Tempestade - o que é? De onde vêm os relâmpagos que cortam todo o céu e os trovões ameaçadores? A tempestade é um fenômeno natural. Os relâmpagos, chamados de descargas elétricas, podem se formar dentro das nuvens (cumulonimbus), ou entre a superfície da Terra e as nuvens. Eles geralmente são acompanhados por trovões. Os raios estão associados a chuvas fortes, ventos fortes e, muitas vezes, granizo.
Atividade
Tempestade é um dos fenômenos naturais mais perigosos. Pessoas atingidas por raios raramente sobrevivem.
Ao mesmo tempo, cerca de 1500 trovoadas operam no planeta. A intensidade das descargas é estimada em cem raios por segundo.
A distribuição das tempestades na Terra é desigual. Por exemplo, há 10 vezes mais deles nos continentes do que no oceano. A maioria (78%) das descargas atmosféricas concentra-se nas zonas equatoriais e tropicais. As tempestades são especialmente frequentes na África Central. Mas as regiões polares (Antártica, Ártico) e os pólos de raiospraticamente não vejo. A intensidade de uma tempestade, ao que parece, está associada a um corpo celeste. Nas latitudes médias, seu pico ocorre no período da tarde (diurno), no verão. Mas o mínimo foi registrado antes do nascer do sol. As características geográficas também são importantes. Os centros de trovoadas mais poderosos estão na Cordilheira e no Himalaia (regiões montanhosas). O número anual de "dias tempestuosos" também é diferente na Rússia. Em Murmansk, por exemplo, existem apenas quatro deles, em Arkhangelsk - quinze, Kaliningrado - dezoito, São Petersburgo - 16, em Moscou - 24, Bryansk - 28, Voronezh - 26, Rostov - 31, Sochi - 50, Samara - 25, Kazan e Yekaterinburg - 28, Ufa - 31, Novosibirsk - 20, Barnaul - 32, Chita - 27, Irkutsk e Yakutsk - 12, Blagoveshchensk - 28, Vladivostok - 13, Khabarovsk - 25, Yuzhno-Sakhalinsk - 7, Petropavlovsk -Kamchatsky - 1.
Desenvolvimento da tempestade
Como vai? Thunderclouds só se formam sob certas condições. A presença de fluxos ascendentes de umidade é obrigatória, enquanto deve haver uma estrutura onde uma fração das partículas esteja em estado gelado, a outra em estado líquido. A convecção, que levará ao desenvolvimento de trovoadas, ocorrerá em vários casos.
- Aquecimento irregular das camadas superficiais. Por exemplo, sobre a água com uma diferença significativa de temperatura. Nas grandes cidades, a intensidade das trovoadas será um pouco mais forte do que na área circundante.
- Quando o ar frio desloca o ar quente. A convenção frontal geralmente se desenvolve simultaneamente com nuvens obstrutivas e nimbostratus (nuvens).
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Quando o ar sobe nas cadeias de montanhas. Mesmo pequenas elevações podem levar ao aumento das formações de nuvens. Isso é convecção forçada.
Qualquer nuvem de tempestade, independentemente do seu tipo, deve passar por três fases: cumulus, maturidade, decadência.
Classificação
Tempestades foram classificadas por algum tempo apenas no local de observação. Eles foram divididos, por exemplo, em ortografia, local, frontal. As trovoadas são agora classificadas de acordo com características que dependem do ambiente meteorológico em que se desenvolvem. As correntes ascendentes são formadas devido à instabilidade da atmosfera. Para a criação de nuvens de tempestade, esta é a principal condição. As características de tais fluxos são muito importantes. Dependendo de seu poder e tamanho, vários tipos de nuvens de trovoada são formados, respectivamente. Como eles são subdivididos?
1. Cumulonimbus unicelular, (local ou intramassa). Tem atividade de granizo ou tempestade. Dimensões transversais de 5 a 20 km, vertical - de 8 a 12 km. Essa nuvem "vive" até uma hora. Depois de uma tempestade, o tempo dificilmente muda.
2. Aglomerado multicelular. Aqui a escala é mais impressionante - até 1000 km. Um aglomerado de várias células abrange um grupo de células de tempestade que estão em diferentes estágios de formação e desenvolvimento e, ao mesmo tempo, formam um único todo. Como eles estão dispostos? As células maduras da tempestade estão localizadas no centro, em decomposição - no lado de sotavento. Suas dimensões transversais podem chegar a 40 km. Tempestades multicelulares agrupadas "dão"rajadas de vento (forte, mas não forte), chuva, granizo. A existência de uma célula madura é limitada a meia hora, mas o próprio aglomerado pode "viver" por várias horas.
3. Linhas de instabilidade. Estas também são tempestades multicelulares. Eles também são chamados de lineares. Eles podem ser sólidos ou com lacunas. As rajadas de vento são mais longas aqui (na frente principal). A linha multicelular aparece como uma parede escura de nuvens quando se aproxima. O número de fluxos (tanto upstream quanto downstream) é bastante grande aqui. É por isso que esse complexo de tempestades é classificado como multicelular, embora a estrutura da tempestade seja diferente. A linha de instabilidade é capaz de produzir chuvas intensas e grandes granizos, mas é mais frequentemente “limitada” por fortes correntes descendentes. Muitas vezes passa à frente de uma frente fria. Nas fotos, tal sistema tem a forma de um arco curvo.
4. Tempestades Supercell. Essas tempestades são raras. Eles são especialmente perigosos para a propriedade e a vida humana. A nuvem deste sistema é semelhante à nuvem de célula única, pois ambas diferem em uma zona upstream. Mas eles têm tamanhos diferentes. Nuvem Supercell - enorme - perto de 50 km de raio, altura - até 15 km. Seus limites podem estar na estratosfera. A forma se assemelha a uma única bigorna semicircular. A velocidade dos fluxos ascendentes é muito maior (até 60 m/s). Uma característica é a presença de rotação. É isso que cria fenômenos perigosos e extremos (granizo grande (mais de 5 cm), tornados destrutivos). O principal fator para a formação de tal nuvem são as condições ambientais. Estamos falando de uma convenção muito forte com temperatura de +27 e vento comdireção. Tais condições surgem durante o cisalhamento do vento na troposfera. Formada nas correntes ascendentes, a precipitação é transferida para a zona de corrente descendente, o que garante uma longa vida útil à nuvem. A precipitação é distribuída de forma desigual. Chuveiros chegam perto da corrente ascendente e granizo - mais perto do nordeste. A parte traseira da tempestade pode mudar. Então a zona mais perigosa estará perto da corrente ascendente principal.
Há também o conceito de "tempestade seca". Este fenômeno é bastante raro, característico das monções. Com tal tempestade, não há precipitação (elas simplesmente não chegam, evaporando como resultado da exposição a altas temperaturas).
Velocidade de Movimento
Em uma tempestade isolada é cerca de 20 km/h, às vezes mais rápido. Se as frentes frias estiverem ativas, a velocidade pode ser de 80 km/h. Em muitas tempestades, as células velhas da tempestade são substituídas por novas. Cada um deles cobre uma distância relativamente curta (da ordem de dois quilômetros), mas no agregado a distância aumenta.
Mecanismo de eletrificação
De onde vêm os raios? As cargas elétricas ao redor das nuvens e dentro delas estão em constante movimento. Este processo é bastante complicado. É mais fácil imaginar como as cargas elétricas funcionam em nuvens maduras. A estrutura positiva de dipolo domina neles. Como é distribuído? A carga positiva é colocada no topo e a carga negativa é colocada abaixo dela, dentro da nuvem. De acordo com a hipótese principal (esta área da ciência ainda pode ser considerada pouco explorada), partículas mais pesadas e maiores são carregadas negativamente, enquanto as pequenas e leves têmcarga positiva. Os primeiros caem mais rápido que os segundos. Isso se torna a razão para a separação espacial das cargas espaciais. Este mecanismo é confirmado por experimentos de laboratório. Partículas de pelotas de gelo ou granizo podem ter uma forte transferência de carga. A magnitude e o sinal dependerão do teor de água da nuvem, da temperatura do ar (ambiente) e da velocidade de colisão (os principais fatores). A influência de outros mecanismos não pode ser excluída. As descargas ocorrem entre a terra e a nuvem (ou a atmosfera neutra ou a ionosfera). É neste momento que observamos flashes dissecando o céu. Ou relâmpago. Este processo é acompanhado por estrondos altos (trovão).
Tempestade é um processo complexo. Pode levar décadas, talvez até séculos, para estudar.
