Шквал как метеорологическое явление¶
Шквал — кратковременное резкое усиление ветра, нередко сопровождающееся изменением его направления и понижением температуры воздуха. Относится к опасным метеорологическим явлениям конвективного происхождения и наблюдается при прохождении мощных кучево-дождевых облаков, грозовых фронтов и линий неустойчивости. В отличие от устойчивого сильного ветра, шквал имеет малую продолжительность — обычно от нескольких десятков секунд до нескольких минут — но при этом может достигать разрушительной силы.
¶Определение и критерии
В метеорологии шквал характеризуется внезапным увеличением скорости ветра, которое превышает определённый порог и сохраняется ограниченное время. Согласно классификации, принятой во многих национальных гидрометеорологических службах, шквалом считается усиление ветра до 15–20 м/с и более, продолжающееся не менее минуты и сопровождающееся заметным изменением направления. В российской практике различают собственно шквалы и близкие к ним явления — смерчи, микрошквалы и «порывы» (кратковременные колебания скорости ветра внутри общего потока).
Ключевые признаки шквала:
- резкий, «обвальный» характер усиления ветра;
- внезапная смена направления, чаще всего с юго-западного на северо-западное;
- резкое понижение температуры воздуха;
- связь с грозовой облачностью и ливневыми осадками;
- малая продолжительность при большой интенсивности.
¶Механизм образования
Шквал формируется в условиях сильной атмосферной неустойчивости, когда в кучево-дождевом облаке возникает мощный нисходящий поток. Причина его появления — охлаждение воздуха в облаке за счёт испарения капель и таяния ледяных частиц, а также выпадения осадков. Охлаждённый и потому более плотный воздух устремляется вниз, а достигнув земной поверхности, растекается в стороны, образуя так называемый «шкваловой ворот» — фронт растекания холодного воздуха.
Растекание происходит особенно интенсивно, если нисходящий поток достаточно мощный. Скорость ветра на переднем крае такого фронта может многократно превышать скорость окружающего воздушного потока. Наиболее опасная разновидность — микрошквал, при котором зона разрушительного ветра имеет ширину менее 4 км, но скорость порывов может достигать 30–40 м/с и более. Микрошквалы особенно опасны для авиации, поскольку плохо различаются на радиолокаторах и возникают вблизи поверхности земли.
¶Классификация
Шквалы различают по происхождению и масштабу:
| Тип | Характеристика |
|---|---|
| Фронтальные | Связаны с прохождением холодного фронта или линии неустойчивости |
| Внутримассовые | Возникают внутри однородной воздушной массы при местной конвекции |
| Микрошквалы | Локальные, диаметром менее 4 км, с экстремальными скоростями |
| Шкваловые линии | Протяжённые цепочки грозовых очагов, дающие серию шквалов |
Отдельно выделяют шкваловые валы — облачные образования в виде вала или гряды, предшествующие фронту растекания холодного воздуха.
¶Последствия и опасность
Шквалы относятся к числу наиболее разрушительных явлений умеренных широт. Они способны:
- валить деревья и повреждать лесные массивы;
- срывать кровли зданий, ломать лёгкие конструкции, опрокидывать краны и строительные леса;
- повреждать линии электропередачи и связи;
- создавать аварийные ситуации на транспорте, особенно на авиации и водном транспорте;
- вызывать пыльные бури и резкие изменения видимости.
Для авиации шквал и микрошквал представляют особую угрозу на этапах взлёта и посадки: резкая смена направления и скорости ветра вблизи земли приводит к потере подъёмной силы и сдвигу ветра. В судоходстве шквал опасен внезапным волнением и креном судов.
¶Наблюдение и прогнозирование
Прогноз шквалов опирается на анализ атмосферной неустойчивости, данных радиозондирования, доплеровских метеорологических радиолокаторов и спутниковых снимков. Признаками возможного шквала служат высокая энергия неустойчивости, значительный вертикальный сдвиг ветра, наличие мощной кучево-дождевой облачности и характерная «наковальня» на вершине облака.
Шквалы обычно кратковременны и локальны, что затрудняет их точное предсказание по времени и месту. Современные системы штормового оповещения позволяют выпускать предупреждения за десятки минут, что даёт возможность ограничить работы на открытом воздухе, приостановить полёты и оповестить население.
¶Шквалы в России
На территории России шквалы наиболее характерны для летнего периода в умеренных широтах — в европейской части, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. Особенно часто они связаны с прохождением холодных фронтов и линий неустойчивости. Известны случаи шквалов, приводивших к массовому падению деревьев, повреждению зданий и нарушению электроснабжения в городах. В приморских районах шквалы нередко сопутствуют циклонам и тайфунам.
В ряде регионов России действуют критерии опасных явлений, по которым шквал относится к метеорологическим явлениям, способным нанести ущерб. Гидрометеорологические службы выпускают штормовые предупреждения, а в системе МЧС предусмотрены меры реагирования.
¶Шквал в языке и культуре
Слово «шквал» вошло в русский язык из морской терминологии (от нидерландского schwal — порыв ветра) и первоначально обозначало внезапный сильный порыв на море. В переносном смысле «шквал» употребляется для обозначения внезапного и бурного проявления чего-либо — шквал аплодисментов, шквал критики, шквал огня. Такое метафорическое употребление отражает главные свойства явления: внезапность, краткость и большую силу.
¶Источники
- Метеорологический словарь
- Учебные курсы по общей и синоптической метеорологии
- Материалы гидрометеорологических служб
- Справочные издания по опасным природным явлениям