Техника - молодёжи 1987-05, страница 41
хорошо видно, как снежинки сплетаются в вихревой жгут (шнур) и снизу, извиваясь, подходят к воздухозаборнику. В течение 3—4 с микросмерч может появиться, разрушиться и вновь образоваться, но уже имея другое направление вращения. При работе двух рядом расположенных двигателей иногда два вихря сближаются, соединяются, отрываются от земли и, «замкнувшись» в дугу, провисают между двумя воздухозаборниками. Как видим, вращение само по себе не возникает. Лишь когда приток энергии взбудораживает частички среды, они начинают расталкивать друг друга, и в итоге их прямолинейные траектории искривляются и они закручиваются в спираль. Откуда ураган черпает силу! За счет какой энергии образуется вихрь перед воздухозаборником — не требуется разъяснений. Другое дело — атмосферный смерч. Иногда полагают, будто его мощь заключена в грозовых облаках. Но с этим нельзя согласиться. Думается, лучше учесть напор многотысячетонных воздушных масс, возносящихся с площади радиусом в несколько километров через устье опрокинутой вихревой воронки. Около раскручивающегося атмосферного столба в малом пространстве концентрируется энергия воздушных потоков. Их сравнительно медленное перемещение сменяется бешеным вращением в узком жерле воронки. Аналогично при быстром перекрытии теплотрассы даже не очень большая энергия движущейся воды выделяется в малом промежутке времени, почти мгновенно, и возникающие при этом силы рвут трубы (гидравлический УДар). Как и в опыте с ведром и водой, образование закрутки тормозит свободный вертикальный подъем воздуха, но при этом круговая скорость его возрастает. Больше того. В водяных парах — а их в 1 м3 воздуха может содержаться до 30 г — запасена огромная энергия. Разумеется, если в поднимающемся воздушном потоке относительная влажность не достигает 100%, в нем водяные пары не конденсируются. Но чем выше — тем холоднее. На определенной высоте каждый грамм конденсированного пара выделяет почти 0,5 ккал тепла. Вихрь, получая значительную дополнительную энергию, превращается в мощный смерч. В центральном его канале создается разрежение и падает давление, так что иногда туда засасываются пыль, облака. В ураганах воздушные струи разгоняются вокруг центрального ствола до скорости 60—1 00 м/с, и его диаметр за счет горизонтально направленных центробежных сил увеличивается. Приоткрывается «глаз» со средним диаметром 20—25 км — зона «покоя» в самом сердце бури. В отличие от остальной части тайфуна здесь гораздо меньше скорости ветра (4—5 м/с), меньше давление, выше температура. Опускающийся же «хобот» смерча, на наш взгляд, есть видимый след поднимающегося снизу вверх закрученного воздушного потока. В начале вращения десятков тысяч тонн воздушных масс происходит конденсация водяного пара в верхней части вихря, где холоднее. По мере же раскрутки «точка росы» опускается ниже и ниже, до самой земли. И в тот момент, когда скорость вращения достигает максимального значения, наблюдатель видит, что в том месте, где опустился «хобот», разрушаются строения, а часть предметов и обломков разлетается по сторонам. Складывается впечатление, будто «хобот» ударил в землю. Тайна Бермудского антициклона. Закономерностям вихревого движения подчиняются также цикло ны (греческое слово «киклон» означает «кольцо змеи») и антициклоны. Антициклон воспринимается нами с поверхности Земли как область ясной устойчивой погоды. Не верь глазам своим! В верхних слоях атмосферы он представляет собой все ту же вихревую воронку, только гигантских размеров. Поэтому в антициклонах, как и в вихрях, характерны концентрация энергии на узком, ограниченном пространстве и, соответственно, большие скорости в верхней зоне. В силу этих причин при высотных полетах часто наблюдается «сдвиг ветра» — резкое изменение его вектора скорости, «турбулентность ясного неба» (ТЯН). Когда самолет из «спокойной» атмосферной зоны попадает в сильную попутную струю, он резко — на десятки и даже сотни километров — теряет скорость относительно воздуха и «проваливается». Это приводит к нарушению работы двигателей и потере управляемости. При ясном небе начинается сильная болтанка — возможна авиакатастрофа! Понятие «бермудский антициклон» известно человечеству гораздо раньше, чем выражение «бермудский треугольник». Эта область солнечной погоды и повышенного давления — самая южная в Северном полушарии—соседствует с зоной действия тропических циклонов. Поэтому процессы в ней происходят особенно бурно. И недаром здесь часто случаются лет- 38 |
