Прогнозирование торнадо: вне зоны видимости радаров

Торнадо — одна из самых мощных и в то же время неуловимых сил на Земле, по словам Джона Харта, ведущего синоптика Центра прогнозирования штормов в Нормане, штат Оклахома. Несмотря на десятилетия исследований, экспертам до сих пор не удается точно предсказать траекторию движения смерча.

В лучшем случае метеорологи могут предупредить о потенциальной угрозе возникновения торнадо. Условиями, способствующими появлению смерча, считаются теплый воздух, высокая влажность у поверхности земли и сильный ветер (около 130 км/ч) на высоте примерно 3,2 км, направление которого отличается от ветра на высоте 1,6 км, дующего примерно вдвое медленнее.

Торнадо формируется, когда теплый воздух поднимается вверх и остывает, что приводит к конденсации влаги и образованию облака. Вращающийся поток воздуха продолжает подниматься, создавая под основанием облака неистово крутящийся столб с экстремально низким давлением. Самые мощные смерчи порождаются особым типом грозового облака — суперячейкой (мощное грозовое облако с вращающимся восходящим потоком), ядро которой вращается и скручивается, что иногда заметно даже визуально.

Доплеровский радар

Доплеровский радар (та же технология, что используется для фиксации превышения скорости на дорогах) использует световые и звуковые волны для определения направления ветра и поиска усиливающегося вращения — признака скорого формирования торнадо. Для обнаружения смерчей по всей стране на башнях высотой около 27 метров установлено примерно 150 радаров. По словам эксперта Стивена Корфиди, радиус в 80 км от места установки радара считается хорошим диапазоном для обнаружения типичного крупного торнадо. Однако смерчи, возникающие за пределами этой зоны, могут остаться незамеченными.

Чтобы преодолеть это ограничение, в 1998 году была введена в эксплуатацию новая, более чувствительная сеть радаров WSR88D (Weather Surveillance Radar 1988 Dopplers), которая сегодня охватывает практически всю территорию США. Она отлично справляется с обнаружением опасных погодных явлений, позволяя заблаговременно оповещать о разрушительных ветрах. Это значительно увеличивает время предупреждения о торнадо, так как их появление можно предсказать еще до того, как воронка коснется земли.

Однако из-за того, что луч радара направлен под небольшим углом вверх, он не всегда способен зафиксировать небольшие торнадо, возникающие у самой земли. Если такой маленький смерч пройдет в малонаселенной местности, единственным доказательством его существования может стать лишь оставленный им след разрушений.

Для помощи в обнаружении формирующихся торнадо пять спутников, находящихся на орбите на высоте более 35 000 км над Землей, каждые несколько минут делают снимки облачных образований. По словам Харта, подобно тому как врач изучает рентгеновский снимок, обученные метеорологи анализируют изображения на предмет структур облаков, характерных для торнадо. Иногда появление всего нескольких облачных скоплений в нужном месте может иметь решающее значение.

После выявления подозрительных грозовых очагов радары начинают пристально отслеживать вращение внутри них, а местные метеорологи-наблюдатели (специалисты, следящие за погодой на местах) приводятся в состояние готовности. Если данные радаров или сообщения наблюдателей указывают на серьезную угрозу торнадо, выпускается предупреждение. К сожалению, такие оповещения редко дают людям на пути стихии более 10–20 минут форы до начала события.

Несмотря на понимание механизмов формирования торнадо, предсказать момент его появления по-прежнему практически невозможно. Синоптик Центра прогнозирования штормов Стивен Корфиди отмечает, что для предсказания смерча в конкретном месте и в определенное время потребовались бы датчики, расположенные через каждые 16 км не только на земле, но и в атмосфере на высоте до 3,2 км. Подобная система мониторинга обошлась бы слишком дорого.

Бывают дни, когда все условия для возникновения торнадо соблюдены, но ничего не происходит. По словам Корфиди, если бы предупреждения выпускались в каждой такой ситуации, метеорологи уподобились бы пастуху из сказки, который слишком часто кричал «волк», из-за чего люди перестали бы им верить. Вопрос в том, в каком именно случае угроза действительно стоит того, чтобы включать сирену.

Факты и цифры

Прогноз: тепло, возможны грозы Факт: самый разрушительный смерч в истории наблюдался 18 марта 1925 года. «Торнадо трех штатов» обрушился на Миссури без предупреждения и существовал в течение 5 часов, проложив путь разрушений длиной более 480 км. В те времена радио еще не рассматривалось как средство оповещения о штормах, поэтому никто не знал о приближении стихии. Смерч унес жизни 689 человек, 3000 получили ранения, а 15 000 остались без крова.

Легенды о торнадо и многое другое

Знаете ли вы, что Элвис Пресли пережил торнадо? Задумывались ли вы когда-нибудь, почему смерчи так часто обрушиваются на стоянки жилых фургонов? Нажмите здесь, чтобы найти ответы на эти и другие вопросы о капризах погоды.