Охота на торнадо

Наука и жизнь
№20 (735)

Мало кто знает, что идея американского фильма Tornado Valley, или по-русски «Долина смерчей», была подсказана сценаристу...  научным экспериментом. VORTEX – таким было его сокращенное название. Проводился он в 1994 и 1995 годах и ставил своей целью подробное изучение условий образования смертоносных воздушных вихрей - торнадо.
«Это одно из самых разрушительных погодных явлений на Земле, поэтому необходимо знать, как они развиваются и почему некоторые оказываются столь мощными и устойчивыми», - рассказывал Дэвид Доуэлл, научный руководитель проекта, работающий в Национальном центре атмосферных исследований (NCAR) в Боулдере, штат Колорадо.
В Соединенных Штатах это никому не нужно доказывать. Каждый год весной и осенью через страну проносятся сотни смерчей, разметающих на своем пути как отдельные строения, так и целые города. В катастрофах гибнут люди. Наносимые стихией убытки исчисляются десятками и сотнями миллионов долларов.
В 1990-е годы участникам эксперимента удалось наблюдать и измерить основные характеристики торнадо и собрать данные по нескольким сильным невихревым штормам. Тогда же удалось по-новому  подойти к суперячейкам - мощным и долгоживущим грозам, которые рождают самые разрушительные и смертоносные смерчи. Сегодня эта информация помогает отличать штормы, чреватые торнадо, от тех, которые им не угрожают. Главным же результатом стало повышение достоверности предупреждений об их возникновении, выдаваемых Национальной службой погоды (National Weather Service).
За прошедшие с тех пор 15 лет метеорологи, как и представители других областей науки, обзавелись принципиально новой измерительной техникой и разработали оригинальные методики исследований сложных атмосферных явлений. Это позволило существенно повысить эффективность изучения торнадо и послужило основой для проведения второй фазы эксперимента.
Обнаружить торнадо - казалось бы, чего проще, если уже в этом году синоптики насчитали около 80 смерчей. Однако не все так просто. Известен пример, когда исследователям пришлось преодолеть более 10 тысяч миль, чтобы «поймать» всего один смерч.
Дело в том, что экспедиция не может эффективно работать, если заинтересовавший их шторм перемещается со скоростью более 30 миль в час. Когда он движется быстрее, вереница автомобилей с научной аппаратурой растягивается вдоль его пути, и выстроить их в необходимую для измерений конфигурацию не удается.
К тому же многие радары требуют для своего развертывания от пяти до семи минут. Посчитайте, насколько удалится от них  за это время объект измерений.  Поэтому нужно заранее предвидеть, куда и как  движется  развивающийся шторм,  и  ждать когда он сам приблизится к вам на нужное расстояние. Если же в районе, где метеорологическая обстановка благоприятствует образованию торнадо, произрастает много деревьев или  преобладает  холмистая местность, радары часто вообще  оказываются бесполезными.
В рамках проекта VORTEX2 уже сделаны ключевые наблюдения торнадо в юго-восточном Вайоминге. «Пойманный» смерч получил оценку 2 балла по принятой шкале разрушений, охватывающей оценки от 0 (минимальные повреждения) до 5 (вихрь, который может полностью разрушить дом) баллов. Именно в нем был открыт так называемый вторичный фронт порывов ветра, который формируется прямо перед тем, как гроза порождает торнадо.
В восьми штатах Великих американских равнин - Техасе, Оклахоме, Канзасе, Колорадо, Небраске, Южной Дакоте, Айове и Миссури - развернули настоящую научную армаду, состоящую из сорока транспортных средств более чем с семьюдесятью ультрасовременными инструментами и десятка установленных на автомобилях разнообразных радаров.
В охоте за торнадо, ведущейся на огромной территории поперечником более 900 миль от Западного Техаса до юго-западной Миннесоты, принимают участие более ста высококвалифицированных специалистов – не только американских, но и из других стран,  а также преподаватели и студенты нескольких университетов.
Помогают им и легкие самолеты с дистанционным управлением. Эти сравнительно небольшие винтомоторные машины с размахом крыла 10 футов созданы в Исследовательском и техническом центре беспилотных транспортных средств университета Колорадо.
Беспилотники Tempest («Буря») обеспечивают участникам экспедиции уникальный «взгляд сверху» и, что очень важно, измеряют температуру и влажность воздуха над Землей в непосредственной близости от торнадо.
Богатейшая коллекция инструментов предоставляет им уникальную возможность проникновения в секреты атмосферы. Естественно, ученые пытаются вытащить из них все, что могут. И в частности, информацию для инженеров-строителей, необходимую им при разработке проектов более устойчивых зданий.
Похоже, природа Великих равнин “благоволит” ее испытателям. Только за три недавних дня – 10, 12 и 13 мая - через Оклахому, Канзас, Техас и Миссури пронеслось 39 смерчей, сокрушивших жилые дома, офисные и производственные здания, торговые центры, повалив деревья и линии электропередач. В одной Оклахоме погибло несколько человек, десятки людей во всех четырех штатах доставлены в больницы. После смерчей в некоторых местах выпал небывало крупный град.
Но это еще не все. Как объявил недавно Грег Карбин, представитель национального Центра по прогнозированию штормов в городе Норманн, штат Оклахома, в мае и июне ожидается дальнейшее увеличение количества штормов. К сожалению, он не ошибся. Печальные события середины мая это подтверждают.
Тем актуальнее становится работа участников проекта VORTEX2. Да, его результаты, какими бы успешными они ни были, не смогут помочь разработке мер непосредственного воздействия на торнадо: человечество не обладает еще источниками энергии, сравнимыми по мощности с энергией атмосферных вихрей. Не бросать же в каждый смерч по атомной бомбе. Однако если люди будут вовремя предупреждены о каждом монстре, зарождающемся в атмосфере и угрожающем им гибелью и разрушениями, жертв будет меньше. А это стоит любых миллионов.