Шкала для определения силы ветра
Баллы | Скорость | Характеристика ветра | Действие ветра | ||||||
м/с | км/ч | ||||||||
Штиль | Полное отсутствие ветра. Дым из труб поднимается вертикально | ||||||||
I | 0,9 | 3,24 | Тихий | Дым из труб поднимается не совсем вертикально. | |||||
На морозе появляется рябь ;•' | |||||||||
2,4 | 8,64 | Легкий | Движение воздуха ощущается лицом. Шелестят листья. | ||||||
Флюгер приходит в движение ... | |||||||||
4,4 | 15,84 | Слабый | Непрерывно колышатся листья и тонкие ветви. | ||||||
Развеваются легкие флаги | |||||||||
6,7 | 24,12 | Умеренный | Колеблются тонкие ветви деревьев. Ветер поднимает пыль и клочки | ||||||
бумаги. На море удлиненные волны и во многих местах белые | |||||||||
барашки | |||||||||
9,3 | 23,48 | Свежий | Качаются тонкие стволы деревьев. Волны на море не очень | ||||||
крупные, но повсюду видны белые барашки | |||||||||
12,3 | 43,30 | Сильный | Качаются толстые сучья деревьев. Гудят телефонные провода. | ||||||
Образуются крупные волны и белые пенистые гребни | |||||||||
на значительной площади | |||||||||
15,5 | 55,8 Крепкий | Качаются стволы деревьев. Идти против ветра трудно. „ д. ^.1. | |||||||
\ \ 1 | На море поднимаются пенящиеся волны —^_ц^^^_| | ||||||||
I8 | 18,9 1 68,4 1 Очень крепкий | Ломаются ветви деревьев. Идти против ветра очень трудно. \ Волны на море умеренно высокие и длинные. Взлетают брызги \ | |||||||
9 | 22,6 | 79,44 | Шторм (буря) | Немного разрушаются здания. Деревья изгибаются и ломаются 1 ветви. Срываются черепица и дымовые колпаки. Волны высокие. | |||||
Гребни волн опрокидываются и рассыпаются | |||||||||
26,4 | 95,0 | Сильный шторм | Значительно разрушаются здания. Деревья ломаются и вырываются | ||||||
(сильная буря) | с корнем. Волны очень высокие и покрыты белой пеной. | ||||||||
Видимость плохая | |||||||||
30,5 | 109,8 | Жестокий шторм | Здания сильно разрушаются. Срываются крыши. Волны на море | ||||||
(жестокая буря) | столь высоки, что скрывают суда среднего размера и края волн | ||||||||
сдуваются в пену | |||||||||
34,8 | 122,28 | Ураган | Опустошительные разрушения. Разрушаются деревянные здания. | ||||||
Море покрыто полосами пены. Видимость очень плохая | |||||||||
39,2 | 144,6 | Сильный ураган | Опустошительные разрушения | ||||||
43,8 | 157,68 | Тоже | Разрушаются каменные сооружения и металлические мосты | ||||||
48,6 | 174,9 | Жестокий ураган | Тоже | ||||||
53,5 | 192,6 | То же | ,** ' . . ' • ' - ' | ||||||
58,6 | 210,96 | " | -"',-• . ", ' . | ||||||
и | и | ||||||||
более | более | • . ..... | |||||||
г |
в северном полушарии и по часовой - в южном. Ширина ц лонов, возникающих и развивающихся во внетропических ** ротах - внетропических циклонов, - порядка тысяч килом "' ров в начале развития и до нескольких тысяч в стадии це,, " рального циклона, скорость ветра шесть-восемь баллов, в ры доходят до штормовых, а иногда и до ураганных. Тропичес' кие циклоны возникают в тропических широтах. Средняя щи рина их - несколько сот километров, высота - 6-15 км.
Центральная часть - "глаз бури" - обладает низким давле-нием, слабыми ветрами и низкой облачностью. Она окружена кольцом плотных облаков с ураганными скоростями вращения Тропические циклоны Атлантического океана обычно называются ураганами, западной части Тихого океана - тайфунами
Тайфуны, образующиеся в Тихом океане, обычно достигают силы самого мощного урагана и сопровождаются интенсивными ливневыми дождями. На море они образуют огромные волны, которые, врываясь на побережье, разрушают селения, города и затопляют целые районы. Попадая на сушу, тайфуны быстро затухают. Их приближение сопровождается очень сильным падением атмосферного давления.
Разрушительная сила тайфунов столь велика, что для их изучения и прогнозирования в некоторых странах созданы специальные государственные организации. По установившейся традиции каждому тайфуну присваивается женское имя.
Выделяемая тайфунами энергия равна взрыву многих ядерных зарядов. Наиболее часто они бывают в Японии, Китае, США (до 120 в год). В СНГ тайфуны доходят в районы Дальнего Востока, Приморья, Сахалина и Курильских островов.
Штормы, как видно по шкале Бофорта, имеют 9-11 баллов. Штормы вызывают сильные волнения на воде, а на суше -большие разрушения: вырывают с корнем деревья, опрокидывают машины, строительные краны, разрушают дома.
Смерчи (в Европе их называют "тромбы", в Америке "торнадо")-вихревое движение воздуха, возникающее в грозовом облаке и затем распространяющееся в виде черного гигантского рукава или хобота, разреженного внутри. Когда он опускается на поверхность земли, основание его становится похожим на воронку диаметром около 30 м и высотой 800-1500 м- За
время |
своего существования он может пройти путь 40-60 км.
и утри смерча разрежение воздуха настолько велико, что иног-
сооружения, оказавшиеся на его пути, разрушаются от взры-а ^следствие напора воздуха изнутри. Происходит то же самое, что от ударной волны в фазе разрежения.
Смерчи бывают невидимые, водяные и огненные. Смерчи обладают поразительной скоростью ветра, превышающей иногда скорость звука. Они вырывают с корнями деревья, опрокидывают автомобили, поезда и корабли, поднимают в воздух или опрокидывают дома, поворачивают здания вокруг оси, срывают с них крыши или полностью разрушают. Переносят в сторону, иногда на несколько километров, людей, скот и различные предметы. На пути движения они всасывают в себя небольшие озера и другие водоемы вместе с населяющими их флорой и фауной, которые переносятся затем на большие расстояния и выпадают на землю вместе с дождем.
Инженерный анализ причин разрушений, причиняемых смерчами, показывает, что они возникают вследствие подъема и отбрасывания предметов вихрем, больших давлений, взрывания, раздробления, раздавливания, раскалывания и других воздействий.
Ураган - ветер силой 12 баллов. Его скорость превышает 32 м/с. Ураган все опустошает на своем пути: ломает деревья, разрушает строения и т. п. Ураганы могут служить природными аналогами нескольких термоядерных взрывов. Статистические данные гидрометеорологической службы США за 1900-1950 гг. показывают, что кинетическая энергия урагана в радиусе 160 км от его центра эквивалентна ядерному взрыву мощностью 151-188 Мт [26].
Расчеты показывают, что энергия сильного урагана такова, что Братская ГЭС может выработать ее лишь в течение 30 тыс. Лет [26]. По силе пагубного воздействия на инженерные сооружения ураганы почти не уступают землетрясениям, особенно если учесть, что крупные землетрясения бывают раз в несколь-Ко Десятков лет, а ураганы случаются несколько раз в год. Недаром ураганы называют самой мощной силой в природе.
Нередки ураганные ветры на территории Казахстана. Наддаются здесь также и смерчи (напр., в 1947 г. смерч в Вос-°нн о- Казахстан с ко и области шириной 160 м разрушил в по-
селке 17 жилых домов, три учреждения и 12 хозяйственны построек [21]).
Территория Казахстана простирается на 1 700 км с севера на юг и на 3 тыс. км с запада на восток, поэтому ветрам здесь раздолье. За 18 лет, с 1970 по 1987 г., на территории Казахста на наблюдалось 418 ураганов, от 5 до 30 ураганов ежегодно при скорости движения ветра 38...60 м/с [21].
Наибольшей ветровой активностью обладают Джунгарские ворота. Если в среднем по Казахстану 40-60 дней в году дуют сильные ветры, то через Джунгарские ворота - 142 дня в году. При этом из 418 ураганов (1970-1987 гг.) - 200 приходятся на метеостанцию Жаланашколь, расположенную на выходе из Джунгарских ворот. Максимальная скорость ветра отмечена здесь во время урагана 28 января 1958 г. и составила 72 м/с (260 км/ч). Этот ураганный ветер носит название "Евгеп" (или Ибэ, Эби, Юй-бэ). Он возникает в среднем 11 раз в году (напр., ураганы Мугоджарских гор - 2 раза в году) и продолжается в среднем 25 часов (однако в 1981 г. он дул целую неделю с 15 по 22 декабря со скоростью 42-51 м/с) [21]. Большинство этих ураганов приходится на холодный период года с октября по апрель (98%), а наиболее часты они в январе (26%).
Прогнозирование ветра в районе Джунгарских ворот важно для хозяйства. Здесь проходит железнодорожная линия, а севернее располагается группа озер, на которых ведется рыбный промысел.
Джунгарские ворота представляют собой долину длиной 200 км и шириной 10-20 км, расположенную между восточными отрогами Джунгарского Алатау и хребтом Майлитау в Китае. Она соединяет озеро Эбинор в Китае с Балхаш-Алакуль-ской впадиной в Казахстане. В зимнее время над внутренними районами Монголии и Китая господствует область высокого давления - монгольский антициклон. Большие скорости ветра здесь возникают при большом контрасте давлений в разных концах долины.
По данным исследований, Эби охватывает не всю длину долины шириной 10-20 км, а лишь узкую полосу в 3-5 км, т.е-это типичный струевой ветер, причем данный ветровой ШНУР имеет обыкновение примыкать то к одному, то к другому склонам долины, иначе - меандрировать. Лишь в некоторьгх
проходит посередине. Вырвавшись в долину Алакуля, по-° епенно ослабевая, доходит до Балхаша.
Наиболее близким соседом Евгея следует назвать сильный
ер0_восточный ветер Сайкан, вырывающийся через горный поход между южными отрогами Тарбагатая (Аркарлы) и хребтом Барлык через долину р. Эмель к озеру Алаколь. Периодичность и скорость ветра Сайкана значительно меньшие, чем у Евгея (до 40 м/с и до 50 часов продолжительность).
Еще один горный проход между хребтами Саур и Южный Алтай по долине реки Черный Иртыш и Заилийской котловине характеризуется наличием сильных ветров. Среднее число дней с сильными ветрами (более 15 м/с) здесь составляет в год 65 случаев, а максимальное - 115 [21]. Продолжительность зай-санского ветра не превышает 1-5 часов. Зарождение всех этих ветров связано с наличием в зимнее время области повышенного давления над Монголией и пониженного - в Казахстане, когда в узких горных проходах возникает эффект "аэродинамической трубы".
В Ил и-Балхаше ком регионе есть еще два района, отличающихся наличием сильных ветров. С гребня хребта Чингиз к берегам озера Балхаш срывается "коунрадский норд-ост" или Балхашская бора, которая относится к ветрам гравитационного типа и обусловлена антициклонической областью в Северно-Восточном Казахстане. Наиболее часто бора проявляется зимой, когда она достигает громадной, иногда ураганной силы и Длится несколько дней. Зимой бора превращается в страшнейший буран, а весной и реже летом становится пыльной бурей значительной силы. Нередко бора создает затруднения в движении самолетов.
Из Синьцзянь-Уйгурского автономного округа Китая вдоль "лийской долины дуют также сильные восточные ветры, и в частности так называемый Чилтский ветер, который проходит Узкой воздушной струей и достигает г. Капчагая. В 40 км к во-т°ку от г. Чилика Илийская долина образует сужение, огражденное с обеих сторон отрогами Джунгарского Алатау -ЛьШим и Малым Калканом и хребтом Турайгыра, где ско-Р сть ветра резко увеличивается. Число дней со штормовыми здесь достигает 80 за год [21 ].
Уже сам факт, что большинство из них имеют собственщ имена, говорит об их стабильности во времени и пространств что позволяет прогнозировать появление этих ветров как п народным приметам, так и научными методами. Фактически все они связаны с местными географическими особенностями и наличием в зимнее время области высокого атмосферного давления над центральноазиатскими пустынями Гоби и Такла-Макан.
Бури представляют собой разновидность штормов и ураганов и подразделяются на вихревые, или пылевые и потоковые
Они бывают черные, красные, желто-красные, белые, пылевые, песчаные, снежные и др. Во многих районах земного шара они имеют различные названия (бриз, мистраль, сирокко, афганец, бора и др.). Скорость бурь меньше, чем ураганов, хотя часто они очень значительны и достигают 20-30 м/с. Пылевые бури, в частности черные бури, весьма распространены в южных засушливых областях Сибири, европейской части бывшего СССР. Наряду с разрушениями, возникающими при обычных штормах и ураганах, черные бури характеризуются очень низкой относительной влажностью воздуха. Они вызывают эрозию или выветривание почвы вместе с находящимися в ней семенами посевов, засыхание всходов, засыпку их, оголение корневой системы и др.
Наибольший ущерб хозяйству приносят пыльные бури-ом медленно, но неуклонно отвоевывают у человека орошаемые земли и пастбища, засыпают дороги и оросительные системы и даже селения, изгоняя людей из обжитых мест.
Пыльные бури по своим масштабам и последствиям могут быть приравнены к крупным стихийным бедствиям. Так, мартовские и апрельские пыльные бури 1960 г., начавшись в Закас-пии, охватили все Предкавказье и всю южную Украину, Рас' пространившись до Одессы на расстояние около 3 тыс. км-Продолжительность бурь достигала пяти суток при скорост ветра 28-40 м/с. Высота подъема пыли, по данным авиаразвеД" ки, превышала 2 тыс. м, а в районе Одессы она достигала 2 400 Количество выдутого и перемещенного чернозема составИ 25 км3, а глубина выдувания местами доходила до 25 см-
0о время черной бури 1928 г. на Украине ветер поднял в оздух около 15 млн т черноземной пыли с площади 1 млн км2, которая частично осела даже в Румынии и Польше [26].
3 Казахстане пыльные бури отмечаются повсеместно. Ре-Ордсменами по числу дней с пыльными бурями являются отдельные районы Алматинской, Атырауской и Актюбинской областей, где в среднем бывает 50-60 дней в году с пыльными бурями, в Западно-Казахстанской, Кызыл орд и не ко и областях, атакже в Чиликском районе - 35-45 дней. В Атырауской области пыльные бури носят своеобразный характер. Пески здесь имеют вид нарезной слюды с острыми гранями и при возникновении бури режут лицо. Число засушливых дней до возникновения пыльных бурь колеблется от нескольких дней до двух и более месяцев.
Исключительно большой урон наносят пыльные бури целинным землям Казахстана и прилегающим к ним областям.
Во время пыльной бури воздух так насыщен пылью, что на расстоянии трех-четырех метров нельзя разглядеть человека, а в домах зажигают свет. Например, в ноябре 1910г. силой ветра были угнаны в степь целые стада, где большинство скота и погибло. В районе одного только Мангышлака пало 500 тыс. баранов и коз, 40 тыс. лошадей и 30 тыс. верблюдов [21].
Раньше (впрочем и в настоящее время) пыльные бури были характерным явлением для пустынной и полупустынной зон Казахстана, а в степях они случались сравнительно редко, так гак травянистый покров препятствовал образованию пыли и вдуванию. Когда целинные земли были распаханы, пыльные бури участились, и через несколько лет в некоторых районах (особенно в Павлодарской области) вместо плодородной целины образовались бесплодные песчаные пространства.
Следует упомянуть еще об одной, особо острой в настоящее БРемя, негативной стороне пыльных бурь - их роли в миграции с°лей. Интересные и ценные данные исследований по этой Р°блеме получены М. А. Орловой на примере низовьев р. Чу, Де вынос солей ветром может достигать 723 т/кмг, что составит 47о/0 от СуМмарНОГО их поступления. Расчеты производи-сь по метеостанции Уланбель, где в среднем бывает 20 дней Г°ДУ с пыльными бурями при скорости ветра 12-25 м/с. Под-
считано, что с территории Уланбельской дельты
800 км2, ежегодно выносится в атмосферу до 583 тыс. т соле«
[21]. Преобладающий тип засоления - сульфатный и хлорид^
сульфатный.
Усыхание Аральского моря (местами Арал ушел от былы* берегов на 100 км) образовало пустыню Аккум площадЬК) 60 тыс. км2. С обнажившегося дна ветры разносят на 400-500 км миллионы тонн песка и едких солей. Посчитано, что с поверх. ности новой пустыни ежегодно поднимается в атмосферу око-ло 140 млн т песка, пыли и солей, которые оседают не только на полях Казахстана (Южно-Казахстанская, Кызылординская области), Каракалпакии, Узбекистана, но и достигают уже пределов Белоруссии и Литвы, где содержание солей в дождевой воде более чем в два раза, а непосредственно вблизи умирающего моря - в семь раз больше обычного [21].
Существует две классификации пыльных бурь [21].
Первая классификация по продолжительности делит бури на четыре категории:
- кратковременные пыльные бури с небольшим ухудшением видимости; их длительность нередко несколько минут и связана с прохождением шквалов;
- кратковременные с сильным ухудшением видимости; длительность от нескольких минут до нескольких десятков минут, облако пыли плотное, различной высоты;
-длительные и пульсирующие бури с относительно небольшим ухудшением видимости; длятся от нескольких часов до нескольких суток;
- длительные сильные бури с большим ухудшением видимости; имеют большую вертикальную мощность и значительную длительность - от двух-четырех часов до нескольких суток.
Вторая классификация основана на цвете и составе переносимой бурями пыли:
- черные бури -свойственны целинным землям Казахстана, югу европейской части России, обладают черным цветом из-за чернозема;
- бурые или желтые бури - из-за желто-бурых суглинков и супеси - бури Средней Азии: только за пять лет в СреДне Азии (1951-1955) зарегистрировано 3 882 бури;
красные бури - выдуваются красноцветные породы того состава, что и у желтых бурь, но окрашенные окислами
белые бури - проходят перед обширными солончаками. Голи окрашивают пыль в белый цвет; сравнительно редки.
Желто- красные пыльные бури широко развиты в пустын-ньВ областях и часто имеют местные названия: самум, хамсин, абуб, харматан, сирокко. Транспортирующая мощь "цветных 5урь" огромна. Установлено, например, что хамсин, поднимая массы пыли в Сахаре, несет ее на высоте более трех-четырех километров в Южную и Среднюю Европу и даже на Урал.