Известно, что они возникают в результате большой концентрации энергии, взятой из окружающей среды, но механизм обмена энергией до сегодняшнего дня неизвестен.
Хотя была попытка систематизации информации о смерче на основе известных описаний и было выдвинуто несколько гипотез, которые, казалось бы, объясняют механизм смерча.
Первая гипотеза предусматривает, что смерч вызывается разницей температур воздуха возле поверхности земли и наверху атмосферы. Исследователи Брант и Абдуллах объясняют смерч так: большие массы воздуха вращаются в атмосфере и, сужаясь, образуют смерч. Расчеты показали, что при таком вращении должен возникнуть поток воздуха вниз. Это хорошо объясняет тот факт, что в момент контакта с землей от удара этого потока разваливаются здания, но в «развитом» смерче мы наблюдали бы только выброс предметов, а не втягивание.
Описанная гипотеза должна была бы быть правильной, потому что если внимательно проанализировать все известные описания смерчей, то в действительности выброс предметов существует, но, скорее всего, при распаде смерча. Но из описания гипотезы полностью не понятен механизм и взаимосвязь физических явлений, которые приводят к образованию смерча.
Вторая гипотеза выдвинута советскими учеными Л. Гутманом и В. Мальбаховым. В ней выдвинуто понятие неустойчивости атмосферы. Пусть возникла зона теплого воздуха в атмосфере. Зона немедленно начнет подниматься вверх, втягивая за собой все новые и новые массы теплого воздуха. Потенциальную энергию нижних слоев воздуха можно назвать энергией неустойчивости. По этой гипотезе смерч возможен при достаточно быстром падении температуры воздуха с высотой. Если же этого не случится, то температура поднятого воздуха за счет адиабатического расширения станет ниже окружающей, и он опустится опять вниз. При этом вращательное движение может возникнуть случайно. Согласно этой гипотезе, тучи в образовании смерча участия не принимают, а сам он должен возникать от земли.
Третья гипотеза – электрическая. Выдающийся французский ученый Пельтье в 1840 году писал: «Все доказывает, что смерч есть не что другое, как проводник, который служит каналом для непрерывного разряда электричества». В 1837 году американский ученый Хейр писал: «После детального рассмотрения всех фактов я пришел к предположению, что смерч является результатом тока, вызванного электризацией воздуха и замещающего более обычные средства разряда между землей и тучами в виде ярких вспышек, которые мы называем молниями».
По подсчетам, чтобы раскрутить столб воздуха диаметром 100 м до скорости 250 м/с необходимо потратить энергии приблизительно 1018 эрг. Энергия одного разряда молнии 1022 эрг, так что ее достаточно для поддержки смерча в течение нескольких часов. Механизм, который объясняет смерч, следующий: воздух нагревается электричеством до температуры, способной вызывать конвекцию, а разреженный воздух ускоряется в сильном электрическом поле. Расчеты показывают, что энергии электрического поля молнии достаточно, чтобы разогнать к описанной скорости частицы атмосферы. Но из гипотезы непонятно, каким образом электрическое поле может вызывать вращательное движение воздуха.
Следовательно, можно сделать вывод: сегодня не существует теории или логической гипотезы, которая бы объясняла механизм взаимосвязи физических явлений, которые образуют смерч, поддерживают его и приводят к его разрушению или распаду.
И еще один любопытный факт. Проект разработки вихревого кондиционера для «Жигулей» в Советском Союзе в 1970-е гг. (результаты которого могли пролить свет на эту проблему) был закрыт потому, что от него «пахло чертовщиной». Однако к тому времени уже существовали аналогичные устройства. История техники знает много случаев, когда гениальные технические решения не находили практического применения, а некоторые, почти завершенные проекты были закрыты. Понятно, что «чертовщина» здесь ни при чем. Все, что было закрыто или засекречено, по чьему-то мнению было пригодно или могло быть пригодно для использования в качестве оружия, поэтому последующие исследования были секретными. Если идея оказывалась непригодной для использования в качестве оружия, необходимо было засекретить сами намерения. Поэтому некоторые прекрасные научные или технические находки исчезали на десятки, а возможно, и на сотни лет.
02.11.2005 17:37