«Загадки» природы
Шрифт:
Рис. 22. Искусственный смерч в банке.
Этим опытом было доказано, что происхождение смерчей в природе объясняется чисто физическими причинами, а именно – мощными завихрениями воздушных масс при прохождении грозовых туч.
Как же образуются эти завихрения?
Каждый видел водовороты в реке. Часто они образуются под мостом. Бегущая вода ударяется об опоры, отскакивает назад и, столкнувшись с напирающим сзади потоком, заворачивает в сторону. В этом месте и образуется водоворот. Вода здесь
Такое же явление происходит в воздухе там, где температура и давление близлежащих слоев воздуха резко различны. Воздух, как вода в водовороте, получает вращательное движение, и при этом образуются вихри и смерчи.
Песчаные и пыльные вихри образуются обычно в местах, где земная поверхность сильно нагревается солнечными лучами. Особенно сильно нагревается солнцем песок. От сильно нагретой поверхности нагревается и воздух. Наталкиваясь на менее теплый и более плотный воздух, подобно тому, как вода наталкивается на устои моста, горячий воздух образует завихрение. По спиральным кругам он быстро устремляется вверх. Образуется вращающийся столб воздуха, который начинает втягивать в себя с земли все легкие предметы.
Каждый может легко получить искусственный песчаный смерч. Возьмите металлический лист, посыпьте его мелким порошком кремнезема (чистого желтого песка) и нагревайте лист снизу паяльной лампой. Как только лист и порошок нагреются, на поверхности листа забегают маленькие вихри.
Иногда вихри возникают при встрече воздушных потоков, остановленных какими-либо препятствиями, например, высокими холмами или горами.
Грозовые смерчи образуются в воздухе, там, где черная грозовая туча обрывается своими лохматыми краями. Именно тут получается резкая разница в температуре и давлении воздуха. Потоки воздуха с различной плотностью и температурой завихряются, начинают вращаться все быстрее и быстрее. Скорость вращения доходит подчас до 70–80 метров в секунду. Это уже не безобидный вихрь. Благодаря центробежным силам внутри бешено вращающегося столба воздуха образуется разреженное пространство, и воздух здесь сильно охлаждается. От этого водяной пар, который всегда находится в воздухе, сгущается в облачко. Вот почему смерч и наблюдают в виде облачного столба, спускающегося к земле. Как только смерч, бешено вертясь, приближается к поверхности земли или воды, навстречу ему поднимается воздушный или водяной поток, увлекаемый опускающимся смерчем.
Внутри смерча воздух течет всегда вниз, а по краям, как по штопору, несется вверх, увлекая за собой все, к чему прикасается «хобот» смерча.
Бывает и так, что смерч возникает в толще тучи, движется в виде горизонтального вихря, доходит до края грозового облака и устремляется вниз.
Кругом нас в воздухе находится очень много электричества. Оно появляется во многих явлениях природы. Например, ночью во время грозы на крестах церквей, шпицах башен, мачтах кораблей и вообще на любых остриях вдруг появляются огни, похожие на свечу или факел. Причина их появления – свечение воздуха под влиянием атмосферного электричества, которое особенно легко стекает с острых концов предметов.
Наиболее же частое проявление атмосферного электричества – это молния во время грозы.
Желая узнать, в какой мере участвует электричество в образовании грозовых смерчей, один ученый произвел такой опыт. Он налил в небольшую миску воды и поднес к ней палочку, заряженную электричеством. Тотчас же вода потянулась небольшим горбом к палочке. Точно так же вода в море тянется к спускающемуся «хоботу» смерча.
О КРАСНОМ СНЕГЕ И «ТЬМЕ СИБИРСКОЙ»
Во многих странах Западной Европы выпадают иногда так называемые «кровавые дожди».
Какова причина этого
Отдельные смерчи и ураганы нередко путешествуют на многие сотни километров. В далеких пустынях ураганный ветер поднимает в воздух и несет с собой большое количество красноватой пыли. Эта пыль и придает вид крови каплям дождя.
Вспомните, какого цвета бывает иногда вода в прудах, лужах, болотцах. Застоявшаяся вода этих водоемов часто приобретает зеленый, а иногда буровато-красный оттенок. Особенно это бывает заметно в жаркие летние месяцы, когда вода, как говорят, «цветет». «Цвет» – это бесчисленные количества различных мельчайших растений и животных, обитающих в стоячей воде. Они размножаются в ней чрезвычайно быстро. Увидеть мелкие организмы в отдельности можно только с помощью увеличительных стекол. Но когда таких созданий очень много, они придают воде определенный цвет. Часто эти растения и животные окрашены в красноватый цвет; в этих случаях и вода принимает красноватую окраску.
Смерч может выбрать из болота или озерка всю воду, а затем где-нибудь выльет ее на землю в виде дождя. Если вода полна мельчайшими животными и растениями красного цвета, капли дождя будут напоминать кровь.
В некоторых местах Севера иногда выпадает красный снег. Такой снег видали моряки, например, у берегов Гренландии в 1818 году. Появляется он неожиданно, за одну ночь. И здесь причина – ветер.
Есть очень маленькое, простейшее растение (состоящее всего из одной клетки) – первопузырник. Эта невидимая глазом водоросль не боится холода и может расти и размножаться даже на снегу. Размножается она чрезвычайно быстро. Цвет водоросли – красный. Как только ветер принесет откуда-нибудь на снег зародыш перво- пузырника, то через несколько часов этот снег весь покраснеет. Первопузырник закроет всю поверхность снега.
Бывает в природе и зеленый снег. Впервые описали этот необычайный снег ученые около ста лет назад. Они обнаружили его в горах на острове Шпицбергене (в Северном Ледовитом океане). Позднее находили такой снег и в горах Европы.
Конечно, и здесь нет никаких чудес. И здесь виновен ветер, заносящий на снег особые водоросли зеленого цвета. Ученые установили, что в зеленом «цветении» снега участвует три десятка различных мельчайших водорослей.
В начале девятнадцатого столетия в Дании в течение двадцати минут с неба сыпались морские раки. Летом 1933 года в районе с. Ковалерово (Дальний Восток), расположенного в 50 километрах от побережья Тихого океана, прошел сильнейший ливень. Когда вода схлынула, на полях осталось большое количество морских медуз. Жители Шотландии, Норвегии, Данни много раз получали даровую пищу в виде «дождя» из сельдей.
И это делает ветер. Смерчи нередко поднимают в воздух массы воды, а вместе с ней и раков, медуз, косяки сельдей и выбрасывают их где-нибудь далеко на суше.
Ветер способен переносить различные предметы на большие расстояния. Так, в 1804 году ураган разрушил в Испанском Марокко (Северная Африка) большие склады с пшеницей. Ветер подхватил зерно и понес его через Гибралтарский пролив к берегам Испании. И там, к великому изумлению жителей одного местечка, с неба вдруг посыпалась пшеница.
Много разрушений приносят с собой смерчи и ураганы, но они бывают редко. Большинство ураганных ветров имеет свои определенные воздушные пути. Из года в год они проносятся над одними и теми же местами. А таких мест на Земле совсем немного. Гораздо больше районов и областей, где смерчи и ураганы случаются редко.
Но ветры дуют везде. В одних районах они дуют чаще и сильное, в других – реже и слабее. Но нет на Земле таких стран и областей, где люди не знали бы, что такое ветер. Но и обычный ветер является порой причиной редкостного явления природы.