Огненный смерч: как образуется и почему его нельзя остановить

Огненный столп в Библии - образ Бога. Для того чтобы появилось "земное" пламя, необходимы три условия: органическое топливо, высокая температура и наличие кислорода. Огонь мы разводить научились, а вот бороться с ним получается далеко не всегда - особенно если речь идет об огненном торнадо. Как рождается страшный вихрь, уничтожающий все на своем пути? И почему его нельзя остановить? Об этом рассказывает программа "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

Смертельное пламя

Август 2020 года, США, штат Калифорния. Жара за 50 градусов, и тысячи молний стали причиной множества лесных пожаров. Огонь превратил в пепелища 1,5 миллиона гектаров земли и привел к возникновению огненного торнадо - атмосферного явления, которое образуется при объединении множества мелких очагов горения в один огромный.

"Он появляется, когда, например, горит большая площадь леса. Выделяется большое количество тепла, воздух сильно нагревается и расширяется, а архимедова сила поднимает его вверх", - говорит физик Дмитрий Ваулин.

Огненный торнадо, дьявол или смерч - при разных названиях смысл один. Речь идет о вихре из пламени и пепла, вздымающемся на десятки или сотни метров и сжигающем все, что может гореть. Температура внутри воронки достигает около тысячи градусов по Цельсию.

"Огненное торнадо может возникнуть и там, где горит здание. Может возникнуть в результате боевых действий, когда применяется артиллерия или бомбардировщики. Дальше огненный смерч может перемещаться, как обычный торнадо, но на его пути все будет загораться", - утверждает кандидат геолого-минералогических наук Руслан Габдуллин.

Природа явления

Что такое огненный смерч? Ответ можно проиллюстрировать опытом с большой стеклянной колбой, у которой раздвигаются стенки. Если внутрь поставить миску с горючей жидкостью и поджечь, пламя получится "бесформенным". Но если обеспечить приток воздуха с боков, возникнет небольшое торнадо. Как обилие кислорода и эффект вращения достигаются в природе? Представьте такую картину: пожар распространяется по лесу, пока не упрется в округлую поляну. Пламя получает пространство, куда кислород поступает равномерно с разных направлений. Возникает вращение воздуха и, как следствие, огненный смерч. Тушить его водой бесполезно - она испаряется, не долетая до цели. Нужно ждать, пока все выгорит, или применять направленный взрыв.

Обширная география

Дьявольские вихри могут образоваться, где угодно, - было бы чему гореть. В 1666 году они сожгли сотни домов в Лондоне, во время Отечественной войны 1812 года хозяйничали на улицах Москвы, а в 1923 году после японского землетрясения убили 40 тысяч человек за 15 минут.

"Они были и в Центральной России в период жары 2010 года. Огненные вихри также приводили к появлению кучево-дождевых облаков, состоящих из водяного пара, пепла и дыма. В них формировались молнии - это еще более редкое и завораживающее явление", - делится метеоролог Леонид Старков.

Голубой торнадо

Ученым Мэрилендского университета удалось в лабораторных условиях получить голубой огненный торнадо. Его цвет говорит о том, что при горении не образуется никаких побочных продуктов.

"Когда мы разводим костер или жарим шашлыки, то видим желтые или оранжевые примеси. Окрас огню придают остаточные продукты горения, включая угарный газ. Побочные продукты могут представлять опасность для человека", - предупреждает Руслан Габдуллин.

Внутри воронки голубого торнадо такая же высокая температура, как и внутри лесного огненного смерча. Американские ученые уверены: такой вихрь человечеству может быть полезен. Нужно только его приручить.

"Они думают, что его можно применять для уничтожения разливов нефти или других горючих жидкостей на водных поверхностях. Вред экологии будет минимизирован", - рассказывает Дмитрий Ваулин.

Водяная воронка

Заставят ли огненный вихрь работать на человека, пока неясно. Другое дело - водяные воронки, водовороты. Они хотя бы возникают в одних и тех же местах.

"Водяная воронка - это вихрь, образующийся в воде. Если огненный смерч поднимается вверх, то воронка, наоборот, опускается вниз. Она появляется, когда два потока воды сталкиваются друг с другом", - отмечает физик.

Мальстрем - самый опасный водоворот в мире. Настоящая дорога в бездну шумит у берегов северо-западной Норвегии. Бывалые моряки прозвали это место Морем дьявола.

"Это чем-то напоминает атмосферную циркуляцию. Формирование идет на границе теплых и холодных течений или когда течения под определенным углом упираются в береговую линию. Они начинают разворачиваться, и возникают завихрения, вертикальные водовороты", - комментирует Руслан Габдуллин.

Приручить смерч

Приручить водоворот намного легче, чем огненный смерч. Изобретатель из Австрии Франц Цотлетерер уже придумал, как заставить его крутить турбину. В нижней части бетонного цилиндра проделывается отверстие. Поток воды стремится вниз, и получается водоворот, вращающий лопасти турбины.

"Водяные воронки очень перспективны с точки зрения новых способов добычи энергии. Дело в том, что скоро человечество уже не сможет использовать традиционные гидроэлектростанции. 2030-2050 годы - рубежные моменты, когда дефицит воды в реках будет такой, что многие реки вообще перестанут впадать в моря и океаны", - подчеркивает Руслан Габдуллин.

Одна такая гравитационно-водоворотная станция постоянно выдает девять киловатт энергии - немного, но вполне достаточно, чтобы запитать жилой дом. Экологично, эффективно и совсем не страшно.

Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты - об этом и многом другом смотрите в выпусках программы "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко!