Читая газеты, нередко можно встретить сообщения о трагедиях, разыгрывающихся в разных частях света по вине разбушевавшегося Великого Невидимого. Ураганы, тайфуны, торнадо, смерчи — эти опасные явления природы причиняют немало бед человеку.
В истории развития человеческого общества можно найти много примеров того, как по «воле» ветра и воды оказывались опустошенными обширные районы земного шара. При этом число человеческих жертв достигало сотен и тысяч человек.
Время от времени в атмосфере зарождаются и развиваются грандиозные вихри, вовлекающие в сферу своей деятельности огромные массы воздуха. Это тайфуны и ураганы. Закрутившись в гигантские спирали, они путешествуют по планете.
Вложение | Размер |
---|---|
smerch_i_tornado.doc | 554.5 КБ |
smerch_i_tornado.ppt | 1.77 МБ |
Министерство образования Саратовской области
Муниципальное общеобразовательное
учреждение «Лицей № 37»
Фрунзенского района г. Саратова
ТЕМА. «ТОРНАДО И ТАЙФУНЫ - ГРОЗНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИРОДЫ»
Творческая работа
учащегося 4 «Б» класса
Ковылова Никиты
руководитель
учитель начальных классов
МОУ «Лицей № 37»
Пузина Елена Валерьевна
Саратов, 2011 г.
Содержание.
Введение………………………………………………………………………3 стр.
Глава 1. Что такое смерчи?..............................................................................4 стр.
1.1Строение смерча…………………………………………………………...4 стр.
1.2.Типы смерча……………………………………………………………….6 стр.
Глава 2. Торнадо с точки зрение физики…………………………………….8 стр.
Заключение…………………………………………………………………….11 стр.
Список литературы……………………………………………………………13 стр.
Введение.
Читая газеты, нередко можно встретить сообщения о трагедиях, разыгрывающихся в разных частях света по вине разбушевавшегося Великого Невидимого. Ураганы, тайфуны, торнадо, смерчи — эти опасные явления природы причиняют немало бед человеку.
В истории развития человеческого общества можно найти много примеров того, как по «воле» ветра и воды оказывались опустошенными обширные районы земного шара. При этом число человеческих жертв достигало сотен и тысяч человек.
Время от времени в атмосфере зарождаются и развиваются грандиозные вихри, вовлекающие в сферу своей деятельности огромные массы воздуха. Это тайфуны и ураганы. Закрутившись в гигантские спирали, они путешествуют по планете.
Сведения об очень сильных ураганах, случившихся в далеком прошлом, дошли до нашего времени в разных литературных источниках. К древнейшему из них относится шумеро-вавилонское сказание о всемирном потопе. Там рассказывается о страшном урагане, бушевавшем семь дней и ночей, и о ливне, затопившем Землю и погубившем всё.
1. Что известно о смерчах и торнадо?
Что такое торнадо? C какой стати люди должны терпеть такую напасть?
Между тем средства массовой информации несут тревожные вести со всех сторон. Значит, есть актуальная задача.
Смерчи- одно из удивительнейших явлений природы, до сих пор вызывающие большие споры. Особенно неясны причины их образования. Смерч или торнадо – это обычно часть грозового облака.
Самое главное его свойство – это быстрое вращение дождевых струй вокруг вертикальной оси. Это явление называется в физике вихрем. Постепенно часть вихревого облака отвисает вниз в виде воронки. Она все более провисает и наконец соединяется с землей. Иногда скорость ветра в воронке превышает скорость звука, и тогда смерч производит большие разрушения.
Известны случаи, когда смерч засасывал в тучу целый пруд вместе с рыбой и лягушками, и жители соседних деревень с удивлением наблюдали, как с неба сыплются дары природы.
Так как надо знать, чем грозят жителям разные природные катаклизмы, я решил разобраться с природой смерчей и понять, где их можно ожидать. В первой части работы рассматриваются типы смерчей, а во второй они оцениваются с точки зрения физики.
Строение смерча.
Строение смерча довольно просто. Его воронка состоит из внутренней полости и стенок. Внутренняя полость не участвует в разрушительной работе смерча. Она заполнена воздухом, медленно опускающимся вниз. Ширина ее колеблется от нескольких метров до многих десятков метров. Высота же зависит от высоты грозового облака и может достигать и километра. Воздух во внутренней полости разрежен, значит, давление в ней сильно понижено. Поэтому когда воронка проходит над объектом с нормальным давлением, он может не выдержать разности давления и взорваться. Самый центр внутренней полости является самым спокойным местом, так как скорость воздуха на оси вращения близка к нулю.
Стенки смерча бывают двух типов. Самый распространенный отличается резко ограниченными гладкими поверхностями. Ученые полагают, что это возникает при столкновении двух ветров, направленных под углом друг к другу. Трение между молекулами закручивает их потоки и сгущает воздух в стенках. В таких смерчах главная угроза – всасывающая сила. А вот у смерчей с отсутствием выраженной стенки и размеры побольше, и разрушения пострашнее. У них уже не рукав, а широкая колонна, подпирающая грозовую тучу. Все это медленно перемещается вдоль земли, одновременно вращаясь с бешеной скоростью. Разрушительная сила таких смерчей очень велика. Нередко они приносят гибель людям и убытки в сотни миллионов долларов.
Почему же воздух, ласкающий своим прохладным дыханием на пляже, вдруг становится разрушителем? Ответ заключается в том, что внутри смерча воздух смешивается с массами воды и грязи, которые на большой скорости превращаются в снаряды и пули. Многие пытались установить на пути смерчей приборы для измерения скорости ветра. Но ни один из них не уцелел после прохождения вихря.
Поэтому пришлось определять скорость воздуха по изгибам и изломам предметов, разрушенных смерчем. Специалисты по сопротивлению материалов определили эти скорости довольно точно.
Каскад – один из видов смерча представляет собой облако или столб пыли водяных брызг у основания воронки смерчей. Он напоминает речные каскады, особенно когда состоит из пыли и разных обломков. Когда смерч касается поверхности моря, озера или реки, падающие брызги напоминают настоящие каскады.
Каскад образуется почти каждым прибрежным смерчем и наблюдается довольно часто. Установлено, что возникновению каскадов помогают восходящие потоки нагретого воздуха, часто очень сильные. Они проходят вне воронки смерча, но их изучение не менее опасно.
Типы смерча.
Обычные гладкие смерчи. Формы гладких смерчей очень разнообразны и быстро изменяются у одного и того же смерча. Они очень устойчивы, имеют значительную длину и почти вертикальное положение. По форме они бывают змееобразными, воронкообразными и колонноподобными.
Расплывчатые смерчи.
Наиболее своеобразны разрушительные низкие широкие смерчи с нерезкими расплывчатыми очераниями. Благодаря этому их иногда называют облачными массами, и часто они почти черного цвета.
Групповые смерчи.
Крупные смерчи всегда связаны с огромными кучево-дождевыми облаками, несущими в себе тонны водяных капель и града. В таких облаках все бурлит подобно кипению воды в кастрюле. Поэтому наступают такие условия, при которых в нижней части облака возникает спиральный вихрь типа водоворота. Групповые смерчи имеют сложное строение, приводящее к выпадению особо крупного града.
Водяные смерчи.
Возникают они над морской поверхностью. Они слабее, двигаются медленнее и существуют недолго. Именно такие смерчи являются мощными насосами, в которые попадаются даже крупные предметы. Часто водяные смерчи появляются группами (две-шесть воронок).
Огненные смерчи.
Жарким летом 2010 года было очень много лесных пожаров, и огонь распространялся даже там, где были защитные просеки. Причиной стали огненные смерчи. Вода в образовании таких смерчей не принимала участия. Мощное горение привело к тому, что горячий
воздух стремительно поднимался вверх, а в его клубах находились горящий листья, трава. Поэтому температура в этих клубах не понижалась, а ветер легко переносил раскаленные шары на большие расстояния.
Смерч- вихри.
Они отличаются от всех остальных тем, что не они возникают из облака, а облако растет над вихрем, случайно возникшим над поверхностью земли.
Образуются смерч- вихри по-разному. Бывают смерчи, которые в конце своего пути отрываются от материнского облака и выбегают вперед. Через минуту над ним поднимается новое облако, порой на большой высоте, и в нем наблюдают электрические разряды.
Вот и все, что удалось увидеть и узнать про это загадочное и страшное явление природы в Интернете.
2. Мои опыты.
Когда я смотрел фильм «Охотники за торнадо», то понял, какое это опасное явление. Раз в воздух взлетают автомобили, сходят с рельсов поезда и разваливаются дома, у мягкого и невидимого воздуха обнаруживается такая мощь, что не каждому снаряду под силу. Поэтому дома провести опыты по моделированию вихрей трудно. Но в книжке о простых домашних опытах я прочитал, что потоки воздуха и потоки воды очень похожи. Тогда я решил попробовать испытать способна ли вода перемещать предметы, которые в воде тонут.
Сначала я задумался о способе заставить воду вращаться. Стеклянная банка не дает воде разлетаться в стороны при вращении. Обычный шуруповерт создает вращение, которое он передает воде через весло, вставленное вместо сверла. Вот и вся моя научная установка.
Чтобы сделать движение воды видимым, насыпаем в воду семена пищевого мака. Они мелкие, но тонут в воде. Начало опыта показано на снимке.
Включаем наш шуруповерт. Весло вращается, закручивая воду. Обороты нарастают, и потоки воды поднимают семена на поверхность. А на поверхности образуется воронка.
Снимок очень похож на картинку смерча: вверху черная туча и воронкоподобный вихрь.
Через две минуты вода растрачивает полученную при закрутке энергию. Скорость вращения уменьшается, и тяжелые частицы постепенно идут в низ.
Последний снимок показывает, что оседающие маковки похожи на маленький вулкан с кратером посредине. Но силы воды на исходе, и вулкан превращается в холмик с окрулыми краями.
Смерч кончился . Моделирование получилось наглядным и, главное, безопасным.
Какой же главный вывод? Смерчи и другие штормовые явления погоды очень опасны. Поэтому если поднимается сильный ветер, лучше укрыться в прочных строениях. Если смерч очень мощный, место в помещении надо выбрать так, чтобы разбивающиеся стекла от окон и падающие предметы не причинили вам вреда. Если же вы оказались на открытом воздухе, держитесь подальше от деревьев, билбордов и других высоких предметов, которые могут упасть.
А ученые ищут способы предотвращения образования смерчей в местах проживания людей.
Заключение.
Человек пока еще бессилен перед разрушительными атмосферными вихрями планеты. Он не в силах уничтожить их в зародыше, предотвратить развитие, изменить траекторию их пути. Но такая работа ведется.
Первое, что предпринимают метеорологи, когда зарождается тайфун,— организуют постоянное наблюдение за ним. У них на службе имеется современная техника — радиолокаторы, метеорологические спутники и летающие лаборатории, самолеты-разведчики и «охотники за тайфунами».
Метеорологические спутники следят за вихрями, делают снимки, передают полученные данные в центр. Серия последовательно сделанных снимков позволяет определить направление и скорость перемещения тайфуна, и тогда впереди этого чудовища уже летят телеграммы, предупреждающие о его приближении. Это — средство пассивной обороны. Польза конечно есть, но не такая уж большая, ибо тайфун все равно приходит, а это влезет за собой жертвы, разрушения...
Ученых давно занимала идея — можно ли каким-то образом вмешаться во внутреннюю жизнь вихря, умерить силу грозного явления? И они решили взять химию в качестве союзника в борьбе со зловредными вихрями. Так появился проект «Неистовая буря», над разработкой которого ныне работают ученые США.
Основная идея заключается в том, что внутрь тайфуна искусственным путем вводится необходимое количество химических веществ (реагентов), способных «выжать» излишек влаги, изменить тепловой режим, нарушить систему движения вихря. Пока идут эксперименты, и, хотя до практического применения данного способа еще далеко, полученные результаты свидетельствуют о том, что исследователи находятся на правильном пути.
Дальнейшее совершенствование способов и приемов борьбы с вихрями, своевременное и надежное предсказание их появления помогут в ближайшее время более эффективно противоборствовать грозным силам Великого Невидимого,
Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии, М., Наука, 1983.
Косинов Н.В. Физический вакуум и гравитация. Физический вакуум и природа, N4, 2000, с.55 - 58.
А.В.Бялко. Наша планета - Земля. Библиотечка "Кванта" вып. 29, М., Наука, 1989.
Р.Скорер. Аэрогидродинамика окружающей среды, М., Мир, 1980.
Слайд 1
ТОРНАДО И ТАЙФУНЫ- ГРОЗНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИРОДЫСлайд 2
В атмосфере Земли случаются встречные потоки воздуха (ветры) , которые закручиваются , образуя вихри. Из космоса хорошо видно , как спираль облаков сходится к центру. А под этими облаками – океан , в котором бушует шторм.
Слайд 3
Если размер вихря не такой большой , он рождает торнадо – вихрь захватывающий пространство под облаком , которое извергает полосы дождя.
Слайд 4
Струи дождя , вращаясь , образуют воронку. Эта воронка спускается до земли. Скорость воздуха в ней огромна и вызывает большие разрушения на земле. Часто внутрь воронки всасываются довольно крупные предметы.
Слайд 5
Люди пока не могут предотвратить образование торнадо , но они знают причины , по которым торнадо становятся мощными. Поэтому надо знать правила поведения и защиты , если вблизи торнадо возникло.
Слайд 6
Я решил попробовать испытать способна ли вода перемещать предметы, которые в воде тонут. Сначала я задумался о способе заставить воду вращаться. Стеклянная банка не дает воде разлетаться в стороны при вращении. Обычный шуруповерт создает вращение, которое он передает воде через весло, вставленное вместо сверла. Вот и вся моя научная установка.
Слайд 7
Чтобы сделать движение воды видимым, насыпаем в воду семена пищевого мака. Они мелкие, но тонув воде. Начало опыта показано на снимке .
Слайд 8
Включаем наш шуруповерт. Весло вращается, закручивая воду. Обороты нарастают, и потоки воды поднимают семена на поверхность. А на поверхности образуется воронка. Снимок очень похож на картинку смерча: вверху черная туча и воронкоподобный вихрь.
Слайд 9
Через две минуты вода растрачивает полученную при закрутке энергию. Скорость вращения уменьшается, и тяжелые частицы постепенно идут в низ.
Слайд 10
Последний снимок показывает, что оседающие маковки похожи на маленький вулкан с кратером посредине. Но силы воды на исходе, и вулкан превращается в холмик с окрулыми краями. Смерч кончился . Моделирование получилось наглядным и, главное, безопасным.
Слайд 11
Какой же главный вывод? Смерчи и другие штормовые явления погоды очень опасны. Поэтому если поднимается сильный ветер, лучше укрыться в прочных строениях. Если смерч очень мощный, место в помещении надо выбрать так, чтобы разбивающиеся стекла от окон и падающие предметы не причинили вам вреда. Если же вы оказались на открытом воздухе, держитесь подальше от деревьев, билбордов и других высоких предметов, которые могут упасть.
Слайд 12
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ ! Выполнил ученик 4 Б класса МАОУ «Лицей № 37» Ковылов Никита Руководитель работы: учитель начальных классов высшей квалификационной категории Пузина Елена Валерьевна
Камилл Фламмарион: "Астрономия - наука о живой Вселенной"
Кто чем богат, тот тем и делится!
Домик зимней ночью
Самый богатый воробей на свете
Распускающиеся бумажные цветы на воде