ГРОЗЫ И БУРИ

Ливни

июле 1882 года вечером над станцией Кукуевкой Кур­ской железной дороги разразилась сильная гроза с ливнем. Несколько часов дождь лил как из ведра. Це­лые потоки воды неслись по низинам, как в весеннее поло­водье. Не находя протока, вода начала размывать желез­нодорожную насыпь. Вскоре рельсы и шпалы почти по­висли в воздухе. В это время проходил почтовый поезд. От ливня и туч стояла темнота, и машинист поезда не смог заметить висящие над водой рельсы. Над местом раз­лива паровоз, продавив рельсы, упал в воду, а за ним и пассажирские вагоны. Уцелели только два задних вагона и то благодаря находчивости кондуктора, который, по­чувствовав толчки, быстро пустил в ход ручной тормоз.

Весной 1949 года в Иране прошли ливневые дожди, которые вызвали бурные разливы горных рек. Наводне­нием были разрушены и повреждены железные и шоссей­ные дороги, мосты, многочисленные здания, плотины. В окрестностях Исфагани наводнением было смыто более 500 домов. Без крова осталось 4 тысячи человек.

Откуда в атмосфере берётся такая громада воды? Ка­ким образом возникают такие сильные ливни?

Мы уже говорили о том, как образуются грозовые об­лака и какие условия необходимы для их роста. С разви­тием воздухоплавания и позднее авиации возросло вни­мание к изучению облаков, особенно грозовых, которые делают полёт опасным. Были предприняты специальные полёты на самолётах и планерах в грозовых тучах с за­писывающими приборами. Благодаря этому мы теперь хорошо знаем строение грозовых (ливневых) облаков.

Посмотрим, что делается внутри грозового облака. На рисунке 13 изображён вертикальный разрез тучи в мо­мент самого сильного развития грозы и ливня. Сбоку показан масштаб в километрах. Основание тучи лежи! на высоте 1500 метров, а вершина достигает почти 9 ки­лометров. Следовательно, облако имеет толщину около 7 километров. Такая облачная гора является местом силь­нейших атмосферных возмущений. Строение её настолько сложно, что она справедливо называется «фабрикой по­годы». И, действительно, прежде всего нас поразит рас­пределение температур: в то время, когда у земли 25гра­дусов тепла, к основанию облака температура понижается до 15 градусов, а на высоте 4 километров мы находим уже 0 градусов. Выше ещё холоднее; там — мороз, дости-

Гаюгций на высоте 8 километров 30 градусов. В связи с этим первая треть облака состоит из капель воды, вто­рая — из капель переохлаждённой воды [11]), града и крупы, а последняя треть облака — из снега, который крупными хлопьями сплошной завесой низвергается в более низкие слои и создаёт впечатление сильной метели, видимой снизу по белым нитям и полосам, идущим по краю облака. Из вершины, в зоне ещё более сильных морозов, выхо­дят похожие на мётлы перистые облака, состоящие из мелких ледяных иголок. Наблюдая с земли над ливнем, мы и не подозреваем, что наверху самая настоящая зима со снегом. Только падающий град наводит нас на мысль, что на каких-то высотах в туче температура ниже

О градусов.

Внутри облака всё кипит и бушует. Сильнейшее дви­жение воздуха вверх приносит всё новые массы тёплого влажного воздуха, который питает тучу. Образуются но­вые капли дождя. По пути вниз они укрупняются и в виде ливня выпадают на землю. Несмотря на то, что в момент ливня в воздухе «висят» сотни тысяч тонн воды, запасов её не хватило бы на продолжительный дождь, если бы не питающая сила восходящих потоков влажного воздуха. Эти потоки непрерывно доставляют облаку новые запасы водяного пара, которые быстро сгущаются в капли. Капли снова сливаются, укрупняются и т. д. Когда воздушные потоки в силу каких-либо причин ослабевают, облако те­ряет кучевую форму, расплывается, и туча, выливши за­пас воды, иссякнет. Чем больше толщина ливневого об­лака, тем крупнее капли дождя и тем больше их выпадает на единицу площади.

Посмотрим теперь, как измеряется количество выпав­шей воды и насколько оно значительно.

Прибор для измерения осадков — дождемер (рис. 14) весьма прост. Он представляет собой ведро со впаянной внутри воронкой для защиты воды от испаре­ния. Площадь поперечного сечения ведра 500 квадратных сантиметров. Ведро устанавливается на столбе на высоте 2 метров от земли. Чтобы образующиеся у ведра вихри не выдували осадков, дождемер защищается конусообраз­ной воронкой. Собранная вода сливается в измеритель­ный стакан — мензурку, так что всегда можно подсчи­тать высоту выпавшего слоя воды. Зимой собранный в ведре снег растапливается.

Под количеством выпавшего дождя подразумевают не общий объём выпавшей воды, а высоту в миллиметрах
того слоя воды, который образовался бы, если бы вода не стекала, не испарялась и не впитывалась в землю. При обычном дожде этот слой очень тонок; в этом можно убе­диться, проследив за выпадением дождя на ровную асфаль­тированную площад­ку, с которой во­да не стекает. Но если подсчитать, сколько вылилось во­ды во время дождя на большую пло­щадь, то мы полу­чим огромные циф­ры. Так, дождь, дав­ший слой воды всего в 1 миллиметр, выли­вает на один гектар 10 кубических мет­ров воды, или около 900 ведер! Уже слабый дождь даёц 2—3 миллиметра осадков, умерен - Рис. 14. Схема устройства дождемера, ный — 5—10 милли­метров; отсюда мож­но видеть, как обильно орошает землю сама природа и какое огромное количество воды выливается из туч.

Для целей сельского хозяйства только вода дождей средней силы используется наиболее плодотворно. Ливень же, при котором в короткое время выпадает огромное количество воды, является иногда вредным, так как вода, не успевая впитываться в землю, стекает по поверхности и сносит наиболее ценные частицы почвы. При сильных ливнях нарушается строение почвы, образуются глубокие промоины, сильно развивается образование оврагов. Ливни заносят песком реки, портят берега, вызывают вы­сокие паводки. Ливни портят дороги, железнодорожные насыпи, вызывают оползни грунта.

Сила ливня определяется количеством воды, выпа­дающей в одну минуту. Это количество определяют с по­мощью особого прибора — самопишущего дожде­мера.

Оказалось, что в средней полосе СССР во время силь­нейшего дождя может выпадать 1—1,5 миллиметра осадков, то-есть 900—1350 вёдер на гектар в минуту.

А измерения после ливня нередко показывают 30— 40 миллиметров осадков и более. Это значит, что на 1 гек-

Тар выпало почти 40 000 вёдер воды. Такие ливни бывают каждый год.

Во время Кукуевской катастрофы выпало 158 милли­метров осадков, или по 140 000 вёдер воды на каждый гектар.

Сила ливней увеличивается в более южных широтах. В Крыму, например, ливни могут давать 3 миллиметра, а в горах Кавказа до 6—8 миллиметров осадков в 1 минуту.

Область самых проливных дождей — тропические страны. Вот откуда и пошло выражение «тропический ливень». Там может выпасть в 1 минуту 15—20 милли­метров осадков, а за сутки бывали ливни, дававшие более

1 метра осадков. Это в два раза больше, чем выпадает

Осадков в Москве за целый год! Такие ливни вызывают внезапный подъём воды в реках и нередко большие на­воднения.

Вот как описал такой ливень путешественник-очеви - дец: «...На горизонте показались тучи и с неимоверной быстротой покрыли всё пространство перед нами... чёр­ные, со свирепыми, злыми сизыми и красными полосами.

Вдруг степь точно заревела, стада быков кругом нас встрепенулись, забегали... порывы ветра, точно сорвав­шегося с цепи, засвистели, завыли, чуть не опрокинув нас... Затем молния и гром ударили со всех концов ра­зом — точно залп набежавшей огромной армии. Молнии так и шныряли со всех сторон между землёй и чёрной ту­чей, а другие, вверху, сплошной сетью огненных линий пестрили эту тучу. Крупный свирепый дождь застегал нас миллионами кнутов...»

Ливни всегда имеют резкую границу: рядом с ме­стами, где упало лишь несколько капель дождя, лежит зона «потопа». Такое явление легко объяснить, если вспомнить строение ливневого облака (см. рис. 13). Оно представляет собой облачную гору с резко очерченными краями.

Ливни наших широт хотя и уступают по силе тропи­ческим дождям, но при частом повторении могут также приносить вред. Июль 1949 года был чрезвычайно богат грозовыми ливнями в Европейской части Советского Союза. Во многих местах выпало в 2—3 и даже в 4 раза больше против нормального количества осадков за месяц. Небольшие реки вышли из берегов; сильно поднимался уровень воды и в более крупных реках, что вызывало в ряде мест прекращение переправ.

Снег тоже падает иногда в огромных количествах. Зима 1929 года была очень суровой в Крыму. С вечера 6 февраля в Ялте пошёл снег большими хлопьями и к утру его насыпало до 75 сантиметров! С небольшими пе­рерывами снегопад продолжался до 10 февраля, и тол­щина снежного покрова возросла до 1 метра (рис. 16).

В 1932 году 8 марта в Москве выпало 30 сантиметров снега за полсуток, что представляет по объёму несколько миллионов кубических метров.