Это не Канзас, Элли: был ли смерч в Мытищах

Сегодня жители подмосковных Мытищах видели воздушный вихрь, поднимающийся на десятки метров вверх. По просьбе N + 1 климатолог Александр Чернокульский, специализирующийся на исследовании смерчей, объясняет, что за явление видели в Мытищах, и могут ли грозовые фронты принести с собой настоящие смерчи.

То, что видно, на этой записи — конечно не смерч, и не торнадо, это пыльный вихрь, то, что по-английски называют dust devil.

Разница между ними такая: пыльные вихри образуются при очень большом перегреве поверхности и под ясным небом — чтобы возник перегрев, нужно, чтобы светило солнце. Так возникают пыльные вихри над поверхностью, бывают еще и steam devil — они возникают над озерами, термальными источниками, где вода гораздо теплее, чем воздух.

Воздух поднимается над перегретой поверхностью и под действием ветра и неоднородностей атмосферы может закручиваться в узкой области. В Мытищах случилось именно это — видно, что над «смерчем» ясное небо. День стоял жаркий, так что понятно, что воздух закрутило над какой-то очень сильно прогретой поверхностью, например над асфальтом — потом он чуть-чуть сместился на пыльный участок и поднял пыль.

Такие пыльные вихри очень слабые, скорость ветра там около 10-15, редко до 20 метров в секунду. Это в разы меньше, чем при торнадо. Ничего неприятнее пыли, попавшей в глаза, люди, попавшие в такой «смерч» обычно не испытывают. Например, в США жертвами пыльных вихрей в 2000–2012 годах стали два человека, а жертвами торнадо за этот же период — почти 1200. Кроме того, пыльные вихри очень узкие, обычно их диаметр не дотягивает до десятка метров.

В некоторых пустынях, таких как Атакама, пыльные вихри могут быть сильными и достаточно частыми. Но больше всего пыльных вихрей на Марсе — там это один из основных источников выноса пыли в атмосферу. Скорость ветра в марсианских пыльных вихрях может достигать и 30 метров в секунду.

У нас они часто бывают в Черноземье над пашней в апреле-мае, когда воздух прохладный, а пашня хорошо прогревается солнцем. Возникает контраст температур, быстрый подъем воздуха, формируется вихрь. Встречаются они и летом над полупустынями.

Принципиальное отличие пыльного вихря от торнадо или смерча — это сухая конвекция, воздух сухой. А смерч и торнадо — это влажная конвекция.

Черноморские смерчи, например, формируются под облаком. Важно, чтобы было облако, важен конвективный подъем под облаком, стечение ветра под облако (так называемая конвергенция ветра). Так в отдельной узкой области может сформироваться подъемная область, которая уже поднимает жгут воздуха снизу вверх. Там ветер может быть более ощутимый и урон может быть больше.

Самое опасное явление из этого ряда — это торнадо. Оно принципиально отличается тем, что сама «закрутка» формируется внутри облака, возникает так называемый мезоциклон.

Не в каждом облаке может возникнуть торнадо — обычно это суперячейка, кучево-дождевое облако, которое разрастается обычно до 40 километров в диаметре. Очень важен еще сдвиг ветра — изменение ветра с высотой: скорости и направления. Тогда в таком облаке пространственно разделяются зоны, откуда идут осадки и где идет подъем воздуха. Обычные же кучевые облака быстро себя гасят, потому что дождь идет там же, где наблюдается подъем воздуха.

В суперячейковом облаке начинается горизонтальная закрутка, которая при определенных условиях может перерасти в вертикальную. Формируется мезоциклон диаметром около пяти километров. Не все они приносят смерчи — иногда мезоциклон крутится-крутится, а смерч из нее не опускается. Но когда это все-таки происходит, получается настоящий торнадо. Скорость ветра в торнадо превышает 50-70 метров в секунду, а судя по разрушениям, превышает и 100 метров в секунду — прямых измерений пока провести никто не может. Такой ветер уже может нанести существенный урон.

Торнадо в Подмосковье бывают, но они связаны с грозами, влажной конвекцией, подъемом влажного воздуха. Для пыльных вихрей ничего это не надо. Именно такой пыльный вихрь и видели в Мытищах. Выглядит он эффектно, но по факту не очень опасен.

На границе блокирующего антициклона, где мы сейчас находимся, вполне могут быть торнадо. Сейчас Москву проходит грозовой фронт, и в этот момент могут возникать опасные конвективные явления.

Например, недавно был торнадо в Чехии, который нанес существенный урон, и он возник как раз на границе блокирующего антициклона. Эти границы — довольно опасная зона, там могут формироваться смерчи. Скажем, в центре России 15 мая 2021 года был целый ряд таких опасных конвективных событий. В районе города Любим (Ярославская область) был смерч, в соседних областях наблюдался шквальный ветер и град. Все эти четыре явления: ливни, шквалы, град, смерч, порождаются одними и теми же атмосферными условиями, они входят в один класс явлений, в зависимости от тонкого баланса метеопараметров — то одно произойдет, то другое.

Но уход жары может сопровождаться такими неблагоприятными конвективными явлениями. Сегодня в Москве ждать их не стоит, зона сдвига ветра находится пока юго-западнее города.