скачать книгу бесплатно
Знаменитые загадки природы
Владимир Владимирович Сядро
Оксана Юрьевна Очкурова
Татьяна Васильевна Иовлева
Валентина Марковна Скляренко
Знаменитые
Казалось бы, наука достигла такого уровня развития, что может дать ответ на любой вопрос, и все то, что на протяжении веков мучило умы людей, сегодня кажется таким простым и понятным. И все же… Никакие ученые не смогут ответить, почему, например, возникает феномен телепатии, как появляются загадочные «долины смерти», почему «путешествуют» камни и многое другое. Можно строить предположения, выдвигать гипотезы, но однозначно ответить, почему это происходит, нельзя.
В этой книге рассказывается о совершенно удивительных явлениях растительного, животного и подводного мира, о геологических и климатических загадках, о чудесах исцеления и космических катаклизмах, о необычных существах и чудовищах, словом, о том, что вызывает изумление и не может быть объяснено с точки зрения науки. Похоже, несмотря на технический прогресс, человечество еще долго будет удивляться, ведь в мире так много непонятного.
В. В. Сядро, Т. В. Иовлева, О. Ю. Очкурова, В. М. Скляренко
Знаменитые загадки природы
Стихии Земли и космоса
Вулканы – наши грозные и непредсказуемые соседи
На земном шаре существуют десятки тысяч вулканов – как на континентах, так и в океанах. Однако действующих среди них, по счастью, немного – менее 1 000. Располагаются «огнедышащие горы» в сейсмически активных зонах, где горообразование еще не закончено и имеются крупные разломы земной коры. Извержения по сей день во многом остаются загадкой, поскольку специалисты могут изучать только последствия природных катаклизмов, а их причины и источники скрыты слишком глубоко в недрах Земли (возможно, в самом ее ядре).
Итак, что же такое вулканы? Отчего довольно мирные горы вдруг начинают демонстрировать людям свой отвратительный характер, заливая все вокруг потоками лавы, швыряясь раскаленными камнями и засыпая поля, жилища и дороги толстым слоем горячего пепла?
Ответы на эти вопросы получить непросто. Видимо, поэтому с вулканами связано столько мифов и легенд. Возьмем само название огнедышащих гор. Особенно часто извержения наблюдались на Липарских островах, расположенных вдоль Апеннинского полуострова. Греки, в очередной раз содрогнувшись от грохота и сверкания молний, решили: это работает бог кузнечного дела Гефест. Кто же еще может рождать такие звуки и «спецэффекты»?! Римляне согласились с жителями Эллады. Правда, бог-кузнец именовался у них Вулканом. А входами в его жилище, по представлениям древних, служили отверстия в конусовидных горах на островах Тирренского моря – именно там чаще всего происходили извержения. Особенно отличился в этом смысле один из островов, получивший название Вулькано. Прошло совсем немного времени – и так стали называть все огнедышащие горы.
Ученые предлагают менее поэтическую, зато более конкретную картину образования вулканов. Специалисты считают, что «нервные» горы являются геологическими образованиями, которые возникли над каналами и трещинами, ведущими в недра земли. По этим разломам время от времени поднимаются жидкие лавы, обломки раскаленных горных пород, пепел, горячие газы и пары. Внешне вулканы – это конусы с чашеобразным углублением (кратером) на усеченных вершинах. К кратеру подведен особый канал – жерло, по которому, собственно, на поверхность и поступают вулканические продукты. С каждым новым извержением конус вулкана увеличивается в объеме и становится все выше, достигая порой пяти-шестикилометровой высоты. Он состоит из многослойного чередования песка, пепла и шлака с более плотными лавовыми потоками и может иметь как крутые, так и плоские склоны. Со временем, правда, конус увеличивается настолько, что магма уже не может подняться на такую высоту и пробить закупоренный предыдущими извержениями кратер. Тогда она находит выход на склонах вулкана, создавая побочные (паразитные) кратеры. Через каждый из них, кстати, может произойти только одно извержение, после чего лавовый поток навсегда закупоривает этот ход. На конусе Этны, например, таких побочных кратеров имеется более 300, а на Ключевской сопке – 84.
Но такая форма огнедышащих гор, хотя и наиболее распространена, все же не является единственной. Например, самой простой формой отличаются так называемые моногенные вулканы; они извергаются только один раз за свою «жизнь», почти без взрывов. Склоны таких гор большей частью очень крутые, иногда с обрывистыми стенками. Еще более примитивны маары – кратеры-однодневки, взрывные воронки. Из них обычно поднимаются пары, газы, пепел и мелкодробленый вулканический материал, а вот лава – практически никогда. Подобные извержения оставляют «на память» маленькие шлаковые конусы. А трещинные вулканы образуют на поверхности огромные плато, среди которых наиболее известными являются базальтовые. Когда лавовые потоки имеют небольшую вязкость и значительную подвижность, они покрывают огромные площади и образуют плоские платообразные тела. Но извержение повторяется многократно и, в конечном счете, получается мощный щит, или щитовой вулкан. Классической иллюстрацией к описанию могут служить ныне действующие «огненные горы» Исландии и Гавайских островов, в частности, самый крупный вулкан нашей планеты Мауна-Лоа (только надводная часть его выступает на 4170 м, а общая высота превышает 9000 м).
Порой извержения имеют такую титаническую силу, что огромные вулканические конусы просто взрываются. От них остаются, как говорится, лишь печальные воспоминания либо обломки. В 1888 году в результате такого катастрофического взрыва была снесена вершина японского вулкана Бандай-Сан, в результате чего его высота уменьшилась на 640 метров. В 1956 году в аналогичной ситуации на 300 метров ниже стал вулкан Безымянный. При извержении камчатского Шивелуча (1964) начисто снесло купол центральной вершины и несколько других; при взрыве образовался новый кратер сечением 1,5?3 и глубиной до 700 метров. А титаническое извержение Везувия, произошедшее в глубокой древности, вообще уничтожило конус вулкана! От него осталась только впадина, окруженная кольцевым валом (сомма). Позднее, правда, в кратере стал расти новый конус – Сомма-Везувий. Во время очередного пробуждения (79 год до н. э.) он грязевыми потоками и пеплом уничтожил три города: Геркуланум, Стабию и Помпеи. Подобных «двойных» вулканов, кстати, в мире немало.
Довольно много споров долгое время вызывало происхождение кальдер («котлов»). Эти своеобразные впадины не связаны с жерлом и образуются следующим образом. При истощении магматического очага над внутренним опустевшим «карманом» провисают огромные объемы «кровли». Постепенно они проседают, и образуется провал-кальдера, размеры которого колеблются от 10 до 25 км в диаметре.
Вулканы могут возникнуть буквально на ровном месте. Например, в 1943 году в Мексике вулкан Парикутин вырос прямо посреди обрабатываемого поля, и крестьяне вначале приняли его за непотушенный костер. Когда люди поняли свою ошибку, они постарались как можно скорее покинуть опасную зону. Вскоре после этого раздался мощный взрыв и началось извержение. Менее чем через сутки посреди еще недавно ровной местности возвышался зловещий конус. Извержение тем временем и не думало прекращаться. Вулкан угомонился только спустя неделю, к тому моменту он вырос до 140 метров…
Таким же образом 18 ноября 1909 года Канарские острова обзавелись вулканическим центром Тенерифе. С того момента, когда в 100 метрах от местных фермеров треснула земля и в воздух на высоту 90 метров взлетели кусты, камни, песок и горячий пар, до прекращения извержения прошло 10 дней.
Вулканы не являются исключительно «сухопутными» явлениями. Столь же внезапно они возникают в морях и океанах. Подобные случаи довольно часты в районе Алеутской островной дуги. Например, в 1796 году в Беринговом море в результате извержения появился остров-вулкан Иоанна Богослова. Позднее волны частично размыли его, однако «драконоподобному» конусу это явно не понравилось, и он целой серией извержений восстановил, так сказать, статус-кво. А в 1963 и 1965 годах близ южного берега Исландии в результате подводного извержения возникли острова-вулканы, конусы которых возвышаются более чем на 200 метров. Расстояние между ними составляет всего 500 метров.
Порой страшные горы внезапно впадают в длительную «спячку». Периоды покоя бывают столь длинны, что люди начинают считать вулканы потухшими. И тут конусы преподносят неприятные сюрпризы. Например, в 1500 году до н. э. внезапно пробудился «отдыхавший» в течение многих тысяч лет вулкан Санторин. Мощное извержение, по мнению ряда ученых, оставило от некогда огромного острова маленький осколок – Тиру (Санторин). Всего лишь несколько часов понадобилось огненному гиганту, чтобы полностью уничтожить древнюю минойскую цивилизацию… Долго не подавал «признаков жизни» и грозный Кракатау. И вот 20 мая 1883 года с немецкого военного судна, проходившего неподалеку, увидели странное облако высотой 10–11 км, поднимавшееся над группой островов. Оттуда же каждые 10–15 мин доносились взрывы, и в воздух на высоту 2–3 км взлетал пепел. Наконец Кракатау угомонился. Как оказалось позднее, чтобы собраться с силами для нового мощного извержения. Основная катастрофа разыгралась 26 августа. После полудня столб пепла взметнулся вверх на 27–33 км, а мельчайший вулканический пепел был поднят на 60–80 км и в течение 3 лет после извержения находился в верхних слоях атмосферы. Это вызвало достаточно резкое похолодание климата на земном шаре. Звук взрыва был слышен в Австралии (за 5000 км от вулкана), а взрывная волна трижды обошла планету. Даже через 9 дней самопишущие барометры продолжали отмечать колебания атмосферного давления. К вечеру на окрестных островах разразился дождь с пеплом, который падал всю ночь; на кораблях, находившихся в Зондском проливе, толщина слоя пепла достигала 1,5 метров. Мощный августовский взрыв уничтожил две трети главного острова архипелага Кракатау – Раката; 46 км
поверхности вместе с двумя вулканическими конусами Данан и Пербуатан просто взлетели в воздух. В результате в этом месте образовался провал, глубина моря в котором составила 360 метров. А к 6 часам утра в проливе море вышло из берегов. Высота волн достигала 30–40 метров; они уничтожили прибрежные города и дороги на островах Ява и Суматра. Население ближайших к вулкану островов погибло полностью. Волна цунами за несколько часов достигла Франции и Панамы, у берегов Южной Америки скорость ее распространения составляла 483 км/ч. Общее число жертв извержения Кракатау превысило 40 000.
Весной 1902 года гору Монтань-Пеле (Лысую гору), которая в течение многих лет считалась потухшим вулканом, неожиданно потряс мощный взрыв. А ведь к тому моменту на ее склонах успел вырасти город Сен-Пьер! Серия взрывов привела к тому, что на стенках вулканического конуса появились трещины. Из них вырвались черные палящие тучи. 8 мая одна из них в течение нескольких минут уничтожила Сен-Пьер. В городе уцелел только один человек: обитатель подземной тюремной камеры отделался лишь серьезными ожогами. Погибло около 28 000 жителей; спаслись только те, кто успел отплыть далеко от берега. Стоявшие у причалов суда сгорели или были перевернуты, вода в гавани закипела. Извержение Монтань-Пеле завершилось лишь в октябре.
Вулкан Безымянный благополучно «проспал» многие сотни лет. Правда, после пробуждения в 1955 году он повел себя достаточно корректно, не похоронив всю округу под слоем лавы и пепла сразу, а предупредив о своих намерениях заранее грохотом, дымом и содроганиями почвы. Лишь спустя год он «порадовал» жителей Камчатки страшным извержением.
В 1973 году на Курилах внезапно «сошел с ума» вулкан Тятя, считавшийся почти потухшим. Но особенно удивил специалистов исландский исполин Хельгаффель. «Бенефис» он устроил в том же 1973 году. «Показательному выступлению» предшествовали более 7000 лет покоя…
Почему же происходят извержения? Давайте посмотрим, что думают по этому поводу специалисты. Земная кора, как вы понимаете, твердая. Равно как и расположенная под ней верхняя мантия. Далее в глубь земли температура через каждые 33 метра повышается на один градус. В итоге на глубине нескольких десятков километров она достигает показателей, достаточных для расплавления горных пород. Правда, давление, препятствующее этому, тоже возрастает одновременно с температурой. В итоге вся система недр находится пусть и в шатком, но равновесии. Если оно нарушается в результате подвижек в коре и верхней мантии, на больших глубинах твердое вещество становится жидким. Так возникает очаг. Из него по ближайшей трещине-жерлу на поверхность устремляется магма: перенасыщенная парами воды, некоторых кислот и газами лава. В том случае, если путь еще не проложен, раскаленное вещество с силой пробивает препятствие, вызывая взрыв. Сначала столб пара и пепла выбрасывает высоко вверх твердые вулканические продукты – куски шлаков, пемзы, песок, вулканические бомбы и лапилли («камешки»). Это сопровождается грохотом и гулом, громовыми раскатами и сверканием молний. Вулканические бомбы образуются из чуть остывших, покрытых корочкой кусков лавы, поднятых из основной массы газами. Такие «снаряды» могут быть от 5 см до 1 метра и более в диаметре. Последние часто весят несколько тонн. После взрыва поднимающийся на поверхность расплав, «стравив» газы и пар, спокойно изливается в виде лавы. Ее потоки, в зависимости от рельефа местности и температуры расплава, движутся более или менее далеко за пределы подножия вулканов.
Кстати, магма в переводе с греческого означает тесто; несмотря на это, консистенция раскаленного вещества бывает различной – от жидкой (иногда она образует настоящие фонтаны) до твердопластичной. Состав ее тоже неодинаков. От него напрямую зависит тип извержений вулканов и скорость передвижения лавы (от нескольких метров до десятков километров в час). Раскаленные потоки могут состоять из полуспекшихся обломков и мелких глыб, из свободного навала крупных глыб с ровной и гладкой поверхностью либо иметь ровную, похожую на воду, гладь. Температура большинства лав составляет 1100–1200 градусов Цельсия; их поверхностные слои быстро остывают, а нижние при этом остаются горячими еще в течение двух-трех лет. Так что порой достаточно расковырять поросшую травой корку, чтобы добраться до места, где без помощи костра можно быстро вскипятить чайник…
При столкновении раскаленного потока и ледников происходят, на первый взгляд, невероятные вещи. Так, вначале лед, как ему и положено, стремительно тает под напором «огненного теста». А затем… таяние прекращается! Оказывается, с передней части лавового потока на лед скатываются шлаки с несколько остывшей корочкой. При соприкосновении со льдом они быстро охлаждаются и образуют нетеплопроводный слой. Он играет роль своеобразного изолятора и смазки, с помощью которой поток продолжает двигаться вперед, уже не угрожая леднику гибелью. Примером такого явления могут служить извержения Ключевского (1974) и Толбачинского (1975–1976) вулканов.
Ранее считалось, что очаги возникновения магмы могут находиться только в верхней части мантии, на глубине не более 40 км (температура там поднимается до 1200 градусов Цельсия). Однако сегодня специалисты утверждают, что подобные процессы происходят также на более значительных глубинах – от 60 до 250 км. Кроме того, магма, оказывается, может рождаться и в самой земной коре, на глубине всего нескольких километров.
Лавовые потоки представляют для человека большую опасность, поскольку при движении уничтожают на своем пути все. Иногда предотвратить эту опасность можно, хотя и сложно. На Гавайских островах во время извержения гиганта Мауна-Лоа (1924) для этих целей использовали… шесть тонн бомб, сброшенных в область истока лавы авиацией. В результате лавовые туннели разрушились, и раскаленный поток устремился в сторону от города Хило. А в 1973 году, во время извержения Хельгаффеля на исландском острове Хеймаэй «огненную реку» в течение многих недель поливали из водометов холодной морской водой. В результате внешние слои потока остыли, создав твердую защитную пленку. Но подобные действия имеют смысл лишь при небольших извержениях. В случае с пробуждением исландского вулкана Лаки (1783) они бы не дали ничего: тогда только один поток имел длину 100, а ширину 30 км! А «реки», которыми время от времени «поливает» Сицилию грозная Этна, уничтожают многие населенные пункты. Например, поток, исторгнутый при катаклизме 1969 года, имел ширину свыше 500 км.
Кроме лавы, при извержении вулканов образуются еще и грязевые потоки, обладающие страшной силой. Они возникают тогда, когда на большую площадь, покрытую снегом, выпадает горячий пепел и раскаленные мелкие камни. Мощные и бурные течения, возникшие при быстром таянии снега, несутся вниз, производя большие разрушения. Так, при извержении Безымянного на Камчатке грязевой поток устремился по речке Большая Хапица. В результате все, что находилось на расстоянии 90 км от места катастрофы, оказалось просто сметено с лица земли.
Когда гора-исполин угомонится, из трещин на ее склонах, от потоков остывающих лав и кратера еще долго поднимаются газы и пар.
Тайная жизнь огнедышащих конусов представляет огромный интерес для науки, ведь вулканизм оказал колоссальное влияние на возникновение и развитие живых организмов на нашей планете, стал одной из причин оледенения. Да и в случае смены магнитных полюсов Земли вулканическая деятельность, по утверждению некоторых ученых, сыграет не последнюю скрипку в глобальном катаклизме. Остается надеяться, что пробуждение всех вулканов планеты – как действующих, так и потухших – произойдет в весьма отдаленном будущем. Может, к тому моменту специалисты научатся заранее предсказывать извержения и число жертв стихии сократится до минимума?
Таинственная «дрожь земли»
Землетрясение, возможно, самое страшное из всех стихийных бедствий, которые когда-либо обрушивались на человечество. Страшная «дрожь земли» унесла огромное количество жизней за время существования homo sapiens, уничтожила множество городов и селений, не один раз стирала с лица земли целые государства. Панацеи от этой напасти нет, и тем из нас, кто живет в «спокойной» зоне, остается лишь сочувствовать населению сейсмически опасных районов и тихо радоваться, что нас самих не «трясет»… Возможно, в недалеком будущем люди научатся заранее предсказывать землетрясения, они смогут предотвратить появление массовых жертв разбушевавшейся стихии. А покуда – увы! – природа подземных катаклизмов остается во многом неясной. Раскрыть все секреты «дрожи земли» не удается, потому что на ее возникновения влияют самые разные факторы, а очаги большинства толчков располагаются на такой глубине, куда человек еще не может добраться.
В настоящее время специалисты уже имеют возможность заранее поставить, так сказать, диагноз местности, определив, возможны ли в ней землетрясения, и если да, то какой силы. Но вот сказать, когда именно в конкретном районе произойдут подземные толчки, ученые не могут.
Сотрясения почвы обусловлены тектоническими движениями в недрах планеты. Именно причины этого явления и его закономерности – основная «головная боль» современной науки.
Тектонические движения, прежде всего, обусловлены тем, что в глубинных слоях нашей планеты накапливается большое количество тепла. В то же время поверхность Земли постоянно «обогревает» мировое пространство, охлаждаясь при этом. В результате, верхние слои нашего с вами «шарика» сжимаются, сокращаясь в размерах. Это, в свою очередь, приводит к тому, что различные участки земной коры начинают испытывать разное давление и время от времени приходят в движение.
Вещество, составляющее мантию Земли, тоже не остается неизменным: из-за высоких температур оно переходит из одного состояния в другое, меняя объем, что тоже является причиной подвижек в недрах. Свою лепту в возникновение землетрясений вносит также сила тяжести. Ведь земля состоит из пород разного удельного веса; при этом тяжелые породы стремятся опуститься к ядру, а более легкие – подняться ближе к поверхности.
Еще в позапрошлом веке исследователи отметили интересную особенность: все катастрофические подземные толчки сопровождаются сильными магнитными возмущениями. В некоторых случаях (например, во время печально известного ташкентского землетрясения 1966 года) колебания почвы вызывали к жизни необъяснимое свечение атмосферы. При этом фиксировалось сияние над самим очагом, появление фантастических столбов света, светящихся шаров, колеблющихся полос, напоминающих северное сияние. А очевидцы страшного землетрясения, обрушившегося на японский город Идзу в 1930 году, вспоминали, что на небе появилась… замедленная вспышка молнии. Часто отмечается также самопроизвольное свечение выключенных лампочек и призрачное сияние вокруг линий электропередач, бытовых электроприборов и проводов. Особенно «отличилась» в области необъяснимых световых явлений ашхабадская катастрофа 1948 года. По всей видимости, удивительные и тревожные «спецэффекты» были связаны с изменением электрического поля Земли в зоне надвигающегося катаклизма.
На течение природных процессов, происходящих как на поверхности, так и в недрах нашей планеты, оказывает значительное влияние Солнце. В частности, в те годы 11-летнего цикла, когда активность нашего светила идет на убыль и на нем появляется большое количество пятен (именно в этот период наблюдается максимальное число вспышек), тектоническая деятельность на земле усиливается. Геофизики, проанализировав 22 000 (!) катастроф за период 1950–1963 годов, подметили: «Если число солнечных пятен достигает 150, то вероятность возникновения землетрясений приблизительно на 31 % выше, чем когда число солнечных пятен составляет 50. А если разница в числе солнечных пятен, по сравнению с предыдущим днем, равняется 20, то вероятность возникновения землетрясений приблизительно на 26 % выше, чем когда такого резкого перепада нет». Списать все это на случайные совпадения невозможно. Например, «черным днем» для Земли стало 15 июля 1959 года: в тот день в мире произошло наибольшее количество разрушительных подземных толчков, одновременно на Солнце была зафиксирована мощнейшая вспышка.
Оказывается, в этом случае излучение светила во много раз усиливается. Оно вызывает возмущение в магнитном поле нашей планеты (те самые «бури», на которые за последние годы нас приучили обращать внимание врачи). Организм человека «бунтует» недаром: такие специфические изменения в магнитосфере влияют на скорость вращения Земли и приводят к возрастанию физических напряжений в ее коре.
Кроме того, следует принять в расчет влияние сил притяжения Солнца и Луны, а также центробежных сил, которые возникают при вращении систем Земля – Луна и Земля – Солнце. А то, что они вызывают приливы и отливы в морях и океанах, знает не только каждый школьник, но и более или менее «взрослый» детсадовец. А вот о том, что приливные волны пробегают также по твердой поверхности, известно не всем. «Земные приливы», которые способны уловить только специальные приборы, вызывают деформацию всего твердого тела Земли (поверхность в этом случае может подниматься на 50 сантиметров!). Кстати, грузинские специалисты решили выяснить, насколько сильна связь между лунными фазами и колебаниями литосферы Земли. Ученые изучили документальные свидетельства, охватывающие почти 900-летний период! Оказалось, что в Закавказье самыми сильными и разрушительными оказывались те катаклизмы, которые совпадали с полнолунием. При этом наша «соседка» и сама страдает: между тектоническими процессами, протекающими на Земле и ее спутнике, существует двусторонняя связь. В частности, на следующий день после подземных толчков на нашей планете в одном из лунных кратеров начинают непонятным образом светиться газы. Странные явления наблюдаются практически после каждой природной катастрофы. Кроме того, Луну тоже частенько «трясет». При этом число колебаний грунта и извержений вулканов на ночном светиле резко возрастает накануне землетрясений на Земле и сразу же после них. Ученые предположили: спутник планеты играет роль зеркала, которое чутко реагирует на любые изменения гравитационного и магнитного полей Земли.
Еще одна особенность, отмеченная специалистами, заключается в том, что накануне подземных толчков погода в «аварийном» районе портится. Обычно там, где вскоре произойдет катаклизм, отмечаются резкие большие перепады атмосферного давления, начинаются интенсивные затяжные осадки. А наиболее сильные сотрясения почвы чаще всего сопровождаются грозовыми разрядами. При этом небо может быть абсолютно ясным…
«Нюхом» на катастрофы, которым природа обделила homo sapiens, с избытком наделены «братья наши меньшие». На то, что накануне подземных толчков поведение некоторых видов живых существ в корне меняется, ученые обратили внимание уже давно. Исторические хроники, рассказы очевидцев, современные наблюдения фиксируют любопытный факт: перед сильными землетрясениями некоторые обитатели морских глубин поднимаются на поверхность. Например, перед страшной катастрофой 1923 года, буквально стершей Токио с лица земли, один из японских ихтиологов обнаружил на местном пляже, на мелководье, «усатую треску». Несчастная обитательница больших глубин раздулась настолько, что стала напоминать воздушный шарик… Спустя два дня в данном районе в результате на редкость мощного катаклизма погибли более 150 000 человек. Когда в 1933 году в руки биологов попал глубоководный угорь, пойманный рыбаками на отмелях в районе Одвара, специалисты заговорили о надвигающемся землетрясении. Их мрачный прогноз оправдался в тот же день: спустя несколько часов сильный подземный толчок сотряс все тихоокеанское побережье Японии. Кстати, в Стране восходящего солнца уже очень давно используют в качестве «барометра», предсказывающего подземные толчки, один из видов маленьких рыбок. Уже за несколько часов до начала катастрофы эти обитательницы аквариумов начинают метаться по своему «дому». Интерес японцев к возможности предсказаний катастроф вполне понятен: территория их страны является сплошной сейсмически очень активной зоной… Видимо, поэтому систематические записи о всех землетрясениях велись на островах еще три тысячи лет назад. Древние летописцы фиксировали не только материальные потери, но и делали заметки о поведении отдельных животных во время катаклизмов. В университете Осаки ведутся наблюдения за одним из лучших природных «барометров»: зубаткой, чья фантастическая чувствительность к слабым электрическим токам выше аналогичной способности других рыб в миллионы раз. На эту обитательницу подводного мира ученые обратили внимание, пересмотрев документы за 1855 год; в них рассказывалось о необычном поведении зубаток накануне сильного землетрясения в Токио. К тому же, старинные легенды японцев утверждают: в страшных толчках виновата гигантская зубатка, которая живет глубоко под землей… Эти рыбы, как оказалось, сильно реагируют на электромагнитные волны, образующиеся в результате обвала части земной коры перед землетрясениями. Так, подземные толчки силой 7,3 балла по шкале Рихтера, произошедшие в префектуре Тоттори в октябре 2000 года, они предсказали за восемь дней, а сотрясение в 6,7 балла в префектуре Хиросима (2001), – за сутки.
Кстати, если обратиться к древней японской мифологии, можно найти интересное повествование о том, что мир создал сом. Эта фантастическая рыбина начинает в ярости бить хвостом и плавниками, если люди ведут себя неподобающим образом. И тогда на Японию обрушиваются страшные землетрясения. На одной старинной гравюре можно видеть, как маленькие человечки пытаются убить огромного сома размером с кита, чтобы раз и навсегда избавиться от грозного бедствия. Современные наблюдения показали, что по своей чувствительности сом ненамного уступает зубатке…
Теперь стоит упомянуть о представителях наземной фауны. Однажды в зоопарке города Скопле (Македония) животные, как по команде, стали проявлять все усиливающееся беспокойство, отказываться от пищи, предпринимали попытки вырваться из клеток или спрятаться где-нибудь в укромном углу. Первой панику подняла гиена, затем к ней присоединились тигры, львы и слоны. Вскоре «безумие» охватило всех обитателей зоологического сада. Никто не мог объяснить причину такого поведения «братьев меньших»: погода стояла хорошая, посетителей немного, животные здоровы… А на следующий день город лежал в руинах.
После того как в 1927 году в Крыму произошло катастрофическое землетрясение, на полуострове была создана сеть сейсмических станций. Кроме того с тех пор в ялтинском Никитском ботаническом саду ведутся наблюдения за… змеями и ящерицами. Эти существа покидают свои подземные убежища и выползают на поверхность до того, как сейсмографы начинают регистрировать хотя бы малейшие всплески геомагнитного поля. При этом пресмыкающиеся воспринимают даже такие колебания почвы, которых люди вообще не замечают.
Очень чутко реагируют на надвигающуюся катастрофу домашние четвероногие любимцы. Мурзики и барбосы не только мечутся в поисках убежища, но и стараются увести хозяев из опасного места. Например, овчарка одного из жителей Ашхабада, почувствовав угрозу задолго до начала подземных толчков (они произошли 5 октября 1948 года), проявляла сильное беспокойство. Ее хозяева вернулись домой поздно и не могли понять, почему псина так нервничает. Наконец, видимо, отчаявшись привлечь должное внимание людей к своим действиям, овчарка схватила за рубашку малышку, спавшую в коляске, и опрометью ринулась за дверь. Хозяин, увидев это, рванул со стены ружье: он думал, что зверь попросту взбесился… Но стоило супружеской чете выбежать из дома, как сзади них с грохотом обрушились стены. Город враз рассыпался, словно состоял из карточных домиков. А вот собака, спасавшая кроху, умудрилась отсидеться в относительно спокойном месте… Не удивительно, что после этого хозяин овчарки носил с собой фотографию верной псины – вместе с портретами жены и дочери.
К сожалению, люди далеко не всегда должным образом реагируют на предупреждения, поступающие со стороны животных. Чаще всего только «задним числом» жители пострадавших районов отмечают: накануне катастрофы собаки требовали, чтобы хозяева срочно вывели их на улицу (или забивались в какой-нибудь угол; кстати, именно там обычно оказывалось относительно безопасное пространство). Кошки в таких ситуациях мечутся по помещению, стараются спрятаться, а то и вообще убраться подальше от строений. Многие домашние любимцы просто уходят из дома за… две недели до катаклизма! Во всяком случае, изучение объявлений о пропаже животных позволяет сказать: перед землетрясениями большая часть представителей фауны попросту «эвакуируется» из обреченной местности. Крысы и мыши также «испаряются» с обжитых территорий за несколько суток до начала подземных толчков. Крайнее беспокойство проявляют птицы и обитатели аквариумов.
В тех редких случаях, когда на странное поведение усатых-полосатых вовремя обращали внимание, количество жертв стихии удавалось значительно уменьшить. Самым убедительным примером является реакция властей китайской провинции Ляопин на поведение бессловесных обитателей этой местности в 1975 году. Тогда было изучено поведение более 30 видов живых существ: особое беспокойство проявляли собаки, кошки, куры вообще куда-то исчезли, гуси и утки испуганно взлетали на деревья и крыши построек. Лошади носились галопом, сбивая людей, а местные буренки, словно быки на корриде, рыли копытами землю и постоянно дрались друг с другом. Что же касается змей, то они прервали спячку и выползли на поверхность, невзирая на лежащий снег. Наконец 4 февраля было принято решение эвакуировать жителей города Хайченг. Это позволило спасти жизни более 100 000 человек: землетрясение в 7,3 балла по шкале Рихтера почти полностью разрушило город.
Ученые давно пытались объяснить такую чувствительность животных, рыб и птиц к подземным толчкам. Скорее всего, они реагируют на необычные сигналы, пробивающиеся на поверхность от источника землетрясения. Вероятно, речь должно идти об инфразвуке. В очаге постепенно создается неустойчивое состояние пород, которое завершается резким смещением крупных пластов. Им должны предшествовать незначительные подвижки больших масс. Иногда они воспринимаются людьми, как это было в Ташкенте в 1966 году (тогда жители города неоднократно слышали странный подземный гул). Мелкие же колебания пород, неизбежные в эпицентре толчков, рождают инфразвуки, на которые хорошо реагируют животные.
А теперь давайте вспомним произошедшее в 2004 году в Юго-Восточной Азии страшное землетрясение и вызванную им серию цунами. Многие тысячи людей стали жертвами сошедшей с ума стихии. В некоторых местах волны проникли почти на 3,5 километра в глубину острова Цейлон, затопив часть крупнейшего заповедника Шри-Ланки. В этой местности жертвами цунами стали как местные жители, так и многочисленные туристы. Однако, к удивлению властей, среди животных, населяющих пострадавшие территории, не было зафиксировано ни одной смерти! На Суматре наблюдалась та же картина. Специалисты считают, что представители фауны, обладающие великолепным слухом, издалека услышали шум приближающейся волны и заранее постарались уйти в безопасное место. Возможно, дикие животные уловили и перемены в атмосферном давлении.
В последние годы была установлена интересная закономерность, которая, возможно, поможет предотвратить большое число жертв при очередном катаклизме в сейсмически неблагополучных районах. Оказывается, за несколько месяцев (!) до землетрясения в подземных водах в зоне будущего эпицентра увеличивается количество так называемых благородных газов: радона, гелия и аргона. Содержание соединений урана и фтора тоже скачкообразно повышается. Это наблюдение помогает достаточно точно предсказывать землетрясения силой от четырех баллов. Кроме того, в настоящее время исследователи заняты научными разработками, содержание которых может показаться чистой воды фантастикой. В частности, рассматриваются возможности… управления тайфунами (путем изменения траектории их движения) и землетрясениями (путем снижения интенсивности колебаний земной коры в населенной местности или изменения координат сейсмического события – вызова землетрясения в безлюдном месте). Кроме того, вскоре на земной орбите должна начать работу спутниковая система наблюдений.
Что ж, остается надеяться, что люди научатся если не «выключать» подземные толчки, то во всяком случае вовремя определять зоны, из которых срочно необходимо эвакуировать население. А пока изобретаются способы контроля над стихийными явлениями, будем верить, что Земля хотя бы на время возьмет тайм-аут…
Слепая ярость торнадо
У природы есть немало «инструментов», чтобы показать человеку, кто хозяин на планете Земля. Землетрясения, извержения вулканов, цунами, тайфуны, аномальные зоны. И конечно, одно из самых-самых непредсказуемых и «зрелищных» – торнадо. Этот смерч-убийца очень коварен и принадлежит к одним из наиболее грозных и необычных явлений природы.
Человечество на всем протяжении своего существования пытается разобраться в причинах возникновения того или иного природного катаклизма. С трудом продираясь через приметы, вычерчивая строгие графики, разрабатывая сложнейшие формулы, ученые пытаются предсказывать слепую ярость стихии. Однако всегда остаются какие-то неучтенные факторы, и продуманные модели дают сбои. Но человек – существо упорное, и у природы остается все меньше и меньше загадок для него. Самыми непредсказуемыми до сих пор остаются смерчи, или – в американском варианте – торнадо. Изучать его опасно. При его приближении хочется спрятаться, зарыться поглубже в землю, а не следить за приборами, которые попросту выходят из строя. Этот «подарок» природы появляется, как джинн из бутылки, и в ярости крушит на своем пути все, что ни попадется. О его приближении возвещает страшный грохот. Он способен играючи поднимать в воздух автомобили и даже дома, с легкостью вырывать с корнем вековые деревья и одним махом стирать с лица земли целые поселения. Его часто сравнивают с воронкой, образованной стекающей водой в ванной, с той лишь разницей, что там движение направлено вниз, а в торнадо – вверх.
Внешне торнадо – это атмосферный вихрь над сушей с вертикальной, порой изогнутой осью вращения, которая может достигать высоты 12–15 километров. Он возникает в грозовой туче и распространяется вниз, часто до самой поверхности земли, напоминая бешено вращающийся и быстро перемещающийся темный облачный рукав или слоновий хобот. Смерчи всегда несут большие разрушения, и оставленные ими «шрамы» можно найти по всему земному шару. Но наиболее часто они возникают в центральных районах США. Именно в Соединенных Штатах они и получили название торнадо (в Европе их называют тромбами и смерчами). Среднее количество смерчей на территории США – до 1000 в год, причем половина из них приходится на апрель, май и июнь. Наибольших величин этот показатель достигает в Техасе (120 в год), наименьших – в северо-восточных и западных штатах (1 в год).
Американская классификация смерчей, ныне используемая метеорологами всего мира, делит их на шесть категорий:
F0 – слабый. Происходят нарушения дымовых труб и телевизионных антенн, ломаются ветви деревьев, падают деревья со слабыми корнями.
F1 – средний. Срывает крыши, разбивает окна, некоторые деревья вырывает с корнем или ломает, переворачивает или передвигает легкие автоприцепы, сносит с дорог движущиеся автомобили. Подобные повреждения возникают и при действии ураганного ветра.
F2 – значительный. Срывает крыши, разрушает обычные сельские дома, вырывает с корнем большие деревья, уносит с шоссе автомобили, переворачивает железнодорожные вагоны, поднимает в воздух легкие предметы.
F3 – серьезный. Срывает крыши и разрушает части стен, полностью разрушает обычные сельские здания, разрывает стальные оболочки сооружений (ангары или пакгаузы), большинство деревьев вырывает с корнем, отрывает от земли автомобили, подбрасывает их в воздух, переворачивает поезда.
F4 – опустошающий. Большинство зданий превращает в груды обломков, значительно разрушает стальные конструкции, в воздухе летают крупные предметы, уносит на некоторое, иногда большое, расстояние автомобили и поезда.
F5 – поражающий. Смерч проходит, оставляя за собой следы разрушений на относительно узкой полосе территории шириной от 10 до 500 метров. Каркасы зданий срывает с фундаментов, сильно повреждает железобетонные конструкции, в воздухе летают предметы размером с автомобиль. Возможны необычные явления. Смерчи такой силы на территории бывшего Союза никогда не регистрировались.
Каталог смерчей в СССР и СНГ за период 1944–1998 годов включает сведения о 264 смерчах, из которых 40 % были слабыми. За 140 лет наблюдений зарегистрировали 13 серьезных и два опустошающих смерча. В европейской части ученые выделили две основные зоны смерчеобразования. Первая находится между Москвой и Нижним Новгородом, где наблюдались два смерча класса F4. Вторая – по обе стороны украинско-белорусской границы с центром около Киева, где наблюдались три смерча класса F3 (в Киевской, Черкасской и Одесской областях) и большое число смерчей первых двух классов.
Загадка происхождения торнадо до конца еще не решена. Но известно о них уже немало. Образуются они в грозовом облаке – там, где сталкиваются воздушные потоки различных направлений и температур. По мнению многих метеорологов, важнейшее условие для возникновения смерча – существование мощного слоя теплого влажного воздуха у земной поверхности и холодного сухого над ним. При такой весьма неустойчивой комбинации и возникают мощные завихрения масс воздуха, порождающие смерчи. И чем резче контраст температур, влажности, плотности и параметров воздушных потоков, тем мощнее торнадо. Иногда «холодным компонентом» может служить спускающийся в атмосферу Земли вакуумный домен в виде «космического льда».
Ученые считают, что эта быстро вращающаяся воздушная воронка является частью материнского облака, которое по структуре и динамике представляет собой маленький тропический ураган, с типичным для урагана «глазом бури», и имеет спиральное строение. Зарегистрированы случаи (например в районе Шанхая), когда в непосредственной близости от корабля на поверхности моря появились брызги и вдруг из них образовывался крутящийся столб шириной около 10 и высотой 6 метров. Он быстро рос. Сначала над ним не было облаков, но через некоторое время появилось облако, которое на глазах становилось черным. Водяной столб соединял его с морем. Как видим, эти наблюдения подтверждают связь воронки и материнского облака, но меняет их роли местами.
Однако известен и тот факт, что в материнских облаках наблюдаются только длинные горизонтальные вихри. В какой же момент появляется вектор вертикального вращения, остается загадкой. Интересно проследить и движение смерча. Как правило, воронка касается земли только на отдельных участках, а следы разрушений образуют пунктирную линию. Когда воронка касается поверхности земли или воды, то отчетливо проявляется действие большой вертикально направленной силы. В то же время, когда воронка земли не касается, вертикальное течение отсутствует. Чем это вызвано, выяснить специалистам не удалось. Воронки, не касающиеся земли, издают шипящий звук. Воронки, касающиеся земли, рождают ужасный грохот, как будто движутся сотни поездов, но никогда не бывает раскатов грома. На некотором расстоянии от воронки шум заметно ослабевает.
Нуждается в объяснении и тот очевидный факт, что вращение воздуха обязательно приводит к снижению давления. Почему конец воронки на высоте 6 метров не вызывает ни разрушений, ни быстрого движения воздуха, а коснувшись земли, уносит предметы и производит разрушение? Непосредственные измерения показывают, что внутри полости имеется область пониженного давления, равного 0,951 атмосферы, что очень далеко от состояния вакуума. Так почему же хобот при соприкосновении с рекой способен обнажить дно и высосать из нее воду, а многочисленные наблюдатели даже не почувствовали дуновения ветра, когда воронка проходила над ними на высоте 6 метров? Ведь движение воздуха во внутренней полости направлено вниз и достигает большой скорости, а в стенках воронки оно направлено по спирали вверх со скоростью 100–200 метров в секунду.
И вообще, хобот действует как-то избирательно. Например, однажды воронка вырвала с корнем большую яблоню, разодрала ее в клочья, а пчелиный улей, находившийся в одном метре от яблони остался невредим. В штате Оклахома двухэтажный деревянный дом был унесен воронкой и разломан на мелкие куски. А невысокая трехступенчатая лестница, ведущая в дом, осталась на месте. У «форда», стоящего рядом с домом, хобот вырвал два задних колеса, не повредив при этом кузов и не погасив стоявшую под деревом горевшую керосиновую лампу.
До сих пор не сумели произвести непосредственные измерения скорости ветра в хоботе, главным образом из-за поломки приборов. Косвенные оценки дают разные величины – от 200 до 1300 км в час. Поскольку измерения относятся к разным воронкам, в разные моменты их существования, то такой разброс вполне объясним. А ведь именно со скоростью вращения связывают способность протыкать мягкими предметами твердые – соломинки пронзают доски, щепка прокалывает ствол дерева, доска проходит сквозь толстый стальной лист. Так, например, однажды стена деревянного дома оказалась проткнутой насквозь старой обуглившейся доской. При этом обугленный рыхлый передний конец на острие доски остался не поврежденным. Лист клевера оказался вдавлен в твердую штукатурку. После прохождения воронки 1896 года в Сент-Луисе нашли лист железа толщиной 10 мм, пробитый насквозь сосновой палкой. Это самое распространенное и самое необъяснимое проявление торнадо. Считается, что под действием гравитационного поля Земли на тонких концах различных предметов собирается гравитационный заряд большой плотности, который устремляется к гравитационному заряду, создаваемому Землей на поверхности дома или дерева.
Наиболее ярким «зрелищем» в момент прохождения торнадо остается его уникальная способность действовать как пылесос, втягивающий все, что попадается на его пути: бревна, камни, людей, вагоны и даже содержимое водоемов с их обитателями. Движение воздуха в системе смерча обычно происходит против часовой стрелки (но не исключены и движения по часовой стрелке). Одновременно в хоботе совершается подъем воздуха по спирали. На соседних участках происходит опускание воздуха, в результате чего вихрь замыкается. Под влиянием большой скорости вращения внутри вихря развивается центробежная сила, вследствие которой давление в нем понижается. Это приводит к тому, что при перемещении вихря в него всасываются все предметы, которые встречаются на его пути. Затем они выпадают из облаков, иногда на значительном расстоянии. Именно с этим связаны так называемые цветные дожди, которые образуются благодаря втягиванию в систему вихря окрашенных частичек породы и смешиванию их с каплями дождя.
Здесь было бы уместно вспомнить один маленький опыт великого Эйнштейна. Его как-то заинтересовал процесс, который происходит при размешивании чая в стакане. Оказывается, плавающие чаинки при интенсивном вращении воды каким-то непостижимым образом всегда оказываются в центре вращения. Эйнштейн объяснил это следующим образом: когда весь цилиндр из воды вращается, то на воду действует центробежная сила. Но слои воды вверху и внизу находятся в неравных условиях. Нижние слои испытывают трение при контакте с дном стакана и вращаются медленнее. Верхние слои вращаются свободно, не испытывая особых проблем при контакте с воздухом. Поэтому верхний слой вращается быстрее, испытывая на себе более значительную центробежную силу. Так в толще воды появляется круговое течение. И все чаинки собираются к центру и даже стремятся подняться немного вверх.
Этот стакан с чаем чем-то напоминает модель торнадо. Начинается смерч, очевидно, примерно так: два потока воздуха двигаются встречным курсом, но не совсем лоб в лоб. При соприкосновении друг с другом происходит их закрутка и «вливание» друг в друга. Сзади подпирает идущий следом поток. В точке встречи двух потоков массе воздуха не остается ничего иного, как двигаться вверх по расширяющейся спирали. Процесс – как в чашке чая: внизу мешает трение о землю, вверху вращению ничего не мешает. Началу движения вверх могут также способствовать восходящие потоки нагретого солнцем воздуха. А дальше вступает в силу центробежный фактор, который, подобно насосу, всасывает в хобот все, что ни попадается, и переносит на большие расстояния. Бывали случаи, когда смерч обнажал дно Москвы-реки. Подобное явление наблюдалось и на Миссисипи, а на Рейне ширина обнажения достигала 25 м при глубине 7 метров. По снижению уровня воды в одном из озер относительно его площади была подсчитана масса всосанной воды – 500 тыс. тонн!
Значит, подъем и перенос различных предметов – характерное свойство торнадо. Человека и животных хобот может перенести на расстояние от 4 до 10 км, и иногда оставляет живыми. А однажды моллюсков размером 2–3 см унесло на расстояние 160 км. Интересно, что раковины падали на землю за 2 часа до того, как пришло главное смерчевое облако. А когда на пути Ирвингского смерча (1879 год) встал новый металлический мост длиной 75 метров и массой 108 тонн, хобот поднял его и в воздухе свернул в плотный сверток. Когда этот же смерч надвинулся на большую каменную школу, то обломки здания крутились внутри с огромной скоростью, но не выбрасывались наружу. Большая деревянная церковь вместе с 50 прихожанами была поднята в воздух и перенесена на четыре метра, потом протянута по земле еще два метра. При этом все люди остались живы.
Очень часто торнадо сопровождается шаровыми молниями. Иногда короткие и широкие листовые молнии окружают воронку. Иногда вся поверхность светится странным желтоватым светом. Приключение внутри вихря пережил в 1928 году фермер из штата Канзас Уилл Келлер. По его словам, воздух внутри торнадо оставался абсолютно неподвижным. Внутреннее пространство трубы освещали периодически вспыхивавшие молнии, пронизывавшие его от стенки до стенки. Нижний край хобота торнадо был неровным, из него словно бы свисали лохмотья и время от времени «отпочковывались» маленькие, дочерние торнадо, которые, кружась в бешеном спиральном вихре, уносились прочь. Внутри трубы «плавало» туманное светящееся облако. В мае 1943 года внутри смерча побывал Рой Холл. Вот что он потом рассказал: «Я смотрел вверх, в эту гигантскую трубу торнадо, уходящую в бесконечную высь. Она простиралась в высоту, наверное, метров на 300 и неторопливо перемещалась, слегка наклонившись к юго-востоку и плавно покачиваясь. И одновременно вращалась с бешеной скоростью. В самом низу диаметр этого исполинского хобота составлял не менее 120 метров, а выше он был еще больше. Пустоту внутри хобота частично заполняло какое-то туманное облако, из которого исходил мерцающий, словно флюоресцирующий свет. Это сверкающее облако находилось в средней части трубы и не касалось ее внутренней поверхности». О том, чем может быть эта светящаяся субстанция, у ученых даже нет предположений.
Несмотря на смертельную опасность смерча, среди американцев встречаются любители острых ощущений, которых называют «охотниками на торнадо». Эти отчаянные люди практически каждое лето выезжают в Оклахому или Техас, чтобы на своих машинах преследовать вихри. Когда расстояние между торнадо и машинами становится минимальным, смельчаки выходят на дорогу и пытаются заснять вихрь на фотопленку. Считается, что первыми «охотниками» в 50-е годы прошлого века были Дейв Хоадли, Роджер Дженсен и Нейл Бард. Говорят, что сегодня таких экстремалов уже больше сотни. Разумеется, игры со стихиями не обходятся без жертв; остается только удивляться, что за всю историю «охоты» погибло всего семнадцать человек. Возможно, это объясняется тем, что, как заявляют сами «охотники», многие из них способны предчувствовать торнадо (хотя, по мнению ученых, предсказать, где именно образуется смерч, невозможно) и определять, в каком направлении понесется вихрь.
Единственный раз за всю историю наблюдения за торнадо метеорологам удалось засечь радаром момент его зарождения, правда всего за 12 минут до его возникновения. Этот ужасный смерч был назван «Чудовищем». Ученым в тот день удалось приблизить радары на расстояние двух километров от воронки, и одна бригада рассмотрела внутреннюю структуру торнадо. В центре так называемого глаза просматривались четыре мини-смерча. При этом соседние хоботы вращались в противоположных направлениях, иначе окружающие их воздушные вихри сильно мешали бы друг другу, сталкиваясь между хоботами.
Монстр родился под облаком в 6 часов 11 минут 3 мая 1999 года. Вначале его не было видно. Но когда скорость ветра увеличилась до 350 км/ч, он начал менять цвет в зависимости от того, что в него попадало. Сначала смерч был белым от дождевой воды, потом потемнел, напитавшись грязью и мусором. Широкое основание размером с футбольное поле и ровные бока делали его похожим на печную трубу. Он перекачал в себя всю мощь эпицентра и стал напоминать гигантский клин. Путь смерча освещали вспышки разорванных линий электропередач. Наконец скорость вихря достигла отметки 510 километров в час – самой высокой из всех зарегистрированных. В 6.45 торнадо растерзал поселок Бридж-Крик, затем проутюжил окраины Оклахома-сити. Он сносил дома с фундаментов, и уровень разрушений позволил отнести «Чудовище» к классу F5. В 7.44 самый долгий и разрушительный торнадо наконец «умер». Он просуществовал 90 минут, прошел путь длиной в 61 километр и разрушил восемь тысяч зданий, принеся миллиардные убытки. Погибли 38 человек. Но тысячи людей благодаря своевременному прогнозу спаслись.
Кроме водяных и грязевых смерчей случаются и… огненные. Причиной их возникновения могут быть извержения вулканов или очень сильные пожары. Чудовищной силы огненный смерч образовался во время пожара на льняной фабрике в канадском городке Уинклер 19 апреля 2000 года. Вечером на складах льна загорелась одна из деревянных перегородок. Через 45 минут более миллиона тонн льна превратили склад в горящий ад. Воздух, нагретый до 500 °C, поднимался вверх и создавал огненную бурю. Пока рабочие, ни о чем не подозревая, пытались тушить пожар, разница в атмосферном давлении сформировала смерч. Огненный торнадо вышел из-под контроля и пошел «гулять» по долине, принеся колоссальные убытки и человеческие жертвы.
Физическая природа смерча многолика, и поэтому его изучением занимаются специалисты различных областей науки. С точки зрения физика-метеоролога, это «скрученный» дождь, неизвестная ранее форма существования осадков. Для физика-механика это – необычная форма вихря, а именно: двухслойный вихрь с воздушно-водяными стенками и резким различием скоростей и плотностей обоих слоев. Для физика-теплотехника это – гигантская гравитационно-тепловая машина огромной мощности; в ней мощные воздушные потоки создаются и поддерживаются за счет теплоты фазового перехода вода – лед, которая выделяется водой, захваченной смерчем из любого естественного водоема, когда она попадает в верхние слои тропосферы.
В последние годы была выявлена еще одна возможность зарождения торнадо. При подъеме больших масс воды в верхние слои тропосферы происходит образование вихрей, которые за свои относительно небольшие размеры получили название мезоциклонов. Мезоциклон захватывает слой воздуха на высоте от 1–2 км до 8—10 км, имеет диаметр 8—10 км и вращается вокруг вертикальной оси со скоростью 40–50 м/с. Существование мезоциклонов установлено достоверно, хотя структура не исследована достаточно подробно. Обнаружено, что в мезоциклонах на оси возникает мощная тяга, которая выбрасывает воздух на высоты до 8—10 км и выше. Наблюдателями было обнаружено, что именно в мезоциклоне иногда зарождается торнадо.
Итак, торнадо – это такое явление, которое не допускает объяснения в рамках общепринятых концепций, которое ставит вопросы, но не дает на них ответов.
Грозное «моретрясение»
Слово «цунами» в переводе с японского означает «высокая волна в заливе», и вошло оно в лексикон многих языков мира 15 июня 1896 года. В тот день на Японию обрушились волны цунами чудовищной силы, названного «Большой Мейджи», в результате чего погибла 21 тыс. человек.
Это стихийное бедствие, долгое время остававшееся загадкой природы, известно издавна. Свидетельством могут служить таблички арабского поселка Рас-Шамра в Сирии, расшифрованные археологами. Надписи на них, относящиеся ко второму тысячелетию до нашей эры, содержат рассказ о том, что волна невиданной высоты неожиданно обрушилась на стоявшую здесь столицу древнего государства Угарит и почти полностью уничтожила город.
Между 1500–1400 годами до н. э произошло цунами, вызванное извержением вулкана Санторин на о. Тира в Эгейском море. Ученые высчитали, что волна могла достигать высоты 100 м и скорости 200 км в час. Она за 30 минут могла добраться до Крита, побережья Греции и через час докатиться до Египта. Существует гипотеза о влиянии цунами на гибель минойской цивилизации на о. Крит. Приблизительно к 1450 году до н. э. эта цивилизация прекратила свое существование. История гибели острова Санторин (Тира) вошла в историю как легенда об исчезнувшей Атлантиде.
Под названием «хунгтао» китайские хроники сохранили записи о цунами, которое произошло 21 июля 365 года н. э. в Средиземном море после сильнейшего землетрясения. Гигантская волна разрушила г. Александрию в Египте и унесла с собой жизни многих тысяч человек.
Первое в России «моретрясение» было зарегистрировано на Камчатке в 1737 году. По словам очевидца, «последовали волны ужасного и несравненного трясения, потом взвилась вода на берег в вышине сажен 30, которая, нимало не стояв, сбежала в море. От сего наводнения тамошние жители совсем разорились, а многие бедственно скончали свой живот».
Цунами образуются в результате вертикального сдвига участков морского дна при подводных или прибрежных землетрясениях, а также оползней и сколов участков суши, падения метеоритов, надводных и подводных ядерных взрывов. Родина большинства зарегистрированных цунами – бассейн Тихого океана, где расположены 330 вулканов из 400 ныне действующих на Земле. Однако нередки катастрофические цунами и в Атлантике, и в Индийском океане.
Непосредственной причиной возникновения волн цунами чаще всего являются происходящие при землетрясениях изменения в рельефе океанического дна. Они приводят к образованию крупных провалов, выпуклостей и т. п. Например, при землетрясении в Адриатическом море у берегов Греции 26 октября 1873 года были отмечены разрывы телеграфного кабеля, проложенного по дну моря на глубине 400 м. Один из концов разорванного кабеля был обнаружен на глубине более 600 м. Следовательно, землетрясение вызвало резкое опускание участка морского дна на глубину около 200 м. В момент резкого погружения участка дна океана и появления на дне моря впадины вода устремляется к ее центру, переполняет впадину и образует громадную выпуклость на поверхности. При этом возникают от трех до девяти волн цунами, длиной до нескольких километров, которые могут расходиться во все стороны со скоростью до 1000 км в час на очень большие расстояния. Так, возникшее 21 мая 1960 года у берегов Чили цунами было столь мощно, что гигантский вал не только опустошил тихоокеанское побережье вплоть до Калифорнии, но и пересек Тихий океан, обрушившись на Гавайи, Филиппины, японский о. Окинава, побережье Австралии и Новой Зеландии, Курильские острова и Камчатку.
Интересно, что в отличие от обычных волн цунами может возникнуть при ясной погоде, чистом небе и ярко светящем солнце. Непосредственно над очагом возникновения цунами высота волны составляет всего лишь 0,1–2 м. Люди, находящиеся на корабле, даже не подозревают о том, что под ними прошла волна цунами. При подходе к берегу, где глубина океана значительно меньше, волна цунами как бы «собирается» – она значительно снижает свою протяженность, при этом ее высота может увеличиваться до 50 м и больше.
Ученые утверждают, что самая высокая волна обрушилась на о. Ланаи (Гавайи) примерно 105 тыс. лет назад. От нее остались осадочные породы на высоте около 375 м. Другие исследователи полагают, что самая высокая волна цунами, вызванная землетрясением, появилась 24 апреля 1771 года возле о. Исигаки, который входит в японский архипелаг вулканического происхождения – Рюкю. Эта волна, высота которой могла достигать 85 м, выворотила огромный обломок кораллового рифа весом 750 т и швырнула его более чем на два километра. В порту Корраль (Чили) в 1960 году волна цунами перебросила судно водоизмещением 11 тыс. тонн из гавани через весь город в открытое море.
Нередко наступление и отступление волн цунами происходят несколько раз подряд. Так, в Икике (Перу) 9 мая 1877 года первая волна обрушилась на побережье спустя полчаса после основного толчка землетрясения, а затем в течение четырех часов волны наступали еще пять раз. Во время этого землетрясения, эпицентр которого был расположен в 90 км от перуанского берега, волны цунами достигли берегов Новой Зеландии и Японии.
Специалисты советуют при сигнале о возможности цунами немедленно покинуть побережье и срочно перебраться на возвышенные места, куда стихия добраться не сможет. Водяной вал способен смыть с побережья целые города, и защиты от него пока не существует.
Так, в ночь с 4 на 5 ноября 1952 года трагедия, унесшая жизни около 3000 человек, случилась на Курильском о. Парамушир. Из-за советской цензуры многие десятилетия об этом нигде не упоминалось.
В ту роковую ночь в 350 км от Северо-Курильска в Тихом океане на глубине 2–3 км произошло сильное землетрясение, которое разбудило жителей острова. В земле появились трещины, падали печные трубы, перепуганные люди выбегали из домов. После прекращения толчков, продолжавшихся несколько минут, большая часть населения вернулась в дома. Лишь те, кто ранее был знаком с цунами, в том числе рыбаки-корейцы, бросились к сопкам, нecмотря нa спокойноe мope. Через 45 мин после начала землетрясения людей разбудил жуткий нарастающий гул, приближающийся со стороны океана. Это шла первая разрушительная волна высотой до 15 м.
