инструкция по применению от сорняков
Сорняки разных видов – серьезная проблема фермеров и владельцев приусадебных участков. Чтобы эффективно уничтожить сорные растения, препятствующие нормальному росту овощных, злаковых, декоративных и ягодных культур, используют современные гербициды. К ним относится популярный препарат Торнадо сплошного действия, представленный на рынке в нескольких разновидностях. Средство широко используется на обширных фермерских угодьях, полях агрохозяйственных предприятий и на частных приусадебных участках. По отзывам, считается одним из лучших гербицидов.
Гербицид Торнадо
Особенности и принцип действия препарата
Наиболее бесперспективный способ уничтожения сорняков – ручной труд. Сколько бы времени и сил ни было потрачено на борьбу, результат неутешительный – семена и корни остаются в земле и снова прорастают. Гербицид Торнадо 500 – эффективное средство для уничтожения злаковых сорняков. Главным действующим компонентом препарата является глифосат.
После обработки сорняка вещество проникает в корневую систему в течение нескольких часов. Результат, описанный в инструкции, – листья желтеют через неделю, а через 14-20 дней сорняки погибают. Как происходит уничтожение сорняков, можно увидеть на фото.
Обработка участка гербицидом
Особенности гербицида:
- Уничтожает однолетние и многолетние сорняки, злаковые сорные растения, кустарники.
- В перечень сорняков, с которыми эффективно борется гербицид Торнадо, входит более ста видов.
- Гербицид безопасен для окружающей среды. В инструкции производителя указано, что он активно действует при температуре от 0 до +50°C.
- Не изменяет состав почвы на обработанных участках, что не препятствует проведению посевных и посадочных работ.
- Имеет продолжительный срок действия главного компонента – не менее пяти лет.
- Сохраняется в грунте на протяжении двух месяцев, после чего наступает период распада на безопасные вещества. Сев можно начинать через 3-4 дня с момента обработки.
Производитель гербицида Торнадо выпускает препарат в различной расфасовке: в ампулах – 5, 10, 100 мл и канистрах – 1 литр, 5 и 10 л. Отличается и маркировка средства – Торнадо 360, 500 и 540, что помогает выбрать гербицид с инструкцией для подготовки любых земельных участков.
Удаление травы вручную
Область применения раствора
Торнадо 500 относится к категории препаратов сплошного действия, то есть средство можно использовать против травянистой и древесно-кустарниковой растительности на разных участках.
Приготовленный раствор
Применение гербицида Торнадо обусловлено широким спектром активности препарата:
- Сплошное уничтожение сорных растений любых видов.
- Истребление древесной и кустарниковой поросли.
- Обработка полей перед посевом злаковых культур.
- Применение на землях, не имеющих с/х значения.
- Уничтожение однолетних и многолетних сорняков.
- Подготовка земельных участков к посадке культур.
Кроме травянистых сорняков, на почве прорастают тонкие стебли другой растительности – ростки клена, ивы, акации, ежевики, которые можно эффективно уничтожать при помощи Торнадо 500. Препарат обладает системной активностью и выраженным действием. После попадания гербицидного раствора на листья и побеги действующий компонент глифосат проникает в органы сорных растений вплоть до корневой системы. Действие гербицида Торнадо выражается в полном отмирании наземных и подземных частей сорной растительности. При этом средство безопасно в отношении почвенной активности и не оказывает действия на семенной материал.
Бутылка средства
Как использовать гербицидное средство
Первое условие применения препарата Торнадо 500 – наличие активной листовой поверхности у сорняков, через которую глифосат проникает в корневую систему.
По рекомендации производителя в инструкции, обработку выполняют при следующих условиях:
- Средство используют после дождя, чтобы частицы пыли на листьях сорняков не препятствовали действию гербицида.
- Во время сильной засухи не следует выполнять обработку, в умеренно-жаркую погоду распыление выполняют ранним утром или поздним вечером.
- Недопустимо применение гербицида Торнадо 500, если в течение 4-6 часов прогнозируется дождь – компонент не успеет глубоко проникнуть в листья.
- При высокой скорости ветра, превышающей 5 м/с, опрыскивать земельный участок не следует.
- При выполнении работ необходимо следить, чтобы гербицид не попадал на культуры.
Инструкция по применению гербицида Торнадо содержит информацию, что при подготовке почвы к посевным работам культивацию проводят через две недели после обработки. Это необходимо для глубокого воздействия гербицида на корни сорняков. Если средство применяют для подготовки газонов, сеять декоративные растения можно через две недели. На картофельных полях состав распыляют за несколько дней до появления всходов. При обработке участков, на которых нет полезных культур и растений, особенных ограничений в инструкции нет – нужно подобрать концентрацию препарата в зависимости от вида сорняков.
Приготовление препарата для обработки
Торнадо 500, 360 и 540 относится к гербицидам третьего класса опасности. Это значит, что средство не вредит пчелам, домашним животным, человеку, но необходимо избегать попадания препарата в водоемы. Меры предосторожности при работе с составом стандартные для ядохимикатов: использование средств индивидуальной защиты, отказ от приема пищи во время опрыскивания.
Инструкция для гербицида Торнадо содержит сведения о приготовлении раствора для распыления:
- При наземном применении расход рабочей жидкости составляет 100-200 литров на каждый гектар участка. Выгодно использовать фасовку Торнадо 540 на 10 л.
- При использовании авиационного распыления требуется 25-50 л/га для уничтожения сорняков, 50-100 л/га при десикации.
- Для обработки садовых участков Торнадо 500 разводят водой в соотношении 25 мл на 3 л (однолетние сорняки), 50 мл на 3 л воды (многолетние сорные растения).
- При уничтожении амброзии, пырея, вьюнка (с глубоко расположенными корнями) дозировку увеличивают – 25 мл на 1 литр воды.
- Концентрация для обработки картофельных полей – 25 мл на 3 л воды.
При уничтожении злостного сорняка (хвощ, горчак, вьюн) допускается увеличивать концентрацию гербицида на 1 литр воды. По отзывам огородников и фермеров, обработку лучше проводить на влажной почве, но не перед дождем. Можно опрыскивать сорняк с числом листьев от пяти, как на фото, – это даст максимальный эффект. Гербицид Торнадо – наиболее действенный препарат, который не вредит составу почвы, но активно уничтожает сорняки всех видов на протяжении длительного периода.
«Торнадо Экстра» – мощный гербицид широкого спектра действия
«Торнадо Экстра» – высококонцентрированный гербицид системного действия для борьбы с одно- и многолетними сорняками и нежелательной порослью. Справляется даже с борщевиком Сосновского. Препарат сочетает мощный эффект с доступной стоимостью и широким спектром действия. Помогает избавиться от 150 видов сорной травы, в том числе от хмеля, пырея, лопуха, осота, амброзии.
Преимущества:
- эффективен даже против устойчивых многолетних сорняков, кустарников и небольших деревьев;
- ведет к полной гибели корневой системы нежелательных растений;
- обладает уникальной проникающей способностью;
- экономичен и удобен в применении.
Общее описание и характеристики
«Торнадо Экстра» относится к сильнодействующим гербицидам неселективного действия – его сила одинакова для сорняков и культурных растений. Средство имеет жидкую консистенцию и представляет собой 500 г/л концентрат изопропиламинной соли (глифосата кислоты).
Препарат выпускается во флаконах разного объема, что позволяет подобрать оптимальное количество даже для небольшого участка.
Принцип действия
В течение нескольких часов активные вещества через листья проникают в побеги и далее в корневую систему. Поражая корни, гербицид нарушает жизнедеятельность растений, что ведет к их гибели.
Чтобы начать действовать, препарат должен попасть именно на листья и через них проникнуть в корневую систему. Если полить раствором почву, эффекта не будет. На семена эффект не распространяется.
Как применять средство
Содержимого флакона 90 мл хватает для обработки трех соток. Концентрацию подбирают в зависимости от вида сорняков:
- для уничтожения травянистых растений – 15-20 мл «Торнадо» на 1 л воды;
- для обработки дворовой территории и дорожек – 25 мл на 1 л воды;
- для выведения кустарников, молодых деревьев, борщевика – до 40 мл на 1 л воды.
Если вы занимаетесь расчисткой участка и хотите оздоровить деревья и кустарники, рекомендуем воспользоваться доступным средством, заживляющим древесные раны, ожоги, разломы, трещины. Почитать о нем можно здесь.
Результат использования
Эффект от использования «Торнадо Экстра» виден не сразу. В первые дни после обработки результата не видно. Только через 7-10 дней листья и побеги небольших растений начинают интенсивно терять влагу, желтеть и отмирать.
Для деревьев и кустарников этот период еще дольше – результат можно заметить лишь спустя 1-2 месяца, а полная гибель наступает через 2,5-3 месяца.
Насколько «Торнадо Экстра» безопасен?
Препарат токсичен в отношении любых растительных объектов при условии нанесения на надземную часть. Пользоваться инсектицидом необходимо осторожно и избирательно, чтобы не повредить полезные растения. При соблюдении инструкции препарат безопасен для здоровья человека и экологии.
Проникновение действующего вещества через семена или почву невозможно, поэтому риска для посадок нет. После обработки культурные растения можно высаживать уже через 3 дня.
Где купить гербицид «Торнадо Экстра»?
Приглашаем вас купить средство «Торнадо Экстра» в магазине компании «Дезинфектор» в Ульяновске. Гарантируем оригинальность, качество препарата и выгодные цены. В нашем ассортименте представлены в том числе средства для защиты садовых растений после сбора урожая. Они защитят плоды от бактерий, вирусов, грибковых заболеваний при длительном хранении.
На этой странице о них можно узнать подробнее.
Стоимость и наличие в магазине препарата узнавайте по телефонам +7(8422)455-288, +7(8422)455-292.
Физика торнадо и ураганов
| Архимед
Принцип Угловой момент Вращательный Сила Сила Кориолиса Торнадо Весы Fujita Ураганы Демонстрации Ссылки и ресурсы | Торнадо и ураганы — погодные явления, являющиеся примерами физических вихрей.
Торнадо – это
сильный ураган с извилистым облаком в форме воронки и обычно
порождается грозами, когда холодный воздух встречается с теплым воздухом, вытесняя теплый воздух
быстро подняться. | |||||||||||||||||||||||||
Ураган – это тропический шторм, который также имеет извилистая, воронкообразная форма, но намного крупнее торнадо. в Центр урагана — это спокойная зона, называемая «глазом». Сильные ветра, проливные дожди, наводнения и штормовые нагоны, вызванные приближением ураганов или над землей приводят к значительному ущербу на больших площадях. | ||||||||||||||||||||||||||
| Мы рассмотрим некоторые физические аспекты формирования ураганов и торнадо. | ||||||||||||||||||||||||||
Принцип Архимеда гласит, что тело
погруженный в жидкость, поднимается с силой, равной весу
вытесненная жидкость. Относительная плотность объекта по сравнению с плотностью жидкости определяет, будет ли он тонуть или всплывать. Давление жидкости равно pgh (плотность умноженная на ускорение свободного падения, умноженное на высоту) и применительно к области, дает силу. |
| |||||||||||||||||||||||||
| Следовательно, сила в верхней части объекта
является: Р 1 А = p жидкость gh 1 А и сила внизу объект: П 2 А = p жидкость gh 2 A , поэтому выталкивающая сила, действующая на объект, равна: Ф б = Ф 2 Ф 1 = p = p жидкость г·ч = p жидкость gV
это плотность жидкости, умноженная на ускорение под действием силы тяжести,
раз превышает объем вытесненной жидкости.
| Формула: F б = р жидкость гВ относится не только к прямоугольному объекту, но может быть обобщено на объект с любой формой . Если выталкивающая сила больше веса объекта, это означает, что плотность объекта меньше, чем плотность жидкости. Это приводит к тому, что объект поднимается или всплывает. Если выталкивающая сила меньше веса тела, это означает, что плотность объекта больше плотности жидкости. Это приводит к объект тонет. | |||||||||||||||||||||||||
| Также при нагревании объекты расширяются. формула плотности: p=m/V, где p — плотность, m — масса, V — объем Когда воздушный карман нагревается, он расширяется и его объем увеличивается,
при этом плотность уменьшается. А если плотность воздушного кармана меньше
плотность окружающего более холодного воздуха будет повышаться.
| Поднимающийся воздух в центре встречает меньшее сопротивление
потому что он окружен воздухом, который также поднимается вверх. Поднимающийся воздух создает вакуум, заставляющий более холодный воздух с боков двигаться внутрь, чтобы заменить поднимающийся воздух. Это вызывает ветер, который еще больше толкает поднимающийся воздух. | |||||||||||||||||||||||||
| Обыкновенный линейный импульс является мерой
стремление объекта двигаться с постоянной скоростью по прямолинейному пути.
Линейный импульс зависит от скорости и массы. Когда объекты двигались по криволинейным траекториям, мы можем обобщить идею импульса к тому, что называется угловым моментом, склонность к вращению. Как и линейный импульс, полный угловой момент изолированного объект законсервирован. Представьте себе объект с массой, вращающийся вокруг оси. Л = мвр
| ||||||||||||||||||||||||||
| Обратите внимание, что это относится к объекту, который
его масса на расстоянии r от оси. Однако мы можем обобщить это на объект, масса которого равна распределяется по всему расстоянию r, а не только в конце этого расстояние р. Например, тело фигуриста имеет большую часть своих масса вблизи оси вращения, а также масса его или ее рук и руки на дальнем расстоянии. Предположим, что вся масса находится на расстоянии r от оси вращение. Сохранение углового момента объясняет, почему фигуристы или ныряльщики крутятся быстрее, когда сводят руки или группируют себя в рулоне. | ||||||||||||||||||||||||||
Для сохранения углового момента при вращении
угловой момент до должен равняться угловому моменту после. масса фигуриста не меняется. Таким образом, если радиус уменьшается (из-за того, что фигурист вносит руки), то скорость увеличивается. | L до = L после mv i r i = mv f r f | |||||||||||||||||||||||||
| Ускорение – это изменение скорости в
короткий период времени: а=Δ v /Δt Когда объект вращается вокруг чего-либо, сила ускорения Держите его вращающимся: F = ma = m v 2 / r Ускорение вызывает постоянное изменение направления скорости. изменить, чтобы он продолжал вращаться. Когда вы качаете мяч на веревке, вы прикладываете силу к веревке,
вызывая напряжение, которое затем оказывает силу на мяч. В то же время мяч оказывает равную силу в противоположное направление. Мяч действует на струну с такой силой, что напряжение, которое затем оказывает силу на вашу руку.
| ||||||||||||||||||||||||||
| Кориолисова сила – это инерционная
сила, описанная французским инженером-математиком Гюставом
Гаспаром Кориолисом в 1835 году. Во вращающейся системе отсчета это сила инерции, действующая справа от направления движения, когда вращение против часовой стрелки и влево от направления движения при вращении по часовой стрелке. Это происходит потому, что Земля вращается на восток и вращается быстрее (по касательной) по мере приближения к экватору и медленнее у полюсов. | ||||||||||||||||||||||||||
Сила Кориолиса очень, очень слаба и
играет незначительную роль в отжиме воды в раковине или
туалет. То, как вода вращается, скорее всего, связано с овальной формой
чашу или нецентральный слив. | В масштабе больших штормов и ураганов,
сила Кориолиса заставляет воздух вращаться вокруг центра в циклоническом
направлении (против часовой стрелки в северном полушарии, по часовой стрелке в
Южное полушарие).
| |||||||||||||||||||||||||
| Воронка торнадо видна из-за
конденсация водяного пара от давления вращающегося ветра. Они
имеют пути повреждения, которые могут быть 1,5 км в ширину и до 75 км в длину. Силы достаточно, чтобы подбирать машины и разносить дома в клочья, переворачивая обломки в потенциально смертоносные ракеты. В США регистрируется в среднем 1000 случаев в год, что приводит к около 80 погибших и 1500 раненых (NOAA). На Среднем Западе США образуется больше торнадо, чем где бы то ни было
еще в мире. | ||||||||||||||||||||||||||
Ступени формирования:
| ||||||||||||||||||||||||||
| Шкала Фуджиты классифицирует торнадо
в зависимости от причиняемого ими ущерба. Это потому, что размер торнадо
не является показателем его интенсивности, поэтому могут быть большие, но слабые
торнадо или небольшие, но мощные. Пытается связать скорость ветра с повреждением. Тем не менее, есть некоторые проблемы с этим измерением система:
примечание: официально не сообщалось о торнадо F6, так как ветер
очень маловероятно, и они, вероятно, будут классифицированы как сильные F5. | ||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
| Ниже приведены фотографии до и
после того, как торнадо F4 обрушился на завод в Роаноке (13 июля 2004 г. ) | ||||||||||||||||||||||||||
Ураганы образуются в тропиках, где воздух
и вода теплая и влажная.
| ||||||||||||||||||||||||||
Сохранение углового момента Человек сидит на вращающемся офисном стуле, полностью вытянув руки
достигать. | ||||||||||||||||||||||||||
Вихревые бутыли По сути, это две 2-литровые бутылки для поп-музыки со специальным соединительным элементом. Один наполнен водой и пищевым красителем и/или блестками, которые делают его более заметным. Другая бутылка остается пустой. Переверните бутылку так, чтобы цветная вода оказалась наверху. Спин бутылка на верхнем конце в любом направлении, затем отпустите ее и воронка будет образовываться по мере того, как вода будет стекать в нижнюю пустую бутылку. | ||||||||||||||||||||||||||
Ураган в коробке Коробка изготовлена с размерами около 12 дюймов в ширину и 30 дюймов. На каждой из сторон коробки прорезаны 1-дюймовые прорези примерно на 2 дюймах от правого края. Эти прорези обеспечивают вращение повернуться к колонке. Металлическая тарелка с водой доводится до кипения и вскоре столб пара видно. Так как воздух над водой нагревается и вода испаряется, воздух поднимается. Холодный воздух подается через щели коробки и столб воздуха и пара начинает вращаться благодаря смещенным щелям. Жидкий азот был помещен в кипящую воду, чтобы сделать воронку очень видно. Я думаю, что эффект весьма впечатляющий. Коробка урагана была основана на чертежах с сайта tornadoproject.com. (см. раздел «Ссылки и ресурсы») | Видео 1 (AVI-файл, 2,5 МБ) Видео 2 (AVI-файл, 2,5 МБ) Видео 3 (AVI-файл, 3,25 МБ) Видео 4 (AVI-файл, 2,5 МБ) Видео 5 (AVI-файл, 3,25 МБ) | |||||||||||||||||||||||||
http://www. tornadoproject.com/cellar/workshop.htmhttp://www.reelefx.com/Tornado/Factsheet.htm http://www.reelefx.com/Tornado/tornado.htm#Вольво http://scifun.chem.wisc.edu/WOP/Vortex.html http://www.iit.edu/~gladbri/ http://www.spc.noaa.gov/faq/tornado/index.html#The%20Basics http://wind.mit.edu/~emanuel/fphysics/ps3.htm http://www.geocities.com/bowlturner/my_weatherpics.html http://home3.inet.tele.dk/hitower/vortex.htm http://www.amasci.com/amateur/tornbox.html http://www.facethewind.com/tornsim/tornsim.html http://www.sciam.com/search/index.cfm?QT=Q&SC=Q&Q=vortex http://web.idrc.ca/en/ev-37540-201-1-DO_TOPIC.html http://www.halloweenonlinemagazine.com/sfx/vortex1-1.html http://www.msu.edu/~fujita/tornado/ttfujita/ | ||||||||||||||||||||||||||
Ущерб от торнадо возникает из-за сильного ветра и
летающие обломки.
Здесь угловой момент является произведением
его масса, скорость (тангенциальная) и радиус (расстояние от точки оси вокруг
вокруг которого вращается объект).
Обычно они возникают осенью и весной.
Человек также несет гантель весом около 10 фунтов или около того.
каждая рука. Он или она начинает крутить стул, и во время вращения
человек быстро подносит руки к груди. Это вызовет
их вращать быстрее. Затем человек может быстро вытянуть руки
и это быстро замедлит вращение.
высокий, с задней, левой стороной и дном из фанеры и передней
и правые стороны из оргстекла. Задняя и левая сторона дерева
окрашен в черный цвет для лучшей видимости.Как образуются торнадо – Марковски Research Group
«Как образуются торнадо?» — один из наиболее часто задаваемых вопросов, которые мне задают друзья, СМИ и даже коллеги-ученые, не занимающиеся мезомасштабной метеорологией.
Отличный вопрос! Это гораздо больше, чем «столкновение воздушных масс», которое является популярным объяснением, которое, кажется, перерабатывается каждый раз, когда в заголовках появляется смертельный торнадо. На самом деле сильное столкновение воздушных масс часто делает образование торнадо менее вероятным. Многое из того, что представлено ниже, перефразировано или взято из следующих публикаций в Weatherwise , Physics Today и Bulletin of the American Meteorologic al Society :
Markowski, P., and Y. Richardson, 2013: Как создать торнадо. Weatherwise , июль/август 2013 г., стр. 12–19.
Марковски П. М. и Ю. П. Ричардсон, 2014 г.: Что мы знаем и чего не знаем о формировании торнадо. Physics Today , 67 , 26–31.
Шульц, Д. М., Ю. П. Ричардсон, П. М. Марковски и К. А. Досуэлл III, 2014 г.: Торнадо в центральной части Соединенных Штатов и «столкновение воздушных масс».
Бюллетень Американского метеорологического общества , 95 , 1704–1712.
Что я рассказываю детям
Ученые все еще изучают, как именно образуются торнадо. Хотя некоторые детали образования торнадо все еще изучаются учеными, нам известны ингредиенты торнадо в широком смысле. Как правило, грозы возникают, когда теплый влажный воздух у земли перекрывается относительно холодным воздухом наверху (другими словами, температура быстро снижается с высотой). Это изменение температуры с высотой приводит к тому, что метеорологи называют «нестабильностью», которая дает энергию грозам. Торнадо могут образовываться во время грозы, когда нестабильность сопровождается тем, что метеорологи называют «сдвигом ветра» — большими изменениями скорости или направления ветра с высотой. В дни вспышки торнадо температура может снижаться с высотой почти на 30 ° F на милю (10 ° C на километр) на глубине в несколько миль. Более того, скорость ветра может изменяться более чем на 50 миль в час на той же глубине. Для образования торнадо важны как восходящий, вращающийся, теплый воздух, так и опускающийся холодный воздух.
Тридцать второе объяснение того, как торнадо формируются при грозах суперячейки (применимо практически ко всем вспышкам торнадо)
Грозы возникают, когда теплый влажный воздух у поверхности находится под глубоким слоем воздуха, в котором температура быстро снижается с высотой. Такая атмосфера называется «нестабильной», что просто означает, что она содержит достаточно энергии, чтобы подпитывать грозовые восходящие потоки. Когда нестабильная атмосфера также характеризуется необычно высокой влажностью у поверхности и большими изменениями ветра с высотой («сдвиг ветра»), особенно когда значительные колебания ветра обнаруживаются только на самых нижних нескольких тысячах футов атмосферы, вызывая торнадо. возможны суперячеечные бури.
Вот более подробное объяснение для тех, кто хочет больше кровавых подробностей (многие из них взяты из статьи Марковски-Ричардсона
Physics Today ) Все грозы, независимо от их потенциала торнадо, требуют нестабильной атмосферы.
В нестабильной атмосфере поднимающийся воздух становится теплее, чем его окружающая среда, т. е. становится плавучим. Плавучесть заставляет воздух ускоряться вверх. Плавучесть приобретается главным образом за счет конденсации, которая возникает при насыщении воздуха при подъеме; если воздух поднимается на достаточно большие высоты в восходящем потоке шторма, замерзание может способствовать дополнительному теплу. А посылка воздуха, поднимающегося восходящим потоком — мы можем представить посылку как пузырь воздуха, который достаточно мал, чтобы считаться довольно однородным, но намного больше, чем микроскопический — может быть где-то на несколько градусов теплее, чем его окружающая среда, чтобы на 10–15 ° C (18–27 ° F) теплее в атмосфере, обладающей крайней нестабильностью. Подавляющее большинство значительных торнадо (EF2 и сильнее) и практически все сильные торнадо (EF4–EF5) порождаются сверхячейковыми грозами. Суперячейки — это штормы с вращающимся восходящим потоком.
Горизонтально ориентированное вращение присутствует в среде суперячейки из-за изменения горизонтальных ветров с высотой — вертикального сдвига ветра. Например, ветры на поверхности могут быть с юго-востока, а ветры наверху с юго-запада, и они могут иметь очень разные скорости. Разница примерно в 50 миль в час между ветром у поверхности и ветром на высоте 18 000 футов обычно достаточна для создания суперячеек. Воздушные частицы в таком ветровом поле — теплые, влажные частицы, поддерживающие восходящий поток сверхячейки, — обладают так называемой завихренностью по течению. Этот термин относится к вращению («завихренность»), которое совпадает с направлением движения воздушных посылок («поток»). Воздушные посылки, попадающие в восходящий поток суперячейки, вращаются, как футбольные мячи по спирали. Горизонтальное вращение становится вертикальным, когда посылки попадают в восходящий поток, а коллективное влияние вращающихся посылок приводит к мезоциклону или вращению восходящего потока вокруг вертикальной оси (рис.
1). Восходящие потоки с мезоциклонами могут быть визуально ошеломляющими: восходящий поток имеет полосатую форму, похожую на резьбу винта, а вращение видно невооруженным глазом.
Эта горизонтальная завихренность затем наклоняется вверх окружающими ветровыми полями по мере того, как посылки опускаются. (б) Крупный план области внутри пунктирной рамки на панели а. На шаге 3 сохранение углового момента усиливает теперь вертикальную завихренность, поскольку воздух сходится к оси вращения, всасываясь вверх сильным мезоциклоном наверху. (c) Суперячейка без торнадообразования с нарушением торнадогенеза, перехваченная VORTEX2 недалеко от Панхандла, штат Техас, 13 июня 2009 г.(фото Пола Марковски). Мезоциклон, возникающий в результате наклона продольной завихренности в вертикальном направлении, обычно наиболее силен на высоте 10 000–20 000 футов над землей. Такие мезоциклоны среднего уровня легко обнаруживаются радарами WSR-88D Национальной метеорологической службы, учитывая их размер (несколько миль в диаметре) и высоту над уровнем моря. Однако то, как развивается мезоциклон среднего уровня, отличается от того, как развивается вращение рядом с землей. Когда только восходящий поток отвечает за наклон горизонтального вращения к вертикали, горизонтально вращающиеся воздушные посылки развивают вертикально ориентированное вращение только по мере того, как они поднимаются от земли.
Таким образом, наклон восходящего потока продольной завихренности, возникающей в среде шторма, не может вызвать торнадо, который представляет собой сильно вращающийся вихрь, соприкасающийся с землей. Различия в физических механизмах развития вращения наверху (относительно легко обнаруживаемого с помощью WSR-88D) по сравнению с вращением у земли (трудно обнаруживаемого с помощью WSR-88D, кроме как с близкого расстояния) являются одной из причин несовершенных предупреждений о торнадо.
Этап 2: Развитие вращения у земли
Развитие вращения у земли требует нисходящего потока. У всех гроз есть нисходящие потоки в дополнение к их восходящим потокам, и суперячейки ничем не отличаются. Воздух, который тонет в нисходящем потоке, обычно холоднее, чем его окружающая среда. Это происходит за счет испарения дождя и, в меньшей степени, таяния града и снега. Как только нисходящий поток воздуха достигает земли, он распространяется от шторма в виде оттока. Передний край истечения называется фронтом порыва.
Если вы когда-либо ощущали прохладный ветерок, который предшествует приходу грозы (обычно дующий к вам из области сильного дождя), то вы испытали отток от нисходящего потока.
Штормы Supercell обычно имеют обширную область нисходящего потока и оттока, которая простирается с северо-востока (впереди) от восходящего потока, вокруг северного фланга восходящего потока и огибает западный (тыловой) фланг. Хотя несуперячейковые грозы обычно питаются только теплым воздухом из окружающей среды, восходящие потоки суперячейки достаточно сильны, чтобы принудительно поднять часть воздушных посылок из холодного оттока (такие посылки тяжелые и не поднялись бы сами по себе, если бы не сильное всасывающее действие восходящего потока суперячейки), в дополнение к теплым посылкам из окружающей среды.
Посылки выходящего воздуха, которые притягиваются к восходящему потоку, постепенно опускаются по мере продвижения к восходящему потоку, потому что они холоднее окружающей среды. Те посылки, которые перемещаются вдоль непосредственной прохладной стороны фронта порывов ветра, испытывают на своем пути горизонтальный температурный градиент: теплый воздух слева от посылки, а холодный воздух справа от посылки относительно направления движения посылки (справа на слева на рисунке 1).
Горизонтальный температурный градиент создает так называемые бароклинная завихренность вокруг горизонтальной оси — по существу, к частицам прилагается крутящий момент в силу того факта, что относительно теплый воздух поднимается вверх, а относительно холодный опускается. Например, горизонтальное вращение, возникающее при попадании небольшого количества молока в стакан с водой, является результатом той же динамики: разница в горизонтальной плотности между (более тяжелым) молоком и (более легкой) водой создает горизонтальное вращение как раз как горизонтальная разница температур между (более тяжелым) холодным воздухом и (более легким) теплым воздухом.
Горизонтальное вращение посылок, которые постепенно опускаются в нисходящем потоке и оттоке, может сильно усиливаться в опускающемся воздушном потоке и даже наклоняться вверх очень близко к поверхности. Таким образом, вертикальное вращение может быть получено рядом с землей в пределах оттока, т. е. внутри воздушных посылок, которые имеют предшествующую историю спуска и генерации бароклинной завихренности.
Напротив, напомним, что воздушные посылки, обладающие только горизонтальной завихренностью окружающей среды и наклоняемые только восходящим потоком, приобретают значительную вертикальную завихренность только после того, как посылки поднимаются на значительное расстояние от земли.
Шаг 3: Интенсификация приземного вращения
Хотя развитие приземного вращения в суперячейках является предпосылкой для торнадогенеза, в последние годы мы узнали, что большинство суперячеек еще не развивают приземное вращение являются неторнадообразными, т. е. вращение не достигает силы торнадо. Вертикальная завихренность, возникающая рядом с землей на шаге 2, составляет примерно одну сотую от торнадо. Торнадогенез требует резкого усиления вертикальной завихренности, полученной на этапе 2.
Усиление происходит за счет «эффекта фигуриста», который ученые называют сохранением углового момента или растяжением завихрения. Фигуристка вращается быстрее, приближая руки к оси вращения.
Тот же принцип применим к вращению вокруг вертикальной оси, полученному на шаге 2. Если вращающийся воздух может быть сведен воедино — втянут внутрь к своей оси вращения — он будет вращаться быстрее.
Конвергенция вращающегося воздуха зависит от того, до какой степени может подниматься вращающийся воздух: воздух, который ускоряется вверх, неизбежно должен быть связан с конвергенцией воздуха внизу (в противном случае возникнет вакуум!). Напомним, что посылки, которые имеют вертикальную завихренность рядом с землей, — это посылки, которые ранее опустились через нисходящий поток. Другими словами, эти посылки холоднее окружающей среды. Чтобы они ускорялись вверх и при этом способствовали сближению и быстрому усилению вращения до силы торнадо, либо посылки не должны быть слишком холодными, либо восходящий поток суперячейки должен иметь необычно сильное «всасывание» прямо над землей ( для ученых это сильная направленная вверх сила градиента давления). Всасывание связано с вращением в вышележащем восходящем потоке.
Подробнее об этом будет сказано в следующем разделе.
Одним из основных выводов проекта VORTEX было то, что отток торнадных суперячеек, как правило, не такой холодный, как отток неторнадных суперячеек. В суперячейках торнадо выходящий/нисходящий воздух, несущий вращение, усиленное до силы торнадо, иногда всего на несколько градусов холоднее, чем окружающая среда. «Всасывание» также имеет тенденцию быть сильным. Сочетание лишь слегка холодного воздуха и сильного всасывания сверху делает вероятным, что восходящие ускорения и конвергенция у земли будут достаточно сильными, чтобы усилить вертикальную завихренность до силы торнадо. Сгустки воздуха вращаются быстрее, когда они приближаются к оси вращения, и они также быстро поднимаются. Наоборот, в суперячейках без торнадо температура выходящего/нисходящего воздуха может достигать 5–10°C (9–18°F) холоднее, чем окружающая среда, что означает, что воздух тяжелый и сопротивляется восходящему ускорению. Всасывание, действующее на приземное вращение, также часто слабое, либо потому, что вращение отклоняется от самого сильного всасывания холодным оттоком, либо потому, что всасывание в целом слабое (подробнее об этом ниже).
Суть в том, что восходящие ускорения холодных тяжелых воздушных посылок у земли тормозятся, и воздух просто распространяется от бури по земле. Отсутствие сильного эффекта фигуриста в этом случае приводит к тому, что вращение у земли остается значительно ниже силы торнадо.
Прогнозирование торнадо и прогноз текущей погоды
За последнее десятилетие синоптики научились различать условия, способные поддерживать торнадо от сильных до сильных (EF2+), и условия, неспособные поддерживать такие торнадо. Например, Центр прогнозирования штормов теперь обычно прогнозирует крупные вспышки за несколько дней, прогнозы «высокого риска» охватывают большинство крупных событий торнадо, а сильные или сильные торнадо редко случаются вне наблюдения за торнадо. Тот факт, что школы иногда закрываются досрочно в дни эпидемии торнадо, свидетельствует о мастерстве и доверии населения к сегодняшним прогнозам.
При различении условий сверхячейки с торнадом и без торнадо значительное внимание уделяется относительной влажности и вертикальному сдвигу ветра примерно на самой нижней полумиле, оба из которых относительно легко диагностируются в режиме реального времени и довольно хорошо прогнозируются при эксплуатации.
численные модели прогнозирования погоды (именно это позволяет в некоторых ситуациях делать искусные прогнозы на несколько дней вперед). Предполагая, что будут присутствовать условия для поддержки гроз суперячейки в целом, т. Е. Что окружающая среда имеет достаточный сдвиг ветра и нестабильность, способствующие вращающимся восходящим потокам, вероятность торнадогенеза становится все более вероятной по мере увеличения сдвига ветра на малых высотах и относительной влажности. В дни вспышек торнадо нижние слои атмосферы могут быть настолько влажными, что нижняя граница облаков находится всего в паре тысяч футов над землей (нижняя граница облаков опускается по мере увеличения относительной влажности). Сдвиг ветра может быть настолько сильным, что скорость ветра между землей и основанием облаков может варьироваться на 50 миль в час.
Усиленный сдвиг ветра на малых высотах обычно подразумевает усиленную продольную завихренность на малых высотах, а наклон усиленной продольной завихренности способствует более сильному мезоциклону в восходящем потоке, который перекрывает приземное вращение, развивающееся на этапе 2.
Более сильный мезоциклон связан с более низким давлением. (Представьте, что вы помешиваете чашку кофе — чем быстрее вы перемешиваете, тем больше перепад жидкости/падение давления в центре вращения.) Чем ниже давление, возникающее при вращении у земли, тем сильнее будет всасывание. Что касается эффекта повышенной относительной влажности, то по мере увеличения относительной влажности на низком уровне выходящие/нисходящие потоки воздуха имеют тенденцию быть менее холодными, поскольку испарение подавляется. Сочетание сильного всасывания и воздушных потоков, которые лишь немного холоднее, чем окружающая среда, в значительной степени способствуют интенсивным восходящим ускорениям вблизи земли и связанной с этим конвергенции, необходимой на этапе 3.
Хотя анализ сдвига ветра на малых высотах и относительной влажности хорошо работает для выявления сред, способных поддерживать торнадо от сильных до сильных, у нас пока мало возможностей различать среды со слабыми торнадо (EF0–EF1) суперячейками и среды, не связанные с торнадо.
среды суперячейки. Многие слабые торнадо также возникают во время гроз без суперячеек, таких как линии шквалов. А водяные и наземные смерчи (которые также имеют тенденцию быть слабыми) могут развиваться из безвредных в остальном кучевых облаков. Хотя есть некоторые данные, свидетельствующие о повышенной угрозе торнадо в линиях шквалов, когда нестабильность и сдвиг на малых высотах исключительно велики, выявление условий, благоприятных для водяных и наземных смерчей, оказалось еще более трудным.
Активные области исследований — на чем сейчас сосредоточены ученые?
К сожалению, даже если известно, что окружающая среда чрезвычайно благоприятна для торнадо суперячейки, синоптики имеют ограниченную возможность сказать, когда и будет ли конкретный шторм вызывать торнадо. Даже в дни вспышек торнадо не все суперячейки являются торнадообразными. Более того, торнадные суперячейки не являются торнадными все время. Поэтому исследователи изучают триггеры торнадогенеза, такие как мелкомасштабные волны нисходящего потока и нисходящие валы осадков на заднем фланге суперячейки, а также процессы, которые поддерживают торнадо после их образования.
Но на данный момент, если торнадо происходит, у синоптиков практически нет возможности дать рекомендации общественности о текущей интенсивности торнадо (отчеты корректировщиков — это единственный источник информации), будущей интенсивности или ожидаемой продолжительности.
Другая активная область исследований касается характеристик осадков суперячеек, таких как распределение размеров дождевых капель и градин, и того, как эти характеристики влияют на области нисходящего потока суперячейки, генерацию завихрений и, в конечном итоге, на формирование и поддержание торнадо. Существенные недостатки как в моделировании, так и в наблюдениях за характеристиками осадков и полей плавучести гроз делают эту тему особенно сложной. Наше понимание роли поверхностного трения в торнадогенезе также является неполным, и ему также препятствуют как наши возможности моделирования, так и возможности наблюдения. И наши знания о влиянии местности на торнадо и их родительские грозы в лучшем случае посредственны.
Стоит упомянуть несколько технологических достижений в области краткосрочного прогнозирования торнадо. Недавняя модернизация радаров Национальной метеорологической службы с двойной поляризацией улучшает характеристики того, что замеряет луч радара. Вместо того, чтобы просто определять, где выпадают осадки, радары теперь могут определять, состоят ли осадки из крупного или мелкого града, крупных или мелких капель дождя или даже мусора. Такие наблюдения приносят пользу исследованиям того, как характеристики осадков во время шторма могут влиять на развитие торнадо. Очевидно, что обнаружение обломков не сокращает время подготовки предупреждения о торнадо, но запоздалое предупреждение лучше, чем его отсутствие.
При среднем расстоянии около 250 км между радарами Национальной метеорологической службы большинство торнадо возникают слишком далеко от радара, чтобы их можно было распознать, или просто не попадает в луч радара. Мезоциклоны относительно легко обнаружить наверху, но обнаружение мезоциклона — это не то же самое, что обнаружение торнадо.
