скоростью. Разрушительная сила таких смерчей велика. Нередко они приносят гибель людям и огромные материальные убытки, оценивающиеся в десятки, а иногда и сотни миллионов долларов. Такие смерчи очень близки к шквальным бурям в Европе.

Что же является причиной огромной силы смерча? Ответ прост. Смерч состоит из воздуха, наполненного водой и грязью, а разрушения вызываются колоссальной скоростью. Сам по себе воздух, наполненный водой и грязью, не способен причинить вреда, но на большой скорости он уничтожает все на своем пути.

Скорости вращения воронки, точнее, скорости ветра в ее стенках представляют важнейшую особенность смерча. Эти скорости весьма различны и быстро изменяются даже у одной и той же воронки, но самое главное то, что они могут превышать скорость звука, равную 1200 км/ч, или 332 м/с. Это служит причиной ряда своеобразных явлений. Чем больше скорость ветра, тем больше его давление. Кроме того, оно увеличивается вследствие примеси к воздуху воды и грязи (пыли с водой). В результате ни один из существующих аппаратов для измерения скорости ветра такого давления не выдерживает, ломается, а иногда просто бесследно исчезает. Поэтому непосредственные замеры скоростей ветра в смерчах отсутствуют. Однако специалисты по сопротивлению материалов довольно точно высчитали эти скорости по тому, как изгибались и ломались различные предметы.

Далласский смерч 2 апреля 1957 г., пересекая железную дорогу, опрокинул несколько груженых, очень тяжелых товарных вагонов. По их весу и форме определили, что скорость ветра достигала 210–225 км/ч, а порывами — до 350 км/ч. Немного дальше была разрушена громадная и прочная подставка для объявлений, скорость ветра в этом случае составила 480 км/ч.

Эти данные обоснованы математическими расчетами, но ряд наблюдателей приводят другие цифры; 600–1000 км/ч, а американский метеоролог Дж. Файнли [Finley, 1881], детально изучивший многие сотни смерчей, указал 1300 км/ч, что превосходит скорость звука.

В основе этих определений лежат поразительные, почти невероятные факты. Например, после некоторых смерчей неоднократно попадалось куриное яйцо, пробитое сухим бобом, но так, что скорлупа яйца вокруг пробоины осталась невредимой, как при прохождении револьверной пули. Во время других смерчей мелкая галька пробивала оконные стекла, не повреждая их вокруг пробоины, опять-таки как револьверные пули.

Пожалуй, еще более поразительный случай произошел во время знаменитого смерча Трех Штатов в 1925 г. Недалеко от ремонтировавшегося дома стояла дюймовая доска. При прохождении смерча она была проткнута другой такой же доской с острым концом, летевшей параллельно земле. Сам этот факт уже вызывает удивление, но еще более невероятно то, что проткнутая доска даже не раскололась, а летевшая застряла посредине. Все эти случаи связаны со сверхзвуковыми скоростями ветра.

Описан еще и такой пример. После прохождения смерча стена одного деревянного дома оказалась проткнутой насквозь застрявшей в ней старой, с одного конца обуглившейся доской. Пробивание стен деревянных домов досками и другими обломками наблюдалось неоднократно у различных смерчей, в этом ничего особенного нет. В данном случае важно то, что стена была проткнута острым, обуглившимся концом доски и при этом углистая, сравнительно рыхлая масса на острие доски оказалась почти не поврежденной. Доска летела с такой скоростью, что проткнула стену дома, как иголка протыкает материю (фото 4). Это произошло в конце 1928 г. в Канзасе.

В городе Нашвилле (штат Теннесси) 14 марта 1933 г. прошел смерч необыкновенной силы. Он вызвал большие разрушения и гибель 15 человек. Особенно интересны были факты, подтверждавшие огромную скорость ветра. Соломинка, несшаяся концом вперед, проткнула насквозь лист довольно толстого картона. Планка толщиной 2 см пронзила ствол небольшого дерева. Большая стальная опора для линии высокого напряжения согнулась до самой земли.

Во время смерча 1919 г. в штате Миннесота тонкий стебель растения проткнул насквозь толстую доску. Лист клевера несся с такой скоростью, что был вдавлен в твердую штукатурку и найден в таком положении. Трудно поверить, что соломинки могут втыкаться в дерево, но этот факт наблюдался неоднократно (фото 5). Самый фантастический случай произошел во время смерча 1896 г. в Сент-Луисе: сосновая палка пробила лист железа толщиной около сантиметра.

В СССР во время смерча 23 августа 1953 г. в Ростове (Ярославская область) во дворе дома № 37 по Февральской улице у колодца снесло деревянный сруб, а стоявшие рядом ведро и деревянная кадка остались на месте. В доме № 28 на той же улице будильник, стоявший на комоде, сильным током ветра был пронесен через три двери, кухню и коридор и оказался на чердаке. Совершив такое путешествие, будильник остался цел и невредим и продолжал ходить. На Спартаковской улице в одном доме сорвало и унесло с подушки наволочку, а сама подушка осталась нетронутой.

В Белоруссии во время смерча 25 апреля 1859 г. доска пробила свинью насквозь. Другой смерч перенес колоды с пчелами на 500 м.

В США причуды смерчей настолько часты, что они уже вошли в фольклор. В одном из сборников помещено несколько рассказов, скорее сказок, о смерчах. Вот некоторые из них. В Канзасе пронесся смерч необыкновенной силы: все потемнело, дом унесло, на месте остался только большой железный котелок. Хозяин обрадовался, взял его в руки, но котелок оказался вывернутым наружу. В Миссури во время смерча петух несся по воздуху с такой скоростью, что незаметно оказался в кувшине. Из узкого горлышка торчала лишь голова петуха, отчаянно кричавшего. Согласно еще одному описанию, днем во время обеда фермер сидел за столом и ел яблочный пирог. Вдруг раздался невероятный грохот и рев. Все потемнело, дом с мебелью и фермером взлетел на воздух и распался на куски. Когда фермер пришел в себя, он сидел высоко на дереве на толстой ветке, держа в руках яблочный пирог. Кругом со страшной силой неслись различные обломки. Он испугался, поймал доску, летевшую по воздуху, и закрыл голову. Вскоре смерч пролетел, стало тихо, светло и солнечно. Фермер слез с дерева и пошел домой, однако на месте дома была лишь ровная и гладкая площадка.

Точные измерения скорости вращения обломков редки и дают разные результаты: 180, 306, 382, 540 и даже 720 км/ч [Brooks, 1951].

Подъем и перенос тяжелых предметов убеждают, что скорости вращения в воронке значительно изменяются. Нижняя часть ее вращается быстрее верхней. Она способна поднять тяжелые и большие предметы, в том числе людей и животных, но высота подъема не превышает немногих десятков метров. Выше вращение становится медленнее, большие предметы выбрасываются из воронки и падают на землю. В облако поднимаются только предметы не тяжелее нескольких килограммов.

У расплывчатых смерчей распределение скорости такое же, как у ураганов. В центре, ближе к внутренней полости, скорости громадны, поэтому расплывчатые смерчи иногда бывают разрушительными, например смерч Трех Штатов или мэттунский.

Интересны случаи, когда материнское облако опускается на землю, воронка отсутствует совсем и облако медленно ползет по земле. Разрушения при этом не уменьшаются, а иногда даже увеличиваются. Это показывает, что вращение с громадной скоростью свойственно не только воронке, но и той части материнского облака, с которой она связана.

Каскад представляет собой облако или столб пыли водяных брызг у основания воронки смерчей. Он напоминает речные каскады, особенно когда состоит из пыли и обломков зданий. Первоначально название «каскад» было дано тем массам брызг, которые поднимаются вверх, иногда на высоту в несколько десятков метров, когда смерч касается поверхности моря, озера или реки. Падая обратно в море, они действительно напоминают настоящие речные каскады. Позже это название было распространено на наземные смерчи, которые, касаясь поверхности земли, поднимают вверх массы пыли, сухих листьев и мелких обломков. Падая вниз, они похожи на настоящие каскады.

Каскад образуется почти каждым смерчем и представляет собой явление, наблюдавшееся тысячи раз. Тем не менее природа его и причины образования до сих пор не разгаданы. Дело в том, что каскад создается восходящими токами воздуха, порой очень сильными. Эти токи идут вне воронки смерча. Изучение их, как и всего, что связано с телом смерча, исключительно трудно и просто опасно. Осуществить необходимые наблюдения в ближайшем будущем вряд ли возможно. Пока приходится ограничиваться только их описанием.

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».

Смерчи неоднократно отмечались на Индостанском полуострове, в Японии, Китае, Африке, Австралии, Новой Зеландии, на Гавайских островах и на островах Фиджи. Несомненно, что они существуют и в других областях земного шара, например в Южной Америке. Здесь они приносят небольшие разрушения, и систематическая регистрация их отсутствует.

В штатах центральных равнин США, на густонаселенном побережье Атлантического океана смерчи сильны, сопровождаются человеческими жертвами. В монографии С. Флора [Flora, 1953], посвященной смерчам США, указывается, что за 35 лет, с 1916 по 1950 г., было отмечено 5204 смерча, погибло 7961 человек, убытки составили 500 млн. долл. Согласно более поздним данным, за период с 1916 по 1961 г. наблюдалось 11053 смерча, т. е. вдвое больше. С 1953 по 1963 г. ежегодно регистрировалось в среднем по 585 смерчей, в 1957 г. — 864. За 1964 г. их отмечено 717. Такое уточнение, несомненно, связано с большей детальностью и полнотой наблюдений за последующие годы.

Интересно распределение смерчей по местностям. Оно крайне неравномерно: по данным С. Флора, подавляющее число их было в центральных и западных равнинных штатах: Канзас — 585, Айова — 512, Техас — 461, Оклахома — 369, Небраска — 184, Иллинойс — 168. К западу и востоку от этих штатов количество смерчей резко сокращается. Особенно влияют высокие Скалистые горы; к западу от них, на побережье Тихого океана, смерчи практически отсутствуют: Невада — 1, Калифорния — 4, Орегон — 3, Юта — 2. В восточных штатах число их 20–50, но по южному побережью Атлантического океана снова повышается: Луизиана — 156, Миссисипи — 207, Флорида — 153. Резкое сокращение смерчей к полярным областям и отсутствие их в Арктике и Антарктике — явление планетарного значения.

Как отмечено выше, смерчи представляют только часть кучево-дождевого облака. Очевидно, их появление связано с влиянием вращения Земли на атмосферные явления.

АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Атмосферные явления, сопровождающие смерчи, интересны, как и сами смерчи. Большая часть их — ливень, град, молнии, гром — связана с грозовым облаком. Воронка смерча, вращаясь, порождает необыкновенные звуки и электрические явления. Сила звуковых эффектов исключительна. Очевидцы часто сравнивают их то с шипением и свистом тысяч змей или с жужжанием миллионов пчел, то с грохотом десятков поездов или с отдаленными раскатами канонады сотен пушек.

В селе Ильинском Ярославской области перед началом смерча на улице потемнело. Видно было, как что-то темное, кружась, с воем и ревом быстро двигалось на село. Все бросились по домам. Пожилая женщина со страхом смотрела из окна, как с соседних домов срывало крыши и с корнем выворачивало большие деревья. Когда смерч ушел, женщина, радуясь, что ее дом уцелел, вышла на улицу. Обернувшись, она увидела, что и на ее доме нет крыши. Общий рев и шум были настолько сильны, что она не слышала, как это произошло.

В непосредственной близости смерча сила звука ужасна, но уже на небольшом расстоянии она быстро ослабевает. Однако в ряде случаев приближение воронки слышится за несколько километров. Ревут только большие смерчи при полном их развитии. Висячие воронки и тонкие змееобразные смерчи беззвучны.

Звуковые эффекты вызываются волнами, находящимися внутри воронки. Непрерывно отражаясь и накладываясь друг на друга, они достигают необыкновенной силы. Звуки, подобные шипению тысяч змей или жужжанию миллионов пчел, объясняются вибрацией воздушных масс, вращающихся в воронке. Однако, как возникают волны, порождающие эти звуки, пока загадка — одна из тех многих загадок, которые связаны со смерчами.

Электрические явления многочисленны и разнообразны. «Желтовато-белая яркая поверхность воронки… Непрерывные сияния… Колонна огня… Молнии в воронке… Огневые шары… Светящиеся облака… Зеленоватый блеск… Блеск в форме кольца… Светящаяся колонна… Ярко светящееся облако цвета пламени… Вращающаяся полоса темно-синего цвета… Бледно-голубые туманные полосы… Кирпично-красное сияние… Вращающееся световое колесо… Вращающиеся огненные шары… Огненный поток… Светящиеся пятна». Все это наблюдатели видели в смерче.

Описания очевидцев, конечно, приблизительны. Тем не менее они не оставляют сомнения в том, что вихри, сопровождающие смерчи и их образующие, связаны со своеобразными проявлениями атмосферного электричества, значительно отличающимися от обычных молний. Связь ясна, но неясно, служат ли вихри причиной электричества или электричество — причиной вихрей. Большинство придерживаются первого и считают, что вихри и вызываемое ими трение песчинок и пылинок друг о друга создают атмосферное электричество. Однако есть ряд сторонников и обратной точки зрения, согласно которой электричество стимулирует образование воздушных токов.

Американскому физику Б. Воннегуту [Vonnegut, Meyer, 1966] удалось сделать ночью фотографию светящихся колонн, напоминающих по форме смерчи. Они наблюдались в районе прохождения грозового облака, сопровождавшегося четырьмя смерчами. Он полагает, что колонны связаны со смерчами, что электрические силы и электрическое нагревание могут дать начало смерчевым ветрам.

Еще более таинственное явление — «генератор пульса». Так назвали центр электрической активности, имеющий форму большого светло-голубого, светящегося пятна. Пятно возникает в смерчевом облаке, недалеко от места образования воронки, примерно за полчаса до ее обособления. Что это такое — неизвестно; вероятно, «генератор пульса» близок к шаровым молниям, но отличается от них гораздо большими размерами и расплывчатыми очертаниями.

Шаровые молнии. Одно время метеорологи вообще отрицали их существование. Сейчас сомнения отпали. Более того, они достаточно подробно описаны. Они возникают во время грозы и без смерчей, но смерчевые вихри значительно усиливают их формирование.

Французский исследователь X. Фай [Faye, 1897] указывает, что на территории его страны в конце прошлого столетия четыре смерча сопровождались шаровыми молниями. По его мнению, шаровая молния — это сферический вихрь, состоящий из газа, заряженного внутри и снаружи положительным и отрицательным электричеством.

19 августа 1890 г. во Франции, недалеко от границы С Швейцарией, появилось низкое, черное, грозовое облако. Когда оно проходило над местечком Жу, из него спустилась воронка, быстро развившаяся в громадный разрушительный смерч, получивший название «Жу». Смерч сопровождался необыкновенным количеством шаровых молний. Воздух был настолько насыщен электричеством, что у одного здания острия железной решетки испускали большие снопы искр, как бы светились.

В «Метеорологическом словаре» С. П. Хромов [1963] писал: «Шаровая молния представляет собой ярко светящийся шар, различной окраски и величины, у земли — порядка десятков сантиметров. Перемещается медленно и бесшумно, иногда разрывается с оглушительным треском. По-видимому, это еще неизвестный физико-химический процесс в воздухе, сопровождающийся электрическим разрядом».

Еще более редки и менее понятны световые кольца* Выше, среди описаний очевидцев, упоминалось вращающееся световое колесо. В 1963 г. такие же явления наблюдались во время образования нового вулканического острова Сартси у берегов Исландии. Когда наступила темнота, пепел, выбрасываемый вулканом, поразил своим блеском. Он светился даже лежа на поверхности острова, временами казалось, что весь остров в огне. Молнии достигали длины в несколько сот метров и непрерывно сменяли друг друга. Иногда появлялись кольцевые разряды, по форме напоминавшие кольца гимнастов. Они были наклонены под углом 45° и вращались против часовой стрелки. Кольца наблюдались несколько минут.

Молнии часто сопровождают грозовое облако, но у смерчевых материнских облаков они особенно сильны и многочисленны. Надо отметить, что иногда молний почти не бывает.

Смерчевые молнии разнообразны. Плащевые, или листовые, молнии имеют вид изогнутых светящихся поверхностей. Порой они окружают смерч, а то вся его поверхность светится странным желтоватым сиянием, иногда внутри воронки со стенки на стенку перескакивают короткие, яркие, голубоватые молнии.

Электрические явления, сопровождающие смерчи, изучены мало. Близость воронки смерча не располагает к детальным исследованиям.

Град довольно часто сопровождает смерчи. Нередко он бывает исключительно больших размеров. В Ярославской области во время прохождения смерча, по показаниям очевидцев, выпал град величиной со стакан. Крупнее град бывает в центральных штатах Северной Америки. В 1894 г. внутри одной гигантской градины нашли черепаху размером 15×20 см.

Градины окружностью 30 см наблюдались неоднократно. Попадались градины окружностью 40 и 45 см. Одна градина выбила яму 17×20 см в поперечнике; это способна сделать лишь градина размером с человеческую голову. Поддерживать в воздухе ее могли только вертикальные вихревые движения типа смерчей, уходящие не вниз, к земле, а вверх, высоко в облака.

В 1888 г. в Техасе выпало совершенно невероятное количество града. Он шел всего 8 мин. Градины были величиной с куриное яйцо, все склоны холмов стали белыми. В речной долине град лежал толщиной около 2 м. В степи от него погибло пять лошадей.

Люди редко становятся жертвами града, гораздо чаще это происходит с домашними животными. Наибольшие убытки смерчевой град причиняет посевам и фруктовым садам. В ряде случаев убытки от града превышают убытки от самого смерча.

Естественно возникает вопрос: что же является причиной образования крупных градин — настоящих кусков льда? Ответ может быть только один: восходящие смерчи. Но тут же возникает другой вопрос: а что представляют собой восходящие смерчи? Здесь ответ будет пространнее.

Смерч направлен от материнского облака вниз, но бывают такие же вихревые облака, которые поднимаются до высоты 3–5 км и больше. На этих высотах вода замерзает и образуются микроскопические кристаллики льда. Срастаясь, они превращаются в кусочки льда, последние объединяются в глыбы величиной в десятки сантиметров.

Нередко кристаллики льда нарастают на посторонние предметы, поднимаемые вихрями ввысь. Уже говорилось о градине с черепахой. В других градинах были найдены куски алебастра, песчинки, камешки, обломки деревянных предметов. В Европе зафиксирован случай, когда с градом упала даже небольшая ветка, покрытая льдом.

Восходящие потоки типа смерчей могут не только поднять перечисленные предметы, но и поддерживать их, пока они не обрастут льдом и не обратятся в гигантские градины. Восходящие вихри отмирают постепенно. Медленно будут опускаться и гигантские градины. Свободно падать они будут только с нижней поверхности, т. е. со сравнительно небольшой высоты, поэтому они и не разбиваются в пыль.

Для образования градин необходима поддержка и вращение их на больших высотах в течение довольно длительного промежутка времени, иначе кристаллики льда не успеют срастись или покрыть посторонние предметы. Линейные воздушные струи существуют недолго. Вихревые потоки гораздо более долговечны и устойчивы. Только они могут дать время, необходимое для образования больших кусков льда.

Интересно, что вертикальные столбообразные, восходящие вихри, похожие на смерчи, неоднократно наблюдались в природе. Вертикальное, вращающееся, столбообразное, резко ограниченное облако, напоминающее смерч и соединяющее два грозовых облака, наблюдал известный немецкий ученый А. Вегенер (фото 7). Наконец в 1965 г. в США во время специального полета на самолете удалось сфотографировать похожее на башню громадное облако, поднимавшееся в спиральном вращении. Все эти примеры свидетельствуют о существовании восходящих вихревых облачных образований.

Грозовые ливни, связанные со смерчевыми облаками, отличаются необыкновенной силой. Когда идет обычный дождь, отдельные капли или струи хорошо видны. У смерчевых ливней они сливаются в единый мощный поток. Сила потока настолько велика, что, ударяясь о землю, он вымывает довольно большие ямы. Во время одного такого ливня в предгорьях Скалистых гор на небольшом расстоянии было вымыто 22 ямы шириной 5–6 м, глубиной 0,5–1,5 м. Деревья, которые росли на месте этих ям, были смыты по склону в долину вместе с потоками грязи, обломков и валунов. Силу подобных ливней трудно себе представить. На русском языке для них нет специальных названий, так как в нашей стране они редки. В США они называются «лопнувшими облаками». Метеорологи применяют этот термин, когда за час выпадает более 100 мм осадков. В пустынных и полупустынных областях долины, во все времена года сухие, наполняются водой. Как-то в штате Монтана вода из верховий долины ринулась вниз стеной около 10 м высотой. В долине паслось стадо овец. Пастух едва успел вскарабкаться по склону, но 800 овец погибли.

Дожди, сопровождающие ураганы, ужасны и вызывают колоссальнейшие разрушения. Смерчевые дожди не уступают им по силе, но распространяются на сравнительно небольшие площади.

ТИПЫ СМЕРЧЕЙ

Обычные гладкие смерчи. Формы гладких смерчей необыкновенно разнообразны и быстро изменяются у одного и того же смерча. Характерной особенностью служит резкое ограничение, устойчивая гладкая поверхность, отличающая смерчи от всех других атмосферных воздушных образований. Вторая особенность — значительная длина и небольшой диаметр. Третья особенность — более или менее вертикальное положение.

В зависимости от соотношения длины и ширины можно выделить две группы смерчей: 1) змееобразные и 2) воронкообразные, хоботообразные и колонноподобные.

Змееобразные смерчи сравнительно редки. Кроме длинного извивающегося тела, напоминающего змею или бич, они отличаются наиболее горизонтальным положением.

Очень длинный и тонкий смерч наблюдался в 1937 г. в штате Небраска (фото 9). И хотя в нижней части он был полупрозрачен и почти невидим, но вызвал образование высокого и снизу широкого каскада пыли, Смерч опустился из полусферического черного облака.

Изучение ряда смерчей показало, что змееобразные формы рождаются в конечной стадии развития смерчей. Они разрываются, и смерч исчезает. Так, смерч у Пешавара в Пакистане 5 апреля 1933 г. в конце начал утончаться, стал змееобразным и наконец нитеподобным, очень длинным, сильно изогнулся, разорвался в середине и прекратил свое существование.

Хоботообразные, колонноподобные и воронкообразные смерчи наиболее многочисленны. Они обычно называются воронками. Типичный хоботообразный смерч наблюдался в Ленинграде 15 августа 1925 г. — явление для города чрезвычайно редкое. Если и замечаются иногда небольшие воронки в нижней части мощного грозового облака, то, как правило, эти зародышевые смерчевые образования не получают дальнейшего развития. Смерч 1925 г. проявил себя во всей красе. Около 4 ч дня небо затянулось облаками, слышались раскаты грома от отдаленной грозы восточнее города. В 4 ч 2 мин в самом центре города можно было видеть, как из грозового облака, проходившего на восток-юго-востоке, спустилась воронка, напоминавшая изогнутый хобот слона. Через 1–2 мин смерч стал уже похож на песочные часы: наиболее тонкая часть его была посредине.

Существовал смерч всего несколько минут. Быстро исчезла нижняя его часть, а к 4 ч 5 мин и верхняя, превратившаяся в тонкий завиток, вошла в облако. Нижний конец смерча нельзя было наблюдать, так как его закрывали дома. Судя по отсутствию каких-либо разрушений, он, вероятно, не доходил до земли.

В США преобладают небольшие смерчи, имеющие форму узкой и длинной, резко ограниченной воронки, расширяющейся у материнского облака и суживающейся к земле, где она сопровождается небольшим каскадом пыли. Воронка обычно светлее облака и хорошо видна издали. Это дает возможность жителям спрятаться в специальные смерчевые погреба.

Эффектный хоботообразный смерч был сфотографирован 24 июня 1930 г. в штате Небраска (фото 2).

Расплывчатые смерчи. Наиболее своеобразны разрушительные низкие широкие смерчи с нерезкими, расплывчатыми очертаниями. Благодаря последней особенности их иногда называют облаками, облачными массами. Нередко они имеют черный цвет.

Низкий смерч, ширина которого больше высоты, прошел 15 марта 1938 г. над штатом Иллинойс. В результате пострадало 18 кварталов, погибло 10 человек, ущерб составил 500 тыс. долл. Высота смерча достигала 150–250 м.

Следует отметить известный смерч Трех Штатов 18 марта 1925 г. По числу жертв и принесенным убыткам он считается наиболее разрушительным. Начавшись в штате Миссури, смерч прошел почти прямо через Иллинойс и закончился в штате Индиана. Характерной его особенностью было отсутствие резких очертаний. В Индиане он пересек территорию в виде темной массы с ветками деревьев. Один из очевидцев описывал его как «туман», катившийся на него крутящейся и кипящей массой. Сила шторма все время была одинаковой. Если бы этот смерч случился в Европе, его, конечно, назвали бы бурей. Длина его пути оказалась 350 км, наибольшая ширина–800–1600 м, скорость движения — от 115 до 96 км/ч, длительность — 3,5 ч. Характерными особенностями смерча были почти прямолинейное движение на северо-восток и отсутствие скачков, кроме того, он не отрывался от земли. Поэтому полное разрушение произошло на огромной площади — 426 км^2.

Форма смерча была своеобразна: он имел вид неправильного, бешено вращавшегося облака. Вначале временами виднелась воронка, но очень скоро она скрылась в облаке, наполненном пылью и обломками.

Весьма интересен и другой знаменитый смерч мэттунский, прошедший над штатами Иллинойс и Индиана 26 мая 1917 г. Длина его пути была громадна — около 500 км, продолжительность 7 ч 20 мин, ширина 400– 1000 м. На всем протяжении он обладал обычной воронкой, но на расстоянии 15 км между городами Мэттун и Чарлстон воронки не было: по земле ползло черное крутящееся плотное облако, вызывавшее наибольшие разрушения. Погибло около 110 человек. Наблюдатель-метеоролог высказал предположение, что облако ползло так близко над землей, что для воронки не было места.

20 июня 1957 г. на город Фэрго надвинулось большое грозовое облако. Оно шло низко, но еще ниже, у его основания, обособилось небольшое облако. Оно повисло почти над землей. Скоро из его боковой части отошла широкая воронка. Через несколько минут она достигла земли, начав интенсивные разрушения. Облако все время шло очень низко, и воронка постоянно изменяла очертания, сохраняя столбообразную форму, неправильную и расплывчатую. Она становилась то шире, то уже, спускалась все ниже, и наконец облако легло на город. Стало темно, как ночью. Страшный рев и свист ветра, грохот и треск ломающихся зданий и деревьев, обломки, несущиеся в воздухе с невероятной скоростью, — такой представлялась картина смерча. Хорошо еще, что ширина полосы разрушений не превышала 1–1,5 км. К счастью, через несколько минут облако начало подниматься, снова образовался громадный, широкий и низкий смерч с расплывчатыми очертаниями. Он становился все выше и уже, очертания его уплотнились, и через полчаса после его возникновения воронка приняла обычную хоботообразную форму, резко ограниченную. Еще через несколько минут началась последняя стадия существования смерча. Облако шло уже на большой высоте, воронка удлинилась, изогнулась и стала тонкой, как веревка. Но и она шла по земле, причиняя разрушения, правда небольшие. Затем воронка разорвалась и ушла в облако. Общая длина пути смерча составила около 12 км. Смерч шел медленно, при ярком освещении и был заснят фото- и кинокамерами. На кадрах киносъемки хорошо видно, как расплывчатая громадная воронка становилась все ниже, наконец исчезла и материнское вращающееся облако легло на землю.

Другой расплывчатый смерч прошел 8 июня 1966 г, над городом Топика (Канзас). Он произвел в городе страшные разрушения. Пострадали не только обычные одно- и двухэтажные дома (иногда от них не оставалось ничего), но и громадные корпуса университета. Длина зоны разрушений 12 км. Убытки исчислялись суммой более 100 млн. долл., погибло 17 человек.

Групповые смерчи. Если смерчевое кучево-дождевое облако имеет небольшие размеры, несколько километров в поперечнике, то оно образует один смерч, реже — два-три. Громадные облака, с поперечником 30–50 км и более, часто являются родоначальниками группы смерчей иногда значительных размеров.

11 апреля 1965 г. в центральных штатах США произошло небывалое — возникло сразу 47 смерчей. Они произвели колоссальные разрушения и вызвали гибель 257 человек. Среди этих смерчей был редчайший двурогий, расплывчатый, с двумя соединенными воронками (фото 11).

Описанный смерч Трех Штатов рассматривается как единое образование, но огромные размеры смерчевого облака, 30X50 км в поперечнике, длительность существования и разнообразие воронок позволяют предположить, что была группа воронок, возникавших друг за другом.

Скотсблаффская группа смерчей 27 июня 1955 г. включала 13 воронок, достигших земли, и значительное число зачаточных, висевших в воздухе. И она родилась из одного грозового облака.

Ирвингская группа 30 мая 1879 г., детально описанная Файнли, состояла не менее чем из 10 смерчей, вызвавших громадные разрушения. Точные размеры смерчевого облака неизвестны, но, судя по положению путей отдельных смерчей, они были большими, около 30 км в поперечнике.

Наиболее изучены пути смерчей группы Фэрго 20 июня 1957 г. Пять смерчей возникли из одного облака протяженностью около 130 км. Длина пути отдельных смерчей не превышала 20 км, ширина материнского облака была в среднем 15–20 км.

Как уже говорилось, анализ смерчей показывает, что ведущим является кучево-дождевое грозовое облако, а смерчи — лишь вторичное образование, им создаваемое.

Основное явление, все определяющее, — это возникновение внутри облака спирального вихря, типа водоворота. Судя по наблюдениям, его диаметр не больше нескольких километров. Располагается материнский вихрь в нижней части кучево-дождевого облака, не поднимаясь выше 3 км. Это подтверждается тем, что переносимые им организмы часто не замерзают и остаются живыми.

Материнские вихри порождают не только смерчи и воронки, устремляющиеся книзу; есть воронки, которые взмывают ввысь, иногда пробивая плотную облачность, С этими башенными вихрями связано образование необычайно крупного града, нередко сопровождающего смерчевое облако.

Как видим, группа смерчей представляет сложное атмосферное явление. В него входят сравнительно немногочисленные воронки, доходящие до земли, десятки зачаточных воронок, повисающих в воздухе, затем многие десятки, а иногда и сотни материнских вихрей, висящих в нижней части смерчевого облака, и наконец десятки башенных облаков-вихрей, обусловливающих выпадение града.

Водяные смерчи. 9 сентября 1954 г. у Туапсе во второй половине дня над морем нависли свинцово-черные тучи. Они медленно двигались к берегу. Неожиданно из середины одного из облаков стал опускаться огромный серый хобот; навстречу ему поднялся столб водяных брызг и пыли. Потом все слилось в один водяной столб. Гигантский волчок, постепенно утолщаясь, приближался к берегу. Казалось, что море соединилось с небом и вода сама бежит вверх по необыкновенному шлангу. Не дойдя до берега, смерч начал постепенно ослабевать ив 16 ч 59 мин распался. Он наблюдался всего 19 мин. Черноморские смерчи нередко выходят на берег, не теряя, а, наоборот, увеличивая свою силу.

Летом 1796 г. петербургский профессор Волке ехал на пассажирском парусном судне из Кронштадта в Любек. У выхода из Финского залива во время полного штиля на северо-западе появилось черно-синее грозовое облако. Оно низко ползло над морем. Вдруг из него появились два отростка. Поднялся небольшой ветер, и две водяные колонны, соединявшие море с облаком, быстро двинулись к судну. В основании колонн вода каскадом поднялась вверх на 3–4 м. Испуганные пассажиры бросились в каюты, спрятался и профессор. С сильным шумом смерч прошел вдоль судна, облив его водой и оставив своеобразный сернистый запах. Повреждений почти не было. Волке вышел из каюты и с удивлением увидел, что по морю несутся уже шесть водяных колонн. Ученый оставил довольно детальное описание происшествия, опубликованное в 1802 г.

Не все водяные смерчи кончаются так благополучно. В 1880 г. у берегов Бискайского залива из громадного грозового облака над морем возникла мощная водяная колонна. Пройдя некоторое расстояние, она набрала силу и, выйдя на берег, обрушилась на деревню. В один момент вся деревня обратилась в груду развалин. Деревья были вырваны с корнем, в полосе шириной около 300 м, соответствующей пути смерча, все перемешалось.

Как правило, водяные смерчи слабее, двигаются медленнее и существуют не так долго, как наземные.

Формы и размеры водяных смерчей разнообразны. Одни почти перпендикулярны, высоки, с громадным каскадом, другие обладают мощной, широкой воронкой, почти одинаковой ширины на всем протяжении. Это настоящий водяной насос, легко поднимающий в материнское облако массы морской воды со всеми обитающими в ней организмами. Вероятно, такой смерч поднял в облако медуз, выпавших вместе с дождем в Кавалерово, в 50 км от берега.

В 1896 г. над Атлантическим океаном у берегов Массачусетса из одного громадного грозового облака, двигавшегося высоко над морем, 3 раза спускались громадные воронки. Одна из них была перетянута посередине и при высоте в 900 м имела диаметр у облака 120 м, в середине — 30 м, у воды — 45 м. Диаметр колоссального каскада достигал 180 м, а высота — 90 м. Другая воронка была не меньше, но типичной хоботообразной формы. Ее высота 900 м, диаметр у облака 180 м, в середине 90 м и у воды 45 м. Каскад был еще больше: 230 м шириной и 180 м высотой. Эта воронка перед исчезновением чрезвычайно удлинилась, изогнулась, сделалась тонкой, как веревка, и разорвалась. Три воронки существовали всего 45 мин.

Очень редки низкие, широкие, расплывчатые смерчи, образующиеся, когда облако опускается к самой воде, У берегов Калифорнии такой смерч имел высоту всего 30 м, но ширину в 7 раз большую — 210 м.

Обобщив данные о нескольких сотнях водяных смерчей, интересную сводку составил В. Е. Гард [Hurd, 1950]. Он подчеркивает чрезвычайную изменчивость водяных смерчей. Они то прозрачные, небольшие трубы, 2–3 м в диаметре, рассеивающие лишь тончайшую водяную пыль; то мощные столбы, выливающие на суда потоки воды и уносящие с палубы разные предметы; то громаднейшие воронки в десятки и даже сотни метров в поперечнике, ломающие мачты, переворачивающие суда и вызывающие громадные разрушения на берегу.

Значительно колеблется скорость вращения в воронке и соответственно количество морской воды, засасываемой вверх. У многих смерчей они невелики, что породило мнение, будто водяные смерчи состоят только из пресной воды, бывшей в облаке. Эта точка зрения не учитывает существования громадных мощных воронок, засасывающих в облако большие количества морской воды. Такие смерчи вызывают дожди с соленой водой, медузами, крабами и морскими рыбами.

Зарисовки стадий развития смерчей сделаны еще В. Рейдом [Reid, 1850] (фото 13). 1. Начало. Над морем нависло огромное грозовое черное облако. В его средней части обособилось в виде низкой ступени материнское вращающееся облако с тонкой и острой воронкой посередине (для масштаба сбоку нарисовано большое трехмачтовое парусное судно). 2. Полное развитие. Воронка удлинилась, расширилась, приняла хоботообразную форму и достигла воды. Сформировался большой, высокий каскад. 3. Конец. Воронка, тонкая и узкая, втягивается в облако. Под ней еще сохраняется каскад, но скоро он упадет в море.

Одной из особенностей водяных смерчей является то, что часто они появляются группами (две — шесть воронок). Три воронки наблюдались у берегов Алжира (фото 12).

Водяной каскад — характерная черта этих смерчей. Каскады чрезвычайно изменчивы по форме и размерам. Редки воронки почти без каскадов, как у адриатического смерча 1950 г., но и у него почти правильная цилиндрическая воронка, возможно, внизу дополнена каскадом, тесно прижатым и слившимся с ней. Без него она была бы хоботообразной. Каскад высотой в несколько сот метров тоже сравнительно редок. Каскады, плотно облекающие воронку и образующие футляр, поднимающийся почти до облака, тоже редки (фото 10). Наиболее распространены каскады средних размеров.

Подавляющее большинство смерчей связано с морем. В умеренных и субтропических широтах они образуются повсеместно. Их нет лишь в приполярных бассейнах и мало в тропиках, вблизи экватора.

Число морских смерчей велико и, вероятно, выше, чем наземных, но указать его точно невозможно, так как учет смерчей отсутствует.

Смерчи возникают как над соленой водой, так и над пресной. Площадь пресноводных бассейнов (озер и рек) неизмеримо меньше площади морских. Естественно, что и число пресноводных смерчей невелико. Известен ряд случаев, когда смерчи появляются или исчезают над большими озерами. Еще больше случаев, когда смерчи пересекают реки и озера.

Водяные смерчи над большими озерами аналогичны морским: они не отличаются ни формой, пи размерами и также связаны с низкими грозовыми облаками. В августе 1898 г. на озеро Эри надвинулось черное, низкое, плотное, высоко уходящее вверх облако. Вдруг часть нижней поверхности его начала вращаться и опустилась вниз в виде воронки. Под концом воронки, на поверхности озера, вода начала как будто кипеть, брызги поднялись в воздух, и скоро каскад конической формы стал вытягиваться вверх. Через несколько минут каскад и воронка соединились, образовав серый столб около 3 м в диаметре. Он быстро вращался и медленно двигался вперед вместе с облаком. Затем рядом с ним возникли шесть других смерчей и двинулись по озеру то прямо, то изгибаясь.

Рис. 2. Смерч над озером Иссык-Куль. 14 октября 1928 г. [Колобков, 1954]

Интересный водяной смерч наблюдался на озере Иссык-Куль 14 октября 1928 г. Он был средних размеров, высотой в несколько сот метров, почти прямой, колонноподобный, с небольшим каскадом (рис. 2). Иссык-кульский смерч обладал двумя особенностями, хорошо видимыми на рисунке. Первая — это длинная и узкая горизонтальная часть; она имела вид светлой тонкой изгибающейся трубы. Вторая особенность — боковая разветвляющаяся воронка с самостоятельным каскадом. Неясно, как вторичная, более тонкая воронка разветвляется вверху и соединяется с основной колонной. По-видимому, она существовала самостоятельно, располагаясь сзади главной воронки и соединяясь не с ней, а прямо с материнским облаком. Разветвление воронки вверху уникально; оно не наблюдалось ни у одного не только водяного, но и у наземного смерча. Не исключена и ошибка автора рисунка.

Упомянем знаменитый лорейнский смерч 1924 г. Появился он в 20 км к западу от озера Эри. Скоро он достиг больших размеров. Разрушив часть города Сандаски, смерч переместился на поверхность озера и спокойно двинулся по ней, следуя за материнским облаком. Над озером он прошел 40 км и, видимо, ослабел. У противоположного берега он приблизился к большой моторной лодке. Сидевшие в ней люди рассказывали: «Мы увидали очень черное облако шириной около 2–3 км; оно шло очень быстро и было полно молний. Недалеко от нас из него выскочила воронка и быстро достигла воды; при этом навстречу ей вода поднялась в виде конуса. Барометр резко упал. Смерч прошел близко от нашей кормы, облив нас водой. Он содрал навес, плотно прибитый гвоздями, и засосал вверх. Со страшным ревом смерч двинулся прямо к городу Лорейну, сопровождаясь сильным ливнем и громадными волнами».

На небольшой город Лорейн, стоящий на берегу озера, смерч обрушился с новой силой. Он двинулся вдоль одной из главных улиц. Деревянные дома разрушились почти полностью, каменные же и кирпичные устояли, но у всех были сорваны крыши, а иногда и верхний этаж. Широкая улица почти сплошь была завалена обломками строений, битым стеклом, железными листами крыш. Автомобили, стоявшие на улице, были повреждены падавшими на них обломками, многие сдвинуты с места и перевернуты. Смерч за несколько десятков секунд погубил 73 человека и принес убыток в 13 млн. долл.

Из города смерч прыжками двинулся дальше на северо-восток, везде сея гибель и разрушения. За озером он прошел еще 20 км. Скорость движения была значительной — около 160 км/ч. Воронка то достигала земли, то поднималась, иногда исчезала в облаке, иногда конец ее летел по воздуху. Скачки были различными, до 2–3 км и больше. Как уже говорилось выше, передвижение скачками нередко наблюдается и у наземных смерчей.

Огненные смерчи. Так называются смерчи, чьи материнские облака созданы сильным огнем, массовым выделением тепла. Основными причинами выделения тепла служат вулканические извержения и громадные пожары. Они создают очень большие облака. Когда они движутся недалеко от поверхности земли, в них появляются вихревые движения. Эти движения, в свою очередь, формируют вращающиеся материнские облака, из которых и свисают воронки смерчей. Новые облака обычно недолговечны и на расстоянии 5–6 км от источника тепла изменяются или исчезают. Поэтому и смерчи, связанные с ними, кратковременны и обычно небольших размеров.

В 1963 г. посреди моря, недалеко от Исландии, началось подводное извержение вулкана. Скоро конус его поднялся выше уровня моря, образовав остров, получивший имя Сартси. Извержения продолжались. Каждый интенсивный выброс вулкана давал громадные плотные кучевые облака, иногда низко свешивавшиеся над водой. В них возникали вихревые движения, порождающие смерчи. Смерч длился несколько минут и прошел очень небольшое расстояние.

Смерчи, связанные с облаками, выброшенными вулканами, наблюдались также при извержении вулканов Миодзин в Японии и Парикутин в Северной Америке.

Классическим примером смерчей, возникших во время громадных пожаров, являются смерчи в Калифорнии в апреле 1926 г. При грозе с сильным ветром молния ударила в нефтехранилище громадных размеров. Произошел сильный взрыв, и нефть запылала. Затем зажглись соседние нефтехранилища. Нефть горела пять дней. Максимальной силы пожар достиг на второй день, тогда наблюдалось наибольшее количество смерчей. Все смерчи возникали вблизи пожара и не шли далее 4–5 км от него. Их возникновение было одинаково. Во время вспышки огня поднималось особенно большое черное и плотное дымовое облако. Ветром его относило в сторону, и оно нависало над землей. На его нижней поверхности появлялись вихревые спиральные токи воздуха, создававшие материнское облако небольших размеров. Из него и отвисали воронки смерчей.

Вначале смерч состоял из одного воздуха и был невидим. На его существование указывал только каскад пыли там, где конец воронки касался земли.

Число огненных смерчей, созданных калифорнийским пожаром, значительно. Некоторые из них достигали большой силы; один поднял в воздух на 1–1,5 м деревянный дом и перенес его в сторону на 50 м, полностью разрушив; другой дом был поднят на 9 м, перемещен на 30 м и тоже превращен в груду обломков.

Пожары сопровождаются смерчами сравнительно редко. Гораздо чаще они вызывают образование смерч-вихрей и вертикальных вихрей, описанных ниже.

Смерч-вихри. Эти вихревые образования заслуживают особого названия. В полном развитии они близки к смерчам, обладая воронкой, вверху связанной с облаком. Различие заключается в том, что это облако у смерч-вихрей отнюдь не материнское, а потомковое. Начальные стадии развития у смерчей и смерч-вихрей противоположны: у смерчей образуется материнское облако и из него обособляется воронка, непрерывно с ним связанная и за ним следующая, у смерч-вихря возникает вертикальный вихрь, или воронка, а из нее и над ней образуется облако, Это облако по отношению к воронке является ее потомком. У смерча облако рождает воронку, у смерч-вихря воронка создает облако.

Существенны различия и в строении. У смерча основой служит громадное кучево-дождевое грозовое облако. Оно достигает десятков километров в поперечнике и более 10 км высоты.

У смерч-вихря основой всего служит воронка — вертикальный вихрь-, начинающийся над каким-либо источником выделения тепла. Вращение внутри воронки значительно слабее, и ее очертания расплывчатые. Облако, возникающее над ней, невелико. Разрушительная сила смерчей громадна, у смерч-вихрей она значительно меньше.

Образуются смерч-вихри по-разному. Бывают смерчи, которые в конце своего пути отрываются от материнского облака и выбегают вперед. Буквально в одну минуту над обособившимся смерчем появляется новое облако. Оно поднимается на высоту до 10 км. В новом облаке несколько часов бывают видны интенсивные электрические разряды.

В 1877 г. в Южно-Китайском море в непосредственной близости к шедшему кораблю на поверхности воды появились брызги, как от выпрыгивающих летучих рыб. Скоро количество брызг увеличилось, они сконцентрировались, начали прыгать зигзагами, и вдруг из них образовался крутящийся столб шириной около 10 м и высотой 6 м. Столб быстро рос, и с его боков вода каскадами падала вниз. Сначала над столбом не было облака, но через некоторое время, когда высота столба стала значительной, над ним появилось облако. Оно было небольшое и серое, но, постепенно увеличиваясь, уплотнилось и стало черным. Водяной столб соединил его с морем, приняв форму водяного смерча. Все это происходило недалеко от корабля и непрерывно наблюдалось.

Большие лесные пожары, сжигания скирд соломы, куч хвороста часто вызывают образование громадных вращающихся огненно-дымовых колонн. Над этими колоннами почти всегда возникают кучевые облака больших или меньших размеров. Иногда они настолько велики, что сами становятся материнскими облаками настоящих смерчей. Получается интересная картина. В безоблачном небо стоит большое высокое кучевое облако. С одной стороны, оно все время питается поднимающимся с земли смерч-вихрем, с другой — из него спускается на землю настоящий смерч.

Огненно-дымовых смерч-вихрей так много, что в 1963 г. для них предложили название «фумулюс», а для создаваемых ими облаков — «кумулофумус» [Lawrence, 1963]. Вихри и облака по существу представляют единое целое, наименование которого «смерч-вихрь».

Заслуживает внимания опыт по получению искусственных смерч-вихрей. Французский исследователь Дж. Дессен [Dessens, 1962], наблюдая пожар, сопровождавшийся смерч-вихрем, решил, что если природа создает их, то может создать их и человек. Он разработал проект и построил чрезвычайно мощную нефтяную горелку, назвав ее «метеотрон», т. е. создатель погоды. Идея опыта заключалась в том, чтобы при помощи большего или меньшего числа метеотронов возбудить огненный вихрь, а над ним облако таких размеров, чтобы оно могло изменять, формировать погоду.

Для создания искусственного облака он выбрал Сахару, где, как известно, облаков не так много. Группа из 15 метеотронов, расположенных кругом, дала огненный вращающийся столб, настоящий вихрь, диаметром в 40 м. Вверху огненный столб переходил в дымовой, венчавшийся новообразованным кучевым облаком. Но все же облако было мало.

Тогда число метеотронов увеличили до 40. Возникший гигантский огненно-дымовой вихрь создал громадное черное кучево-дождевое облако. Оно не уступало по величине облаку над пожаром калифорнийских нефтехранилищ. Результаты сказались сразу: из облака пошел дождь, а на его подветренной стороне появились материнские облака — ступени. Образовались короткие и небольшие воронки, скоро они достигли земли, став настоящими смерчами.

Опыты Дессена производились в 1960–1962 гг. Они показали, что человек в пустыне может создавать дожди и смерчи. Это исключительно интересно, но масштабы полученного дождевого облака по сравнению с масштабами всей Сахары были микроскопическими. Человек доказал, что он способен изменить погоду в пустыне, но цена этого изменения слишком высока: расходы велики и не оправдываются полученным дождем.

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ВИХРИ

Данные образования по форме напоминают смерчи и иногда объединяются с ними в одну группу. По существу же они резко различны. Смерчи являются частью грозовых облаков и всегда с облаками связаны. Вертикальные вихри формируются в нагретом воздухе, у земли, и никакого отношения к облакам не имеют. Очень часто они возникают при совершенно безоблачной погоде. Единственно, что у них общее — это спиральное вращение вокруг вертикальной оси.

Вертикальные вихри гораздо меньше и слабее смерчей, но не менее разнообразны. Среди них выделяются вихри: пыльные, огненно-дымовые, пепловые (вулканические), снежные, водяные и воздушные (невидимые).

Пыльные вихри представляют собой широко распространенное явление в природе. Почти нет страны на Земле, где бы они не происходили. Они обыденны настолько, что часто мы их просто не замечаем. В сухой солнечный день идешь по улице — и вдруг пыль; мелкий мусор, сухие листья начинают перед тобой кружиться все быстрее, сначала по земле, потом прыгают вверх и залепляют рот, глаза, проникают за воротник.

Немногие видели смерчи, еще меньше тех, кто наблюдал смерч-вихри, но почти нет человека, который не встречался бы с пыльным вихрем. Они не образуются только там, где нет пыли и ветра. Если спросить, а где больше всего пыли и ветра, то каждый, не задумываясь, ответит: в пустынях. Более наблюдательные люди добавят: в городах. Все они, конечно, правы.

Много лет назад мне пришлось работать в экспедиции на Памире. Вряд ли найдется место своеобразнее и красивее Крыши Мира, этой заоблачной пустыни. Бесконечен простор ее. Широкие долины уходят в синюю даль. Со всех сторон они окружены вечнобелыми гигантскими горами. Они задерживают влагу, и долинам она не достается. Месяцами, а иногда и годами там нет ни дождя, ни снега. Сухость воздуха невероятная. А где нет воды, нет и растительности. Трудно сказать, где ее меньше — в центре Сахары или на Памире. Ботаник экспедиции как-то торжественно заявила: «Сегодня я нашла богатую растительность, на один квадратный метр — два растения, правда небольшие». При рассмотрении оказалось, что растения эти были какими-то тощими, сухими и жалкими травками.

Десятки километров можно ехать по безбрежной щебневой пустыне, но самое удивительное — пыли на ней мало. Куда же она девалась? Ее подметают пыльные вихри, подметают не хуже пылесоса.

В жаркий солнечный день я ехал верхом по широкой, плоской, безжизненной долине. Подул небольшой ветерок, и пыль, и тончайший песок начали кружиться у земли, затем поднимались все выше и выше, образовался цилиндрический неправильный столб, вверху утончавшийся. Пыли и песку было мало, и столб был полупрозрачный. Немного постояв на месте, покачавшись, он быстро побежал вперед. Смотрю, и вправо от меня, и влево, и сзади — везде пыльные столбы, то больше, то меньше. Размеры вихрей средние, ширина несколько метров, высота несколько десятков метров, а иногда 100–150 м.

Невольно остановил лошадь и стал смотреть, что с ними будет дальше. Изгибаясь и изменяя форму, пыльные вихри бежали по долине. Как только они приближались к ее концу, к подножию ограничивавших ее гор, скорость бега уменьшалась, затем они останавливались, спускались все ниже и ниже, как будто садясь на землю, и наконец исчезали. Всюду образовались небольшие округленные конические кучки пыли с песком. Подобрав всю пыль со дна долины, вихри аккуратно сложили ее на склоне у подножия гор. Кучки были небольшие, но вихри бегут каждый день и подметают дно долины тщательно.

Такие вихри наблюдаются во всех пустынях мира. Детально изучены они в пустынях Индостанского полуострова. Особенно больших размеров вихри достигают в величайших пустынях Центральной Азии. Известный геолог-путешественник В. А. Обручев писал: «В пустынях и полупустынях Средней и Центральной Азии в жаркие летние дни пыльные вихри появляются сразу в нескольких местах горизонта и несутся, крутясь далеко, поднимаясь часто в воздух. На равнинах столбы пыли иногда стоят прямо, как мачты, крутясь на одном месте». Их описывали разные путешественники, отмечая обилие и высоту подъема пыли. Венгерский геолог Лосчи считает, что «вихри создаются вертикальным движением воздуха, сильно нагретого у поверхности земли; диаметр их достигает 5–10 м. Они вытягивают с земной поверхности большое количество пыли в верхние слои атмосферы, где пыль долго плавает и далеко уносится ветром».

Н. М. Пржевальский наблюдал пыльные вихри в пустынной впадине Цайдам, к северу от Тибета. Здесь они особенно многочисленны, крупные и самой разнообразной, даже причудливой формы.

Очень много пыльных вихрей в пустынях Индии и Пакистана. В жаркие тихие дни они возникают десятками. Редко вихри бывают огромных размеров. 28 февраля 1941 г. у аэродрома в Карачи прошел вихрь высотой 900 м, но пыль поднималась еще выше и неслась в виде облака. Высота 100–150 м и ширина несколько метров обычны.

Такие же вихри образуются в пустынях Египта, Палестины и Иордании, и здесь их высота колеблется от 2 до 1000 м, ширина — от 2 до 100 м. Длительность не превышает 20 мин.

Пустынная равнина — почти обязательное условие для образования больших пыльных вихрей, обязателен и сильный нагрев Земли солнцем, но жаркий климат не существен. В Арктике, на острове Элсмир, наблюдался вихрь высотой 60 м и шириной у основания 9 м, ничем не отличавшийся от африканских.

В США в пустынных и полупустынных областях пыльные вихри, или как их там называют «пыльные черти», весьма многочисленны. В одной небольшой пустынной области Калифорнии с мая по август 1946 г. прошли сотни пыльных вихрей. Согласно детальным измерениям, высота их от 3 до 1200 м, диаметр 6–60 м. Скорость передвижения определялась скоростью ветра и была небольшой — порядка 10–30 км/ч, изредка до 50 км/ч. При отсутствии ветра вихрь стоит на месте.

Детальные наблюдения, проведенные на земле и с самолета в пустынном штате Аризона, показали, что основные особенности вихрей — это быстрые спиралевидные восходящие движения воздуха, наполненного пылью. Они имеют внутреннюю полость, как у смерчей и ураганов. Интересно, что и у вихрей во внутренней полости давление резко падает.

Наблюдатели с самолета установили, что видимость пыльного вихря зависит от содержания пыли. Выше 1000–1500 м пыль не поднимается, но вращательные движения воздуха прослеживаются до высоты 4000–5000 м< На этих высотах ширина вихря 1,5–2 км.

Согласно наземным наблюдениям, при средней высоте 100–200 м некоторые большие вихри достигают 1000–1500 м. Такие вихри не только поднимают пыль, но и переносят мелких животных. Иногда у основания вихря возникают небольшие пыльные каскады, как у смерчей.

В СССР детальные наблюдения пыльных вихрей проводились на пустынной станции Репетек, среди барханов Каракумов. Они возникают на склонах песчаных гряд, обращенных к юго-востоку, к самому солнцу. Горячий воздух, спирально вращаясь вверх, увлекает за собой пыль и тончайший песок и создает высокий столб. Он растет и перемещается по извилистому пути, по движению токов воздуха. Существование его непродолжительно. Пройдя 1–2 км, он разбивается о песчаные гряды и другие препятствия. Подъемная сила вихрей невелика, ио иногда они поднимают довольно тяжелые предметы, например тюфяки, лежащие на плоской крыше одноэтажного здания.

Пыльные вихри образуются не только у Репетека. В Туркмении в долине Мургаба они достигают особенно больших размеров. Очень многочисленны около Аральского моря и в Кызылкумах, на пыльных равнинах Казахстана и Алтайского края. Много их и на целинных землях. Здесь они перемещают тонкие частицы чернозема, становясь черными пыльными вихрями.

Довольно большой пыльный вихрь наблюдал метеоролог И. В. Колобков [1954] у метеорологической станции в Михнево, под Москвой. Он пишет: «День был исключительно ясный, с сильным солнечным нагревом; дули слабые южные ветры. Около часа дня послышался сильный шум, который исходил из липового парка, среди которого находилась большая солнечная лужайка. Было видно, как группа деревьев ближе к станции раскачивается сильным ветром, в то время как соседние деревья стоят неподвижно и ветра вообще нет. Вскоре стало заметно, как прошлогодний лист захватывается ветром и, вращаясь, быстро поднимается вверх. Через несколько секунд вихрь вышел из парка и стал медленно продвигаться к северу, на станцию. Поперечник его был, судя по крутящимся листьям и веткам, 10–12 м. Совершенно отчетливо было видно вращение против часовой стрелки, быстрый подъем захваченных предметов, которые в этот момент достигли высоты около 60 м.

Приблизительно через полминуты вихрь налетел на здание станции, сорвал с угла желоб, разбил форточку. Далее он прошел к площадке, где сорвал несколько планок крыши и жалюзи метеорологической будки. В это время высота его была уже около 100 м. За пределами участка вихрь попал на полосу снега, где был как бы подрезан. Пройдя еще метров 200, он распался, выбросив все захваченные предметы». Скорость вращения в вцхре достигала 20 м/с. Мгновенное падение барометра при прохождении внутренней полости вихря было равно 1,4 мм рт. ст. Причиной образования вихря было сильное нагревание лужайки среди лип и возникновение над ней сильных восходящих вращающихся токов воздуха. Ветер сдвигал вихрь к северу.

Пыльные вихри, это интереснейшее явление, образуются везде, по всему земному шару.

Огненно-дымовые вихри. Их называют по-разному: то огненными, то дымовыми. Но поскольку в их состав входят и огонь и дым, наиболее точное название «огненно-дымовые».

Принцип их образования такой же, как у пыльных вихрей. Определенный объем воздуха, находящегося у земли, сильно нагревается. Различие заключается в том, что у пыльных вихрей нагревание производится солнцем, а у огненно-дымовых — огнем. Нагретый воздух устремляется вверх, начинает спирально вращаться, и образуется вихрь. Размеры его зависят от размеров огня. У сильных пожаров вихрь огромен и страшной силы.

Еще в 1840 г. в США расчищали лес под поля. На большой поляне было свалено громадное количество хвороста, деревьев и веток. Их подожгли. Через некоторое время пламя отдельных костров стянулось вместе, образовав огненную колонну, внизу широкую, вверху заострявшуюся, высотой 50–60 м. Еще выше огонь сменялся дымом, уходившим высоко в небо. Огненно-дымовой вихрь вращался с поразительной скоростью. Величественное и ужасающее зрелище сопровождалось громким шумом, напоминавшим раскаты грома. Сила вихря была настолько велика, что он поднимал в воздух и отбрасывал в сторону большие деревья. День был безоблачный и тихий.

Через 100 лет в США во время большого местного пожара несколько огненных колонн слились между собой. При этом сила огня увеличилась настолько, что люди, тушившие пожар, были вынуждены спасаться бегством. Диаметр вихря достигал 200–300 м, а высота –1200 м. Вихрь свободно ломал и поднимал в воздух большие деревья. В обоих случаях над огненно-дымовыми вихрями возникали кучевые облака. Даже сжигание соломы на полях иногда вызывает образование огненно-дымовых вихрей, а над ними — кучевых облаков высотой около 500 м.

Огненно-дымовые вихри неоднократно возникали во время больших пожаров в городах. В 1945 г. во время пожара после атомного взрыва в Хиросиме громадный огненно-дымовой вихрь поднял в воздух стволы больших деревьев и высосал воду из нескольких прудов.

Огненно-дымовые вихри образуются при травяных и камышовых пожарах.

Значительно менее распространены и имеют меньшие размеры другие разновидности вертикальных вихрей: пепловые, снежные, водяные и воздушные. Они почти никогда не развиваются в смерч-вихри.

Пепловые вихри возникают во время вулканических извержений. Потоки лавы дают громадные количества тепла, и над ними нередки вертикальные вихри. Участие пепла в строении этих вихрей послужило причиной их названия. Ряд таких вихрей наблюдался во время извержений Везувия, Санторина и вулканов Исландии. В СССР пепловые вихри возникли у берега острова Кунашир (Курильские острова).

Снежные вихри подобны пыльным, но воздушный вихрь наполняется не пылью, а снегом. Их наблюдали везде, где есть более или менее значительные площади, покрытые рыхлым снегом. Обычны они на наших равнинах и тундрах, на безлесных пространствах Канады и Аляски, на ледяных щитах Гренландии и Антарктиды. Случаются они и в горах, например часто у известного перевала Сен-Бернар в Альпах.

По своим размерам снежные вихри не уступают пыльным. На Земле Адели, в Антарктиде, снежные вихри достигают громадных размеров — до 100 м и более в диаметре и до 1–1,5 км высотой. Переходя на поверхность моря, они превращаются в колонны водяных брызг высотой до 1200 м. Такой вихрь уже можно назвать водяным.

Водяные вихри подобны пыльным, но образуются они на поверхности моря или больших озер и минеральная пыль заменяется водяной пылью и брызгами.

В июле 1949 г. в штате Вашингтон в теплый солнечный день при безоблачном небе на поверхности озера возник высокий столб из водяных брызг. Он существовал всего несколько минут, но обладал значительной подъемной силой. Надвинувшись на берег озера, он поднял довольно тяжелый моторный бот длиной около 4 м, перенес его на несколько десятков метров и, ударив о землю, разбил на куски. Пример большого водяного вихря, развившегося в смерч-вихрь, описан выше.

Водяные вихри наиболее распространены там, где поверхность воды сильно нагревается солнцем, — в тропических и субтропических зонах.

Воздушные вихри состоят из чистого воздуха, без примесей, поэтому невидимы и наблюдаются крайне редко, Описывается такой случай. Двое мужчин в жаркий летний день шли вдоль берега небольшой речки, сплошь заросшего густой травой. Пыли не было совершенно. Они завернули на мостик через речку и шли рядом. Вдруг что-то зашумело и порыв ветра, словно пройдя между ними, разъединил их. Через секунду все стихло, а мужчины остались стоять у перил по обеим сторонам моста, с недоумением смотря друг на друга. Это прошел воздушный вихрь.

Мы уже не раз говорили о разных загадках, связанных с маломерными вихрями, пытались понять, почему все вихри вертятся? Возникают и другие вопросы. Почему, когда горит солома, нагретый воздух поднимается не по прямой линии, а по спирали и начинает кружиться? Так же ведет себя в пустыне горячий воздух. Почему он не идет просто вверх, без всякой пыли? То же происходит с водяной пылью и брызгами, когда горячий воздух проносится над поверхностью воды.

Данные явления мы наблюдаем почти каждый день, но причины от этого не становятся яснее. Пожалуй, проще всего спиральное кружение воздуха связать с вращением Земли. Другой вопрос: почему нагретый воздух не просто поднимается вверх, а увлекает за собой пыль и другие мелкие частицы, в том числе и частицы воды? Ответ опять же прост: потому что воздух кружится, а частицы воздуха трутся о другие частицы. Раз поднимает — значит трение.

Возникают и другие вопросы со словом «почему». Скажем, один смерч страшный и разрушительный, а другой безобидный и слабый; один вихрь имеет высоту всего 10 м, а другой — 1200 м; один смерч все время идет на северо-восток, как ему в северном полушарии и полагается, а другой возьмет и завернет на северо-запад, перпендикулярно первому.

Ответить на подобные вопросы часто трудно. Вихри движутся и образуются в определенных метеорологических условиях, разобраться в которых не так просто. Недаром мы иногда не верим прогнозам погоды. Это случается, когда метеорологические условия настолько сложны, что фактически невозможно предугадать, как они будут развиваться. Вот здесь мы и сталкиваемся с ошибочными прогнозами; впрочем, они и не могут быть другими. Например, идут навстречу друг другу два громаднейших воздушных вихря. Над вами, над той местностью, где вы живете, они должны встретиться, Какой возьмет верх?

Остановится антициклон — погода будет прекрасная; победа циклона принесет ветер, облака, дождь. А кто победит, узнать трудно, иногда просто невозможно. Вот тут-то предсказатель погоды и ошибается, а винить его нельзя. То же самое относится к смерчам и другим вихрям.

Будем надеяться, что в недалеком будущем мы настолько научимся разбираться в метеорологических условиях, что и предсказания погоды будут правильны и будет известно, почему один смерч сильный, а другой слабый, почему один идет к востоку, а другой — к западу.

РАЗРУШЕНИЕ СМЕРЧАМИ

29 июня 1904 г. на высоком обрывистом правом берегу Москвы-реки, в районе деревни Беседы, восточнее линии Московско-Курской железной дороги, стоял учитель местной школы и с интересом наблюдал за появившейся с запада громадной грозовой тучей. Ниже ее небольшие более светлые облачка быстро, хаотически двигались в разные стороны. Постепенно движения становились спиральными, и вдруг из середины спирали свесилась серая остроконечная воронка. Учитель взглянул на часы — было 4 ч 38 мин пополудни. Воронка просуществовала недолго и скоро втянулась обратно в облако.

Через несколько минут рядом появилась другая воронка, увеличивавшаяся в размерах и отвисавшая к земле; навстречу ей с земли поднялся столб пыли. Еще немного — столб и воронка соединились, и учитель с испугом понял, что перед ним возникла колонна смерча.

К счастью, смерч начал удаляться в направлении движения облака, к северо-востоку. Колонна была расплывчатых очертаний и расширялась кверху, достигнув в конце концов ширины около 500 м. Вот она дошла до деревни Шашиио, и в воздух взлетела первая изба, затем вторая, третья; воздух вокруг воронки наполнился обломками строений и ветвями деревьев.

В то же время в нескольких километрах западнее шла другая, также принесшая разрушения воронка. Ее путь пролегал вдоль Московско-Курской железной дороги через станции Подольск, Климово и Гривно. Возможно, существовала и третья воронка, далеко к северо-западу, у Петровско-Разумовского, так как и там были разрушения, но время существования ее было непродолжительным.

Расплывчатые очертания воронок, их большая ширина, значительная площадь разрушений и низко ползшее материнское облако были причиной того, что свидетели этого события определили его как ураган. Между тем описания не оставляют сомнений в том, что это был настоящий смерч, ураганными были лишь скорость его вращения и размеры разрушений.

Пути указанных смерчей не были установлены, и карта их отсутствует. Длина пути главной воронки современниками определялась в 40 км. Это возможно, если считать, что она шла от Подольска до Сокольников и дальше. Не исключено, что данный путь был пройден несколькими воронками, сменявшими друг друга. По Москве две воронки прошли почти параллельно около 10 км каждая.

Главная воронка в Москве начала свои разрушения в Люблино, затем захватила Симонов монастырь, Рогожский район и наибольшие разрушения причинила Лефортову, по обе стороны Яузы. Пройдя по Гаврикову (Спартаковскому) переулку, она, по-видимому, поднялась в воздух и снова опустилась перед Сокольниками. В Сокольниках, в парке, она проделала просеку шириной 200–400 шагов. Далее через Лосиноостровскую она вышла к Мытищам и через них ушла из Москвы.

Вторая воронка, возникшая у деревни Беседы, на Москве-реке, прошла Гайвороново, Карачарово (фото 14), Измайлово и Черкизово.

Ширина пути обеих воронок была значительной, как это обычно и бывает у расплывчатых смерчей, для различных пунктов — от нескольких сот метров до километра и более. Границы путей воронок были четкими. Строения на расстоянии нескольких десятков метров от границ пути оставались нетронутыми.

По данным наблюдений, скорость движения материнского грозового облака и вместе с ним обеих воронок составляла около 60 км/ч. Считалось, что скорость движения воздуха в воронке достигала 20–25 м/с. Последняя величина явно занижена. Изогнутая железная лестница, носившаяся по воздуху, доски, брусья и даже бревна и целые крыши, поднятые на десятки метров, люди и животные — все это указывает, что скорость движения была гораздо больше и не уступала скорости в громадных расплывчатых вихрях США, равной сотням метров в секунду.

Сопровождавшие явления также характерны для сильных смерчей. Когда надвигалась воронка, становилось совершенно темно; на одной из улиц даже столкнулись две кареты. Темноте сопутствовал страшный шум, рев и свист. Зафиксированы электрические явления необыкновенной интенсивности. Из-за частых разрядов молний погибло два человека, несколько получили ожоги, возникли пожары. В Сокольниках наблюдалась шаровая молния. Дождь и град тоже были необыкновенной силы. За время прохождения облака выпало 162 мм осадков. Градины с куриное яйцо отмечались неоднократно, например в Черкизово. Отдельные градины, имевшие форму звезды, достигали 400–600 г. В пригородах было убито несколько человек и серьезно повреждены посевы и сады.

Разрушительная сила московских смерчей была значительна, но по сравнению со смерчами в США ее надо отнести к категории средних: погибло несколько десятков человек, убытки составили около 1 млн. руб., большие здания уцелели, с них были сорваны лишь крыши.

Тем не менее фотографии и описания разрушений, особенно в сельской местности, производили сильное впечатление. Некоторые небольшие деревни, в 25–30 дворов, были полностью уничтожены, например Рязановка и Хохловка на юго-восточной окраине Москвы. Ряд изб был унесен, деревья закручены и сломаны, а иногда вырваны с корнем.

В соседних крупных деревнях разрушения были еще значительнее: в Капотне пострадало 200 домов, в Чагино — 150, большинство из них превратилось в развалины.

Восточная воронка прошла по окраинам Москвы, среди деревень и рабочих поселков. Газеты пестрели красочными описаниями разрушений. В Перово 20 землекопов бросились спасаться в избу. Избу снесло, и все они тяжело пострадали.

Главная, западная воронка пересекла Москву. В Лефортово сильно пострадали многие старинные здания. У дворца петровских времен была сорвана крыша; пострадали верхние этажи кадетского корпуса и военного госпиталя. В фельдшерской школе, помимо этого, уломаны стропила, массивная металлическая решетка на каменных столбах опрокинута, громадный сад уничтожен. Один воспитанник убит, другой был поднят в воздух, перенесен в сад на 80 м, брошен на траву, но отделался легкими ушибами, многие ранены.

Вихри в воронке, проникая в нижние этажи, ломали перегородки, окна, двери, мебель. В кадетском корпусе не только было разрушено все внутри, из одной квартиры наружу вылетела мебель, а в соседнем Гавриковом переулке выбросило не только мебель, но и самого жильца.

Произведя такие же разрушения в близлежащих улицах, смерч прошел через Москву-реку и обрушился на район Немецкого рынка, расположенный севернее. Здесь дома были пониже, нередко деревянные, и разрушения стали еще больше.

В Гавриковом переулке, у товарной станции Казанской железной дороги, располагалось несколько крупных лесных складов. Очевидец писал, что на них царил сплошной хаос. Громадные штабели бревен и досок разрушены и разбросаны. Огромные бревна летели, как щепки. Много бревен было перенесено на Сокольничье шоссе за несколько сот метров. Общее число разрушенных зданий не подсчитывалось, но вместе с деревянными избами оно составило порядка нескольких тысяч.

Особенно велика разрушительная сила смерчей в садах, парках и лесах. В Лефортово роща из вековых деревьев, посаженных еще при Анне Иоанновне, в несколько минут была уничтожена. По свидетельству очевидца, вместо густых аллей из громадных деревьев открылись голые поляны с кое-где уцелевшими скелетами деревьев. А вот что писал «Московский листок» (1904, № 170). У Черкизово «вдруг черное облако совершенно опустилось на землю и непроницаемой пеленой закрыло митрополичий сад и рощу. Все это сопровождалось страшным шумом и свистом, ударами грома и беспрерывным треском падающего крупного града. Раздался оглушительный удар, и на террасу упала громадная липа. Падение этой липы было чрезвычайно странно, так как она попала на террасу в окно и толстым концом вперед. Ураган перебросил ее по воздуху на довольно значительное расстояние.

Особенно пострадала роща. В три-четыре минуты она превратилась в поляну, сплошь покрытую обломками огромных берез, местами с корнем вырванных из земли и переброшенных на значительные расстояния. Кирпичная ограда кругом рощи разрушена, причем некоторые кирпичи отброшены на несколько сажен».

Еще более удивительна транспортирующая сила смерчей. Случаи переноса и подъема очень тяжелых, многотонных предметов не приводились, но предметы среднего веса, начиная с крыш, деревьев и бревен и кончая людьми и животными, оказывались в воздухе часто.

Удивительный случай произошел около Мытищ. Крестьянка шла по полю с тремя детьми. Налетел смерч, ее старшего и младшего сыновей отбросило в канаву, где они и спаслись. Другого мальчика смерч подхватил и унес. Его катило по полю, был страшный шум, он потерял сознание и очнулся в яме, образовавшейся от вывороченной с корнями громадной сосны. Нашли мальчика лишь на следующий день в Сокольниках, на расстоянии нескольких километров от того места, где он был поднят. Он был цел и невредим и лишь испытывал сильную жажду.

В этом случае самое неожиданное то, что мальчика перенесло не вперед, по движению смерча, как это чаще всего бывает, а назад, да еще на несколько километров, откуда смерч уже давно ушел. Какие потоки воздуха перенесли его, как они образовались — загадка. По размерам пути переноса этот случай почти уникален.

Перенос больших животных наблюдался не раз. Заслуживает внимания происшествие со стадом около Люблино. Когда главная воронка налетела на стадо, коровы и пастухи были разбросаны в разные стороны. Две коровы были подняты в воздух и пролетели около 10 м.

Главная воронка, пересекая Москву-реку, на несколько секунд обнажила ее дно, образовав своеобразную траншею с водяными стенами. В Люблино она пересекла большой пруд. При этом вода вышла из берегов и поднялась вверх на несколько метров, кипя и бурля, как в котле. Другая воронка, проходя по пруду в Черкизово, тоже подняла целые валы воды.

Смерчи в районе Москвы прошли и 25 августа 1956 г. Они сопровождали сильную бурю с грозой и местами интенсивным градом. Буря шла почти прямо в северо-северо-восточном направлении. Путь ее прослежен от Наро-Фоминска до станции Крюково. Зона поломанного леса достигала 5 км в длину, но полосы бурелома имели ширину от немногих десятков до 200–300 м. Отдельными пятнами длиной до 2–3 км они следовали друг за другом, указывая на прыжки смерчей. Два пути шли параллельно друг другу. Общая длина пути бури в Московской области составила около 80 км. Возможно, она началась еще в Калужской области и ушла к северу от Октябрьской железной дороги (смерчи там не наблюдались). Жители этих мест видели очень темные клубившиеся облака. Не исключено, что смерчи были низкие, с расплывчатыми очертаниями. Лесу был нанесен значительный ущерб, пострадали крыши зданий, телеграфные столбы, оказалась опрокинутой грузовая машина.

31 августа 1956 г. у города Бронницы под Москвой прошла вторая буря. Надвинулась темная туча, поднялась пыльная «метель». Были смерчи и в Ростове Ярославской области, в Арзамасе, Муроме, Курске и во многих других центральных областях нашей страны.

Как уже говорилось, в Соединенных Штатах Америки ураганы, вихревые бури и смерчи (торнадо) наиболее часты и разрушительны. По имеющимся данным, за год там проходит более 700 смерчей. Многие из них сопровождаются гибелью людей. Только за 1957 г. погибло 864 человека. Значительны и время их существования, пути, ими проходимые, и площади разрушения. В этом отношении США стоят на первом месте в мире.

Начнем с описания уже упоминавшегося самого страшного за последние столетия смерча Трех Штатов. Он прошел 18 марта 1925 г. по штатам Миссури, Иллинойс и Индиана.

Воронка смерча была расплывчатой, нередко неясной. Вначале ее очертания еще были видны, но потом она скрылась в облаке, наполненном пылью и обломками. По земле катилось черное облако, сметавшее все на своем пути. И путь у него был своеобразен: широкий, резко ограниченный, не прерывавшийся на протяжении 350 км. Смерч не прыгал, не отрывался от земли, а мчался по ней со скоростью курьерского поезда.

Разрушительная сила его была огромна. Об этом и свидетельствует уничтожение большой каменноугольной копи и близрасположенного рядом рабочего поселка. Высокая стальная, исключительно прочная подъемная башня (копер) уцелела, но и она была согнута и приведена в полную негодность. Рядом стояло фабричное здание с железобетонным каркасом. Каркас сохранился, но в нем, кроме немногочисленных обломков, ничего не было. Но самую ужасающую картину представлял рабочий поселок: пи домов, ни улиц, ни садов. Все превратилось в сплошной покров обломков. От деревьев остались одни искореженные стволы. Общее число погибших во время смерча 695, тяжело раненых 2027 человек, убытки 40 млн. долл. Таковы итоги этого ужасающего явления.

Интересны детальные описания смерчей 29 и 30 мая 1879 г. Приведем некоторые из них.

Наибольшие разрушения и жертвы вызвал самый сильный и длительный смерч, получивший название «Ирвинг». 30 мая 1879 г. к югу от небольшого местечка Ирвинг (300 жителей), на севере Канзаса, над степью в 4 ч пополудни появились два необыкновенных облака, черных и плотных, нависших над землей. Встретившись, они слились воедино, и в этом облаке начались стремительные вращательные движения. Отдельные обрывки облаков с молниеносной быстротой устремлялись ввысь. Начался дождь и крупный град, а минут через пятнадцать на нижней поверхности облака возникла воронка. Быстро удлиняясь, опа приняла форму огромного хобота. Достигнув земли, воронка немедленно приступила к разрушениям, которые продолжались 3 ч на протяжении всего 150-километрового пути смерча.

В то же время появился второй хобот, меньших размеров. Он шел по оврагу, к востоку от главного смерча. Второй смерч тоже был достаточно силен. Один дом он приподнял и немного повернул, с двух других были сорваны крыши, а еще у одного исчезла пристройка с кухней, причем исчезла с такой скоростью, что никто не заметил, что с ней стало.

С водораздела обе воронки вышли в небольшую долину, ведущую к городу Рандолфу, расположенному в 13 км к востоку. Жители с ужасом услышали страшный рев, напоминавший шум тысячи товарных поездов, выскочили на улицу и наблюдали разрушительную деятельность смерчей в густом лесу. Громадные дубы толщиной более метра ломались, как тонкие веточки; такие же мощные и гибкие вязы закручивались, как веревки. Только что построенная каменная церковь и большая каменная рига были полностью уничтожены. Главная воронка обрушилась на большой двухэтажный каменный дом. Полностью разрушить его она не смогла, но крыша была сорвана, и от верхнего этажа почти ничего не осталось. Громадные камни весом до 100 кг были унесены на 80 м. Одно это свидетельствует о необычайной силе смерча. К счастью, Рандолф остался в стороне от пути воронок.

На другой стороне долины обе воронки соединились, но сбоку от главной (левой) возникли две новые воронки, не достигавшие земли. По ту сторону долины они исчезли.

Главная воронка свернула в соседнюю долину и по боковому оврагу поднялась снова на равнину. В долине Норс Оттер на ее пути стояло новое каменное здание школы. С него была сорвана крыша, и одна стена вдавилась внутрь и упала на парты. К счастью, приближение смерча увидели раньше, и школьникам удалось спрятаться в соседних домах. Но не все дома уцелели. Один, каменный, с деревянной надстройкой, молниеносно был снесен, да так, что никто не заметил.

Разрушив школу и дом, воронка продолжала путь через лес в долине. Ширина пути составила почти 80 м, деревья и кусты были сломаны и вырваны с корнем.

Выйдя на равнину, воронка унесла крыши домов, в степи траву будто выкосили. Пройдя немного по земле, воронка поднялась в воздух, временно прекратив разрушения. Она шла сравнительно невысоко над землей, иногда срывая верхушки деревьев. Следы струй воздуха были прямолинейны и направлены по движению воронки, следы вращения отсутствовали.

Пройдя несколько километров над землей, воронка опустилась, и снова начались страшные разрушения. В небольшой низине, в верховьях ручья, шедшего к Ирвингу, стояли четыре дома — от них не осталось даже целой доски. Дом с мезонином размером 5×8 м был поднят вместе с хозяином. Воздух был наполнен густой пылью, стало темно. Хозяин, не понимая, что случилось, решил выйти из дома, открыл дверь и ступил за порог; он упал на землю с высоты 10 м, серьезно пострадав.

Из впадины воронка устремилась вниз к Ирвингу по долине Гэм Форк. Здесь на ее пути стояла группа небольших домов. Все они были сметены с лица земли. Интересный случай произошел со старинным домом, построенным из тяжелых бревен. Весь дом с большой каменной печью, шириной 2–3 м и высотой 6–8 м, был поднят в воздух и полностью разрушен. Большая семья из 13 человек не пострадала, все остались живы. Это могло случиться только при взрыве дома изнутри. Все бревна вылетели наружу. Если хотя бы одно из них попало внутрь дома, жертвы были бы неизбежны.

Далее воронка устремилась вниз по ручью. Черпая громадная колонна будто набрасывалась на обрывистые берега ручья, поросшие богатой растительностью, и через мгновение уходила, оставив после себя голую желтую землю. На пути ее попался еще один дом с мезонином. И от него осталось лишь пять-шесть камней от фундамента и часть плиты. Все остальное исчезло. Обитателям дома удалось спастись в погребе.

Скоро смерч вышел из долины ручья и обрушился на Ирвинг, расположенный на берегу довольно большой реки. Несчастье усугубилось тем, что возникла вторая воронка и тоже прошла через этот пункт.

Первый дом, уничтоженный главной воронкой, был старый, семья погибла. Затем смерч налетел на второй дом, более прочный, с мезонином, поднял его в воздух на 6 м и перенес на 35 м на северо-восток по направлению своего движения. Затем дом буквально взорвался: стены, крыша, труба — все разлетелось. Семью из пяти человек тоже разбросало в разные стороны, но все остались живы.

Пройдя некоторое расстояние, воронка обрушилась на новый двухэтажный дом. Сначала он был повернут в сторону, а затем превращен в обломки, унесенные на расстояние от 400 до 1200 м. Большая тяжелая повозка, доверху груженная бревнами, исчезла. Письма, находившиеся в этом доме, были найдены на ферме, удаленной на 10 км. То, что создавалось десятилетиями, было уничтожено в несколько секунд.

Далее смерч частично или полностью разрушил ряд других небольших строений и вышел в открытое поле, к реке. Перейдя реку, воронка уперлась в высокий и крутой обрывистый берег, не смогла преодолеть его и повернула к западу. При этом сила ее резко увеличилась, и когда она встретила на пути арочный мост, то подняла его и сбросила в воду.

Мост был новый, железный, длиной 75 м и стоял как раз поперек движения смерча. Воронка, коснувшись его, подняла стальную конструкцию, да так быстро, что каменные быки, на которых лежал мост, почти не пострадали: у одного быка даже уцелел цемент сверху, а у другого сорвало всего два камня. Подхватив это громадное сооружение, воронка закрутила его с совершенно исключительной силой. Вся структура моста превратилась в плотный сверток стальных планок и канатов, порванных и изогнутых самым фантастическим образом. Сверток оказался настолько компактным, что полностью исчез в воде, хотя глубина реки была 1,5–2 м. Скорость вращения в стенах воронки, несомненно, превышала звуковую. Дж. Файнли считает, что разрушение ирвингского моста — это наиболее сильное проявление мощи смерчей из всех известных.

Далее воронка двинулась вдоль обрыва до первого оврага, свернула в него и пошла по прежнему северо-восточному направлению.

Второй смерч прошел над Ирвингом на несколько десятков минут позже первого и значительно отличался от него по форме. Четко ограниченная воронка отсутствовала, но разрушительная сила его была еще больше. Вероятно, это был низкий широкий смерч с расплывчатыми очертаниями. Вблизи он напоминал черное облако. сильную бурю, двигавшуюся прямолинейно, но следы вращения были очевидны. Его путь был северо-восточного направления и шириной от 100 до 300 м, местами до 1500–2000 м.

После прохождения первого смерча полил сильный дождь, сопровождавшийся порывами ветра, сбивавшими людей с ног. Затем стало тихо и засияло солнце, но по небу еще ходили грозовые облака. Через 40 мин на горизонте появилось чрезвычайно плотное черное облако. Оно быстро приближалось. Жители, только-только пришедшие в себя после первого смерча, увидев грозную тучу, пришли в отчаяние: чудовищная вертикальная черная стена неотвратимо ползла на город.

Сначала смерч обрушился на 18 близко стоящих домов к северу от железной дороги. Почти все они были разрушены до основания. Уничтожив два первых дома, смерч налетел на двухэтажное каменное здание школы, оторвал южный угол и снес крышу. Учитель, находившийся в школе, вспоминал: «Наше первое впечатление было, как будто все здание было поднято, сильно потрясено и снова опущено. В следующее мгновение все двери и окна были сорваны, мебель закружилась по комнатам и разбилась в куски. Меня подхватил порыв ветра, закружил в воздухе и перенес в соседнюю комнату, где медленно опустил на пол. Вся одежда на мне была разорвана в клочья, но на теле не было даже ушиба. Когда я встал на ноги, было так темно, что я ничего не видел». От двух соседних дощатых домов не осталось и обломков. Рядом расположенный дом был построен исключительно прочно, в расчете на «канзасскую погоду». Он стоял несколько в стороне от главного пути смерча. Тем не менее даже окраина воронки оборвала, как нитки, стальные болты, которые прикрепляли стены к фундаменту, подняла угол дома так, что обнажилось все внутри, и снова опустила на место. Семья спаслась в подвале.

Далее прямо на пути воронки стояло еще четыре дощатых дома. Здесь были самые большие жертвы и разрушения. Первый дом вместе с его обитателями поднялся в воздух, несколько раз перевернулся и развалился на части; все серьезно пострадали. Второй дом был раздавлен, а затем в виде мельчайших обломков унесен в поле.

Третий дом подняло в воздух, перенесло через забор, а затем разломало. С деревьев, росших около него, были сорваны не только листья, но и кора. Остались голые блестящие палки, обмотанные кусками одежды, длинной степной травой и бумагой. На расстоянии 150–200 м валялись обломки мебели, куски черепицы, доски и битое стекло.

Интересные события развернулись вокруг самого прочного во всем городе дома (к счастью, в это время он был пустой). Его целиком, два этажа и мансарду, подняло вверх, перевернуло полом кверху и разрушило. Пристройку с кухней сначала подняло, а потом волочило по земле 30 м, после чего она развалилась. Часть крыши унесло на 800 м. Имеется указание на довольно резкие границы смерча: легкий сарай, стоявший в 15 м от кухни, остался нетронутым. Небольшие фруктовые деревья, росшие в 10–15 м от дома, тоже не пострадали.

Далее воронка дошла до железнодорожной станции. Полностью был разрушен элеватор; депо в 100 м к северу от него сильно трясло, но оно осталось целым. Груженые вагоны, стоявшие у элеватора, смерч поднял, перевернул в разные стороны и снова поставил на землю. Соседние вагоны остались стоять на рельсах.

За железной дорогой воронка двинулась по большой площади, где стояли школа и церковь, и прошла между ними. Школа представляла собой большое каменное здание крестообразной формы размером 10×15 м. В колокольне церкви, расположенной рядом, находились три женщины, ставшие свидетелями всего происходящего. Они рассказывали, что когда воронка надвинулась на школу и облекла ее черным облаком, обломки здания закрутились с огромной скоростью, но не вылетали из воронки. Когда опа ушла, обломки остались на фундаменте, образовав коническую массу. По счастливой случайности в школе никого не оказалось.

От главного здания церкви осталась лишь часть одной стены, все остальное подверглось разрушению (рис. 3). Колокольня же, стоявшая особняком, была немного закручена, так что двери и окна не открывались, и треснула посредине. Упомянутые женщины не пострадали.

Рис. 3. Разрушение церкви. Колокольня повернута. Город Ирвинг, США

Судя по наблюдениям очевидцев, смерчевое облако, шедшее над площадью, образовало две воронки. Одна из них разрушила школу, другая — церковь. Площадь замыкала группа из шести домов, также сильно пострадавших.

Далее ширина пути воронки резко сузилась. Легкий дом, стоявший у края пути смерча, покрылся черным облаком, но остался целым. Затем воронка вышла в открытое поле и двинулась к реке, пересекла ее, проделала полосу бурелома и поднялась на крутой берег. Немного пройдя по степи, она стала светлее, распалась на несколько облаков и исчезла.

Главная воронка продолжала свой длинный путь, но прежде чем перейти к его описанию, остановимся на одном интересном эпизоде. Это случилось, когда смерч подходил к Ирвингу и шел по глубокой долине. На восточной окраине его пути располагалась ферма и около нее была привязана корова. Когда проходил смерч, корова поднялась и исчезла в воздухе. Протяженность ее полета составила около 100 м. В середине долины корову бросило в глубокий ил, который сохранил вдавлеиность от ее тела. Через некоторое время сильно измазанная илом она уже подходила к другой ферме на противоположном берегу долины. Затем токи воздуха снова подхватили путешественницу и перенесли через небольшой, по густой лесок с деревьями высотой от 9 до 18 м. Приземлилась она в 700 м от ручья, где ее и нашли. Никто, правда, не видел, как животное летело над деревьями, по можно себе представить, что зрелище было необыкновенное. Общая дальность полета составила 500–750 м.

Выйдя по оврагу на равнину, смерч двинулся на северо-восток почти по прямой линии. Он шел над пологохолмистой равниной, мало заселенной. Объектами его разрушений становились небольшие фермы, расположенные на больших расстояниях друг от друга.

Пройдя несколько километров по равнине, он спустился в долину ручья Джонсон Бренч, воронка унесла небольшой дом, не оставив даже фундамента. Соседний дом был опрокинут и раздавлен.

По другую сторону ручья произошло событие, не уступающее случаю с ирвингской коровой. Разрушив стоявший там дом, воронка подхватила находившегося в нем мальчика, пронесла над лесом и ручьем и плавно опустила на землю невредимым.

Ниже по ручью было разрушено еще шесть домов. Снова выйдя на равнину, воронка двинулась к следующей реке, разломав по дороге ферму. В долине реки и ее притока стояло много фермерских домиков. Ширина пути смерча здесь была огромной — 1–1,5 км, разрушения катастрофические. Из долины воронка поднялась по небольшому притоку и вышла опять на равнину.

В 5 км ниже по реке стоял небольшой город. Смерч ему особых повреждений не причинил, но грозовое облако, прошедшее над ним, принесло бурю, дождь и град.

Перейдя Вермильон, воронка начала подниматься по низкому водоразделу между двумя ручьями. Здесь произошло довольно редкое явление — ширина полосы разрушений достигла 2,5–3 км. Очевидно, кроме воронки, вокруг нее, у самой земли, возникли дополнительные вихри большой силы, вызвавшие разрушения 14 домов. Далее смерч снова вышел на равнину, где уничтожил две фермы и районную школу. От последней остался лишь фундамент. Приводятся и такие случаи. Круглая гиря весом 2 кг была перенесена на 200 м, а картинка на оловянной пластинке пролетела 2,5 км и углом воткнулась в ствол дерева на глубину 1,5 см.

На высокой равнине путь смерча снова сузился и прошел между двумя небольшими городами: Битти на западе и Акстл на востоке. Сила его осталась прежней, и, налетев на ферму, он поднял ее вверх. Дом исчез в кружащейся массе черных облаков. Фермер с семьей спрятался в погреб и видел, как дом пролетел над головой.

Битти стоит на возвышенности, откуда хорошо просматривается вся равнина, по которой шел смерч. Один из жителей рассказывал, что воронка какое-то время косо висела в воздухе, затем опустилась на землю, выпрямилась и у ее подножия образовался широкий и низкий конус из пыли. В это время отчетливо был слышен грохот, как от нескольких поездов. Грозовое смерчевое облако было настолько велико, что захватило оба города. Оно сопровождалось штормовыми ветрами, ливнем и крупным градом.

После пересечения железной дороги смерч изменил свое направление на широтное и около 15 км шел по сильно пересеченной местности, почти ие населенной. Воронку было хорошо видно из Битти: она то поднималась, то изгибалась, то снова шла по земле. Только одна ферма попалась на пути. Дом стоял среди леса, на лужайке. Его подняло, перенесло над деревьями, затем разломало на мелкие обломки.

Затем смерч обрушился на небольшое местечко Сент-Бриджет. Как и следовало из названия, в местечке располагалась небольшая католическая миссия. Монах, руководивший ею, рассказывал, что торнадо пришел в 6 ч 30 мин вечера с ужасным ревом и грохотом. Корзиноподобная воронка быстро вращалась, и сразу все погрузилось в сплошную тьму. Через несколько секунд, как только облако ушло, оказалось, что вместе с ним исчезло и старое здание школы. Та же участь, наверно, постигла бы и новое двухэтажное здание, но стены его были прикреплены толстыми болтами к каменному фундаменту. Здание сотрясалось, трубы обвалились, улетели лишь двери и оконные рамы.

Километров через десять, немного поднявшись по склону, воронка обрушилась на небольшой каменный дом. От него ничего не осталось. Отдельные камни были унесены по движению смерча на 250–400 м. Выше располагался лес из старых больших деревьев. Воронка за несколько секунд проделала полосу бурелома длиной около 3 км. Деревья были изломаны и падали друг на друга в спиральном направлении, следуя токам воздуха.

Пройдя лес, воронка снова вышла на открытую степную равнину. Здесь, на перекрестке дорог, стояла новая районная школа. Вихрь поднял все здание с фундамента и перенос его на 18 м к северу. Здесь здание распалось. Ширина пути смерча была около 300 м. Когда в 6 ч 45 мин вечера смерч прошел, солнце село; погода установилась ясная, но очень холодная.

Разрушив еще один дом, воронка поднялась и прошла в 2 км южнее Цинциннати. Хотя уже начало темнеть, ее хорошо видели из города в виде удлиненного бочонка, висевшего из облака. Следы разрушения на этом участке пути отсутствовали. Далее воронка ненадолго опустилась на землю, образовав полосу бурелома, затем снова поднялась и изменила направление на обычное северо-восточное. Около 15 км она летела в воздухе над степью и в последний раз опустилась, начала разрушения в небольшом городе Доусон-Миллз на реке Немахе. В это время было уже 7 ч 10 мин вечера, стемнело и воронку было видно плохо, но характер и сила разрушений все еще были прежними.

На небольшом возвышении стояли два дома — Доусона и Рцли. Дом Рили был исключительно прочным, построенным из больших дубовых бревен и балок. Вихрь поднял его с фундамента и полностью разрушил. Некоторые обломки были найдены на расстоянии около километра, а две трети массивных досок пола исчезли бесследно. Громадные балки улетели на 200 и 300 м. По другую сторону пути смерча стояла большая рига Доусона, еще более прочная, чем дом Рили. От нее ничего не осталось. Дом же Доусона и дрова, сложенные недалеко от риги, остались нетронутыми.

Самое последнее происшествие случилось с католической церковью. Большое деревянное здание, размером 8X15 м, целиком было приподнято с основания и перенесено на 4 м. Упав на землю, здание продолжало ползти по земле, вырыв траншею около 0,5 м глубиной, после чего развалилось. Когда появился смерч, в церкви шла служба и находилось около 50 прихожан. Каково же было их удивление, когда вся церковь, вместе с полом и священником, поднялась в воздух, а потом, опустившись, поползла по земле. К счастью, многие сразу сообразили в чем дело и с криками: «Торнадо, торнадо!» — спрятались под скамейки. Это спасло людей от обломков потолка.

На этом ирвингский смерч закончил свою разрушительную деятельность, поднялся вверх и исчез в темноте. Его материнское грозовое облако удалялось на северо-восток. Сопровождавшие его шквальные ветры в ряде пунктов вызвали разрушения, но это уже был не смерч.

Эпопея ирвингского смерча, его длительный путь со сплошными разрушениями и десятками погибших — явления поразительные, но для большого смерча обычные.

Дельфосский смерч назван по имени городка Дельфос в Канзасе. Он относится к группе смерчей 29 и 30 мая 1879 г., что и ирвингский. Вероятно, он связан с тем же громадным грозовым облаком, которое дало начало ирвингскому смерчу и восьми другим, сопровождавшимся ужасными разрушениями и гибелью людей. Это облако появилось над Канзасом после полудня. Первая воронка из него образовалась около 2 ч дня, последние — около 6 ч. Дельфосская воронка возникла в 3 ч дня и исчезла в 4 ч 25 мин. За это время она прошла около 70 км со скоростью 50 км/ч, отличаясь свирепостью.

Всю вторую половину мая стояла страшная засуха. Первую половину дня 30 мая было особенно жарко и душно, как перед грозой, и действительно около 3 ч дня к юго-западу от довольно большого города Миннеаполиса начали появляться черные грозовые облака. Они постепенно увеличивались, затем столкнулись, и в этой черной массе началось бешеное вращение, как в водовороте. Многочисленные жители города во главе с редактором и владельцем местной газеты с интересом и страхом наблюдали за тем, что делается на небе. Площадь вращения уменьшилась, и скорость его стала еще больше. Из облака начали появляться воронки то больших, то меньших размеров. Стало ясно, что образуется торнадо, которого в Канзасе так боятся, и боятся не зря.

Воронки то возникали, то исчезали, но становились все длиннее. Наконец одна из них коснулась земли, но сейчас же немного поднялась и прошла почти у земли. Проходя через реку Салин, она сорвала верхушки деревьев, но бурелома не было, пронеслась воронка и над одним домом, но высоко и не повредила его. Пройдя над рекой, воронка опустилась. У дома, стоявшего на ее пути, сначала была сорвана крыша, а затем он полностью был уничтожен. У соседнего дома разрушился амбар, но сам дом остался целым.

Воронка снова поднялась над землей, но на этот раз ненадолго, вновь опустилась и двинулась почти по прямой линии к речке Солт Крик. На этом отрезке пути произошло новое необыкновенное явление. Очевидец рассказывал, что после длительных засух и чрезвычайно жаркого утра надвинулось низкое огромное черное грозовое облако. Он в то время работал в поле. Вдруг из облака упала какая-то большая масса: ударившись о почву, она разбилась и вь!била яму длиной 17 см и шириной 20 см. За ней упал крупный кусок льда угловатой, неправильной формы, потом другой, немного поменьше, третий; пошел сильный град. Отдельные градины достигали невероятных размеров — в окружности 32–38 см.

Перейдя Солт Крик, воронка сорвала крыши с дома и амбара и двинулась по открытой степи. Самые страшные разрушения отмечались у реки Соломон. Смерч прошел рядом с Дельфосом, совершенно не затронув его.

Перейдя реку, путь смерча расширился до 2,5 км и вошел в лес. Здесь разрушительная сила воронки проявилась полностью. Громадные старые деревья ломались, как прутики, а молодые скручивались в веревку. У многих деревьев были содраны листья и ветки, остались одни голые стволы. Масса бурелома перегородила русло реки, образовав небольшое озеро. Когда воронка пересекала реку, дно ее обнажилось.

Высосав воду и ил со дна реки, хобот смерча представлял собой смесь воздуха, воды и ила, вращающуюся с колоссальной скоростью. Его разрушительная сила чрезвычайно возросла, и когда он налетел на дом Крона, то картина была невообразимой. Вся земля была пропитана водой и покрыта слоем черной плотной грязи. Крон вышел из дома и увидел гигантскую черную воронку с резкими очертаниями, ползущую по земле. Она то утолщалась, то утончалась, непрерывно изгибаясь. Крон бросился в дом с криком: «Торнадо, торнадо, уходите скорее!». Около 20 его обитателей устремились к выходу, но было уже поздно. Гигантский хобот схватил хозяина и, опуская и вновь поднимая его, покатил по земле.

Один из мужчин, прибежавших в дом искать убежище, погиб, другой спрятался в стог соломы, но стог взлетел, распался на соломинки и мужчина полетел с ними. Как высоко, он не знает. В воздухе он схватил за гриву летящую рядом лошадь, однако лошадь вырвало из рук, и он опустился на землю со шляпой в одной руке и пучком конских волос в другой. Мужчину ранило, но он остался жив. В это время, лежа на земле, Крон видел, как над ним летели телега и лошадь. Позже выяснилось, что телега, запряженная двумя лошадьми, до налетевшего смерча стояла у амбара. От телеги не осталось и следов. Одна лошадь пропала, другая была убита. Огромный амбар был разнесен в щепки.

Большой прочный дом Крона в несколько секунд бесследно исчез, как будто его не было в помине, — одна голая земляная площадка. По полноте разрушения и трагедии, которая разыгралась вокруг него, дом Крона стоит на одном из первых мест в списке жертв смерчей в Канзасе.

Рядом стоял дом дочери Крона. Здесь смерч достиг максимума своей силы. Следующий дом, несмотря на то что он находился в стороне от пути смерча, вместе с конюшней и складом тоже превратился в кучу обломков.

Далее воронка уничтожила три дома. Немного пройдя по степи, она обрушилась на дом священника, стоявший в 2 км от Дельфоса. Большое здание в одно мгновение было снесено, и обломки его исчезли в воздухе. Здесь произошел трагикомический случай. Священник с семьей спрятался в углу большого погреба, тянувшегося под всем домом. Погреб был заполнен старой мебелью, вещами и запасами пищи. Когда надвинулась воронка, наступила темнота. Ужасный рев и грохот от подходящего смерча не поддавались описанию. Над головами людей страшно зашумело и затрещало; пыль и мусор посыпались на них, рядом что-то тяжело упало. Через минуту все ушло, стало светло, и семья с удивлением увидела рядом с собой двух свиней, с удовольствием поедавших запасы каких-то сладостей. От пола дома — крыши погреба — ничего не осталось, а свиней смерч принес и благополучно опустил в погреб.

Две лошади священника тоже совершили интересное путешествие. Каждая из них весом 480 кг поднялась в воздух. Одна пролетела 1,5 км над ручьем и рощицей и вернулась домой. Она почти не пострадала. Другая лошадь пролетела километр и тоже осталась цела.

Дельфос, как говорилось, остался в стороне, в 2 км от пути смерча. Перепуганные жители с ужасом смотрели, куда пойдет воронка, она прошла по равнине, уничтожая фермы. В самом городке не чувствовалось даже ветра. За 10 мин до смерча прошел дождь, а затем град сначала обильный и мелкий, затем редкий, с громадными градинами, до 35 см в окружности; угловатые градины были величиной с кулак. Воронка смерча даже издали производила на жителей Дельфоса страшное впечатление: гигантский черный хобот все время изгибался и вращался с непостижимой скоростью. В конце смерч утончился, разорвался и ушел в облако, закончив свое почти 70-километровое странствие.

Прочитав описания формирования и действия смерчей, а их тысячи, кажется, что они уже хорошо изучены. Так считают даже многие метеорологи, и смерчами сейчас мало кто и занимается.

Действительно, как выглядят смерчи, что они разрушают, известно, но какие силы при этом действуют, каковы причины разрушения, почти неизвестно. Даже такой вопрос, засасывают ли смерчи различные предметы вверх пли нет, вызывает споры. Некоторые специалисты считают, что никакого засасывания нет и что все поднимается вверх от боковых толчков. Почему они так думают, почему пренебрегают самыми очевидными явлениями, по правде говоря, непонятно. На этих неясных вопросах мы сейчас и остановимся.

Боковое давление и удары. Воронка смерча состоит из воздуха, наполненного водой, пылью, грязью, разным мусором и обломками. Благодаря необыкновенной скорости вращения вся масса чрезвычайно уплотняется. Она приобретает резкие, гладкие очертания и движется с большой скоростью. Громадная и тяжелая от воды и грязи воронка, несущаяся со скоростью поезда, легко может нанести разрушительный удар любому дому. Недаром во Франции монвилльский смерч в несколько секунд валил громадные четырехэтажные кирпичные здания прядильных фабрик, по словам очевидца, сдавливая этажи, как картонные коробки.

В США был отмечен ряд случаев, когда воронка смерча, ударяя по дому или, вернее, подвергая его боковому давлению, просто опрокидывала его. Один из таких случаев произошел в городе Шароне (фото 15). Новый двухэтажный деревянный дом, накренившись на бок, лег на соседний дом. Опрокинутое здание почти не пострадало, уцелела даже крыша, обычно срываемая в первую очередь. Вылетели лишь рамы со стеклами и двери. Аналогичная картина наблюдалась и во время других смерчей, в частности ирвингского.

Боковые удары и давление сдвигают сооружения, немного переносят их по воздуху, проламывают стены, но никогда не превращают в груду обломков. Это — уже дело вихревых, вращательных движений.

Вихревые разрушения — третья, наиболее распространенная форма разрушений. Сооружения разрушаются на месте, на фундаменте, а иногда и вместе с ним.

Существует несколько категорий скорости разрушения, зависящих от скорости вихревых движений. Про наиболее медленные разрушения говорят: «дом рассыпался». Следующая категория — это когда, по свидетельству очевидцев, дом был унесен буквально на глазах. И наконец, третья категория: дом исчез или разлетелся с молниеносной быстротой.

Эти категории, конечно, условны, но они показывают, что разрушаются сооружения и уносятся обломки с различной скоростью. Это вполне понятно, так как воронки смерчей вращаются и передвигаются с разными скоростями.

Факт разрушения вихревыми потоками доказывается направлениями переноса обломков. Эти направления идут против часовой стрелки в самые различные стороны, иногда по полному кругу, чаще по более или менее значительному сектору его. Особенно хорошо это видно на рассеянии обломков дома Крона. Они разлетелись буквально по всем направлениям, кроме направления смерча.

Иногда спиральное движение в воронке наблюдается по форме расположения обломков на месте разрушения в виде спирали. Три жеребенка, подхваченные воронкой дельфосского смерча, описали в воздухе почти полный круг. Корова летела по воздуху над лесом не по направлению пути смерча, а поперек него.

Особенно четко спиральные вихревые движения видны на разрушениях садов и в буреломах. В садах деревья не только падают друг на друга по спирали, но нередко закручиваются, как веревка. Прямые потоки воздуха значительной силы действительно нередко образуются смерчами, но они не могут вызвать явлений, описанных выше.

Взрывные разрушения. Внутренняя полость смерча обладает резко пониженным давлением. Поэтому, когда она касается другой более или менее замкнутой полости, последняя взрывается воздухом, стремящимся из нее в воронку. Взрываются самые разнообразные предметы: закрытые комнаты, сундуки, бидоны, автомобильные шины, консервные банки и воздушные мешочки, в которых у кур находятся перья. Наиболее впечатляют, конечно, взрывы домов. В том, что они бывают, иногда сомневаются, но невозможно иначе объяснить случаи, на которых мы сейчас остановимся.

Это было в штате Теннесси в 1923 г. Хозяйка дома с двумя дочерьми сидела за столом. Вдруг степы дома, потолок, крыша — все взмыло ввысь, разлетелось на мельчайшие обломки и унеслось. Произошло это так мгновенно, что они даже не успели встать.

Во время смерча 2 апреля 1957 г. в Далласе (штат Техас) взорвался небольшой деревянный дом с мезонином. После взрыва на фундаменте ничего не осталось. Прежде всего поражает раздробление дома на мельчайшие обломки. Он превратился буквально в облако черной пыли, в котором можно было различить два больших прямоугольных предмета, вероятно двери, да обломки средних размеров неопределенной формы, по-видимому куски досок. Другие обломки настолько мелки, что их почти не видно, они сливаются с пылью.

Второе, что удивительно, — это высота, на которую взлетели обломки. Судя по стоявшим деревьям, она не менее нескольких десятков метров. И третье, самое непонятное, — исчезновение воронки. Ведь дом взрывается от соприкосновения с внутренней полостью воронки, но воронки никто не видел. Где же она? Единственное, что можно предположить, — то, что она еще не наполнилась пылью и невидима.

Стоит отметить еще, что облако обломков висело над землей; по-видимому, дом взорвался не на земле, а в воздухе. Это часто наблюдалось у других смерчей, в частности у известного ирвингского. Не всегда разрушение бывает таким тотальным. Иногда от взрыва вылетает только одна стена.

Труднообъяснимое явление наблюдалось во время мичиганского смерча 1896 г. Вдоль одного бока пути в саду у небольших деревьев была начисто содрана кора не только со стволов, но и с веток. Очевидец писал: «Кора была содрана так тщательно и аккуратно, как будто работал опытный садовод». Деревья стояли как прежде. Вероятно, у деревьев между корой и стволом был воздушный слой. При соприкосновении с внутренней полостью смерча он взорвался, аккуратно удалив кору деревьев.

Другой смерч, проходя через огород, у всех фруктовых деревьев обломал ветки; со стволов была полностью содрана кора. Деревья имели вид обожженных огнем. Явление кажущегося обжигания отмечается нередко. Даже цыплята и куры, потерявшие во время смерча перья, производили впечатление подрумяненных.

По-видимому, в этих случаях настоящего обжигания не было; вряд ли температура воздуха могла подняться до такой степени. Скорее всего, имело место обезвоживание, высасывание воды, высушивание, что для смерча вполне естественно.

Комбинированные разрушения. Боковой удар совмещается с вихревым разрушением и одновременно происшедшим взрывом, или вихревое разрушение идет вместе со взрывом. Нередко наблюдалось, как от бокового удара угол дома поднимался или растрескивался, сам дом поворачивался или опрокидывался, затем налетал вихрь и все превращалось в тучу молниеносно летящих обломков. Не будет преувеличением сказать, что большая часть разрушений имеет комбинированные причины.

27 мая 1931 г. по выжженным солнцем равнинам Миннесоты несся курьерский поезд. Вел его новый локомотив весом 134 т. Машинист и его помощник заметили большое низкое грозовое облако, приближавшееся к поезду. Но им было не до него, поезд шел полным ходом, делая около 80 км/ч. Через некоторое время облако надвинулось, стало темно, и даже шум поезда не смог заглушить страшный свист и шипение. Железнодорожники взглянули в окно и замерли: на поезд устремился громадный черный хобот, соединявший небо с землей. Машинист моментально включил тормоза. Поезд с отчаянным скрипом начал останавливаться, но было уже поздно. Гигантская воронка, наполненная водой и грязью, ударила в самую середину поезда, почти перпендикулярно его движению.

Затормозив, машинист спас состав от ужасного крушения. Но все же воронка вырвала тот вагон, на который пришелся удар, подняла его со 117 пассажирами, перенесла на несколько метров и опустила набок. Другие вагоны тоже были опрокинуты или сошли с рельсов. Погиб лишь один пассажир из вагона, подхваченного воронкой. Он не успел закрыть окно и, когда вагон еще висел в воздухе, выпал из окна.

Описанный случай не единственный. Такое происходило и ранее. В 1913 г. в Иллинойсе воронка налетела на товарный поезд. Тяжелый локомотив с тендером и последний 21-й вагон остались на рельсах. Первые же 20 вагонов были сорваны с рельсов и почти полностью уничтожены. Сбросить вагон с рельсов, особенно товарный, может боковой удар воронки, но перенести громадный вагон с сотней пассажиров и мягко положить его набок способно только вихревое вращение.

Интересно, что когда ирвингский смерч приближался к железнодорожной станции, одновременно подходил и пассажирский поезд. Машинист увидел, что воронка идет вместе с ним, и сразу же затормозил. Таким образом он избежал встречи, которая могла стать трагической.

Разрушения городов и поселков. Когда разрушается здание или небольшая ферма, почти всегда можно определить форму и причину разрушения. Но когда разрушается квартал, улица, а иногда и весь поселок, то трудно сказать, что, чем и как разрушено.

Сельскохозяйственные штаты заселены сравнительно негусто. Несколько жителей занимают в основном дома одноэтажные, реже двухэтажные. Когда воронка смерча проходит через такие селения, разрушение бывает полное. Это не разрушение, а уничтожение.

12 апреля 1927 г. смерч почти полностью разрушил город Рок-Спрингс. Неповрежденными остались лишь шесть домов. Из 1200 жителей 72 было убито и 240 ранено. Многие дома были унесены полностью. Разрушались даже прочные, бетонные и каменные сооружения. Интересно, что исключительно прочная железобетонная церковь осталась стоять на месте, но все стены ее давлением изнутри были выпячены на 0,3–0,9 м. Разрушение длилось всего 1,5 мин.

В больших городах смерчи также бесчинствуют. Вдоль широкой прямой улицы Лорейна с трамвайными колеями стояли каменные двух- и трехэтажные дома. В нижнем этаже каждого дома размещались магазины, лавки и раз ные учреждения. После смерча 28 июня 1924 г. улица представляла собой картину сплошного разрушения. У домов сорваны крыши, части верхних этажей, магазины уничтожены, стекла и двери разбиты и сорваны, внутри ничего не осталось — все было унесено ужасным вихрем. Автомашины, тогда еще немногочисленные, сдвинуты, перевернуты, исковерканы. Однако дома стояли на своих местах. Это объясняется прочностью зданий. Тесно, вплотную соприкасаясь друг с другом, они образуют сплошной каменный массив. Разрушить его целиком не хватает сил даже у большого смерча.

Трудно сказать, почему на большие города смерчи надвигаются редко. В равнинных штатах США, родине смерчей, таких городов много, но смерчи проходят по ним нечасто. Да и в этих случаях смерчи идут по окраинам, избегая застроенных середин.

29 сентября 1927 г. большой смерч пронесся над городом Сент-Луис с миллионным населением. Подавляющая часть его застроена каменными или кирпичными двухэтажными домами, стоявшими близко друг к другу.

Как обычно, смерч пересек боковую часть города, оставив непрерывную полосу более или менее разрушенных домов. Там, где они стояли плотно, воронка действовала только на верхнюю часть дома. Обособленные дома страдали гораздо больше. Воронка имела возможность охватывать всю поверхность дома, исчезала вся передняя часть, включая и первый этаж.

Но самое сильное впечатление производит публиковавшийся в печати снимок города Толидо в штате Огайо, на берегу озера Эри. Смерч здесь прошел 11 апреля 1965 г. Снимок захватывает части пути воронки, шедшей слева направо, с озера на землю. Большая асфальтированная дорога идет почти у самого берега озера. Слева от нее три пристани, далеко уходящие в озеро. Вода между ними наполнена обломками и частями зданий, ветром прибитыми к берегу.

Подъем. Смерч может поднять такие предметы, которые не под силу обычному ветру. Очень тяжелые предметы, весом от 50 до 200–300 т, поднимаются смерчами на несколько метров, но редко и тогда, когда они обладают большой поверхностью и ветру есть, на что давить. Самый тяжелый из зарегистрированных предметов — это железный подвесной мост через реку Большую Голубую у города Ирвинга. Его вес 108 т. Упомянутый пассажирский вагон, поднятый смерчем в 1931 г. в Миннесоте, весил 65 т, а со 117 пассажирами — около 80 т.

Вес 200–300 т, по-видимому, является пределом подъемной силы самого мощного смерча; высота подъема не превышает нескольких метров, а чаще десятки сантиметров. Горизонтальное перемещение достигает 25 м и меньше.

Высота подъема предметов среднего веса тоже небольшая, как правило несколько метров, десятки метров. Высота 60 м, на которую почти перпендикулярно поднял крышу дома ирвингский смерч, — наибольшая из зарегистрированных.

Небольшие предметы, весом до нескольких сот килограммов, поднимаются воронками с необыкновенной легкостью даже небольшими смерчами. Когда последние идут над городами или строениями, воздух бывает наполнен обломками самой различной величины и состава.

Высота подъема значительна. Отмечались случаи падения предметов из воронки с высоты 90 м. Предметы с большой площадью сопротивления, например толстые тяжелые ветви с листьями, поднимаются в материнское облако.

Наиболее поразительны обледенелые черепаха, рыбка, куски штукатурки и небольшие голые обломки ветвей, падавшие вместе с градом громадных размеров. Их подняло на высоту 5–7 км, а может быть, и выше. Только там они могли обледенеть.

О редком случае смерча с интенсивным снегопадом сообщали газеты в самом конце февраля 1968 г. Смерч этот прошел в местечке Юнг, на юго-западе Швеции. Он пронесся весьма узкой полосой (метров сорок), и весь путь его составил всего несколько сот метров, но он успел превратить в щепки огромный сарай.

Более деликатно действовал смерч в июне 1906 г. в штате Миннесота. Небольшой деревянный дом был разломан на части и унесен. Кухонный шкаф с посудой тоже поднялся в воздух и пролетел около 20 м, но опустился на землю так медленно и осторожно, что вся посуда осталась целой. Другая же мебель из дома была унесена на 7 км.

Более легкие предметы поднимаются на большую высоту и нередко засасываются в горизонтальные вихревые образования в смерчевых облаках. Сами смерчи переносят их на значительные расстояния.

Всасывание. Как уже описывалось, московский смерч 1904 г., переходя Москву-реку, всосал воду, и на несколько мгновений обнажилось дно, покрытое илом. Но через мгновение воронка уже была на другом берегу и вода в реке сомкнулась. Всасывание воды и обнажение речного дна случается нередко.

Сильный смерч прошел 6 сентября 1869 г. в Костромской губернии. Он имел вид темновато-серого столба диаметром сначала около 40 м, а потом в 5 раз больше. Когда смерч проходил через речку Семиндяевку, он высосал в ней воду. Далее он сделал огромную просеку до берега Волги. Потом, раздвинув воду Волги до самого дна, прошел в деревню Ворониху, полностью ее уничтожив.

18 июня 1939 г. на небольшой городок Апола, расположенный на правом берегу Миссисипи, в ее верхнем течении, надвигалось огромное низкое грозовое облако. Жители с ужасом смотрели на серый извивающийся хобот, который свешивался из облака к самой земле. Там, где он касался строения, столб пыли поднимался каскадом вверх — и строение исчезало. Смерч неумолимо приближался к городу, на пути его оказалась широкая, но мелководная река. Воронка вошла в нее и, не уменьшая скорости, двинулась к другому берегу. Вода исчезла, обнажив мокрое грязное дно. Образовалась широкая ложбина, Дно которой было из ила, а стены из воды.

Ложбины-траншеи с водяными степами и илистым дном возникали и на многих других речках на пути смерчей. Небольшие пруды, болота и озерки целиком — с водой, тиной, илом, лягушками, рыбами и водорослями — исчезали в страшном хоботе смерча. А через несколько километров, даже десятков километров выпадал грязный дождь с теми же самыми рыбами, лягушками и водорослями.

Однажды воронка большого смерча приблизилась к берегу Рейна в его нижнем течении, там, где река достигает глубины 20–25 м. Смерч вошел в реку, открыв дно, затем углубился в воду на 7 м. Дальше у пего не хватило сил, и он пошел по воде, образовав траншею глубиной 7 м, дно и бока ее были чисто водяными. Подойдя к другому берегу, смерч снова попал на небольшие глубины, опять показалось дно. Когда воронка вышла на сушу, своеобразная траншея исчезла, воронка заметно потемнела, наполнившись водой и илом.

Морские смерчи чрезвычайно разнообразны по размерам и скорости вращения. У многих из них скорость настолько мала, что они не в силах всосать в себя морскую воду. Кроме пресной воды из облаков, в них больше ничего нет. Но есть гиганты, не уступающие по размерам и скорости вращения наземным. Двигаясь по поверхности моря, они всасывают в себя соленую воду со всеми животными, живущими у его поверхности.

В 1933 г. на поселок Кавалерово Приморского края надвинулось огромное грозовое облако без всякого смерча, и каково же было удивление жителей, когда из облака пошел солоноватый дождь и вместе с ним начали падать живые медузы. Смерч всосал морскую воду с медузами, и в облаке они пропутешествовали около 50 км (таково расстояние от моря до Кавалерово). Путешествие продолжалось почти час.

Только всасывание могло образовать громадные ямы в почве поперечником в десятки метров. В них весь почвенный слой улетел в воздух с травой и кустами. Это наблюдалось в 1927 г. в Канзасе и других местах.

Во время известного смерча 27 мая 1896 г., прошедшего через город Сент-Луис, очевидец оказался недалеко от воронки. Оп весь был залит водой и залеплен илом, выбрасывавшимся из воронки смерча. Ее можно было сравнить с гейзером, который выбрасывает воду вверх и затем в стороны, заливая все вокруг.

Во время другого смерча воронка налетела на колодец глубиной около 6 м. Перед этим хозяйка опустила в колодец на веревках два ведра молока для охлаждения.

Из колодца были высосаны не только эти два ведра, пропавшие бесследно, но и вся вода. Случаи высасывания воды и из значительно более глубоких колодцев также упоминаются неоднократно.

В штате Юта смерч прошел над полем, покрытым снегом. Он засосал столько снега, что воронка стала совершенно белой.

Подъем вверх, засасывание — одна из основных особенностей смерча. Однако случалось, когда тот же смерч, который поднимал крыши домов, с большой силой придавливал к земле стебли растений в огородах у этих домов. Так было во время смерча в Ростове.

В смерчах существуют не только преобладающие восходящие токи воздуха, но и более редкие нисходящие, почти не изученные.

Подъемная сила смерчей представляет важный, но далеко не ясный вопрос. Инструментальные и вообще сколько-нибудь точные специальные наблюдения отсутствуют. Даже в многочисленных наблюдениях очевидцев высота подъема различных предметов приводится очень редко. Для смерча Апола 1939 г. указываются следующие величины: поднятие обломков на 90 м, перенос одежды, бумаг, кусков мебели на 80–110 км. Судя по фотографиям, большие обломки не поднимаются выше нескольких десятков метров. Нет данных, чтобы какой-нибудь тяжелый и большой предмет падал с высоты нескольких сот метров. Все они поднимаются на несколько метров, переносясь над домами, низкими деревьями, заборами.

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

Транспортирование — явление не менее загадочное, чем подъем и перенос. К транспортированию воронкой и сопровождающими ее вихрями необходимо прибавить транспортирование грозовыми облаками. Детально описываются дожди из рыб, крабов, медуз, но откуда они берутся, как переносятся облаком, не выяснено.

Транспортирование — это тот же перенос, но на значительные расстояния, порядка десятков и сотен километров и больше. Чем тяжелее предмет и меньше площадь его сопротивления, тем на меньшее расстояние он переносится. Невероятно сильные воронки смерчей идут на многие десятки, иногда сотни километров, но тяжелые предметы и предметы среднего веса перенести на такое расстояние они не могут.

Объяснить это можно только кратковременностью, быстрым исчезновением тех мощных потоков воздуха, которые поднимают мосты, вагоны, церкви и т. д. Недолговременны даже и те потоки, которые переносят людей и животных. Длительность их существования, как уже было подсчитано, — немногие секунды.

Мелкие, легкие предметы с большой поверхностью сопротивления транспортируются смерчами на десятки и даже более сотни метров. Рекорд поставила страховая квитанция, которую смерч транспортировал на 120 км, и письмо с чеком — на 136 км. Оба случая, описанные в литературе, требуют проверки, так как возможен перенос не воронкой, а смерчевым облаком. Проверка сравнительно проста: если смерч дошел до того места, где были найдены эти бумажки, то он и транспортировал их, но если воронка исчезла за десятки километров до этого места, то перенос шел в облаке.

23 марта 1917 г. расплывчатый смерч прошел по городу Нью-Олбани, принеся страшные разрушения. Вся гигантская воронка была наполнена обломками, мусором, бумажками, обрывками одежды. Далее воронка и висящее над пей громадное зеленовато-черное грозовое облако двинулись в штат Кентукки. Последний раз воронку наблюдали, когда она прошла только 16 км. По-видимому, она проделала путь еще в 25 км, так как через 40 км от Ныо-Олбани начали падать мелкие предметы, захваченные из города. Землю усыпали обрывки одежды, куски досок, черепица с крыш, обломки мебели и т. д. Среди этого мусора была найдена дверь от кухонного шкафа и стеклянная банка с маринованными огурцами из разрушенного дома, в котором помещалась бакалейная лавка. Осталось неясным, транспортировалось ли все это воронкой или облаком. Вряд ли дверь от кухонного шкафа могла висеть в облаке, перенос же ее воронкой, да еще такой гигантской, вполне возможен. Последние предметы обнаружили на расстоянии 65 км от Нью-Олбани.

Падение мелких предметов из распадающихся воронок наблюдалось неоднократно. Многие из них были унесены на десятки километров. Длина пути смерчей достигает 300–500 км, иногда более. На такие расстояния возможна и транспортировка мелких предметов, однако непосредственные наблюдения отсутствуют.

Небольшие предметы и животные, весом не более нескольких килограммов и размером не более десятков сантиметров, поднимаются на многие сотни и даже тысячи метров в облака и в вихрях облаков переносятся на десятки и сотни километров, как это описано ниже.

Как уже говорилось, смерч — вихревое спиральное образование, являющееся частью грозового облака и свешивающееся из него к земле. Есть вихревые спиральные образования, которые из облака поднимаются вверх; с ними связано образование града необыкновенно крупных размеров. Зная об этом, легко допустить, что такие же вихри находятся внутри него. Мы их почти не видим, но пилоты самолетов с ними знакомы. Чтобы не встретиться с грозовым облаком, пилот делает громадную петлю. Вихри внутри такого облака обладают чрезвычайной скоростью и силой и слишком опасны.

Вот эти-то внутренние вихри и служат мощным агентом переноса и транспортирования громадных масс воды, пыли и мелких предметов. Благодаря им живые медузы могут плыть в облаке десятки километров. Благодаря им вместе с дождем падают живые рыбки, лягушки или крабы.

Что же может транспортироваться спиральными вихрями, находящимися внутри облаков, или, проще говоря, облаками? Ответ таков: облаками транспортируется все, что поднимается в них смерчами или опускается высотными вихрями.

Высотные вихри опускают в материнское грозовое облако только один град и воду. Смерчи поднимают все, по, конечно, с оговоркой: все, что легче 20–30 кг. В пределах этого веса разнообразие поднимаемых и транспортируемых предметов необыкновенно и поразительно. Трудно представить, что может упасть нам на голову из грозового облака.

В наибольшем количестве поднимается вода. На втором месте стоит пыль, на третьем — микроорганизмы, на четвертом — мелкий мусор, а что идет далее, перечислить буквально невозможно. Можно только назвать основные группы: мелкие животные, небольшие остатки растений и различные предметы, кончая кладом старинных серебряных монет.

Смерч, пересекший реку Рейн и сделавший в воде траншею длиной 600 м, шириной 80 м и глубиной 7 м, поднял 336 тыс. т воды. Московский смерч, пересекший в 1904 г. Москву-реку и осушивший ее до дна, поднял 120 тыс. т воды. Смерчи лорейнский, пересекший озеро Эри шириной 40 км, ростовский, ушедший в озеро Неро на несколько километров, всосали до десятков миллионов 80 тонн воды. Величины, конечно, громадные и на первый взгляд невероятные, но они становятся очень маленькими, если сравнить их с весом настоящего тропического ливня. Над Ямайкой за четыре дня выпало 241 см дождя. Вес его оказался около 27 млрд. т. В Северной Индии 17–18 сентября 1880 г. на площади 26 тыс. км^2 выпало 25 см дождя. Его вес составил 6,5 млрд. т. По подсчетам американских метеорологов, дождь, прошедший над юго-восточными штатами Северной Америки в середине августа 1940 г., весил 22,4 млрд. т.

Даже в наших условиях сильные дожди поражают своим весом. 19 июня 1951 г. в Ленинградской области прошел грозовой дождь, его вес оказался 300 млн. т. По сравнению с этим то, что поднимают смерчи, может считаться сущим пустяком.

Для облаков, способных переносить десятки миллиардов тонн воды, дополнительные нагрузки от смерчей незаметны. Даже обычное ленинградское грозовое облако, несущее 300 млн. т дождя, перенесло бы ту воду, которую в него мог поднять смерч, с чрезвычайной легкостью.

Животные, как уже говорилось, транспортируются смерчами довольно часто. Единственное ограничение — это вес. Самое тяжелое животное, упавшее с дождем из грозового облака, — рыба весом 16 кг. Это произошло в Швейцарии в конце 1907 г. Общий вес выпавшей рыбы составил около 12 т. Некоторые были живыми и прыгали по траве луга.

Рыб засосала воронка вместе с водой в озере, находившемся в 20 км от луга. Все 20 км они транспортировались облаком. Воронка распалась значительно раньше. Интересно, что вода с рыбами была поднята со сравнительно небольшой площади. Небольшую площадь они заняли, когда приземлились. Выходит, что и в облаке они летели компактной массой, не рассеиваясь.

В июне 1927 г. под Серпуховом, недалеко от Москвы, смерч прошел над небольшим озером. Он набрал в свой гигантский хобот почти всю воду озерка вместе с рыбами, лягушками и другой живностью. Все это было поднято в облако и путешествовало там несколько километров. На окраине Серпухова засосанное озерко вместе с рыбами упало на землю в виде своеобразного дождя.

В Шотландии после сильного дождя на лугу нашли много мальков форели длиной около 3 см; несколько мальков плавало в ведре, подставленном под водосточную трубу. Мальки могли быть засосаны только в горной речке, в 3 км от луга, где шел дождь. В этот день как раз там прошел смерч. Ливень с сельдью прошел на острове Ула. Масса рыбешек лежала на полях.

Довольно часто идут дожди с лягушками и даже жабами. Самый удивительный из них был описан еще за 200 лет до н. э.: «Лягушек выпало так много, что, когда жители увидели, что во всем, что они варят и жарят и в воде для питья есть лягушки, что нельзя поставить ногу на землю, не раздавив лягушку, они бежали».

В окрестностях Турина, в Северной Италии, дождь содержал массу ночных бабочек — типичных обитателей Сардинии. Для того чтобы из Сардинии попасть в Турин, надо пролететь несколько десятков километров над Средиземным морем, подняться выше Апеннин и пересечь большую часть Италии. Длина всего пути — несколько сот километров. Ночные бабочки могли проделать его только в длительно существовавшем грозовом облаке.

Случаи переноса грозовыми облаками масс небольших животных свидетельствуют об особом способе их миграции.

Растения и их остатки транспортируются грозовым облаком также довольно часто.

В середине лета в Андалусии (Южная Испания) разразилась гроза, пошел сильный дождь и с дождем посыпались многочисленные зерна пшеницы. В это время в самой Андалусии пшеница еще не поспела, да и сорт пшеницы был не испанский. Специалисты установили, что эту пшеницу грозовое облако транспортировало из Северной Африки на расстояние в несколько сот километров.

Наконец, приведем один из самых удивительных даже для смерчей случаев. 17 июня 1940 г. на одну из деревень Горьковской области после душного жаркого дня надвинулось низкое черное облако. Началась гроза, пошел сильный дождь. Мальчишки, увидев бурные потоки воды, устремились на улицу. Вдруг один из них почувствовал легкий удар. На земле блестело что-то круглое. Оказалось, это серебряная монета конца XVI в. Монет собрали около тысячи. Все они были очень тонкие и легкие, толщиной немногим больше листка бумаги. А попали они сюда из клада, неглубоко зарытого в землю. Воронка смерча высосала его из земли, подняла в облако. Пролетев несколько километров, монеты с дождем упали на землю.

Причины транспортирования. Естественно возникает вопрос: а что же поддерживает все поднятое в облако во время переноса в течение иногда нескольких часов, причем поддерживает так, что многие предметы остаются целыми, а люди и животные даже живыми? Ответ может быть лишь один: непрерывные токи воздуха. Эти токи должны быть очень быстрыми, резко ограниченными и не выходить за пределы облака. Такими свойствами могут обладать вихревые движения. Они одни имеют огромную скорость, резкие ограничения, длительное существование и большую подъемную силу.

Важные данные о смерчевых облаках были получены только после применения радиолокаторов. Очень интересна работа Н. И. Попова [1955]. В ней даны очертания облаков — носителей смерчей. Они имеют форму вытянутых овалов длиной около 30–40 км и шириной 10–15 км; высота облака от 3 до 11 км. Соответственно и вихревые образования должны иметь овальные очертания и значительную высоту.

Известно, что нижняя часть кучево-дождевого облака состоит из воды, а верхняя — из ледяных кристаллов. Раз рыбы падают из такого облака живыми, а не морожеными, значит, вихревое образование сосредоточено в нижней части облака. Это подтверждается и тем, что вихревые воронки, характерные для кучево-дождевого облака, всегда отходят в его нижней части.

Как видим, даже качественная сторона транспортировки смерчами и облаками не вполне ясна. Еще менее известна ее количественная характеристика. Если для ураганов и бурь мы знаем величины громадных масс перенесенной пыли, то для смерчей нет ни одного примера значительного накопления каких-либо отложений. Смерчи только нарушают нормальное осадконакопление. В наземных отложениях вдруг появляются морские медузы и рыбы; в степи образуются груды веток и сучьев; на безводной равнине появляются груды лягушек и рыб; среди тонкозернистых отложений появляются обломки пород резко отличных размеров. Смерч — это типичный «нарушитель общественного порядка».

Площади развития смерчей громадны, повторяются смерчи часто, но изменения осадконакопления, которые ими вызываются, настолько необыкновенны, что мы их не замечаем. Если мы среди песчаников и глин без всякой фауны встретим отпечатки медуз и скелеты морских рыб, то, конечно, отнесем их к морским отложениям. На самом же деле эти пески и глины континентальные, а одиночные находки медуз, рыб и раковин морских животных — результат деятельности смерчей.

Струи воздуха представляют основную, важнейшую составную часть ураганов, а также бурь и смерчей. Тело всех трех типов образований не является однородным, единым; наоборот, оно состоит из громадного количества весьма разнообразных струй, потоков воздуха (систем). Смена струй и создает то, что мы называем порывами ветра.

Струи воздуха, слагающие ураганы, а также бури и смерчи, различаются по протяженности (длительности), ширине (распространению), форме поперечного сечения, Наиболее полно они изучены у ураганов по результатам радарных наблюдений и снимков со спутников и специальных самолетов.

Протяженность струй может измеряться многими десятками и сотнями километров. Несмотря на это, длительность существования их незначительна — секунды, десятки секунд, минуты и редко десятки минут и больше. Это объясняется громадной скоростью движения, у смерчей нередко сверхзвуковой, у ураганов достигающей сотен километров в час. По-видимому, протяженность некоторых струй, длящихся секунды, сравнительно небольшая.

Размеры и форма поперечного сечения струй известны еще меньше. Радарные наблюдения и фотоснимки дают общее представление о ширине. Форма же устанавливается весьма приблизительно по форме площадей разрушения. Она исключительно разнообразна; крайностями являются плащевые и лучевые струи. У первых ширина и толщина резко отличаются друг от друга, как у листа бумаги. У вторых они почти одинаковы и невелики, как у тонкого луча. Преобладают промежуточные формы средних размеров с почти одинаковыми шириной и толщиной.

Струйчатое строение ураганов, а также бурь и смерчей служит причиной чрезвычайного многообразия разрушений и перемещений, связанных с ними. В одних местах короткие, узкие, необычайно быстрые струи поднимают тяжелые предметы и переносят их на десятки, реже сотни метров. В других равномерные, сравнительно небольшие разрушения прослеживаются без перерывов на десятки километров.

Судами, попадавшими в ураганы, многократно отмечались отдельные порывы ветра необыкновенной силы, но обычно непродолжительные; отмечались и такие же кратковременные затишья, когда струи воздуха резко ослабевали.

Можно только еще раз повторить, что неоднородность, порывистость ветров, слагающих ураганы, — их основная особенность.

Выше уже было отмечено, что все вихревые образования-ураганы, бури и смерчи — неоднородны и состоят из большого числа самых разнообразных струй воздуха. У смерчей они отличаются небольшими размерами, высокой скоростью и резким ограничением. Эти особенности наиболее типичны для плотных смерчей, у расплывчатых они приближаются к аналогичным особенностям шквальных бурь.

Эти три особенности освещены в литературе и рассмотрены выше. Но есть четвертая, не менее удивительная, в литературе еще не упоминавшаяся. Ее можно назвать компактностью. Компактность вихревых струй наблюдается не только в воронке, но и в материнском облаке, где они существуют довольно длительное время. Непосредственных наблюдений компактности и тем более ее измерений пока нет. О ее существовании и свойствах можно судить только по объектам, переносимым компактными струями воздуха. Такие объекты многочисленны, разнообразны и иногда необычны.

В этом отношении выделяется клад серебряных монет XVI в. в Горьковской области. Струя воздуха в воронке смерча высосала монеты из горшка, в котором они лежали, подняла в воздух на несколько сот метров, перешла в смерчевое облако и в облаке несла несколько километров. В течение всего пути монеты двигались компактной массой и такой же компактной массой упали из облака на землю, когда струя, несшая их, прекратила свое существование. Казалось бы, в таком длительном и сложном пути монеты должны рассеяться в воздухе и падать поодиночке. Как видим, ничего подобного не случилось.

Не менее наглядны случаи компактного переноса сена, наблюдавшиеся у нас и в Англии. 2 сентября 1945 г. к северу от Москвы у деревни Хомутово смерч поднял скирды сена. Через некоторое время компактной массой они упали из облака в 3 км в стороне пути смерча, ширина которого не превышала 300 м. В 1892 г. в южной Англии смерч подхватил большое количество сена. Оно выпало из облака в 5 км севернее опять в виде компактной массы вместе с дождем.

Сухие травинки, образующие сено, легкоподвижны. Казалось бы, вихревая струя большой скорости должна разметать их в разные стороны. На самом деле травинки лежали на земле плотной массой, плотной массой поднялись в облако, пролетели 5 км и такой же плотной массой упали на землю, как будто сено уложили на повозку. Такой своеобразной повозкой была компактная вихревая струя воздуха.

Уже упоминалось, что в Северной Африке, в Тетуане, смерч поднял довольно много сухих пшеничных зерен. Струя воздуха вместо того, чтобы бесследно рассеять зерна, аккуратно перенесла их над Средиземным морем и опустила в дожде в Испании, в Андалусии.

Последний пример — это дождь из грубого песка и мелких обломков. Площадь, на которой он шел, была измерена. Ее поперечник около 1 км. Нет сомнения, что песок и обломки были засосаны приблизительно с такой же площади или немного меньшей. В этом случае шел перенос довольно тяжелых и небольших объектов, которые весь путь летели компактной массой.

Анализ приведенных выше и многих других примеров, им аналогичных, свидетельствует о существовании компактных вихревых струй, передвигающихся на несколько, а иногда и на десятки километров. Такие струи, зарождаясь в воронке смерча, переходят в материнское вихревое облако и вращаются в нем довольно продолжительное время — около часа, возможно, и больше.

В воронке смерча компактные вихревые струи приобретают очень большую скорость, близкую к сверхзвуковой. Это служит причиной их резкого ограничения, сохранения целостности и большой транспортирующей силы. Для самолета такие струи со всеми предметами, в них заключенными, и в первую очередь с водой, безусловно, представляют особую опасность.

Интересно, что изучавшие смерч метеорологи не обратили внимания на компактные вихревые струи. Указания на них в литературе отсутствуют, а эти струи представляют интерес. Они способны на километры перенести хрупкие вещи и опустить их на землю неповрежденными. Уже говорилось о кухонном шкафе с посудой, пролетевшем несколько сот метров и опустившемся на землю так плавно, что посуда не разбилась. Описаны случаи переноса зеркал на несколько километров и оставшихся целыми. Корзина с книгами весом 25 кг перенеслась на 3 км, застряла в ветвях дерева_2 но книги не пострадали. Неповрежденными оказались и горшки с цветами, найденные далеко от домов, на окнах которых они стояли.

Если бы смерч представлял однородную массу воздуха, все эти случаи были бы невозможны.

ВЕТЕР И ГЕОЛОГИЯ

Выше много говорилось о способности смерча переносить морских и пресноводных животных на сушу, песок и соль в такие места, где они обычным путем не должны накапливаться. Все это попадает в осадок. Осадок перекрывается новыми отложениями, захороняется и становится геологическим образованием. Потом геологи смотрят на него, недоумевают: как такое сочетание могло получиться, а подчас и делают ошибочные выводы.

Результаты воздействия смерчей на осадки обычно бывает трудно отличить от воздействия ураганов и бурь, которые оставляют более яркие следы. Поэтому рассмотрим геологическую деятельность ветра в целом, которая почти исключительно связана с осадконакоплением. Иногда она выражена в ничтожной примеси эолового материала, но нередки случаи, когда эоловый материал слагает громадные толщи песков или лёссовые покровы, определяющие жизнь целых пародов.

Часто соль, приносимая ветрами, устанавливается в осадке тончайшими химическими анализами, но бывает и так, что эоловая соль образует довольно крупные месторождения. Однако важнее даже не количественная сторона, а планетарная распространенность действия ветра.

Это явление, как правило, недооценивается геологами, а то и просто забывается. В своих объяснениях они прибегают обычно к помощи моря и тектоники: чуть что-нибудь новое — сразу говорят о морских отложениях и тектонических движениях. В природе же мы очень часто имеем дело с континентальными отложениями, содержащими морскую фауну, принесенную ветрами. Перерывы в отложениях, морские трансгрессии возникают не всегда благодаря тектоническим движениям, а вследствие поднятия и опускания уровня моря во время ураганов и бурь. Нельзя забывать, что такие поднятия иногда достигают огромных размеров — 20 и даже 40 м. Найдя в разрезе соленосную или гипсоносную пачку, геологи нередко устанавливают аридный климат. На самом же деле это соль или гипс, принесенные пыльными бурями за сотни и тысячи километров.

Геологическая деятельность ураганов, бурь и ветров выражается в разрушении, переносе продуктов разрушения и образовании новых отложений.

Передвижение ветром — это могучая сила. На первый взгляд это положение кажется парадоксальным или просто неверным. Как может нежное дуновение ветерка определять образование большинства осадков? Ответ прост: во-первых, нежное дуновение действительно малосущественно, но ужасающие ураганы, бури и смерчи — это страшная сила. Во-вторых, действие ветра связано не только с чистым воздухом, но и с воздухом, несущим различные примеси и в первую очередь воду. Ветер, действующий с водой, — это тоже огромная сила.

Передвижение тел зависит от давления на них, а давление определяется двумя условиями: скоростью движения и удельным весом движущейся среды. Удельный вес чистого воздуха невелик, поэтому давление, производимое им, становится значительным только при очень больших скоростях. Если воздух содержит пыль или воду особенно в больших количествах, удельный вес его резко возрастает. Так же резко увеличивается и давление — иногда в десятки раз. Фактически все передвижение производится загрязненным воздухом, с большей или меньшей примесью различных частиц.

Среди последних наиболее важны два компонента: водяные и минеральные частицы. По количеству и распространению резко преобладают жидкие частицы. Так же часто и почти повсеместно встречаются твердые частицы, но их гораздо меньше. Классическими примерами воздуха, загрязненного твердыми частицами, являются пыльные и песчаные бури, мгла и дым. Наполнение воздуха водяными частицами вызывает образование облаков, максимальное содержание воды в кучево-дождевых.

В ураганах, бурях, смерчах и других вертикальных и горизонтальных вихрях воды настолько много, что иногда трудно сказать, чего в них больше — воды или воздуха, особенно по весу. Рыбы переносятся смерчевыми облаками на десятки километров и остаются живыми в течение многих десятков минут; они живут, конечно, в воде: в одном воздухе они давно бы задохнулись.

Страшная разрушительная деятельность ураганов и смерчей, перед которыми не могут устоять даже каменные стены, объясняется тем, что в давлении принимает участие не только воздух, но и вода, иногда в громадных количествах.

Нередко пыльные бури сдирают слой почвы толщиной в несколько сантиметров. Это сдирание производится в основном не воздухом, а теми песчаными и пылеватыми частицами, которыми он насыщен.

Итак, ветер — это перенос не чистого воздуха, а смеси газообразных, жидких и твердых частиц. Обычно преобладает воздух, но иногда, например в местах потоковых ливней, пальма первенства принадлежит воде. Во время особо сильных песчаных бурь количество песчинок и пылинок в воздухе настолько велико, что людям и животным, застигнутым бурей, становится тяжело дышать.

Очень важной работой, производимой совместно ветром и водой, является деятельность волн — абразия.

Передвижение больших предметов определяется в первую очередь их поверхностью сопротивления и во вторую — их весом. Ветер может поднять мост весом более 100 т и плавно опустить его в воду, но он не может поднять небольшой круглый камень.

В описаниях ураганов и смерчей нередки случаи, когда тяжелые предметы переносятся на сравнительно небольшие расстояния, если они обладают большой поверхностью сопротивления ветру. Примеры черепиц и их обломков, летающих по воздуху, многочисленны, но нет указаний на кирпичи, поднятые с земли.

Уникален случай, когда ураган Газель перенес с острова Гаити на побережье Северной Америки (на расстояние 1500 км) тяжелый деревянный бокал, зеленые кокосовые орехи и тяжелые раковины.

В пустынях самые сильные пыльные и песчаные бури не в состоянии передвигать сколько-нибудь значительные количества щебня. Передвижение песка сейчас хорошо изучено; есть несколько систем пескоуловителей, но нет ни одного щебнеуловителя. Путешественники, попадавшие в песчаные бури, описывают уколы от летящих крупных песчинок, но ни один из них не говорит об ударах летящим щебнем. Тем не менее случаи передвижения щебня и отдельных обломков существуют и среди масс эолового песка встречаются небольшие тонкие линзы грубообломочного материала. Чаще всего они лежат в понижениях между буграми эоловых песков.

Своеобразной формой концентрации щебневого материала является поверхность щебнево-глинистой пустыни. Концентрация щебня возникает не благодаря его передвижению, а благодаря уносу ветром всего более мелкого песчаного и пылеватого материала.

За последние десятилетия передвижение песка изучалось не раз, ему посвящены десятки работ. Удалось развеять массу мифов, но многое еще неясно. Исчезли легенды о песчаных бурях, о невероятных стенах песка, надвигающихся на путешественников. Оказалось, что песчаные бури на самом деле пыльные и что ужасающие стены песка состоят из пыли. Развенчан миф о громадных количествах песка, уносимого из Сахары в Атлантику и через Средиземное море в Европу. Весь этот песок тоже оказался пылью. Установлено, что песчинки кварца, полевых шпатов и других минералов обладают ничтожной поверхностью сопротивления и почти не могут лететь в воздухе. Основная форма передвижения — скачки больших или меньших размеров.

Только пластинки слюды легко подхватываются ветром и летят на большие расстояния вместе с пылью. Пластинки слюды очень часто концентрируются на поверхности напластования и на поверхностях перерыва. Перенос их нередко вызывал споры. Сейчас можно с полной определенностью сказать, что они принесены ветром.

Передвижение песчинок скачками вызывает ряд особенностей их распространения. Кроме сильного ветра, должен быть твердый грунт, от которого песчинки могли бы отскакивать. Таким грунтом обычно бывают другие песчинки, поэтому песок часто распределяется сплошными, резко ограниченными массивами.

Любая глинистая, илистая или болотистая почва служит преградой для движения песка, пока он постепенно не перекрывает ее. Водная преграда задерживает песок, и он концентрируется у ее берега. Береговые дюны образуются не только ветром, дующим с моря, но и с суши. Ветер с моря уносит песок с пляжа, а ветер с суши снова приносит его на пляж. Скачки песчинок даже во время бурь не превышают нескольких метров, поэтому и прыгать в море или большую реку дальше этого расстояния они не могут.

Надо сказать, что влияние скачкообразного передвижения песчинок на форму и распределение песчаных массивов пока еще недостаточно изучено. Все наши прежние построения основаны на предположении, что песок летит в воздухе, а этого не бывает — он только прыгает. Основная загадка — постоянство границ больших песчаных массивов. Они почти не изменяются за сотни лет.

Песчинки средних размеров прыгают на несколько метров, пыль средних размеров свободно летит на десятки и сотни километров. Особый интерес представляет передвижение частиц промежуточных размеров, которые меньше частиц песка средних размеров и больше частиц пыли средних размеров. Обычно их называют алевритом.

Точных, опытных наблюдений за передвижением этих частиц нет. Они или тонут в массе песка, или летят вместе с пылью. Теоретически они должны прыгать, как песчинки, по прыжки их будут гораздо больших размеров — в десятки, сотни, а может быть, и в тысячи метров. Начало и конец прыжка у них будут такие же, как у песка. В средней же части они будут лететь, как пыль. Возможно, что в это время они и будут образовывать то, что путешественники и моряки в Атлантике называют летящим песком, песчаной бурей.

Пыльные бури представляют собой грозное явление, нередко приносящее громадные убытки народному хозяйству. Они хорошо изучены. Подсчитано даже количество переносимого материала: оно достигает нескольких десятков кубических километров для одной бури, длящейся несколько дней.

Значительно менее изучен перенос пыли пыльными вихрями и смерчами. Каждое из этих образований, даже крупных размеров, переносит небольшие количества пыли, поэтому на них не обращают особого внимания. В течение длительного времени они повторяются тысячи, а может быть, и миллионы раз. Соответственно количество переносимой ими пыли также велико.

Особое значение перенос пыли бурями и вихрями имеет в образовании озерных и болотных отложений, и в частности угленосных и соленосных толщ.

В угленосных толщах примесь к углям алевритового и глинистого материала и образование прослоев алевритов и глии обычно объясняют деятельностью рек. Чаще всего это неверно. Громадные болота, места образования углей располагаются в обширных низинах и сплошь зарастают густым растительным покровом. Реки или обходят такие низины, или пересекают их, не затрагивая растительных массивов, или исчезают у их окраины. В большую, центральную часть этих массивов материал, приносимый реками, не проникает. Пыль и глинистые частицы приносятся туда только ветром, и в частности пыльными бурями и вихрями.

Еще более значителен принос тонкозернистого материала в горько-соленые озера, как правило встречающиеся в аридных областях, В этих областях реки или отсутствуют, или пересыхают. Весь обломочный материал приносится бурями и вихрями. Он слагает пачки и прослои глин и алевритов, а иногда тонкозернистых песчаников, чередующихся с прослоями чистых солей.

В периоды ослабления и прекращения ветров отлагаются частые соли. Как только начинаются бури, озера заносятся пылью и глиной — отлагаются алевриты и глины. Периодическое повторение бурь и затишья является причиной ритмической слоистости, столь характерной для озерных отложений.

Пыль переносится в воздухе на тысячи километров, но все же ее передвижение ограничено путями ураганов и бурь. Мгла, состоящая из тончайших глинистых частиц, находится в воздухе во взвешенном состоянии, и размеры и пути ее передвижения не ограничены. Ее распространение планетарно.

Абсолютное весовое количество глинистых частиц во мгле ничтожно, но принос их неограничен и запасы неисчерпаемы. Накапливаясь в течение длительного времени, мгла может дать вполне осязаемый осадок. Этот осадок особенно важен там, где другие источники терригенного материала отсутствуют. К таким областям в первую очередь относятся поверхности морей и океанов, удаленные от берегов. В сложении осадков этих областей глинистые частицы мглы принимают заметное участие. Отмечалось оно для красной глубоководной глины и других абиссальных осадков — глобигеринового, диатомового и синего илов.

Участие мглы в образовании глинистых осадков больших озер и болот несомненно, а иногда может играть ведущую роль. В нормальных же осадках мгла рассеивается среди других компонентов. Она заметна только тогда, когда эти компоненты отсутствуют или представлены в ничтожных количествах.

Интересной разновидностью пыли является красная пыль, выносимая ветрами из Африки и выпадающая перед Альпами, а зачастую и севернее их. К. Г. Эренберг [Erenberg, 1849] показал, что она состоит из красной глинистой массы, мельчайших частиц кварца и преимущественно пресноводных микроорганизмов. Эта пыль окрашивает дождь и снег, сильно действуя на воображение людей. В прошлом подобные дожди называли «кровавыми». Два указания имеются в «Илиаде» Гомера. Многочисленные описания ураганов и сопровождавших их «кровавых» дождей содержатся в творениях римских писателей начиная с 461 г. до н. э. Еще более фантастические описания относятся к средним векам. Рассказы о «кровавых» дождях XVII и XVIII вв. становятся более реалистичными. Все эти явления фиксировались главным образом в Западной и Центральной Европе, в Южной Англии, во Франции, Италии, Албании, а также в Сирии и Иране.

Широкое площадное распространение однотипных красных осадков, содержащих одинаковую микрофауну, пусть даже в виде тончайших прослойков, могло сыграть огромную роль для корреляции геологических разрезов, но, к сожалению, эта красная пыль быстро смывалась дождями и уловить ее в разрезах пока не удается. Большее геологическое значение имеют споры и пыльца растений, переносимых ветром на огромные расстояния. Размеры их обычно равны десяткам микрон, но транспортируются они лучше, чем минеральные частицы такого же размера, так как имеют меньший удельный вес, чем кварц и глина.

В монографии Д. Эрдтмана [Erdtman, 1943] описываются наблюдения, производившиеся на палубе парохода, шедшего из Дании в Нью-Йорк. Споры и пыльца садились все время, в трех случаях образуя типичные споровые дожди. Определение состава спор и пыльцы показало размеры переноса: обычно несколько сот километров, в двух случаях 650 и около 1500 км.

Изучение торфа на Фарерских островах показало наличие спор растений, растущих в Норвегии (580 км), Шотландии (420 км) и Исландии (430 км). Торф Гренландии заключает споры деревьев, преобладающих в Лабрадоре (1000 км и более).

По сути говоря, все эти наблюдения излишни. Пере-нос пыли на расстояния в несколько тысяч километров — факт бесспорный и доказанный. Споры и пыльца обладают аэрозольной крупностью, значительно меньшей, чем обычные минеральные частицы пыли.

Пути вест-индских ураганов показывают, что африканские споры и пыльца свободно переносятся в Центральную и Северную Америку, а американские формы транспортируются в Южную и Северную Европу. Указание Эренберга о нахождении южноамериканских микроорганизмов в красной пыли, осаждающейся в Европе, может быть вполне правильным.

Определения диатомей и данные о их распространении, приведенные в работах Эренберга, были просмотрены с точки зрения современной науки специалистом по диатомеям. Он считает, что в основном определения и Ma-, териал о распространении, данные Эренбергом, подтвержу даются современными исследованиями. Большинство диатомей — космополитные пресноводные формы или формы, присущие Европе. Сравнительно мало морских форм. Для большинства форм, считавшихся Эренбергом южноамериканскими, сейчас доказано космополитное распространение, но все же три вида и в настоящее время остаются южноамериканскими.

Загадочен состав фораминифер в красной ураганной пыли. Он необыкновенно однообразен и резко отличается от состава фораминифер как в верхнемеловых известняках Сахары, так и в песках пляжа Северной Африки. Более или менее часто встречаются только две группы: формы, близкие к Rotalia, и формы, близкие к Textularia.

Таким составом обладают только фораминиферы, живущие в подземных водах Сахары и Каракумов. Нахождение их в песках и пыли Северной Сахары вполне естественно и неизбежно. Это еще более подтверждает вывод, что основным источником пыли, несомой из Африки в Европу, являются пресноводные, солоноватоводные и наземные голоценовые отложения обширных пустынных равнин Северной Африки. Они постоянно и непрерывно выдуваются ветром и дают неисчерпаемые количества пыли, переносимой в Европу на больших высотах.

Мы знаем эоловые отложения, в основном состоящие из терригенного, карбонатного, галогенного, кремнистого и органогенного материала, но мы не знаем отложений, которые в основном состояли бы из целых организмов, перенесенных ветром. Если можно так выразиться, «эоловые» организмы всегда встречаются в ограниченном количестве в виде примеси ко всем типам эоловых отложений. Они не являются породообразующим материалом. Очень редко количество их значительно, например в диатомовой пыли.

Перенос смерчами организмов уже освещался ранее, поэтому сейчас можно ограничиться лишь краткой сводкой.

Случаи переноса крупных животных — слонов, китов, больших рыб — неизвестны. Теоретически они возможны, но в пределах немногих метров.

Животные средних размеров (лошади, коровы, буйволы), а также люди поднимаются на метры и даже немногие десятки метров и переносятся на сотни метров, изредка на 2–3 км. В 1904 г. во время смерча под Москвой мальчик пролетел около 5 км.

Небольшие животные — куры, собаки, кошки — особого внимания не привлекают, и их полеты регистрируются редко. Известно, что они легко переносятся на несколько километров, возможно на 10–20 км.

Своеобразен и интересен перенос животных, могущих летать (птиц и насекомых), во внутренней полости урагана. Расстояние определяется длительностью способности птицы или насекомого поддерживать себя в воздухе. Туча саранчи из Африки опустилась на судно, попавшее в «глаз бури» и находившееся в 2000 км от берега. Сотни стрекоз были перенесены более чем на 1000 км. Аналогичные данные — порядка тысяч километров — приводятся и для птиц. Вместе с птицами и насекомыми переносятся и другие организмы, в частности микроорганизмы, способные долгое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии.

Перенос всегда идет в одном направлении, с юга на север, точнее, от экватора к полюсам по более или менее сложной кривой, соответствующей пути урагана. Для характеристики миграции направленность переноса имеет существенное значение.

Маленькие животные, размером не более 15–20 см и весом до 2–3 кг, переносятся легко и на расстояния от нескольких десятков километров до немногих сот километров. Своеобразен перенос их смерчевыми облаками. Зарегистрированы переносы до 100–150 км, но возможен перенос и на 500 км и несколько больше, поскольку некоторые смерчи и смерчевые облака проходят эти расстояния.

Перенос отдельных животных и небольших их групп обычно остается незамеченным. Отмечаются, да и то не всегда, только массовые переносы, заканчивающиеся дождями с рыбами, лягушками, крабами, медузами, крысами. Такие дожди отнюдь не являются редкостью, а в геологических масштабах они представляют обычные, часто повторяющиеся явления.

Нет сомнения, что ураганы с их гигантскими невообразимыми облачными вихрями и даже сильные бури и штормы переносят маленьких животных на многие сотни и даже тысячи километров. Когда мы находим остатки животных в отложениях, в которых им не полагается находиться, например морские раковины в наземных отложениях, мы с недоумением пожимаем плечами. На самом же деле это остатки животных, перенесенные вихрями в ураганах, смерчах и смерчевых облаках.

С растениями происходит то же, что и с животными. Благодаря большей поверхности сопротивления они поднимаются легче и переносятся дальше, но падение их почти никогда не замечается. Известен лишь один дождь с ветками.

Несмотря на частую повторяемость, перенос макроорганизмов в мировом масштабе редок и не нарушает общей картины их распределения. Такие переносы представляют исключения, но не общее правило. Совершенно иное наблюдается в отношении микроорганизмов. Их перенос ветрами уже не исключение, а общее правило, имеющее большое значение.

По всей поверхности земного шара морские микроорганизмы летят в глубь континентов на сотни и тысячи километров. Пресноводных диатомей находят в середине Атлантического океана. Перенос идет везде, и различие заключается только в количестве и дальности переноса. В средних широтах, особенно в областях путей ураганов и смерчей, поражают количество переносимых микроорганизмов и длительность переноса.

Без преувеличения можно сказать, что в таких областях нахождение микроорганизмов в любых количествах не может служить для целей палеогеографии. Морские формы будут находиться в континентальных отложениях, пресноводные и наземные — в морских. Сообщества смешанного состава будут обычны.

В распределении эоловых микроорганизмов наблюдается существенная особенность — неравномерная концентрация. В одних прослоях они редки, в других встречаются в больших количествах. Это объясняется периодичностью сильных ветров, несущих массы микроорганизмов. Во время ураганов, бурь и смерчей образующиеся прослойки будут переполнены эоловыми микроорганизмами. Во время затиший последние редки или отсутствуют.

Ритмичность осадконакопления сопровождается ритмичностью появления животных и растений, переносимых ветрами.

Особенности эоловых отложений следующие:

1) резкое преобладание тонкозернистого материала с частицами не более 1 мм. Сравнительная редкость частиц от 1 до 10 мм и отсутствие обломков, крупных валунов и глыб. Последние изредка могут вноситься в эоловый материал путем обвалов, оползней и выветривания, а во время очень сильных ураганов — путем перекатывания;

2) резкое преобладание терригенного материала. Карбонаты и соли встречаются в подчиненном количестве, во вторичном залегании, в результате выдувания водных осадков. Кремнистые частицы очень редки и состоят из продуктов выдувания кремнистых пород и кремневых скелетных образований, преимущественно диатомей;

3) слоистость неясная, неправильная, косая, быстро меняющаяся, часто отсутствует или представлена тонкими горизонтальными прослойками, разделяющими неслоистую толщу на отдельные пачки. Прослои, прослеживающиеся на больших площадях, редки и весьма небольшой мощности. Они образуются только во время самых сильных ураганов и бурь;

4) ритмическое строение неясное и недостаточно изученное. Периодическое повторение ураганов и бурь, казалось бы, должно вызывать ритмическое строение их отложений. Однако в наиболее распространенных отложениях — эоловых песках и лёссе — ритмическое строение неясное, плохо выраженное, нарушенное.

На больших аллювиальных равнинах тонкозернистый материал, приносимый ураганом, немедленно перерабатывается текущими водами, в первую очередь дождевыми.

Все же возможность эолового происхождения некоторых тонкозернистых, ритмически построенных немых толщ не исключена.

Транспортирование ветром и водой. Общепринято считать, что абразия — это разрушение берегов суши морскими волнами, прибоем. Поэтому абразию рассматривают как одну из форм деятельности моря. Формально это правильно, но по существу неточно.

Море само по себе никакой абразии не производит и не может производить. Достаточно прийти на берег моря во время полного штиля, чтобы убедиться в этом. Для абразии нужны волны, а волны создает ветер. Чем сильнее ветер, тем больше абразия; наибольшей силы она достигает во время страшнейших ураганов. Абразия — совместное действие двух элементов земной поверхности: воды и ветра. При рассмотрении деятельности ураганов и бурь включение в нее абразии необходимо. Обычно об этом забывают.

Разрушительная деятельность гигантских ураганных и штормовых волн велика. Самые твердые утесы не могут устоять перед ней. Метр за метром они подмываются, падают в море, раздробляются и уносятся в виде гальки, песка и ила.

Это все происходит на наших глазах, но если мы обратимся к геологической истории длительностью в миллионы лет, то метры разрушения становятся километрами, а затем сотнями и даже тысячами километров. Возникают поразительные явления, которые мы называем трансгрессиями моря, великими уравнителями суши. Значение их трудно переоценить.

Абразия и связанная с ней аккумуляция детально описаны в известной монографии В. П. Зенковича «Основы учения о развитии морских берегов» [1962]. Он пишет, что в процессе абразии берег подвергается ударам прибойных волн огромной силы, поэтому нередко размывы и разрушения клифов (крутых берегов) оказываются катастрофическими. Общеизвестны громадные разрушения портовых сооружений и набережных, которые волны производят во время прибоя. Многочисленные примеры этого рода можно найти во всех сводках по океанографии и геоморфологии.

Значительно реже описываются катастрофические разрушения естественных крутых и протяженных берегов во время сильных штормов, хотя они обычны на любом крутом берегу, подвергающемуся воздействию волн. Однако главное значение в абразии берегов имеют не эти катастрофические случаи, а непрерывное раздробление и стачивание коренных пород, которые волны любых размеров вместе с галькой производят у берега изо дня в день, из года в год.

Подобная сравнительная оценка деятельности штормовых и обычных волн требует проверки. Нет сомнения, что общая сумма разрушений, производимых бурями, больше суммы разрушений от обычных ветров. Штормы повторяются сравнительно часто.

Исключительно важные разрушения старых берегов и образование новых, аккумулятивных, описаны Зенковичем с большой полнотой и детальностью.

Все мы знаем Прикаспийскую низменность. Однообразная, желтовато-серая, гладкая, как стол, равнина простирается на сотни и тысячи километров. Скорый поезд идет по ней долгие часы, и все время перед глазами степь. Совсем недавно, десятки тысяч лет назад, здесь простиралось безбрежное синее море — древний Каспий. Его волны, бушевавшие на нем бури и создали великую равнину.

Прикаспийская равнина переходит без перерыва в еще большие пространства, занятые сейчас пустынями Каракумы и Кызылкумы. Изучение отложений, слагающих их основание, показало, что оно состоит из осадков морей, сравнительно недавно занимавших эти равнины.

Плоское дно моря сменилось обширными аллювиальными равнинами. На них тот же ветер, который гнал волны моря, образовал волны песков, барханы, громаднейшие песчаные массивы. Древняя неровная суша с хорошо развитым рельефом была срезана трансгрессией моря, абразивной деятельностью его волн.

Общее поднятие сменило море сушей, уже абрадированной равниной. Громадные реки пересекали ее поверхность. Русла их непрерывно меняли свое положение, меандрируя по поверхности равнин. Реки приносили и отлагали громадные количества рыхлых тонкозернистых песчано-пылеватых осадков, довольно равномерно распределяя их по всей поверхности равнин. Обилие осадков вызывало появление богатого растительного покрова. Поэтому деятельность ураганов и бурь была сравнительно слабой. Они образовывали небольшие скопления речных дюн и обогащали почвы пылеватым материалом.

Наступила третья, современная, эпоха. Благодаря окраинным тектоническим движениям вся область пустынь превратилась в обширнейшую бессточную впадину с базисами эрозии в Каспийском и Аральском морях, Балхаше и Алаколе. Осадки резко уменьшились, и вся впадина превратилась в пустыню, по окраинам — в полупустыню. Пыльные бури стали основным фактором переноса осадков, сменив морские волны и равнинные реки.

В первую эпоху преобладала вода — море, во вторую тоже вода — реки, но уже ветер начал играть существенную роль в переносе осадков. В третью эпоху значение воды — больших рек — стало минимальным и на первое место выдвинулись бури и ураганы.

Буквально такая же последовательность отмечена в Сахаре. И там центральная часть абрадирована морем, остатки фауны которого и сейчас живут в подземных солоноватых водах, циркулирующих в песках. Море сменилось цветущей аллювиальной равниной, на которой появились первые селения и города. Около 2000 лет назад эта равнина высохла, реки исчезли, кроме Нигера, и возникла современная пустыня.

Трудно восстановить историю воздушных потоков, циркулирующих в течение этих трех эпох» Они достигали значительной силы в первую, морскую, эпоху, возможно, ослабли во вторую, дождливую, и снова начали свирепствовать в третью, пустынную эпоху. Пока еще нет науки «историческая метеорология», но нет сомнения, что она скоро будет и, скорее всего, как часть палеогеографии.

В краткой, но содержательной и интересной работе профессора географии Кембриджского университета Дж. Стирса [Steers, 1966] описываются основные типы берегов Англии и Уэльса. Анализируя условия их образования, он выделяет два типа берегов — обрывистые и низменные. В первом преобладает разрушение, во втором — накопление. Последний тип более распространен, и в настоящее время площадь Великобритании постепенно увеличивается.

Влияние штормов и ураганов Стирс специально не рассматривает, но в ряде мест подчеркивает громадное значение волн, создаваемых сильными штормами. Кроме волн, сильные штормы образуют местные кратковременные течения. Эти течения, исключительно большой силы, важны для переноса и перераспределения мелкозернистых песчаных и глинистых отложений, особенно вдоль низменных берегов.

Штормовые волны у берегов Англии достигают колоссальной высоты (12 м), длины и силы. У обрывистых берегов они перекрывают пляж, достигают подножия обрывов и разрушают их. В качестве примера можно привести высокие обрывы вдоль южного берега Англии, сложенные массивами белого мела.

Подчеркивая, что берег моря постоянно и непрерывно изменяется, Стирс пишет: «В спокойную погоду эти изменения незначительны, но шторм перемывает весь берег, а иногда совсем уносит и песок, и гальку… Тогда обнажается основание, на котором они лежали, платформа, образованная эрозией».

Абразия свойственна, конечно, не только берегам Англии. Она наблюдается вдоль всех обрывистых берегов, там, где образуется зона пляжа.

Абразия обрывистых берегов с зоной пляжа — один из примеров, бесспорно показывающих ошибочность мнения о том, что основные разрушения берега производятся небольшими волнами, которые действуют медленно, но в течение длительного срока. В данном случае сколько бы они ни действовали, никакой абразии произвести они не могут.

Нельзя, конечно, отрицать наличие абразии небольшими волнами там, где обрывы прямо уходят в море и пляж отсутствует, но и в этих, более редких случаях неясно, что важнее и значительнее — длительное и медленное действие небольших волн или катастрофическое воздействие штормовых гигантов. Есть все основания считать, что последнее.

Переходя к низменным берегам, Стирс отмечает, что и здесь громадные штормовые волны производят такие изменения, которые недоступны для обычного прибоя, сколько бы оп ни действовал. Особенно велики эти изменения у баров, перемычек, обособляющих лагуны и береговые болота от открытого моря. Даже знаменитая галечная перемычка Чезил-бенк, совершенно недоступная для обычного прибоя, перекрывается штормовыми волнами, и морская вода с морской фауной прорывается в береговые болота на громадных площадях.

Эти прорывы интересны тем, что они создают своеобразную смену солоноватоводных отложений отложениями с морской фауной. Подобная смена представляет типичную трансгрессию, правда ограниченных размеров. Эту трансгрессию можно назвать эолово-морской. В ископаемом состоянии она отличается от настоящей трансгрессии только небольшой площадью распространения и небольшой мощностью осадков.

Не менее важно явление, отмеченное Стирсом и пока еще не получившее должного внимания. Штормовые ветры с их необыкновенной скоростью создают не только гигантские волны, но и не менее удивительные береговые течения. Они обладают ограниченным распространением, соответствующим ширине зоны действия шторма. Штормовые течения кратковременны и исчезают после прекращения шторма. Сила и скорость их громадны: они переносят вдоль берега колоссальные количества ила, песка и гальки. Штормовые течения тесно связаны с движениями воды, сопровождающими штормовые волны, но часто имеют другое, иногда перпендикулярное направление.

Штормовые течения не изучены, и даже самое существование их доказывается лишь исключительно большими перемещениями рыхлых осадков, которые происходят во время штормов и ураганов. Нередко эти перемещения настолько значительны, что карты береговой полосы, особенно батиметрические, показывающие глубины, становятся неверными. Их составляют заново.

Стирс пишет: «Проходящая волна часто поднимает песок вверх с морского дна. Если в это время существует течение вдоль берега, то часть этого песка будет перенесена в сторону. В тихую погоду этот перенос незначителен, но при сильном ветре и особенно при буре и больших волнах большое количество песка, возможно и более грубого материала, поднимается вверх и переносится вбок течениями. Таким путем могут быть передвинуты невероятные количества материала».

В своих работах Стирс неоднократно подчеркивает громадное значение ураганов и бурь в абразии берегов морей. В ряде случаев абразия происходит во время бурь и отсутствует в тихую погоду. Эти указания заслуживают серьезного внимания и заставляют пересмотреть точку зрения, согласно которой основная абразия связана с небольшими, нормальными ветрами и волнами.

Трансгрессия и бури. Трансгрессии представляют одно из распространенных явлений. Они невозможны без абразии, а абразия невозможна без бурь. Следовательно, в образовании трансгрессии бури и ураганы играют весьма существенную роль.

В геологической и географической литературе трансгрессии и абразии относят к деятельности моря. Это правильно, но только частично. Одного моря и одной воды недостаточно — необходимы волны.

Трансгрессии считают результатом длительного действия небольших, едва заметных явлений, т. е. эволюционным процессом. Это, конечно, неверно. Трансгрессия создается крупными, необычайными катастрофическими явлениями — ураганами и бурями. Только их многократное повторение может быть причиной трансгрессии, причиной разрушения, перемещения и переотложения громадных масс самых различных пород. Как показали детальные наблюдения вдоль берегов Англии, размеры срезания высокого обрывистого берега достигают 1,8 м ежегодно, а местами даже 3,9 м. Эти цифры имеют местное значение. Часто они меньше, но иногда значительно больше. Максимальные значения приводятся для абразии штормовой волной бури 1953 г., которая у города Лоустофта за сутки срезала обрыв высотой 12 м, сложенный ледниковыми песками, на 12 м, а там, где этот обрыв имел высоту 2 м, он был срезан на 2,7 м. Эти данные тем более поразительны, что они являются результатом деятельности, одной, правда весьма сильной, бури.

Для этих же рыхлых обрывистых берегов наблюдения за 25 лет (1925–1950) дали средние величины 0,9–3 и даже 5 м в год.

Несколько севернее, на берегу Северного моря, также в ледниковых отложениях абразия наблюдалась с 1852 по 1952 г. Обрывистый берег срезался со средней скоростью 0,3–2,75 м, чаще порядка 1–2 м в год, или 1–2 км в тысячелетие. Соответственно трансгрессия, которая проникает в глубь континента на 300 км, требует для своего образования 150–300 тыс. лет. Срок достаточно значительный даже для геологических масштабов. Он определяет длительность перерывов в седиментации, связанных с трансгрессиями, сопровождающимися абразией. Стратиграфия в этом отношении дает очень мало. Анализ же длительности трансгрессии вносит существенный вклад.

К сожалению, диапазон, в котором колеблются эти данные, чрезвычайно велик. Приведенные выше цифры — это лишь небольшая часть возможностей. Другие цифры могут быть значительно больше, если абрадируются массивы очень твердых пород. Наблюдения над такими современными массивами показали, что они иногда почти не разрушаются многие тысячелетия. В Уэльсе в пещерах, открывающихся к морю, были найдены остатки фауны возрастом не менее 20 тыс. лет. За этот большой срок скалы, сложенные нижнекаменноугольными известняками, фактически не разрушались.

С другой стороны, опускание низменных берегов значительно ускоряет трансгрессии. Переходя в ингрессии, они почти не сопровождаются абразией. За сотни лет она проникает в глубь континента на десятки километров, особенно по широким долинам рек.

Касаясь значения абразии в трансгрессиях, К. Кинг [King, 1959] указывает и на то, что одновременно с морской абразией идет наземная эрозия. Возможно, в ряде случаев основное нивелирование рельефа производится реками. На долю моря остается только конечное приглаживание, выравнивание уже образованного реками пенеплена.

Это указание еще более усложняет изучение механизма трансгрессии, но и то, что мы знаем, убеждает, что в этом сложном и разностороннем процессе абразия, производимая ураганами и бурями, существенна и заслуживает пристального внимания.

Ураганы и землетрясения. Совпадение землетрясений и ураганов отмечалось неоднократно. Одна из величайших катастроф современности была вызвана ураганом 1923 г. в Японии и почти одновременно происшедшим землетрясением. И в Токио, и в Иокагаме ураган начался несколько раньше землетрясения. Землетрясение 1–2 сентября вызвало разрушение домов и пожары. Ураган превратил эти пожары в стихийное бедствие. Погибло почти 100 тыс. человек, около 50 тыс. человек пропало без вести и почти 105 тыс. было ранено. Многие японские сейсмологи считали, что резкое понижение давления во время урагана было одним из факторов, начавших землетрясения. Подсчитано, что уменьшение давления на 50 мм рт. ст. снижает нагрузку на каждую квадратную милю на 2 млн. т. Наоборот, ураганная волна высотой 10 фут. увеличивает нагрузку на квадратную милю на 9 млн. т. Эти громадные изменения давления на земную кору действительно могут начать землетрясения.

Связь землетрясений и ураганов на берегах Тихого океана рассматривается в монографии С. Вишера [Visher, 1925]. Он считает, что в сейсмически неустойчивых областях ураганы могут быть толчком к уже подготовленному землетрясению, «соломинкой, переломившей спину верблюда». Он повторяет данные о том, что изменения давления, происходящие во время урагана, приводят к изменениям нагрузки в 2–3 млн. т на одну квадратную милю, происходящим в несколько часов.

Ураганная приливная волна вызывает давление в 7 млн. т на квадратную милю при высоте 2,5 м. Гигантские волны высотой 10–12 м производят давление во много раз большее. Их наступление и отступление, совпадающие с изменением давления, вызывают изменения в напряжениях внутри слоев земной коры, могущие быть причиной разрыва неустойчивых зон в сейсмических областях, например в Японии.

Если связь сильных землетрясений и ураганов еще недостаточно ясна, то связь ураганов и микросейсм несомненна. Она привлекала к себе внимание ряда исследователей. Краткая сводка данных и указания на литературу приведены в книге Р. Таннехилла [Tannehill, 1956]. Он пишет, что «изучение микросейсм в Атлантическом и Тихом океанах в связи с ураганами и тайфунами показало, что последние всегда вызывают увеличение амплитуды микросейсм на вблизи расположенных сейсмологических станциях. Увеличение амплитуды прямо пропорционально размерам и силе ураганов. В некоторых случаях сильные штормы удавалось находить на больших расстояниях, даже больше 1500 миль». Пока неизвестно, каким образом ураганы усиливают микросейсмы, и правильность предсказания не всегда наблюдается. Во всяком случае, в США влияние на микросейсмы рассматривается как один из способов предсказывания ураганов, хотя и второстепенного значения.

В советской литературе этому вопросу посвящена статья Е. Ф. Саваренского и соавторов. Он считает, что дальность определения циклонов и тайфунов достигает 2–3 тыс. км. Наблюдения систематически осуществляются в ряде стран; они входят в систему метеорологической службы. Для этой цели в зарубежных странах организовано большое число микросейсмических станций.

В СССР наблюдения велись с двух станций — в Ленинграде и в Крыму. Они дали хорошие результаты.

Твердо установлено, что микросейсмы возникают при изменениях атмосферного давления над водными пространствами и что эти изменения передаются в земную кору посредством волн. Особое значение имеют стоячие волны, образующиеся в центральной части ураганов и тайфунов.

Образование перерывов в разрезах. Страшная сила ураганов и сопровождающих их гигантских волн вызывает весьма существенные изменения в осадконакоплении в прибрежной зоне как моря, так и суши. Важно, что эти изменения распространяются на большие участки побережья, например на Мексиканский и Бенгальский заливы. Геологическое значение этих изменений велико, по мало изучено.

Имеется ряд указаний, что после сильных ураганов, сопровождающихся большими ураганными волнами, прибрежная зона, особенно у пологих равнинных берегов, значительно изменяет свой облик. Меняются очертания береговой линии. Там, где были песчаные перешейки, полуострова и острова, образуется море с глубинами в несколько метров. Замкнутые лагуны и прибрежные озера превращаются в открытые заливы моря. Существовавшие заливы углубляются. Громадные подводные песчаные валы и целые гряды дюн исчезают, перемещаясь в другое место. Наоборот, там, где было море, иногда большой глубины, возникают отмели и острова. Глубокие подводные русла рек заносятся песком и илом, становятся недоступными для судоходства. На месте прибрежных озер и болот появляются дюны значительной высоты, состоящие из песка с морской фауной. Ураганные волны, проникая далеко в глубь суши, заносят песком и илом значительные участки аллювиальной равнины, иногда целые улицы и площади селений и городов. Береговые коралловые рифы подмываются и опрокидываются. Можно привести ряд других примеров подобных изменений.

В геологическом отношении у них сущность одна. На размытой неровной поверхности одних отложений отлагаются другие, иногда противоположные. На месте илов и торфов отлагаются морские пески. Илы глубоких подводных русел сменяются песком и галькой. И наоборот, на размытой поверхности песков перешейков и островов начинают отлагаться тонкозернистые пески и ил с морской фауной. На размытой поверхности аллювия вдруг появляются линзовидные пласты песка и ила с морской фауной, вверху снова покрывающейся аллювием. Мелководные морские отложения сменяются резко и с размывом более глубоководными, и наоборот. Морские отложения покрываются наземными, и еще чаще на наземные отложения с размывом ложатся морские.

В ископаемом состоянии все эти изменения получат одно объяснение: тектонические движения, поднятия и опускания, регрессии и трансгрессии. После урагана в подавляющем большинстве случаев морские отложения с размывом будут залегать на континентальных; в разрезах будет наблюдаться типичная трансгрессия или ингрессия. Реже, например, когда дюна передвинется и закроет часть дна морского залива, будут обратные взаимоотношения, и геолог с торжеством заявит: произошло поднятие и морские отложения сменились континентальными. На самом деле никаких тектонических движений не было. Все объясняется геологической деятельностью ураганов и ураганных волн.

Деятельность ураганов не ограничивается образованием перерывов в осадконакоплении в береговой зоне. Весьма существенные изменения в осадконакоплении происходят вдали от берега моря, главным образом в речных долинах и на их склонах. Эти изменения вызываются сильными ливнями, сопровождающими ураганы, и наводнениями, которые образуются после ливней.

Ураган «Флора», прошедший над островами Тобаго, Гаити и Куба в октябре 1963 г., надолго запомнится жителям. Всюду «Флора» сеяла смерть и разрушение. 1 октября ураган ударил по острову Тобаго. Скорость ветра в урагане достигала 60 м/с. За несколько часов остров превратился в груду развалин. Медленно двигаясь (со скоростью 20 км/ч), ураган пересек Карибское море и 3 октября бушевал на острове Гаити. Ветер, скорость которого превышала 70 м/с, опрокидывал тяжелые грузовики, передвигал строения вместе с находившимися в них людьми, сносил с лица земли целые селения. Гаити — гористый остров, изобилующий реками. Ливни, принесенные «Флорой», переполнили реки. Равнинные участки острова с многочисленными селениями оказались затопленными. Вода прибывала так быстро, что многие жители не могли спастись. Всего погибло около 5 тыс. человек и 100 тыс. остались без крова.

Покинув Гаити, «Флора» медленно двинулась к Кубе и 4 октября вступила в провинцию Орьенте на востоке острова. Скорость ветра достигала 40 м/с. Страшные ливни немедленно вызвали наводнения. Вечером 4 октября ураган достиг города Ольгин и наводнение охватило всю провинцию. Ураган шел очень медленно, со скоростью всего 2 км/ч, описывая петли над островом в течение 30 час. Скорость ветра все время была 50–60 м/с, и ливни не прекращались.

5 октября «Флора» двинулась на юг, наиболее плодородные земли были затоплены. Множество семей искали убежища в возвышенных районах. Изменив направление, ураган снова вступил в провинцию Орьенте. Все крупные города были отрезаны водой. Наводнение приняло катастрофический характер. Речная вода залила столицу провинции, город Сантьяго-де-Куба. Многочисленные крестьянские селения оказались отрезанными, и только часть жителей успела эвакуироваться.

7 октября «Флора» повернула на север. Уровень реки Ятибонико поднялся на 2 м; она разлилась так широко, что напоминала морской пролив. Уровень воды в реке Тана поднялся на 4,5 м. Над городом Камагуэй ураган бушевал несколько часов, заливая его потоками воды.

Утром 8 октября «Флора» наконец покинула Кубу, вызвав гибель тысячи людей и громаднейшие потери.

Ураганные ливни нередко вызывают оползни. 9 мая 1961 г. ливни, сопровождавшие тропический ураган, вызвали большой оползень в Восточном Пакистане. Погибло 450 человек.

Подобных примеров множество. Они показывают, что катастрофические наводнения являются одним из последствий тропических ураганов. Геологическое значение таких наводнений значительно: они несут большое количество песчано-глинистого материала, иногда щебневатого, более грубозернистого, чем обычные речные отложения. Эти грубозернистые породы будут перекрывать самые разнообразные отложения: речные, озерные, наземные. Образуется отчетливо выраженный перерыв, который будет прослеживаться почти по всей поверхности Кубы на значительной площади. По мере спада наводнения грубозернистые породы будут постепенно сменяться более тонкозернистыми породами. Возникает четко выраженный ритм осадконакопления, имеющий громадное распространение, — руководящий горизонт. Повторение ураганных наводнений вызовет повторение ритма.

* * *

Завершая рассказ о смерчах, хочется отметить, что происходят они все же сравнительно редко и не каждому в своей жизни случается наблюдать это удивительное явление природы. Как уже говорилось, смерчей почти нет там, где постоянно холодно или жарко, т. е. в приполярных и экваториальных областях. Мало их и в открытых океанах. Чаще они появляются у берегов при сравнительно тихой погоде. Все это подтверждает мнение о том, что причиной образования смерчей служит местный контраст температур. Он в свою очередь порождает потоки воздуха, пути которых составляют лишь первые десятки километров.

Ураганы и бури хотя и случаются реже, но они охватывают площадь в 1000 раз более обширную, чем смерчи, и длятся гораздо дольше. Сильнее они влияют и на природу, оставляя заметный след в геологических пластах, чего нельзя сказать о смерчах.

Энергия ураганов огромна. Очень заманчиво использовать ее на пользу людям, превратив, хотя бы частично, разрушающую силу в созидающую.

ИЛЛЮСТРАЦИИ

1. Воронки, не достающие до земли, Чизапикский залив, США. 3 сентября 1961 г.

2. Типичный хоботообразный смерч. Штат Небраска, США, 24 июня 1930 г.

3. Взрыв дома, затронутого смерчем. Город Даллас, США. 1957 г.

4. Стена дощатого дома, проткнутая доской. Канзас, США. Июнь 1928 г.

5. Соломинки и стебли, воткнутые в щепки, кору и другие деревянные предметы.

6. Низкая воронка, огромный каскад, образующий футляр воронки. Штат Небраска, США. 24 июня 1930 г.

7. Вращающаяся воронка, соединяющая два облака

8. Колопноподобная воронка и низкий каскад. Водяной смерч в заливе Тампа, США. 25 июня 1964 г.

9. Узкая воронка и большой каскад. Штат Небраска, США. 1937 г.

10. Громадный белый футляр. Водяной смерч у берегов Испании. 2 сентября 1965 г.

11. Редкий смерч с двумя воронками

12. Водяные смерчи с хорошо развитыми каскадами и материнскими облаками у берегов Алжира

13. Развитие водяного смерча

а — начало, воронка не достигает воды; б — полное развитие, воронка, образуя каскад, соединяется с морем; в — конец, воронка втягивается в облако, невидимая часть ее вызывает образование каскада

14. Разрушение после смерча. Село Карачарово. 1904 г.

15. Разрушения после смерча. Штат Пенсильвания, США. 7 июня 1947 г.

ЛИТЕРАТУРА

Баталин Ф. А. Смерчи. — Вестн. ест. наук. МОИП, 1854, № 42/46. Вознлчук Л. Н. Материалы к изучению смерчей на территории Белоруссии. — Учен. зап. Белорус. ун-та. Сер. геол. и геогр., 1954, вып. 21.

Дюбюк А. Ф. Бури и смерчи. — Природа, 1957, № 7.

Зенкоеич В. П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

Колобков Н. В, Воздушный океан и его жизнь. М.: Географгиз, 1954.

Лейст Э. Н. Московский ураган. — Ежемес. Метеорол. бюл. ГГО, 1904, № 12.

Михельсон В. И. Ураган в Москве 16(29) июня 1904 г. — Ежемес. Метеорол. бюл. ГГО, 1904, № 12.

Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи. Л.: Наука, 1969.

Попов Н. И. Смерчи на побережье Черного моря. — Метеорология и гидрология, 1955, № 5.

Тирон З. М. Ураганы. Л.: Гидрометеоиздат, 1964.

Хромов С. П. Метеорология и климатология. Л.: Гидрометеоиздат, 1964.

Хромов С. П., Мамонтова Л. И. Метеорологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1963.

Чижиков И. В. Смерчи в Ярославской области летом 1953 г. — Краевед, зап. Яросл. музея, 1956, вып. 1.

Brooks Е. М. Tornadoes. — Comp. Met., 1951.

Dessens J. Man-made tornadoes. — Nature, 1962, vol. 193, N 4810.

Erdtman D. An introduction to pollen analysis. Copenhagen, 1943.

Erenberg C. G. Passatstaub und Blutregen. B., 1849.

Faye H. Nouvelle etude sur les tempetes, cyclones, trombes ou tornados. P. 1897.

Finley J. P. Report on the tornadoes of May 29 and 30 1879 in Kansas, Nebraska. — Prof. Pap. Signal Serv., 1881, N 4.

Flora S. D. Tornadoes of the United States. Oklahoma-City, 1953.

Flora S. D. Hailstorms of the United States. N. Y., 1956.

Hurd W. E. Some phases of waterspout behaviour. — Weatherwise, 1950, vol. 3, N 4.

King C, A. Beaches and coasts. L., 1950.

Lawrence E. N. Fumulus, — Met. Mag. 4963, vol. 92,

McAtee W. I. Showers of organic matter. — Month. Weather Rev., 1917, vol. 4.

Reid W. The law of storms, L., 1850.

Spohn H. R., Waite P. J. Jowa tornadoes. — Month. Weather Rev., 1962, vol. 90.

Steers L A. The english coast. L., 1966.

Tannehill R. Hurricanes hunters. N. Y., 1956.

Visher S. S. Tropical cyclones of the Pacific. — Bull. В. P. Bishop Mus., 1925, vol. 20.

Vonnegut B. A., Meyer J. R. Luminous phenomena accompaniing tornadoes. — Weatherwise, 1966, vol. 19, N 2.

Williamson R. M. Tornado in Davidson county, Tennessee, May 12, 1923. — Month, Weather Rev., 1923, vol. 51,

INFO

Н23 Наливкин Д. В. Смерчи. — М.: Наука, 1984.–112 с., ил, — (Серия «Человек и окружающая среда»).

19.3,4

Н 1903040000-116/042(02)-84*212-84-П

Дмитрий Васильевич Наливкин

СМЕРЧИ

Утверждено к печати

редколлегией серии научно-популярных изданий

Академии наук СССР

Редактор издательства Л. И. Приходько

Художник М. М. Бабенков

Художественный редактор Н. А. Фильчагина

Технический редактор Н. Н. Кокина

Корректоры В. А. Бобров, Н. А. Несмеева

ИБ № 27729

Сдано в набор 06.12.83.

Подписано к печати 14.02.84.

Т-00258. Формат 84х108 1/32.

Бумага книжно-журнальная.

Гарнитура «обыкновенная новая». Печать высокая.

Усл. печ. л. 5,88. Уч. изд. л. 6,2. Усл. кр. отт. 6, 18

Тираж 69 000 экз. Тип. зак. 3475

Цена 40 коп.

Издательство «Наука»

117864 ГСП-7, Москва В-485 Профсоюзная ул., 90

2-я типография издательства «Наука»

121099, Москва, Г-99, Шубинский пер., 10.

…………………..

Сканирование и обработка: AAW & bolega

FB2 — mefysto, 2024

Content

Д. В. НАЛИВКИН
СМЕРЧИ

ОТ РЕДАКТОРА

СТРОЕНИЕ СМЕРЧА

ПУТИ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ СМЕРЧЕЙ

АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

ТИПЫ СМЕРЧЕЙ

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ВИХРИ

РАЗРУШЕНИЕ СМЕРЧАМИ

ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

ВЕТЕР И ГЕОЛОГИЯ

ИЛЛЮСТРАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

INFO