Капля дождя

ВОПРОС: А что, если бы во время сильного дождя вся вода пролилась в виде одной крупной капли?

– Майкл Макнил

ОТВЕТ: В Канзасе – середина лета. Жарко и душно. Два старичка сидят на веранде в креслах-качалках.

На юго-западе горизонта появляются угрожающего вида облака. Они приближаются и разрастаются, принимают форму, напоминающую наковальню. Слышно, как звенит на веранде музыка ветра. Небо темнеет.

Влажность

В воздухе есть вода. Если бы вам удалось каким-то образом огородить от окружающего пространства столб воздуха от земли до верхней границы атмосферы, а затем охладить его, то влага, которая в нем содержится, выпала бы в виде дождя. Эта вода собралась бы в низу столба, и толщина слоя воды составила бы от нуля до пары десятков сантиметров. Это называется количеством осадков.

Обычно это количество составляет 1–2 см.

Метеорологические спутники анализируют количество этого водяного пара в каждой точке земного шара и на основе этого создаются невероятно красивые карты.

Представим, что наша буря протянулась во все стороны на 100 км и количество осажденной воды довольно велико – 6 см. Это значит, что объем воды в нашем шторме примерно равен:

(3,14 ? 100? км/ч) ? 6 см = 0,47 км?.

Эта вода весила бы 470 миллионов тонн (и это, по случайному совпадению, чуть меньше примерного суммарного веса всего вида Homo sapiens). В обычных условиях, часть такой воды выпала бы каплями в виде осадков, количество которых составило бы максимум 6 см.

В нашей буре вся вода собирается в одну гигантскую каплю – водяную сферу, имеющую около полукилометра в диаметре. Предположим, что что эта сфера формируется в паре километров над землей, как и обычный дождь.

Капля начинает падать.

Первые пять-шесть секунд ничего не видно. Затем основание облака начинает прогибаться вниз. На секунду нам кажется, что это формируется торнадо. Затем образовавшийся выступ стремительно увеличивается, и на десятой секунде из облака показывается низ капли.

Сейчас капля падает со скоростью 90 м/с. Яростный встречный ветер превращает ее поверхность в водяную пыль. Передний край капли обращается в пену, потому что воздух врывается в жидкость. Если бы капля падала достаточно долго, сила ветра в конце концов превратила бы единую каплю во множество дождевых капель.

Но до того как это произойдет, примерно спустя 20 секунд после возникновения капли, ее нижний край ударится о землю. Сейчас вода движется со скоростью больше 200 м/с. Прямо под точкой столкновения воздух не успевает убраться с ее пути, и сжатие нагревает его так быстро, что трава могла бы вспыхнуть, будь у нее достаточно времени.

К счастью для травы, жар продержится всего несколько миллисекунд, потому что его зальет холодная вода. К несчастью для травы, холодная вода движется со скоростью больше половины скорости звука.

Если бы все это время вы парили в центре этой сферы, то до этого момента вы не ощутили бы ничего необычного. В центре капли было бы довольно темно, но если бы вам хватило времени (и объема легких), чтобы проплыть несколько метров к краю капли, можно было бы разглядеть мутный дневной свет.

При приближении капли к земле нарастающее сопротивление воздуха привело бы к повышению давления, от которого у вас лопнут барабанные перепонки. Однако это уже не имеет значения: спустя несколько секунд при ударе капли о землю вас просто раздавит насмерть – ударная волна на время создаст давление большее, чем на дне Марианской впадины.

Вода врезается в землю, однако грунт не поддается. Давление заставляет каплю разлететься, образуя направленные во все стороны сверхзвуковые потоки, которые уничтожают все на своем пути.

Стена воды расширяется километр за километром и сносит на своем пути деревья и дома, сдирает верхний слой почвы. Дом, веранда и сидящие на ней старички мгновенно уничтожены. Все в радиусе нескольких километров полностью снесено, остается только лужа грязи поверх скальной породы. Вода продолжает движение, разрушая все на расстоянии 20–30 км. Лишь зоны, защищенные горными грядами, остаются в безопасности, и поток устремляется по естественным долинам и руслам.

Все находящееся за пределами этой территории пребывает в относительной безопасности, хотя через несколько часов в сотнях километров вниз по течению начнутся наводнения.

По миру распространяются новости о необъяснимой катастрофе. Людей охватывают шок и недоумение, и в течение некоторого времени каждое облако в небе будет вызывать массовую панику. Но пройдут годы, и катастрофа больше не повторится.

Попытки метеорологов выяснить, что случилось, так и не увенчаются успехом. В конце концов ученые сдадутся, а оставшийся неизвестным феномен назовут «последней каплей», поскольку, по словам одного исследователя, «это была лишь одна капля – зато какая!»