Пыльный дьявол | |
---|---|
Пылевой дьявол в Аризоне. | |
Зона распространения | В основном умеренный и тропический регионов. |
Сезон | Наиболее часто встречается летом. |
Эффект | Пыль и мусор поднимаются в воздух, возможно повреждение ветром. |
A пыльный дьявол - сильный, хорошо сформированный и относительно недолговечный вихрь, начиная от небольших (полметра шириной и несколько метров высотой) до больших (более 10 метров в ширину и более 1000 метров в высоту). Основное вертикальное движение - вверх. Пыльные дьяволы обычно безвредны, но в редких случаях могут вырасти достаточно большими, чтобы представлять угрозу как для людей, так и для имущества.
Их можно сравнить с торнадо в том, что оба являются погодным явлением, включающим вертикально ориентированный вращающийся столб ветра. Большинство торнадо связано с большей родительской циркуляцией, мезоциклоном на задней стороне сверхъячейки грозы. Пыльные дьяволы образуются в виде вихревых восходящих потоков в солнечных условиях в ясную погоду, редко приближаясь к силе торнадо.
Пылевые дьяволы образуются, когда очаг горячего воздуха около поверхность быстро поднимается через более прохладный воздух над ней, образуя восходящий поток. Если условия подходящие, восходящий поток может начать вращаться. Когда воздух быстро поднимается, столб горячего воздуха растягивается вертикально, тем самым перемещая массу ближе к оси вращения, что вызывает усиление эффекта вращения за счет сохранения углового момента. Вторичный поток в пылеуловителе заставляет другой горячий воздух двигаться горизонтально внутрь к основанию вновь образующегося вихря. По мере того как больше горячего воздуха устремляется к развивающемуся вихрю, чтобы заменить поднимающийся воздух, эффект вращения становится все более интенсивным и самоподдерживающимся. Полностью сформированный пылевой дьявол представляет собой воронкообразный дымоход, по которому горячий воздух движется вверх и по кругу. Когда горячий воздух поднимается, он охлаждается, теряет свою плавучесть и, в конце концов, перестает подниматься. Поднимаясь, он вытесняет воздух, который опускается за пределы ядра вихря. Этот возвращающийся холодный воздух действует как баланс против вращающейся внешней стенки горячего воздуха и поддерживает стабильность системы.
Эффект вращения, наряду с поверхностным трением, обычно создает поступательный импульс. Пылевой дьявол способен продержаться дольше, перемещаясь над ближайшими источниками горячего поверхностного воздуха.
Поскольку горячий воздух у поверхности направляется вверх по пылевому дьяволу, в конечном итоге окружающий более холодный воздух будет всасываться. происходит драматический эффект, и дьявол пыли рассеивается за секунды. Обычно это происходит, когда пылевой дьявол движется недостаточно быстро (истощение) или начинает входить в местность, где температура поверхности ниже.
Определенные условия увеличивают вероятность образования пылевого дьявола.
На Земле многие пылевые дьяволы обычно маленькие и слабые, часто менее 3 футов (0,9 м) в диаметре с максимальным ветром в среднем около 45 миль в час (70 км / ч), и они часто рассеиваются менее чем через минуту после формирования. В редких случаях пылевой дьявол может стать очень большим и интенсивным, иногда достигая диаметра до 300 футов (90 м) при скорости ветра более 60 миль в час (100 км / ч +) и может длиться более 20 минут, прежде чем рассеяться..
Пылевые дьяволы обычно не причиняют травм, но редкие, сильные пылевые дьяволы в прошлом причиняли ущерб и даже смертельные случаи. Один из таких пыльных дьяволов ударил 14 сентября 2000 г. в Округ Коконино Ярмарочная площадь в Флагстафф, Аризона, нанеся значительный ущерб нескольким временным палаткам, стендам и будкам, а также некоторым постоянным выставочным площадям. конструкции. Сообщалось о нескольких травмах, но погибших нет. Основываясь на степени оставленных повреждений, считается, что пыльный дьявол произвел ветер со скоростью 75 миль в час (120 км / ч), что эквивалентно торнадо EF-0. 19 мая 2003 г. пылевой дьявол поднял крышу двухэтажного здания в Ливане, штат Мэн, в результате чего оно рухнуло и убило человека внутри. В Восточном Эль-Пасо, штат Техас в 2010 году трое детей в надувном прыжковом домике были подобраны пылевым дьяволом и поднялись на высоту более 10 футов (3 м), перелетев через забор и приземлился на заднем дворе в трех домах отсюда. В Коммерс-Сити, Колорадо в 2018 году мощный пылевой дьявол выбросил в воздух два горшка. В результате инцидента никто не пострадал. В 2019 году большой пылевой дьявол в уезде Ючэн, провинция Хэнань, Китай, убил двух детей и ранил 18 детей и двух взрослых, когда надувной замок был поднят в воздух.
Пылевые дьяволы были замешаны примерно в 100 авиакатастрофах.. Хотя многие инциденты были простыми проблемами при рулении, некоторые имели фатальные последствия. Пыльные дьяволы также считаются серьезной опасностью для парашютистов и пилотов-парапланеристов, поскольку они могут вызвать падение парашюта или параплана практически без предупреждения на рассматриваемой высоте. слишком низко, чтобы отрезать, и способствовать серьезным травмам или смерти парашютистов.
Пылевые дьяволы, даже маленькие (на Земле), могут производить радиошум и электрические поля более 10 000 вольт на метр. Пылевой дьявол собирает мелкие частицы грязи и пыли. Когда частицы вращаются, они сталкиваются и царапаются друг о друга и становятся электрически заряженными. Вихревые заряженные частицы также создают магнитное поле, которое колеблется от 3 до 30 раз в секунду.
Эти электрические поля могут помочь вихрям поднимать материал с земли в атмосферу. Полевые эксперименты показывают, что пылевой дьявол может поднимать 1 грамм пыли в секунду с каждого квадратного метра (10 фунтов / с с каждого акра) земли, над которым он проходит. Большой пылевой дьявол размером около 100 метров (330 футов) в поперечнике у основания может поднять в воздух около 15 метрических тонн (17 коротких тонн) пыли за 30 минут. Гигантские пыльные бури, которые проносятся по пустыням мира, ежегодно вносят 8% минеральной пыли в атмосферу во время небольшого количества штормов. Для сравнения: гораздо меньшие по размеру пыльные дьяволы, которые кружатся по пустыням летом, поднимают примерно в три раза больше пыли, тем самым оказывая большее комбинированное воздействие на запыленность атмосферы. Когда это происходит, их часто называют песчаными столбами .
Пылевые дьяволы также встречаются на Марсе (см. следы пылевого дьявола ) и были впервые сфотографированы орбитальным аппаратом Viking в 1970-х годах. В 1997 году спускаемый аппарат Mars Pathfinder обнаружил пролетавший над ним пылевой дьявол. На изображении, показанном здесь и сделанном Mars Global Surveyor, длинная темная полоса образована движущимся закрученным столбом марсианской атмосферы. Сам пылевой дьявол (черное пятно) карабкается по стене кратера. Полосы справа - это песчаные дюны на дне кратера.
Марсианские пылевые дьяволы могут быть в пятьдесят раз шире и в десять раз выше земных пылевых дьяволов, а большие могут представлять угрозу для земных технологий, отправленных на Марс. 7 ноября 2016 года пять таких пылевых дьяволов высотой от 0,5 до 1,9 км были сфотографированы в ходе однократного наблюдения Mars Orbiter Mission в южном полушарии Марса.
Члены миссии наблюдали за Марсоход Spirit на Марсе сообщил 12 марта 2005 года, что в результате удачной встречи с пылевым дьяволом были очищены солнечные панели этого робота. Уровни мощности резко возросли, и ожидается, что ежедневная научная работа будет расширяться. Подобное явление (солнечные панели таинственным образом очищаются от скопившейся пыли) ранее наблюдалось с марсоходом Opportunity, и причиной этого также подозревали пылевых дьяволов.
В Австралии Пылевой дьявол также известен как «Вилли-Вилли».
В Иреле и, наконец, пыльные дьяволы известны как «Ши-гаойте» или «Сказочный ветер»
A огненный вихрь или вихрь, иногда называемый огненным дьяволом или огненным смерчем, может быть замечен во время интенсивных пожаров в горючих строительных конструкциях или, чаще, в лесу. или кустовые пожары. Огненный вихрь - это вихреобразное образование горящих газов, выделяющихся из горючего материала. Возникновение вихря, вероятно, похоже на возникновение пылевого дьявола. В отличие от пылевого дьявола, маловероятно, что высота, достигаемая вихрем горящего газа, больше видимой высоты вертикального пламени из-за турбулентности в окружающих газах, которые препятствуют созданию устойчивого пограничного слоя между вращающимися / поднимающимися газами. по сравнению с окружающими газами.
Горячий пепел под свежеотложенным пеплом в недавно обгоревших областях может иногда образовывать многочисленные пылинки. Более легкий вес и более темный цвет пепла могут создавать пылевые дьяволы, видимые на сотни футов в воздухе.
Пепельные дьяволы по форме похожи на пыльных дьяволов, и их часто можно увидеть в нестабильные дни в областях рубцов от недавних пожаров.
Пепельный дьявол. Пожар произошел в хребтах Шелл-Крик и Антилопа-Маунтин.Паровые дьяволы - явление, часто наблюдаемое в паре, поднимающемся от электростанций.
В тех же условиях может образоваться снежный вихрь, хотя дифференциальное нагревание более сложно на заснеженных участках.
Угольные дьяволы обычны в угольном городе Цагаан Хад в провинции Южная Гоби, Монголии. Они возникают, когда пыльные дьяволы собирают большие объемы накопленного угля. Их темный цвет делает их похожими на торнадо.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с пыльным дьяволом. |