Физика

Для описания восходящих и нисходящих потоков воздуха используется решение уравнения Навье-Стокса. В случае уменьшения плотности и давления с ростом высоты решение получается гладким, имеющим особенность на границе между восходящим и нисходящим потоком. В случае описания потоков воздуха над водной поверхностью плотность увеличивается с ростом высоты. Получается колеблющееся течение типа тангенс с устранимыми особенностями в точках нуля знаменателя. Образующаяся особенность имеет постоянный знак у мнимой части, что при колебаниях тангенса приводит к постоянной составляющей.  Эта постоянная составляющая особенности тангенса имеет большое значение, что вызывает большую скорость ветра, приводит к образованию урагана.  В случае комплексной скорости звука при грозе образуется смерч, закручивающийся с мнимой комптоновской частотой гидродинамики. В верхних слоях атмосферы Мах смерча достигает мнимой единицы, что говорит о его закручивании при строго вертикальном подъеме. В нижних слоях Мах комплексный, переменный с высотой, и форма смерча криволинейная.