Неділя, 2 червня 2013 р

Як створити торнадо

Торнадо походять із грозових хмар. Така хмара може зберігати велику кількість енергії. Що походить від конденсації водяної пари, яка робить хмару видимою. Коли пара конденсується, вона виділяє енергію у вигляді тепла. На кожен грам конденсованої води виділяється 600 калорій.

link

У верхніх частинах хмари вода може замерзнути через низьку температуру повітря, таким чином виділяючи додатково 80 калорій на кожен грам води. Як наслідок, існує різниця температур між нижньою та верхньою частинами хмари, і оскільки гаряче повітря має тенденцію підніматися, тоді як холодне повітря має тенденцію падати, створюються вертикальні повітряні потоки.

У типовій грозовій хмарі енергія може дорівнювати 10 000 000 кіловат-годин або енергії, що виділяється атомним вибухом 20 кілотонн або 20 тонн.

Якщо атмосферні умови дозволяють, повітря, що піднімається, може мати стільки енергії, що створює зону зниженого тиску в нижній його частині. Це ніби повітря витікає через отвір, розташований у грозовій хмарі, і, звичайно, повітря в нижніх шарах повітря має тенденцію заповнювати цю порожнечу, і його молекули прийматимуть обертальний рух. Це створить вихор (спін), який, якщо він стане досить потужним, перетвориться на торнадо.

Є багато пояснень, чому потік вітру починає обертатися, найпростішим є уявити, як кожна молекула в повітрі прискорюється до точки всмоктування. Кількість молекул дуже велика і не всі з них зможуть зайняти центральну точку, тому багато хто буде відведено в одну сторону. Пов’язавши цей ефект з початковим напрямком молекул, ви отримуєте імпульс, який спрямований не точно до центру, а до однієї сторони. Це як штовхати колесо з краю: воно почне крутитися. Той самий ефект можна спостерігати, коли ємність з водою з отвором на дні спорожняється.

Як тільки спіраль вітру почне рухатися у напрямку обертання, молекули, що надходять згодом, будуть зазнавати впливу цього руху. Згодом буде достатньо енергії для створення вихору. Той самий ефект можна спостерігати при спорожненні ванни. Біля отвору ви бачите, як вода приймає обертальний рух. Вихр або торнадо починає поширюватися вниз, як лійка повітря, яка обертається з високою швидкістю, наприклад, між 200 і 300 кілометрами на годину, хоча це може стати ще швидше. Врешті-решт він досягає землі, де збирає велику кількість пилу та сміття.

Швидкість повороту вітру, висхідний струм і різниця тисків можуть завдати великої шкоди. Торнадо йде шляхом, визначеним грозовою хмарою, яка його породила, і часто здається стрибком, коли на вихор впливають інші повітряні потоки, поки він не відновить свою структуру.