Торнадо против урагана: где скорость ветра достигает рекордных значений?

Рассказываем, как ученые смогли это измерить

Хотя и ураганы, и торнадо относятся к самым разрушительным атмосферным явлениям, устроены они совершенно по-разному. Именно поэтому последствия их воздействия тоже различаются.

Ураган — это тропический циклон, гигантская вращающаяся штормовая система, которая формируется над теплыми водами океана. Такие вихри могут растягиваться на сотни километров и существовать несколько дней подряд. Торнадо, напротив, представляет собой сравнительно узкий столб стремительно вращающегося воздуха. Обычно он живет от нескольких секунд до часа и охватывает гораздо меньшую территорию.

Однако именно торнадо удерживают рекорд по скорости ветра. Самый мощный порыв ветра, когда-либо зарегистрированный на Земле, был зафиксирован именно внутри такого вихря. В мае 1999 года исследовательский доплеровский радар, установленный неподалеку от торнадо в знаменитой американской «Аллее торнадо» возле Оклахома-Сити, измерил скорость воздушного потока у поверхности земли — 484 км/ч.

Даже самые сильные атлантические ураганы значительно уступают этому показателю. Их максимальная устойчивая скорость ветра достигает примерно 306 км/ч. Под устойчивой скоростью понимают среднюю скорость ветра, сохраняющуюся не менее одной минуты.

Как ученые измеряют скорость ветра

Главным инструментом метеорологов остается доплеровский радар. Он испускает короткие импульсы радиоволн, которые отражаются от капель дождя, града и других частиц в воздухе, а затем возвращаются обратно. Если объекты движутся, частота отраженного сигнала немного изменяется благодаря эффекту Доплера. Компьютер анализирует эти изменения и рассчитывает скорость движения воздушных масс.

Иногда такие радары устанавливают на грузовые автомобили, чтобы оперативно подъезжать к опасным погодным явлениям. Именно мобильный доплеровский радар помог зарегистрировать рекордную скорость ветра во время торнадо в 1999 году.

Почему одного радара недостаточно

Доплеровские радары — далеко не единственный способ наблюдения. Атмосферные процессы чрезвычайно сложны и быстро меняются, поэтому для получения точных данных ученые используют сразу несколько методов.

При наблюдении за ураганами широко применяются обычные метеостанции с анемометрами — приборами с вращающимися чашечками, измеряющими среднюю скорость ветра за минуту. Недостаток метода очевиден: станция должна находиться непосредственно на пути шторма и выдержать его прохождение.

Поэтому для самых мощных циклонов используют спутники и специальные исследовательские самолеты. Самый известный пример — самолеты NOAA Hurricane Hunters («Охотники за ураганами»), которые буквально пролетают через наиболее опасную часть циклона.

Во время полета они сбрасывают специальные цилиндрические приборы — дропзонды. Опускаясь к поверхности океана на парашюте, эти устройства передают по радиосвязи данные о скорости ветра, атмосферном давлении, температуре и влажности.

Так, во время исследования урагана «Мелисса» перед его выходом на Ямайку в 2025 году один из дропзондов зарегистрировал порыв ветра скоростью 406 км/ч.

Почему измерить скорость ветра в торнадо намного сложнее

Торнадо существуют недолго, перемещаются непредсказуемо и занимают небольшую площадь. Вероятность того, что вихрь пройдет прямо через стационарную метеостанцию, крайне мала.

Поэтому исследователям приходится буквально «охотиться» за торнадо, стараясь разместить мобильные радары точно на пути вихря. Даже при современном уровне техники успех во многом зависит от удачи: оборудование должно оказаться в нужном месте в нужное время.

Кроме наземных комплексов, применяются и самолеты с установленными доплеровскими радарами. Такая технология появилась благодаря проекту американской Национальной лаборатории сильных штормов (NOAA Severe Storms Laboratory). Специалисты оснастили исследовательским радаром самолет P-3 Orion, который прежде использовался для военного патрулирования. Именно эта программа позволила впервые получить прямые измерения характеристик торнадо с воздуха.

Почему ураганы и торнадо оценивают по разным шкалам

Различаются и системы оценки силы этих природных явлений.

Для ураганов используется шкала Саффира — Симпсона, которая делит штормы на пять категорий исключительно по максимальной устойчивой скорости ветра.

Для торнадо применяется усовершенствованная шкала Фудзиты (Enhanced Fujita, EF), действующая с 2007 года. В отличие от ураганов, скорость ветра внутри торнадо редко удается измерить напрямую, поэтому его мощность определяют косвенно.

После прохождения вихря специалисты Национальной метеорологической службы США обследуют разрушения и сравнивают их с перечнем из 28 типов объектов — от жилых домов до линий электропередачи. По характеру повреждений они вычисляют, какой максимальный трехсекундный порыв ветра мог вызвать такие разрушения. Именно на основании этой оценки торнадо присваивают категорию от EF0 до EF5.

В марте 2025 года за сутки на территории США было зафиксировано 27 торнадо. Стихия унесли жизни десятков людей.