Vihar – mi ez? Honnan jönnek a villámok, amelyek az egész égboltot átvágják, és a mennydörgés fenyegető dörgései? A zivatar természetes jelenség. Az elektromos kisüléseknek nevezett villámok a felhők belsejében (cumulonimbus) vagy a földfelszín és a felhők között alakulhatnak ki. Általában mennydörgés kíséri őket. A villámlás heves esőzésekkel, heves széllel és gyakran jégesővel jár.
Tevékenység
A zivatar az egyik legveszélyesebb természeti jelenség. Az emberek, akiket villám sújtott, ritkán marad életben.
Ugyanakkor körülbelül 1500 zivatar működik a bolygón. A kisülések intenzitását másodpercenként száz villámcsapásra becsülik.
A zivatarok eloszlása a Földön egyenetlen. Például 10-szer több van belőlük a kontinensek felett, mint az óceán felett. A villámkisülések nagy része (78%) az egyenlítői és trópusi övezetben összpontosul. Közép-Afrikában különösen gyakoriak a zivatarok. De a sarki régiók (Antarktisz, Északi-sarkvidék) és a villámpólusokgyakorlatilag nem látni. Kiderült, hogy a zivatar intenzitása egy égitesthez kapcsolódik. A középső szélességeken tetőzése a délutáni (nappali) órákban, nyáron következik be. De a minimumot napkelte előtt regisztrálták. A földrajzi jellemzők is fontosak. A legerősebb zivatarközpontok a Cordillera és a Himalájában találhatók (hegyi régiók). A "viharos napok" éves száma Oroszországban is eltérő. Murmanszkban például csak négyen vannak, Arhangelszkben - tizenöt, Kalinyingrádban - tizennyolc, Szentpéterváron - 16, Moszkvában - 24, Brjanszkban - 28, Voronyezsben - 26, Rosztovban - 31, Szocsiban - 50, Szamarában - 25, Kazany és Jekatyerinburg - 28, Ufa - 31, Novoszibirszk - 20, Barnaul - 32, Csita - 27, Irkutszk és Jakutszk - 12, Blagovescsenszk - 28, Vlagyivosztok - 13, Habarovszk - 25, Petrovszka - 25, Petrolpa Juzsno-Slovszk -Kamcsatszkij - 1.
Viharfejlődés
Hogy megy? Viharfelhők csak bizonyos körülmények között alakulnak ki. A felszálló nedvességáramok jelenléte kötelező, ugyanakkor kell lennie olyan szerkezetnek, ahol a részecskék egyik frakciója jeges, a másik folyékony állapotban van. Konvekció, amely zivatar kialakulásához vezet, több esetben előfordul.
- Felületi rétegek egyenetlen melegítése. Például jelentős hőmérséklet-különbséggel rendelkező víz felett. A nagyvárosok felett a zivatarok intenzitása valamivel erősebb lesz, mint a környéken.
- Amikor a hideg levegő kiszorítja a meleg levegőt. A frontális konvenció gyakran egyidejűleg alakul ki az obstruktív és nimbostratus felhőkkel (felhőkkel).
- Amikor a levegő felszáll a hegyláncokban. Még kis magasságok is fokozott felhőképződéshez vezethetnek. Ez kényszerített konvekció.
Minden viharfelhőnek, típusától függetlenül, három szakaszon kell keresztülmennie: gomolyfelhő, érettség, bomlás.
Osztályozás
A zivatarokat egy ideig csak a megfigyelési helyen sorolták be. Felosztották őket például helyesírásra, helyire, frontálisra. A zivatarokat manapság olyan jellemzők szerint osztályozzák, amelyek attól függnek, hogy milyen meteorológiai környezetben alakulnak ki. A légkör instabilitása miatt felfelé irányuló áramlatok keletkeznek. A zivatarfelhők létrejöttének ez a fő feltétele. Az ilyen áramlások jellemzői nagyon fontosak. Erőjüktől és méretüktől függően különböző típusú zivatarfelhők képződnek, ill. Hogyan vannak felosztva?
1. Cumulonimbus egysejtű, (helyi vagy tömegen belüli). Legyen jégeső vagy zivatar. Keresztirányú méretek 5-20 km, függőleges - 8-12 km. Egy ilyen felhő akár egy óráig is "él". Zivatar után az időjárás alig változik.
2. Többcellás klaszter. Itt a skála lenyűgözőbb - akár 1000 km-ig. A többsejtű klaszter olyan zivatarsejtek csoportját takarja, amelyek a kialakulásának és fejlődésének különböző szakaszaiban vannak, és ugyanakkor egyetlen egészet alkotnak. Hogyan vannak elrendezve? Az érett zivatarsejtek középen helyezkednek el, pusztuló - a hátszél oldalon. Keresztirányú méreteik elérhetik a 40 km-t. Klaszter többcellás zivatarok "adnak"széllökések (erős, de nem erős), felhőszakadás, jégeső. Egy érett sejt létezése fél órára korlátozódik, de maga a klaszter több órán keresztül is "élhet".
3. Squall vonalak. Ezek is többcellás zivatarok. Lineárisnak is nevezik. Lehetnek tömörek vagy résekkel is. A széllökések itt hosszabbak (az első fronton). A többsejtű vonal sötét felhőfalként jelenik meg, amikor megközelítjük. Itt meglehetősen nagy a patakok száma (fel- és lefelé egyaránt). Ez az oka annak, hogy egy ilyen zivatarkomplexum többcellásnak minősül, bár a zivatarszerkezet eltérő. A zivatarvonal intenzív felhőszakadást és nagy jégesőt is képes produkálni, de gyakrabban „korlátozza” az erős lefelé áramlás. Gyakran elhalad egy hidegfront előtt. A képeken egy ilyen rendszer ívelt íj alakú.
4. Szupercellás zivatarok. Az ilyen zivatarok ritkák. Különösen veszélyesek a tulajdonra és az emberi életre. Ennek a rendszernek a felhője hasonló az egysejtű felhőhöz, mivel mindkettő egy upstream zónában különbözik. De különböző méretűek. Szupercella felhő - hatalmas - közel 50 km sugarú, magassága - akár 15 km. Határai a sztratoszférában húzódhatnak. A forma egyetlen félkör alakú üllőhöz hasonlít. A felszálló patakok sebessége jóval nagyobb (akár 60 m/s). Jellemző tulajdonsága a forgás jelenléte. Ez okoz veszélyes, extrém jelenségeket (nagy jégeső (több mint 5 cm), pusztító tornádók). Az ilyen felhő kialakulásának fő tényezője a környezeti feltételek. Nagyon erős konvencióról beszélünk +27-es hőmérséklettel és változó széllelirány. Ilyen körülmények a troposzférában a szélnyírás során keletkeznek. A felfelé irányuló áramlásokban keletkező csapadék a lefelé irányuló zónába kerül át, ami hosszú élettartamot biztosít a felhő számára. A csapadék egyenetlenül oszlik el. Zápor a felfelé ívelő áramlás közelében, jégeső pedig közelebb északkeletre. A zivatar hátulja elmozdulhat. Ekkor a legveszélyesebb zóna a fő feláramlás közelében lesz.
Létezik a „száraz zivatar” fogalma is. Ez a jelenség meglehetősen ritka, jellemző a monszunokra. Ilyen zivatar esetén nincs csapadék (egyszerűen nem éri el, a magas hőmérséklet hatására elpárolog).
Mozgási sebesség
Elszigetelt zivatarban körülbelül 20 km/h, néha gyorsabb is. Ha a hidegfrontok aktívak, a sebesség 80 km/óra is lehet. Sok zivatarban a régi zivatarcellákat újak váltják fel. Mindegyik viszonylag rövid távot tesz meg (nagyságrendileg két kilométer), de összességében a távolság növekszik.
Elektromos mechanizmus
Honnan jön a villám? Az elektromos töltések a felhők körül és belsejében folyamatosan mozognak. Ez a folyamat meglehetősen bonyolult. A legkönnyebb elképzelni, hogyan működnek az elektromos töltések érett felhőkben. A dipólus pozitív szerkezet dominál bennük. Hogyan oszlik el? A pozitív töltést felül, a negatív töltést pedig alatta, a felhő belsejében helyezzük el. A fő hipotézis szerint (a tudománynak ez a területe még kevéssé feltártnak tekinthető) a nehezebb és nagyobb részecskék negatív töltésűek, míg a kicsik és a könnyűek.pozitív töltés. Előbbi gyorsabban esik, mint az utóbbi. Ez lesz az oka a tértöltések térbeli elkülönülésének. Ezt a mechanizmust laboratóriumi kísérletek igazolják. A jégszemcsék vagy jégeső részecskék erős töltésátvitellel rendelkezhetnek. A nagyság és az előjel a felhő víztartalmától, a levegő (környezeti) hőmérséklettől és az ütközési sebességtől (a fő tényezőktől) függ. Más mechanizmusok hatása nem zárható ki. Kisülések a föld és a felhő (vagy a semleges légkör vagy az ionoszféra) között jönnek létre. Ebben a pillanatban figyeljük meg az eget boncolgató villanásokat. Vagy villám. Ezt a folyamatot hangos dörgés (mennydörgés) kíséri.
A zivatar összetett folyamat. Évtizedekbe, sőt évszázadokbe telhet a tanulás.
