РАЗРУШИТЕЛНИТЕ СТИХИИ НА АТМОСФЕРАТА

Д-р Петър Ножаров

Географски институт на БАН
София 1113, ул. „Акад. Г. Бончев“ бл. 3

Смерчът – едно от най-опасните природни бедствия
Смерчът (или торнадо, както се нарича в Америка) е едно от най-опасните и разрушителни природни бедствия, което засяга и територията на България. Това е вихър около вертикална ос, който се развива между облака и земната повърхност. Цветът му е от сив до черен. Скоростта на вятъра в смерча най-често е от порядъка на 65-120 км/ч, но понякога достига и до 320 км/ч.

Смерчовете се образуват на височина до 1000 м. над земната повърхност. Някои от тях така и не достигат земята. Свързани са с мощни кълбесто-дъждовни облаци, като могат да възникват и в групи по два или повече. В този случай първо се образува един мощен смерч и след това около него други по-слаби.


За да се формира един смерч е необходимо във въздушните маси да има рязък контраст в температурата, влажността, плътността и останалите параметри. По-хладен и сух въздух от запад или северо-запад се разполага върху по-топъл и влажен въздух, намиращ се в приземния слой. Това е свързано със силни ветрове в преходната зона, където става и формирането на вихъра. Напоследък се налага мнението за т. нар. суперклетки, които са основни „производители“ на торнадо. Това са гръмотевични бури, които се наричат мезоциклони и имат много добре изразено циклонално движение на въздушните маси в тях.


Тъй като изиква голямо количество енергия (най-вече топлинна), когато притокът на топлина спре и се замени от по-студен въздух, смерчът престава да съществува. Средната продължителност на едно торнадо е около 10 минути, но има и случаи на продължителност над 1 час. По-често въртенето на торнадото е циклонално, което означава обратно на часовниковата стрелка в северното полукълбо и по часовниковата стрелка в южното. Има случаи и с антициклонално въртене, но те са значително по-рядко явление.

* * *

Смерчът, известен като торнадо, най-често се формира на територията на САЩ, предимно в югоизточните щати на страната. Там негови жертви всяка година стават средно 60 човека. Повечето смъртни случаи се дължат на летящите хаотично предмети, засмукани от смерча. Дължината на пробега му е около 25 км, а ширината на разрушенията е обикновено до 400 м. Честотата на възникване на торнадо се повишава през февруари и достига максимума през март в щатите близо до Мексиканския залив и през май-юни по на север. След юли случаите на торнадо намаляват бързо. Общо за годината за цялата територия на САЩ се отчитат около 1000 смерча, като половината от тях са през април, май и юни. Териториално Тексас е щатът, който води по този показател с около 120 броя годишно.


Разрушенията, свързани със смерчовете, са ужасни. Те се дължат както на силния вятър, така и на големите разлики в налягането на малка площ. През 2003 година със специално конструирани уреди са измерени падове в налягането вътре в смерча до 100 hPa. Торнадото е способно да разруши напълно една сграда и да я разхвърля наоколо. Рязкото падане на налягането води до това, че тежки предмети, намиращи се даже вътре в помещенията, се засмукват, издигат се във въздуха и след това се пренасят на значителни разстояния. Има и много други интересни последствия като пълното отнасяне на асфалтовата покривка на пътя или наличието на набити малки клечки в наглед напълно нормални дървета или даже тухлени стени. В началото на 70-те години д-р Т. Фуджита разработва т.нар. Ф-скала за връзката между скоростта на вятъра и причинените разрушения. Тази скала, въпреки всичките нейни условности и недостатъци, се използва и до днес за категоризиране на смерчовете. Тя съдържа 12 степени, но в практиката се използват само първите пет. За значими (разрушителни) се считат торнада със степен Ф-2 и повече. Най-смъртоносното е т. нар. „три-щатско“ торнадо на 18 март 1925 г., отнело живота на 695 човека. То има степен Ф-5 и по своя близо 400 км път прекосява щатите Мисури, Илинойс и Индиана. 3 април 1974 г. е най-смъртоносният ден, когато от различни торнада в САЩ загиват общо 308 човека. На този и на следващия ден са отчетени общо 147 торнада в 13 американски щата. Едно торнадо засяга и Канада с 8 убити и 23 ранени. Седем от тези торнада са били със степен Ф-5 и 23 – със степен Ф-4. Рекордно широко е било торнадото в Небраска със степен Ф-4 на 22 май 2004 г. – близо 4 км.


Най-скъпо струващото на застрахователните агенции торнадо е това от 31 март 1973 г. в Джорджия – 5 млрд. и 175 млн. долара по сегашни цени.
Все още не е възможно да се предвиди къде точно ще се образува смерч. Точността на прогнозата е район с площ около 50 000 км2, вътре в който вероятността от появата на торнадо е достатъчно висока. Все пак успехи и в това направление има. Първата документирана успешна прогноза е дадена на 25 март 1948 г. от двама американски военни метеоролози и се е отнасяла за района на централна Оклахома.

* * *

Смерчът, както най-често се нарича това явление у нас, е рядко срещан по територията на България и въобще в Европа.

Най-често смерч се образува през топлото полугодие при преминаването на студен фронт, който се придвижва от северозапад на югоизток. Най-засегнати са планинските и крайморските райони.


Тъй като смерчът се проявява в сравнително рядко населени места, свидетелства за негови прояви рядко се срещат в литературата. По-често могат да се видят последствията от смерч в горския пояс на нашите планини. На 19 август 1904 г. край град Варна са наблюдавани два смерча над водна повърхност. Пак там през нощта на 31 май срещу 1 юни е имало „валеж“ от риба. Причината за това може да е само смерч, засмукал вода с нейните обитатели. В края на юли 2001 г. имаше смерч над морето, северно от град Ахтопол, който се придвижваше в южна посока и се разпадна, преминавайки над сушата.

Софийското поле заедно с Витоша се отличават като един от районите със сравнително голяма честота на отбелязани случаи на смерч. Това до голяма степен вероятно се дължи и на по-голямата населеност и по-големите и по-ярко изразени щети в този район. На 26 юни 1941 г. е наблюдаван смерч, недостигащ земната повърхност, в северозападната част на Софийското поле. На 14 юни 1956 г. торнадо преминава през Витоша в посока от северозапад на югоизток. Пътят му се проследява от местността Офелиите през хижа Кумата, Резньовете до околностите на с. Железница. Унищожена е горска растителност по линия с дължина 1100-1300 метра и ширина 300 метра, основно по наветрения склон. Посоката на въртене на този смерч е била антициклонична, което е рядко срещано. Разрушен е и покривът на х. Кумата, изпочупени са много прозорци.

През същата 1956 г. са наблюдавани още три смерча – на 15 юни в Якоруда, на 20 юни в Бургаския залив, на 4 август в източната част на Софийското поле. На 29 май 1961 г. торнадо помете Западните Родопи в района на местностите Каратепе, Селище и Беглика. Посоката на неговото придвижване е от северозапад на изток-югоизток. Унищожена е гора на площ от около 30 000 дка. Ивицата на разрушение е дълга над 30 км. и широка 1200-2000 м.

През 2001 г. у нас бяха наблюдавани два унищожителни смерча. На 22 май първият от тях слиза по източния склон на Витоша и удря село Железница. Отнесени са покривите на пет къщи. На 29 август същата участ сполетява село Доброславци, намиращо се в северната част на Софийското поле. Отнесени са покривите на 30 къщи, има много изпочупени прозорци.

Досега у нас няма данни за човешки жертви в резултат на тази природна стихия, което се дължи на сравнителната рядкост на явлението в България и засягането на предимно ненаселени места. Материалните щети обаче са сериозни. Имайки предвид, че торнадото е свързано с по-високи температури на подстилащата повърхнина и факта, че тези температури на територията на нашата страна се покачват непрекъснато през последните 30 години, може да се очаква увеличение на случаите с това опасно атмосферно явление. Ето защо е необходимо да му се отдава дължимото внимание, най-вече от научна гледна точка.

Тропическите циклони
Тропическите циклони (урагани или тайфуни) се формират над океаните в тропиците (с изключение на районите със студени води на Южния Атлантик и югоизточната част на Тихия океан) и не съдържат контрастни въздушни маси. Районите на образуването на тропически циклони са южната и югозападната част на Северния Атлантик (включително Карибско море и Мексиканския залив), северната част на Тихия океан (на запад от мексиканското крайбрежие, в района на Филипините и в Китайско море), в Бенгалския залив и Арабско море, в южната част на Индийския океан край Мадагаскар и покрай северозападния бряг на Австралия, а също така и в южната част на Тихия океан – от Австралия до около 140° з.д. След възникването си тропическите циклони най-често нахлуват на сушата в източните части на континентите.

В някои части на земното кълбо тропическите циклони имат местни имена. В Северния Атлантик и Мексиканския залив те се наричат урагани (о. Хаити – тайно); в Тихия океан: по западното крайбрежие на Мексико – кордонасо, в останалите части – тайфуни, във Филипините – баруйо; в Австралия – уили-уили.

Тропическите циклони се класифицират в зависимост от силата на вятъра: Тропическите депресии са със скорост на вятъра до 63 км/ч, тропическите бури – от 64 до 119 км/ч и тропическите урагани – над 120 км/ч. В САЩ е въведена скалата на Сафир-Симпсън за категоризация на тропическите циклони. За критерии се използват скоростта на вятъра (усреднена за една минута на височина 10 м над повърхността), атмосферното налягане, приливната вълна и нанесените щети. На тази база са въведени пет степени, като катастрофичните циклони имат бал 5 (скорост на вятъра над 252 км/ч, налягане под 920 hPa, приливна вълна над 5,7 м). Такъв е бил ураганът Камила през 1969 г.


* * *

Тропическият циклон е огромен атмосферен вихър с диаметър от 100 до 1600 км със силни разрушителни ветрове, проливни дъждове и висока приливна вълна в крайбрежните райони.


Необходими са следните условия за формирането на такъв циклон: топла океанска повърхност (най-малко 26,5°С на дълбочина до 50 м); силно неустойчива атмосфера; влажни въздушни слоеве в средната тропосфера (5 км над повърхността); разстояние най-малко 500 км от екватора; наличие на първоначална приземна депресия с циклонално завъртане; малка разлика в скоростите на вятъра при земята (водата) и в горната тропосфера. Основен енергиен източник за циклоните е топлата океанска повърхност, затова тя е от решаващо значение за тяхното съществуване. Енергията, която носи един тропически циклон, е от порядъка на 6*1014 Вата или това се равнява на 200 пъти среднодневно произведената електроенергия в целия свят. Само 1/400 част от нея обаче се превръща в кинетична, останалата е топлинна.

След като се формират, тропическите циклони се придвижват на запад с леко отклонение на север (съответно на юг за Южното полукълбо), като увеличават както скоростта си на придвижване, така и размерите си. Много често тези циклони след определен момент се превръщат в циклони на умерените ширини със съответната източна посока на движение. В центъра на тропическия циклон обикновено има участък с диаметър от 8 до над 200 км (средно 30 – 60 км), наречен окото на бурята, където небето е чисто, а вятърът много слаб. Причината за това са силните низходящи движения на въздуха там, които преминават във възходящи в районите на облачните стени, които ограждат центъра. Обикновено в окото се измерва и най-ниското налягане в циклона.


Скоростта на вятъра вътре в тропическия циклон има максимални стойности в пояса с диаметър 30-45 км от окото на бурята. Тези стойности могат да достигнат до 240 км/ч. Най-силни са тези ветрове отдясно (отляво в южното полукълбо) по посока на движението на циклона. Зоната на разрушения обикновено има ширина 40 – 800 км. Изминатият път от такива циклони може да достигне няколко хиляди километра.

Въпреки че ветровете вътре в тропическия циклон може да достигат ураганни стойности самият той е възможно да се движи много бавно или понякога дори да спира. Скоростта му на придвижване е не по-голяма от 24 км/ч. След като излезе от тропическите ширини, скоростта на тропическия циклон нараства и достига до 80 км/ч.

* * *

Най-силният тропически циклон е бил тайфунът Тип на 12 октомври 1979 г. в северозападната част на Тихия океан. Налягането в центъра му е било 870 hPa, а скоростта на вятъра е достигала 306 км/ч. Най-бързо развилият се тропически циклон е бил тайфунът Форест през септември 1983 г. отново в северозападната част на Тихия океан. За около 24 часа налягането в центъра му се понижава със 100 hPa от 976 на 876 hPa, а скоростта на вятъра за този период се увеличава от 119 на 277 км/ч. Най-дълго е съществувал тайфунът Джон през август и септември 1994 г. – общо 31 дена. Той се намира на второ място по изминат път – 13 000 км. На първо място е тайфунът Офелия, който изминава 13 500 км в западната част на Тихия океан. Най-смъртоносен е бил ненаименован тропически циклон, който връхлита Бангладеш през 1970 г. В резултат на приливната вълна загиват над 300 000 души.

Ураганните ветрове нанасят големи щети. Въпреки че са по-слаби отколкото тези в смерча, те са способни да изкореняват дървета, да преобръщат къщи, коли и даже влакове, да прекъснат електроподаването. Най-многочислените човешки жертви обаче са свързани с наводненията. Приливните вълни водят до мигновено покачване на морското ниво с 2 или повече метра. Причините за тези вълни са, на първо място, силните ветрове и след това – пониженото атмосферно налягане. Кораби се изхвърлят на сушата, разрушават се много къщи, пътища, мостове, дори е възможно някои островчета да изчезнат напълно. От значение са също така и проливните дъждове, които също допринасят за наводненията и човешките жертви. Средногодишно в САЩ щетите от ураганите възлизат на близо 5 млрд. долара. Водещ в това отношение е ураганът, ударил Маями и южна Флорида през 1926 г. Преизчислени в сегашни цени, щетите от него биха възлезли на около 80 млрд. долара. Трябва да се отбележи, че ураган от пета степен нанася 500 пъти по-големи щети в сравнение с ураган от първа степен.

Усъвършенстването на прогнозите, което води до навременни предупреждения, значително намали броя на човешките жертви в по-силно развитите страни. Извършва се постоянен мониторинг със специално оборудвани самолети, които проникват до центъра на циклона с цел да съберат необходимата информация за неговото положение и посоката му на движение. Напоследък все по-често се използва и спътникова информация. По крайбрежните части, където най-често излизат тропическите циклони, има също така радиолокационни установки с обсег на действие до 400 км от станцията.

Дали глобалното затопляне ще увеличи честотата и силата на тропическите циклони? Засега отговорът е разнопосочен. Данните от последните десетилетия показват, че честотата им се увеличава в някои части на света, докато в други намалява.



Tornado is one of the most dangerous and destructive atmospheric disasters, which could be encountered in Bulgaria. It is vortex around vertical axis, which is developed between the cloud and earth surface. Sharp temperature, moisture and density contrast between the air masses is necessary to form a tornado. It is most common over the southeast part of the territory of USA. The damages caused by tornado are very serious. This natural phenomenon is relatively rare in Bulgaria. The most affected are mountainous and seaside regions. A few cases of tornado occurrence over the territory of our country are described.

The tropical cyclone is huge atmospheric vortex with strong destructive winds, heavy showers and high tidal wave. It is formed over the tropical oceans and it doesn’t have any contrast air masses. After its emergence, it often strikes the eastern parts of the continents. Wind velocity, atmosphere pressure, tidal wave and damages are criteria most commonly used to assess its power. The main energy source for the tropical cyclones is warm ocean surface. Usually there is area in their center called the eye of the storm, where the sky is clear and the wind is almost nonexistent. The gales as well as the floods are the main causes for high damages and many casualties. Some of the most destructive tropical cyclones are represented.

ЛИТЕРАТУРА

1. Божков, Р., М. Мартинов. Вихър около вертикална ос на Витоша на 14 юни 1956 г. Хидрология и метеорология, 5, 1956, 59-65.
2. Михайлов, К. Торнадо над Софийското поле. Известия на метеорологичната служба във войската, 3, 1942,.
3. Тишков, Х. Смерч в Западните Родопи. География, 9, 1961, 11-14.

http://www.krugosvet.ru/articles/04/1000405/1000405a9.htm
http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/tcfaqHED.html
http://meted.ucar.edu/hurrican/strike/text/htc_ttoc.htm
http://www.krugosvet.ru/articles/04/10004051000405a10.htm#1000405-L-137
http://www.spc.noaa.gov/faq/tornado/