Необыкновенное и грозное в природе

Интересно отметить, что моряки неоднократно успешно рассеивали смерчи… расстреливая их из пушек. Метко пущенные снаряды приводили к желаемому результату; вихрь, подорванный взрывом, распадался, а поднятая им вода низвергалась обратно обильным дождем.

Наблюдаются смерчи и в северных широтах. Здесь они имеют вид снежных вихрей.

Близ острова Диксон советские моряки дизель-электрохода «Обь» 3 февраля 1958 года видели весьма эффектное зрелище — гигантский снежный смерч. Крутящийся столб снега достигал в высоту более километра. Казалось, будто это дымит огромная белая труба. Медленно передвигаясь, она действовала как большой пылесос: втягивала массу снега и развеивала его из своего верхнего конца.

Примерно через час очертания ее стали расплывчатыми, и вихрь растаял в воздухе. Одновременно вдалеке было видно еще несколько смерчей, но гораздо меньших размеров.

Никаких, к счастью, неприятных последствий от встречи со смерчем не было: он прошел мимо «Оби» на расстоянии 5–7 километров.

Смерчи часто наблюдаются в пустыне. Вдруг набежит ветер, закружится среди барханов, завьет песчаный канат, пробежит несколько сотен метров и пропадет. Иногда одновременно «танцуют» несколько песчаных столбов; они сходятся, сталкиваются, рассыпаются, безудержно гоняются друг за другом. Но случаются и большие, мощные смерчи, очень опасные для караванов и путешественников. Вздымая тучи песка и пыли, они могут похоронить под завалами и людей и животных.

Родина грандиозных песчаных смерчей — пустыня Сахара.

И в наших азиатских пустынях можно воочию наблюдать пляски песчаных смерчей, например в Каракумах. Местные старожилы туркмены называют их «шайтанами» (слово «шайтан» по-тюркски означает «черт», «дьявол»). «Шайтан, — говорят они, — не любит, когда на него смотрят простые смертные: в наказание он уродует их лица».

Вот послушайте рассказ географа О. Г. Чистовского, наблюдавшего во время экспедиции смерч в Каракумах.

«Стоял жаркий июнь. Как-то, отдыхая в палатке в полуденный час, я уловил тихую, нежную, удивительно приятную мелодию. В этот момент в палатку вбежал с перекошенным от ужаса лицом наш проводник, семидесятилетний Роза-Мамед.

— Шайтан идет! — воскликнул он и с быстротой, не свойственной его возрасту, выскочил наружу и поспешно стал увязывать вьюки.

Высокие певучие звуки становились все явственнее. Мгла окутала горизонт и скрыла солнце. Стало невыносимо душно. Предчувствуя недоброе, верблюды положили головы на песок и закрыли глаза. Подул сильный обжигающий ветер.

— Идет, идет! — закричал проводник. Он указал на гигантский песчаный столб с огромным раструбом-воронкой, поднимавшийся высоко в небо. Колеблясь и кружась, он надвигался на нас. Пришли в движение ближайшие к нам барханы.

Роза-Мамед накрылся халатом и лег возле своего верблюда. Мы последовали его примеру.

Началось что-то невероятное. Вокруг нас свистело и бушевало. Крепко зажмурив глаза и зажав уши, я уткнулся в спину верблюда. Инстинктивно я открыл рот, но тут же сжал губы, так как гортань забило песком.

Через несколько минут все вокруг стихло. Отряхиваясь, я вылез из своего укрытия. Возле каждого верблюда намело песчаные сугробы, из которых выбирались рабочие отряда. Старший рабочий Корсунский, очищаясь от песка, произнес:

— Точно в аду побывали!

Ощупывая свое лицо, Роза-Мамед облегченно сказал:

— Слава Аллаху! Шайтан только немного поиграл.

Все было тихо. Светило солнце, неподвижно лежали песчаные гряды. Не верилось, что всего несколько минут назад пронесся страшный смерч…»

Но, пожалуй, нигде так не страшны смерчи, как в США. Американцы называют их торнадо. Это слово происходит от испанского «торнадос», что означает «вращающийся».

Особенно часты и разрушительны торнадо в южных штатах США, примыкающих к водам Мексиканского залива. В этих районах происходит встреча теплых влажных ветров, дующих с залива, с более холодными и сухими массами воздуха, приходящими сюда из Канады и северо-запада — с тихоокеанских водных просторов. В результате такой «встречи» возникает и развивается бурная грозовая деятельность. Наступает утомительная жара и духота. Черные тучи быстро сбиваются в плотный облачный покров, скрывающий солнце. Бешеные порывы ветра поднимают по улицам населенных пунктов тучи пыли и разного бумажного хлама. Из зловещих свинцовых туч на землю изливается огромное количество воды. Блещут молнии, грохочет гром. Вот в такой драматически-грозовой обстановке рождаются торнадо.

Эти вихри-смерчи обычно появляются на юго-западе в послеполуденное время. Скорости их перемещения различны — от 15 километров в час до быстроты курьерского поезда. Маршрут — почти прямолинеен, его длина — 15–60 километров. Проделав такой путь, торнадо оставляет после себя полосу разрушений. Совершив разбой, он скрывается в северо-восточном направлении.

От таких неумолимо-жестоких вихрей ежегодно погибает 200–250 человек, а иной раз и больше, как это, например, было в 1953 году, когда за пять летних месяцев число человеческих жертв превысило 500, а материальный ущерб был оценен в 150 миллионов долларов.

— Торнадо! Идет торнадо!

Едва раздастся такой предупредительный сигнал, все спешат убежать, скрыться, спрятаться от надвигающейся смертельной опасности.

Горе тем, кто окажется на пути страшного вихря. Он не щадит никого!

Рассказ очевидца, который приводит в своих трудах физик К. Фламмарион, дает наглядное представление о том, что такое американский торнадо:

«Торнадо показался на юго-западе, в форме вихря, быстро двигавшегося к востоку… Когда торнадо приблизился к нам на три-четыре мили, то он уже достигал земли и производил сильный шум…

Перейдя реку Солт-Крик, он достиг дома г-жи Кларк, находившегося как раз на пути его центра'. Это здание в полтора этажа было мгновенно сорвано с фундамента и перенесено на расстояние девяноста футов, причем совершенно развалилось, а обломки его разлетелись в разные стороны.

Затем был разрушен дом г-на Поттера, построенный из тесаного камня. Крыша его слетела, а стены попадали. Семья хозяина спаслась в погребе.

Разрушив дом, сараи и конюшни м-ра Вошмана, переломав его экипажи и сельскохозяйственные машины, торнадо обратился к дому м-ра Крона. Последний издали заметил приближающуюся опасность, видел, как торнадо идет, то поднимаясь кверху и суживаясь, то опускаясь книзу и расширяясь. Когда смерч подошел на полмили, м-р Крон распустил всех своих рабочих, рекомендовав им спасаться кто как умеет. К несчастью, сам Крон и его семья побежали к северо-востоку, то есть как раз по пути торнадо. Скоро они были настигнуты. Когда м-р Крон, упавший на землю, пораненный в голову и другие места тела осколками, поднимаемый иногда кверху и снова бросаемый на землю, оглянулся назад, то дом его был уже разрушен. Старшую дочь Крона вихрь поднял, протащил 200 метров, ударил о железную решетку и убил на месте… Старшего сына занесло на соседнее поле… У второй дочери Крона бедро оказалось почти насквозь пробитым деревянной палкой. Из двух посторонних лиц, искавших убежища у Крона, один человек был убит на месте, а другого, спрятавшегося в стог сена, подняло на воздух; летя, как воздушный шар, рядом с лошадью, он схватился за гриву последней, но не мог удержаться. После он был найден очень далеко.

Конюшни, сараи, все службы были совершенно разрушены; шесть лошадей были убиты на месте… Куры, совершенно ощипанные и мертвые, были найдены очень далеко. Дойдя до границ Оттавского графства, торнадо отделился от земли и пропал в облаках…»

О возникновении и пути движения торнадо население обычно предупреждается по радио. За перемещением вихря ведется неусыпное наблюдение. Вертолеты и самолеты движутся по курсу торнадо, уточняют пути его движения, сообщают на землю о грозящей опасности.

Бюро погоды США регистрируют все случаи возникновения грозных вихрей. Специалисты даже предсказывают их появление, но не всегда такие прогнозы оправдываются.

Чтобы лучше изучить смерчи и их повадки, ученые делают попытки создать их искусственно. От опытов в стеклянных банках, где удалось получить нечто подобное, они перешли к экспериментам в натуре. Блестящих успехов в этом деле добился французский ученый Ж. Дессан. При помощи изобретенной им установки «Метеотрон» он получал настоящие смерчи. Вот как это делалось.

На квадратной площадке со сторонами длиной в 125 метров Дессан расставлял в шахматном порядке сто горелок и зажигал их. Каждую минуту насосы подавали к горелкам по одной тонне нефти. При этом пламя регулировалось так, чтобы жидкость полностью не сгорала, отчего во время опыта над установкой клубился огромный столб дыма. Поднимаясь вертикально, дым увлекал с собой теплый воздух, а ему на смену со стороны подтекал холодный. Таким образом над опытной площадкой создавалась как бы вытяжная труба больших размеров.

Во время опытов возникали воздушные вихри, переходившие в смерчи. Однажды закрутился такой сильный вихрь, что сам экспериментатор едва не пострадал. Гудящий, словно огромный мотор, смерч подхватил несколько горелок и увлек их вверх. К счастью, падая обратно вниз, они никого не убили.

До сих пор все же остается еще много непознанного в этом природном явлении. Есть несколько теорий, объясняющих возникновение смерча. Одна из них, считающаяся наиболее вероятной, дает такое толкование.

При грозовой деятельности бывает так, что в воздухе друг против друга располагаются облака, заряженные разноименным электричеством. Облака, мы знаем, обычно находятся в движении, поэтому при их взаимодействии капельки воды, заряженные положительно, устремляются в сторону облака с капельками, носящими отрицательный заряд, а те, в свою очередь, стремятся им навстречу. Оба потока начинают завихряться. Скорость их вращения все возрастает и может достичь нескольких сотен километров в час. А когда запас заряженных частиц иссякнет, смерч угасает.

Пока нет надежных способов борьбы со смерчем. Но кое-что в этом отношении делается. Американскими учеными предложен оригинальный способ активного воздействия на вихрь. Поскольку, говорят они, смерч образуется под воздействием атмосферного электричества, то нужно делать так, чтобы отвести его оттуда. Для этого смерч нужно «расстреливать» из пушек, заряженных… мотками проволоки. К одному из концов провода крепится парашют, который станет тормозить в полете и заставит моток разматываться. И вот результат — по проводу электричество утечет из вихря, и он распадется.

Из того, что мы рассказали, следует вывод: смерч грозное и вредное явление природы. Но, как говорится, нет худа без добра. Австралийские аборигены научились использовать воздушные вихри для собственной пользы, и вот каким образом.

На Арнхемленде — большом полуострове, расположенном в северной Австралии, осадков выпадает мало, поэтому здесь простираются сухие саванны. Когда же сюда прорываются северо-западные штормы, приносящие обильные осадки, все вдруг разительно меняется: пустынные степи покрываются зеленым ковром и цветами.

Смена засушливого периода влажным сопровождается сильными грозами и появлением над сушей водяных смерчей.

Зародившись над морем, смерчи переходят на землю и, закрутившись в пыльные столбы, медленно пересекают равнины и плато полуострова.

Этого только и ждут местные охотники. Появление смерчей они используют для… охоты на кенгуру. Под шум дождя и ветра австралийцы подкрадываются к очень чутким и осторожным животным и поражают их на близком расстоянии.

Вот, пожалуй, и вся польза, приносимая смерчами человеку. А пока ученые изыскивают методы и способы активного воздействия на них. Надо прямо сказать: в борьбе с ними особых успехов еще нет. Хорошо поставленная служба оповещения в торнадоопасных районах позволяет своевременно применять средства защиты. Но это — мера обороны.

Задача же состоит в том, чтобы научиться поражать вредоносные вихри в очагах их зарождения, не допустить их развития и предотвратить бедствия, которые они могут причинить. Нет сомнения, что в конце концов и эта слепая стихия будет побеждена человеком.

Часть II.

ДАРЫ НЕБА

Мириады водяных пылинок

Подымаются над океаном,

Чтобы тут же в путь пуститься длинный

По широтам и меридианам,

Стать сгустившимися облаками,

Тучами, чтоб тяжестью воды

Где-то падать на пески и камни,

На поля и на сады.

С. Щипачев

В знойные летние дни все живое старается найти себе защиту от палящих лучей солнца. Если засуха длится долго, это причиняет много бед человеку, растительности, животным. В дни, когда господствует жара, в природе совершается титаническая работа. Огромные массы воды бесшумно отрываются от поверхности суши и океанов и устремляются в небесную высь. А в результате мелеют и высыхают реки и озера, иссушается почва, погибают растения. Никто из жителей планеты не видит этого перемещения водных масс, потому что процесс испарения воды — переход ее из жидкого в газообразное состояние — невидим для глаза.

Как вы знаете, молекулы жидкостей находятся в постоянном и беспорядочном движении. Если жидкость горячая или теплая, частицы двигаются с большей скоростью, если холодная — с меньшей. Очень «спешащие» молекулы развивают такую быстроту, что выскакивают из общей массы воды и в виде паров попадают в атмосферу. И тогда у них начинается новая жизнь. Подхваченные ветром частицы уносятся и атмосферу, совершают далекие путешествия, во время которых с ними совершаются удивительные превращения.

Ученые подсчитали: под воздействием солнечного тепла с поверхности Земли за год испаряется 518 тысяч миллиардов тонн воды. Если эту влагу равномерно распределить по всему земному шару, то слой воды везде достиг бы одного метра.

И если бы процесс испарения имел односторонний характер, то нашу планету постигла бы катастрофа: высохли бы океаны, моря и озера, иссякли реки. Все живое тогда прекратило бы свое существование.

К счастью, этого никогда не может быть, ибо вода на Земле — вечный странник.) Она находится в постоянном движении и превращении, совершая круговорот в природе.

Основные звенья этого круговорота — испарение, атмосферные осадки и сток рек. И если под влиянием испарения с суши и с поверхности Мирового океана изымется часть их водных запасов, то осадки и речной сток непременно восполнят убыль.

Так испокон веков происходит в природе. Вода путешествует по всему земному шару: испаряясь, попадает в атмосферу, где образует облака, проливается из них дождями или выпадает в виде снега, питает реки, течет в недрах Земли, пополняет подземные кладовые влаги, образует на высоких горах глетчеры и снежники, стекает талыми потоками в моря, и океаны,.

Когда водяные пары поднимаются вверх, то попадают в более холодные слои атмосферы. Здесь они конденсируются, то есть снова превращаются в воду в виде мельчайших капелек.

Для того чтобы образовалась каждая капелька, нужна какая-либо материальная частица. Их же, таких частиц, в атмосфере находится бесчисленное количество, и называются они ядрами конденсации.

Это — микроскопические частицы, поступающие в массовом количестве в атмосферу из труб заводов и фабрик, топок и печей, при извержении вулканов и лесных пожарах от действия ветров, поднимающих пыль с поверхности земли, при испарении жидкостей. 50 миллиардов частичек соли весят всего лишь один миллиграмм (одна тысячная грамма).

Вот вокруг таких крошечных частичек-пылинок и происходит образование капелек воды и ледяных кристалликов. Капельки, из которых состоят облака, имеют форму шариков. Их размеры ничтожно малы, и поэтому они находятся во взвешенном состоянии, то есть свободно плавают в воздухе и легко увлекаются восходящими потоками. И никакими числами невозможно выразить их количество в атмосфере. Известно лишь, что в низких плотных облаках в одном кубическом сантиметре насчитывается до 500–1000 капелек, а в разреженных прозрачных облаках — примерно в десять раз меньше.

Вода обычно замерзает при нуле градусов, а капельки-крошки обладают удивительной способностью сопротивляться морозу. Они могут находиться в переохлажденном состоянии, не замерзая, при температуре 20–30°

Если капелек в воздухе находится очень много, они образуют плотные, непрозрачные облака; из них часто идет дождь. Это считают обычным явлением. Но попросите кого-либо из знакомых рассказать подробнее о дожде, о дождевой капле, дайте им карандаш и бумагу, пусть нарисуют ее.

Пожалуй, лишь немногие справятся с этой задачей. Большинство изобразит дождевую каплю, придав ей форму груши. А это совсем неправильно. Она, вопреки обычным представлениям, округлая вверху и плоская у основания. Когда капель-крошек накапливается все больше и больше, они, беспорядочно двигаясь в воздухе, сталкиваются между собой и увеличиваются в размерах до 1000–2000 микрон (1–2 миллиметра). Рассматривать в микроскоп уже нет нужды: они хорошо видны простым глазом. Так образуются дождевые капли. Они уже не могут легко и свободно парить в воздушном океане и падают вниз, на землю, захватывая по пути мелкие капли, отчего становятся больше и летят все быстрее и быстрее. Идет дождь.

При температуре воды ниже нуля образуются не капельки, а маленькие… кристаллики.) Их смело можно причислить к одному из чудес природы. Они обычно имеют форму правильного шестигранника и обладают удивительной способностью расти. На их вершинах осаждаются все новые частицы, и вот наконец образуется снежинка, поражающая совершенством своих форм.

Если вам не приходилось рассматривать отдельные снежинки, непременно сделайте это. Вас поразит изумительная красота этой хрупкой алмазной звездочки, будто созданной из драгоценных камней искуснейшим ювелиром.

Одна снежинка весит от нескольких десятых долей миллиграмма до трех миллиграммов. Значит, в одном грамме снега можно насчитать несколько тысяч снежинок.

Снежинка не может плавать в воздухе, как ее первооснова — ледяной кристаллик, а медленно падает на землю. Когда снежинки, сбиваясь в хлопья, массами падают на землю, люди говорят: «идет снег».

Летом снег тоже частенько падает из облаков, но не достигает земли. Снежные хлопья при падении сталкиваются с дождевыми каплями и, попав в теплые слои воздуха, тают, превращаясь в капли больших размеров. Такой дождь называют ливнем.

Итак, скопления в атмосфере капелек и ледяных кристалликов образуют облака. Они бывают разные по форме, цвету, прозрачности и многим другим признакам.

Есть кучево-дождевые облака. Стоит им появиться на небе, и дождь тут как тут. А то разразится гроза, засверкают молнии, загрохочет гром — и на землю обрушатся каскады воды. Грозовое облако может пролить ее миллионы тонн в течение только одного короткого ливня. Недаром эти облака так и называются — грозовыми. Вид у них зловещий — ничего хорошего не жди.

А из других облаков, сколько бы они ни находились на небе, не выпадет ни росинки. Это — облака хорошей погоды. Они — белые, пушистые, словно из ваты сделаны, и разбросаны по небесному своду.

Вы, конечно, не раз замечали, как в ясный солнечный день высоко в небе появляются нежные прозрачные облака в виде нитей, полосок, перьев. Кстати, их так и называют — перистыми.

Это облака высокого яруса, сплошь состоящие из ледяных кристалликов. Поэтому они так прозрачны, ажурны и сказочно прекрасны.

Но, быть может, не стоит преждевременно восторгаться ими, ибо перистые облака — предвестники ненастья, признаки изменения погоды к худшему. Они — разведчики, первые посланники пока еще отдаленных «фронтов», где происходит грандиозная борьба между теплыми и холодными воздушными массами, каждая из которых пытается установить свое господство.

Спустя некоторое время после появления перистых облаков небо затягивается пеленой полупрозрачных слоистых облаков, а их затем сменят плотные, темные облака. Они низко повиснут над земной поверхностью и станут поливать ее дождями. Это означает, что «фронт» уже приблизился, он уже здесь.

«Фронт», о котором мы говорим, — термин климатологов, специалистов, изучающих климат, погоду и причины ее изменений. Название это дано неспроста.

В холодных областях земного шара, получающих мало солнечного тепла, господствует охлажденный, плотный и, следовательно, более тяжелый воздух. В жарких странах, щедро облучаемых солнцем, воздушные массы обладают легким весом и меньшей плотностью.

Разность атмосферного давления заставляет холодный и плотный воздух вторгаться в территории, занимаемые теплыми воздушными массами. Нередко тогда можно услышать: «Бюро погоды передает, что в наши края прорвались полярные массы воздуха. Похолодание продлится несколько дней…»

При встрече воздушных масс холодный воздух остается внизу, а на него вползает теплый воздух. Та зона, где проходит раздел между этими массами, и называется «фронтом».

Весной, когда юг посылает на север волны теплых воздушных масс, они встречают на пути сопротивление холодного воздуха. Не так-то легко вытеснить его с занимаемых позиций. Заполнив все понижения и котловины, он стойко обороняется и нередко сам переходит в наступление. Мы это замечаем, когда после временного потепления снова наступает похолодание.

Воздушная линия «фронта» окутана облаками. Нередко теплая или, наоборот, холодная масса вторгается на территорию, занятую «противником», очень быстро и активно. И тогда возникает грозовая обстановка. В зоне «фронта» слышны громовые раскаты, блещут молнии, льют дожди. Словом, все происходит, как на настоящем «фронте».

И там, где прошел «фронт», нередко остаются следы разрушений от ливней, градобитий и наводнений. Об этих явлениях мы и расскажем на последующих страницах книги.

О САМЫХ «МОКРЫХ» И «СУХИХ» РАЙОНАХ ЗЕМНОГО ШАРА

Там, где осадки слишком обильны. Капризы муссонов. Что вы знаете о тропическом ливне? Грозовое место. Жизнь в Богоре. Моления о дожде. «Сухие» места Земли. Удивительные контрасты.

Гидрологи подсчитали: на сушу ежегодно выпадает в среднем 101 тысяча кубических километров воды, а на всю поверхность земного шара в пять раз больше. Знакомясь с этими цифрами, вспомните, что вес одного такого куба равен миллиарду тонн!

Эти миллиарды тонн воды вздымаются при испарении с Земли, переносятся воздушными потоками и снова выпадают на ее поверхность, но так уж устроено, что все это огромное количество влаги распределяется крайне неравномерно.

Одни районы земного шара получают очень много небесных даров, поэтому все там буйно развивается, цветет и плодоносит.

В других же местах господствуют безводные, лишенные растительности пустыни. И все это по причине крайней скудности осадков.

Наконец, существуют области, где земля получает в течение года примерно одинаковое умеренное количество влаги; тут нет ее избытка, как и нет в ней острой нужды.

Самым «мокрым» местом на Земле считается индийская деревня Черрапунджи, расположенная на склонах Ассамских гор со стороны Бенгальского залива. Осадки здесь чудовищно велики.

Бывают дни, когда за сутки выпадает влаги до 1000 миллиметров, то есть метровый столб воды. Это в полтора раза больше, чем получает в течение года вся средняя зона европейской части нашей страны. В отдельные же годы сумма осадков в Черрапунджи достигает высоты 5–6-этажного дома!

В 1856 году, например, выпало влаги 23 000 миллиметров, а в 1861 году — 20 500 миллиметров. Чтобы представить, насколько велика эта цифра, скажем, что в окрестностях причерноморского города Батуми, считающегося самым дождливым местом в Советском Союзе, за год выпадает 2200—2700 миллиметров осадков, то есть в 8–10 раз меньше, чем в Черрапунджи.

Откуда же берется так много воды, почему так обильны там осадки?