Смерч (торнадо, тромб, мезо-ураган) — это атмосферный вихрь, возникающий в грозовом облаке и распространяющийся вниз, до поверхности земли в виде «рукава» или «хобота», с диаметром воронки до десятков или сотен метров, внутри которой воздух поднимается, быстро вращаясь, создавая область сильно разряженного воздуха.

Механизм образования смерчей полностью не изучен до сих пор, как, впрочем, не удалось и точно определить скорость движения воздуха в воронке. Считается, что она может достигать 1300 км/ч. Подсчитано, что энергия обычного смерча радиусом 1 км и средней скоростью 70 м/с сравнима с энергией атомной бомбы, взорванной в США во время испытаний «Тринити» в Нью-Мексико 16 июля 1945 г.

Есть лишь некоторые общие сведения, наиболее характерные для смерчей. Например, любой смерч в своём развитии проходит 3 основные стадии:

1. Появляется воронка из грозового облака над землей; холодный воздух из-под облака устремляется вниз, заменяя собой тёплый, поднимающийся вверх, энергия системы воздуха с полярной температурой переходит в кинетическую энергию, вращательно двигающую этот самый воздух, постепенно наращивая скорость, до тех пор, пока смерч не приобретет классический вид;
2. Вращательная скорость постоянно нарастает, в центре торнадо воздух интенсивно поднимается вверх, и вихревой поток кружит с максимальной мощностью: смерч полностью сформирован и движется в разных направлениях;

3. Разрушение вихря: мощность слабеет, воронка сужается, отрывается от земли, поднимаясь в материнское облако.

Время существования каждой стадии различно - от нескольких минут до нескольких часов (в исключительных случаях). Скорость продвижения также различна, в среднем от 40 до 200 км/ч.
Чаще всего смерчи образуются на границах раздела воздушных масс с различными скоростями ветра, температурой и влажностью воздуха, где холодный воздух как бы натекает на теплый. Однако известны случаи, когда смерчи возникали в ясную погоду над перегретой поверхностью пустыни или океана. Причем, смерчи могут быть совершенно прозрачными и только слегка запыленная песком или водой нижняя часть делает их видимыми.

Смерчи обычно делят на бичеподобные (наиболее слабые и наиболее распространенные), мощные расплывчатые (выглядят как лохматые вращающиеся облака, причем, воронка с лохмотьями зачастую шире, чем высота самого смерча), составные (в Далласе, например, в 1957 г. смерч состоял из 2 и более отдельных тромбов, кружащихся вокруг центрального смерча) и огненные (порождение сильного пожара или извержения вулкана).

Давление воздуха в смерчах может быть как очень сильным, так и очень слабым. Пониженное давление внутри создает «эффект насоса», поэтому смерч и втягивает в себя все что можно - воздух, воду, пыль, предметы, людей и животных, которых в этой воронке с мелкими турбулентными вихрями, вращающимися со скоростью выше скорости звука (320 м/с), разрывает на части или сдирают с них кожу и шкуру. Были случаи, когда куры, попавшие в воронку, мгновенно оказывались голыми, как будто их кто-то ощипал.

И форма смерчей отличается многообразием. Это и колонны, и конусы, и бокалы, и бочки, веревки, песочные часы, «рога дьявола» и т.п. Однако чаще всего смерчи имеют форму вращающегося хобота, трубы или воронки, свисающей из облака (отсюда и их названия: tromb - с франц. «труба», а tornado с исп. – «вращающийся»).

В физике атмосферы смерчи относят к мезо-масштабным циклонам (от греческого meso – промежуточный), в некоторых из них ветер достигает скорости до 100 м/c и тогда они превращаются в тайфуны Тихого океана (тайфун - с кит. «ветер, который бьет»), ураганы Атлантики (обрусевшее английское слово hurricane – тропический циклон) или вилли-вилли Австралии.

Смерчи, к тому же, являются генераторами сильных электромагнитных полей, поэтому и сопровождаются молниями, обычными и шаровыми, светящимися облаками, пятнами, вращающимися полосами и кольцами. Иногда светится желтым светом весь смерч (светящиеся колонны смерчей наблюдались 11 апреля 1965 г в г. Толедо, штат Огайо).

Наблюдаются смерчи и на других планетах Солнечной системы, например на Нептуне и Юпитере. Только на Марсе смерчи возникнуть не могут из-за разреженности атмосферы и очень низкого давления. Зато на Венере из-за плотной атмосферы вероятность появления мощных торнадо велика.