Отвлечёмся на некоторое время от кампании на акватории. Интересно подумать о борьбе с мини-ураганами, зарождающимися чаще над сушей, чем над водной поверхностью. Т.е. торнадо (смерчами).

Торнадо охватывает небольшую площадь, но скорость ветра в нём поболе, чем у урагана. И разрушения торнадо может произвести значительные.

Аэродинамика и термодинамика торнадо ясны не до конца. Но несомненно, что в основе энергетики торнадо лежит конденсация водяного пара, содержащегося в тёплом, влажном воздухе. Торнадо для жизни необходимо близкое соседство (по вертикали) теплого и холодного воздуха. http://www.t-z-n.ru/prenevid/int_tornado.html

Защищать от торнадо надо, прежде всего, крупные населённые пункты. Решение напрашивается такое. Вокруг города строится кольцо, представляющее собой траншею на всю ширину автомобильной дороги. Траншея перекрывается железобетонными конструкциями с зазорами и накрывается решётками ливневых колодцев. Получается тоннель с решётчатым сводом. До поры до времени служит обычной автомобильной дорогой. Кольцевые дороги вокруг городов – дело не бесполезное, спрос на них есть. А если кольцевая дорога не по границе города проходит, а чуть поодаль, то кроме транспортной ещё и экологическую проблему решает.

Сооружённый тоннель-дорогу делим на дуги. К дугам по радиусам подходят трубы очень большого диаметра, второй конец которых на коллекторе возле турбодетандера. Турбодетандер очень большой. Питается сильно сжатым воздухом от подземного хранилища жидкого воздуха.

Средняя скорость движения торнадо 50 км/час. Размеры видимой части этого природного явления не малы, и можно задолго заметить его приближение. За час – полтора (среднее время жизни торнадо 3-3,5 часа) включается турбодетандер, и воздух с небольшим давлением подаётся в дугу, которую должен будет пересечь обнаруженный торнадо, чтобы напасть на город. За эти час — полтора интенсивной работы турбодетандера над дугой вырастает пологий невидимый вал очень холодного и очень сухого воздуха. По некоторым сетевым сведениям торнадо отклоняется в сторону холодного воздуха. Т.о., наткнувшись на вал холодного воздуха, торнадо поспешит к дуге с дутьём и присосётся к ней, чему турбодетандер будет очень рад. Поскольку возникнет дефицит теплоты и влажности втягиваемого воздуха, хобот будет укорачиваться и исчезнет в материнском облаке.

— А вдруг не по вкусу торнадо придётся вал холодного сухого воздуха?

— Нас устраивает и этот вариант. Тогда, почуяв вал холодного сухого воздуха, торнадо свернёт с намеченного пути и обойдёт город стороной.

— Ещё один вариант поведения торнадо: пунктирный. Торнадо не редко оставляет на местности пунктирный след. Может ведь и так быть, что торнадо перепрыгнет через вал холодного воздуха и обрушится на город.

— Пожалуй, возможно. С уверенностью ни да, ни нет никто не скажет. Если так, тактику менять. Постоянное дутьё сниженной мощностью с подветренной стороны, плюс в течение всего торнадоопасного времени автомобильная езда в городе исключительно на жидком воздухе. Гарантия сто процентов… Не нравится? Что ж, кушайте торнадо, не обляпайтесь.

Поскольку бесспорно, что торнадо есть совокупность процессов, которые имеют место при определённом соотношении холодных и тёплых масс воздуха, глупо бы было предположить, что, въехав на территорию, где «всё не так», где у поверхности вал очень холодного и очень сухого воздуха с повышенным давлением, торнадо не заметит и продолжит свою разрушительную работу.

— Для борьбы с торнадо нужен быстрый мощный выброс холодного, сухого воздуха. Но торнадо – явление редкое. Что будет делать очень большой турбодетандер в отсутствие торнадо?

— Прежде всего, начинать экспериментировать надо там, где торнадо – явление не такое уж редкое. Это аллея торнадо в США: Канзас, Оклахома, Техас, Небраска.

Почему эти штаты страдают от торнадо? Попробуем найти объяснение. По физической географии эти штаты — равнина между Скалистыми горами и Аппалачами. По ней, а точнее над ней, на небольшой (несколько сотен метров) высоте протекают арктические воздушные массы к тёплому Карибскому морю.

Здесь надобно поговорить о тёплых и холодных воздушных массах, о том как они взаимно располагаются по вертикали, и что понимать в этой связи под холодными и теплыми воздушными массами. Давайте обратим внимание на следующее. Применительно к местностям, которые у большинства «на слуху», взаимное расположение холодного и тёплого воздуха по вертикали всегда одно: вверху холодно, внизу тепло. В то же время мы отлично знаем, что теплый воздух поднимается вверх, поскольку менее плотен. И мы такой подъём наблюдаем неоднократно и разнообразно.

Очевидно и противоположное поведение холодного воздуха: он должен опускаться, поскольку плотен. Хотя визуально это наблюдать затруднительно. Почему же тот холодный воздух высоты, про который стюардесса «минус сорок» говорит, не падает камнем вниз? Потому что любая попытка этого воздуха спуститься вызывает его адиабатическое сжатие и соответствующее нагревание. Поэтому опускаться холодный воздух будет только в том случае, если даже, адиабатически нагревшись, опускающийся воздух окажется всё-таки холоднее, чем был воздух, занимавший ранее эту высоту. А тёплый воздух будет подниматься в том случае, когда поднявшись и остыв в результате адиабатическое расширения, сопутствующего подъёму, окажется всё-таки теплее, чем был воздух, занимавший ранее эту высоту. На аллее торнадо соотношение температуры тёплого воздуха, расположенного при поверхности, и холодного воздуха, расположенного выше, таково, что тёплый воздух должен подниматься. Повсеместно, густым «частоколом» мелких, не интенсивных восходящих потоков.

Но этого нет. Имеет место некое равновесие. В чем причина? Во влажности. Удельный вес воздуха с высокой относительной влажностью больше этого показателя для сухого воздуха. На аллее торнадо именно так. Тёплый, но влажный и потому тяжелый воздух Карибского моря движется на север в нижнем слое. Воздух холодный (но уже не слишком холодный) крайне сухой, сбросивший в Арктике почти всю влагу, в слое выше движется к Карибскому морю.

Это нашло отражение на многочисленных картинках), иллюстрирующих циркуляцию воздуха в атмосфере. Аллея торнадо расположена в т.н. ячейке Феррела. Данная ячейка, в отличие от соседствующих Хадли и полярной, тем и характеризуется, что тёплый воздух движется по низу на север, а холодный по верху на юг.

Но такое взаимное расположение холодного и тёплого воздуха находится в неустойчивом равновесии: в воздухе с высокой относительной влажностью конденсация может начаться с малейшего внешнего «толчка». Где? На верхней границе массы тёплого воздуха. Там температура минимальна, значит, относительная влажность максимальна. Разделение воздуха и воды не остаётся без последствий. Объём воздуха сократится, соответственно снизится давление. Как следствие уменьшится плотность. Конденсация — выделение скрытой теплоты. Температура возрастает, что в свою очередь приводит к снижению плотности. Однако снижение плотности воздуха в рассматриваемом объёме приводит к снижению давления в ниже расположенном объёме воздуха. Далее конденсация и в нём. И т.д. Поскольку в окружающем объёме конденсации не было, и плотность воздуха осталась высока, воздух, «сбросивший» влагу, устремляется вверх по закону сообщающихся сосудов. Как это выглядит? Из облака к земле тянется хобот торнадо.

Очень большой турбодетандер недурен при авариях в энергосети. А его «не на всю катушку» работа в погодных условиях, при которых рождаются торнадо, будет оказывать профилактическое действие против нежелательной беременности местности очередной воздушновихревой тварью.

Да вот беда: шахт в США много, но они в Аппалачах. И устойчивых морозов кроме как в Небраске нет. Донбасский вариант отпадает. У США есть Аляска. Но доставка далека и громоздка. Что ж, придётся подождать появления более эффективного способа транспортировки жидкого воздуха.

Отметим, что циркуляция в атмосфере достаточно сложна, а растиражированные в сетевых статьях и учебниках иллюстрации этого процесса неудачны. Позже мы уделим этим иллюстрациям некоторое внимание.