Geum.ru

Циклические и ациклические воздействии природной среды на антропоэкосистемы

Курсовой проект - Безопасность жизнедеятельности

Другие курсовые по предмету Безопасность жизнедеятельности

асширению воронки и понижению давления воздуха внутри нее из-за действия центробежных сил. Расширение воронки происходит до тех пор, пока перепад давления снаружи и внутри не уравновесит действия центробежных сил. Внутри воронки смерча давление резко понижено. Это обусловливает взрывы изнутри запертых домов с закрытыми окнами, высасывание воды из колодцев, песка, снега и другого материала. Как только скорость снежинок, песчинок или других частиц достигает критического значения, они будут выброшены через стенку наружу и могут образовать вокруг смерча своеобразный футляр или чехол. Характерной особенностью этого футляра-чехла является то, что расстояние от него до стенки смерча по всей высоте примерно одинаково: оно определяется скоростью, которая у всех частиц с одинаковой плотностью оказывается одинаковой. Важный частный случай, когда плотность тела, попавшего в смерч, близка к плотности стенки воронки. В этом случае равновесная скорость для тела совпадает со скоростью стенки. Если тело попадает на внутреннюю поверхность стенки, то на него действует воздушный вихрь, вращающийся внутри воронки, скорость тела возрастает и станет больше равновесной. Тело сместится к внешней поверхности стенки. Здесь под действием трения о внешний воздух тело затормозится, скорость станет меньше равновесной, и тело вновь сместится к внутренней поверхности стенки. Поэтому тела с плотностью стенки оказываются устойчивыми внутри стенок. Таким образом внешний и внутренний поверхностные слои оказываются в совершенно необычных условиях, при которых на них непрерывно действуют силы, стремящиеся убрать их с поверхности и "заглубить" внутрь стенки, т.е. силы, которые по своим свойствам напоминают силы поверхностного натяжения. Эти силы придают стенкам смерча повышенную устойчивость к возмущениям, делают их однородными по плотности, гладкими, четко ограниченными.

Смерчи характеризуются:

  1. большой скоростью вращения (от 50-100 до 300 м/с);
  2. высота столба (трубы, тромба)-300-3000м, что соответствует нижней границе кучевых и кучево-дождевых облаков, благодаря которым образуются смерчи;
  3. диаметр смерча у земли составляет 0.001-2 км;
  4. диаметр смерча у облака 1-2 км;
  5. длина пути - от нескольких метров до нескольких сотен километров;
  6. средняя скорость движения торнадо у земной поверхности - 50-60 км/час;
  7. ширина смерча составляет 50-500 м;
  8. ширина пути разрушения от нескольких метров до 2-3 километров (иногда до 500 км);
  9. линейная скорость стенок смерча от 20-30 м/с до 100-300 м/с;
  10. толщина стенок смерча -3 м;
  11. пиковая мощность за 100с -30 ГВт;
  12. давление внутри смерча < 0,4-0,5 атмосфер;
  13. скорость перемещения от 0 до 150 км/ч;
  14. максимальная масса поднятых предметов - 300 т;
  15. длительность существования смерча от 1-10 мин до 5 час;
  16. площадь разрушения от 10-100 м2 до 400 км2.

Интересные факты:

  1. вероятность прохождения смерча большой интенсивности через определенный пункт равна 1:1000 или 1:10000 (даже в местах подверженных частому образованию смерчей), то есть 1 раз в 1000-10000 лет;
  2. абсолютное большинство смерчей вращаются против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой в южном;
  3. в пустынях смерчи более мощные и частые. Некоторые из них могут быть 1 км и более в диаметре. На территориях с зеленой растительностью смерчи более редки, слабее и имеют меньший срок жизни. Водяные смерчи возникают при прохождении их над водой. Они обычно коротко живущие и маловысотные, но указывают на хорошие термические условия, скорость ветра может превышать 200 км/ч и могут быть ипрозрачными, т.е. обнаружить их можно по необычным волнам на поверхности воды;
  4. В странах умеренного климатического пояса смерчи над сушей наблюдаются в десятки раз реже, а в высоких широтах они совсем редки;
  5. в присутствии торнадо возникают электромагнитные поля очень высокой напряжённости, видимый свет и шаровые молнии. Торнадо может стать причиной сплавления друг с другом физических объектов. Тогда материя действительно становится способной проникать сквозь другую материю (две сгоревших и обуглившихся деревянных доски слились друг с другом в торнадо, несмотря на то, что они раскрашивались при малейшем прикосновении; галька проходила через стекло и не разбивала его; соломинки проходили через окно и застревали в окне, не разбив его).

Смерч угасает, когда прекращается подпитка его теплым воздухом или он переходит на территорию, где блокируется его прогресс. Смерч в горах движется вверх и только на прогреваемых склонах. Термический поток, питаемый смерчом двигаясь по ветру, будет находиться левее смерча в северном полушарии и правее в южном.

Определить точно место зарождения торнадо или морского смерча на местности не представляется возможным. Лишь после их появления удается проследить их путь с помощью метеорологических радиолокаторов. География морских смерчей на открытых акваториях Мирового океана почти не изучена.

Интенсивность, размеры и длину пути смерча определяют обычно косвенно, по причиненному им ущербу. В последние годы появилась возможность для непосредственных измерений характеристик смерча благодаря внедрению в метеорологию таких средств, как радиолокация, фотограмметрия и др. Но тем не менее до сего времени основным источником сведений о смерче по-прежнему являются результаты причиненных им разрушений. Даже при помощи самых современных средств определить его физические особенности можно только грубо.

Интенсивность тор?/p>