На сегодняшний день у ученых нет единого мнения о физических причинах возникновения смерчей и их большой энергии.
Смерч представляет собой часть огромного грозового облака, которая быстро вращается вокруг оси, перпендикулярной к поверхности Земли. Это что касается вопроса "откуда? ", - из грозового облака. А на вопрос "как? " от части может ответить теория, которую как нечем подтвердить, так и опровергнуть. "Одним из факторов способствовающим образованию смерча является наличие интенсивного струйного течения нижнего уровня в теплом секторе циклона, которое должно быть перпендикулярно линии атмосферного фронта. "
Та же теория другим языком:
Возникновение смерча (торнадо) связано с грозовым облаком. Можно полагать, что в последнем по тем или иным причинам возникают локальные потоки с различными скоростями. Например, за счет торможения части облака восходящими потоками атмосферного воздуха, нагретого у поверхности земли. В самом грозовом облаке могут иметь место восходящие потоки, достигающие скорости порядка 30—40 м/с. Поверхность разрыва скорости, непременно возникающей при этом между двумя потоками, за счет внутреннего трения трансформируется в переходный слой с градиентом скорости по нормали к вектору скорости относительного движения. Сочетание такого переходного слоя с перемещением значительных масс,
составляющих грозовое облако, при определенных параметрах движения может привести к образованию достаточно мощного циркуляционного потока — начального "вихря". А дальше - как снежный ком.
По указанной ссылке можно найти полное описание смерча языком математики и более подробное описание терии:
http://www.vniitf.ru/rig/konfer/5zst/Section1/1-81r.pdfА здесь немного истории:
[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]