Cykl życia burzy z piorunami

Niezależnie od tego, czy jesteś widzem, czy „widmem”, istnieje szansa, że ​​nigdy nie pomylisz widoku lub dźwięku zbliżającego się burza z piorunami. I nic dziwnego, dlaczego. Codziennie na świecie występuje ponad 40 000 osób. Z tej liczby 10 000 występuje codziennie w samych Stanach Zjednoczonych.

W miesiącach wiosennych i letnich burze wydają się być jak w zegarku. Ale nie daj się zwieść! Burze mogą wystąpić o każdej porze roku i o każdej porze dnia (nie tylko popołudnia lub wieczory). Warunki atmosferyczne muszą być tylko właściwe.

Więc jakie są te warunki i jak prowadzą do rozwoju burzy?

Aby mogła powstać burza, muszą być na miejscu 3 składniki atmosferyczne: siła nośna, niestabilność i wilgoć.

Winda odpowiada za zainicjowanie aktualizacji - migracji powietrza w górę do atmosfery - co jest konieczne do wytworzenia chmury burzowej (cumulonimbus).

Podnoszenie osiąga się na wiele sposobów, z których najczęstszym jest różnicowe ogrzewanielub konwekcja. Gdy Słońce ogrzewa ziemię, ogrzane powietrze na powierzchni staje się mniej gęste i unosi się. (Wyobraź sobie pęcherzyki powietrza, które unoszą się z dna garnka z wrzącą wodą.)

Inne mechanizmy podnoszące to ciepłe powietrze nad zimnym frontem, zimne powietrze podcinające ciepły front (oba znane są jako przedni podnośnik), powietrze jest wypychane w górę wzdłuż zbocza góry (znanego jako winda orograficzna) oraz powietrze, które łączy się w centralnym punkcie (znanym jako konwergencja.

Po tym, jak powietrze zostanie popchnięte w górę, potrzebuje czegoś, aby pomóc mu kontynuować ruch wznoszący. To „coś” jest niestabilne.

Stabilność atmosfery jest miarą pływalności powietrza. Jeśli powietrze jest niestabilne, oznacza to, że jest bardzo pływające i po uruchomieniu będzie podążało za tym ruchem, a nie powróci do swojej początkowej lokalizacji. Jeśli niestabilna masa powietrza zostanie popchnięta w górę przez siłę, wówczas będzie kontynuowana w górę (lub jeśli zostanie popchnięta w dół, będzie kontynuować w dół).

Ciepłe powietrze jest ogólnie uważane za niestabilne, ponieważ niezależnie od siły ma tendencję do wznoszenia się (podczas gdy zimne powietrze jest bardziej gęste i tonie).

Podnoszenie i niestabilność powodują wzrost powietrza, ale aby mogła powstać chmura, musi istnieć wystarczająca wilgotność w ciągu powietrze skrapla się w kropelki wody tak jak unosi się. Źródła wilgoci obejmują duże zbiorniki wodne, takie jak oceany i jeziora. Podobnie jak ciepłe powietrze wspomaga wzrost i niestabilność, ciepłe wody pomagają w dystrybucji wilgoci. Mają wyższe odparowanie szybkość, co oznacza, że ​​łatwiej uwalniają wilgoć do atmosfery niż chłodniejsze wody.

W Stanach Zjednoczonych Zatoka Meksykańska a Ocean Atlantycki jest głównym źródłem wilgoci do napędzania silnych sztormów.

Tak to jest cumulus jak w cumulus przy dobrej pogodzie. Burze z piorunami faktycznie pochodzą z tego niezagrażającego typu chmury.

Choć na początku może się to wydawać sprzeczne, rozważ to: niestabilność termiczna (która wywołuje rozwój burzy) jest również procesem, w którym tworzy się chmura cumulus. Gdy Słońce ogrzewa powierzchnię Ziemi, niektóre obszary ogrzewają się szybciej niż inne. Te cieplejsze kieszenie powietrza stają się mniej gęste niż otaczające powietrze, co powoduje, że wznoszą się, kondensują i tworzą chmury. Jednak w ciągu kilku minut od uformowania chmury te wyparowują do bardziej suchego powietrza w górnej atmosferze. Jeśli stanie się to przez wystarczająco długi czas, powietrze w końcu zwilży się i od tego momentu, trwa wzrost chmury zamiast ją tłumić.

Ten pionowy wzrost chmury, zwany aktualizacja, jest tym, co charakteryzuje etap rozwoju. To działa na budować burza. (Jeśli kiedykolwiek uważnie obserwowałeś chmurę cumulusową, możesz to zobaczyć. (Chmura zaczyna rosnąć coraz wyżej i wyżej w niebo).

Podczas etapu cumulusu normalna chmura cumulusu może przerodzić się w cumulonimbus o wysokości prawie 20 000 stóp (6 km). Na tej wysokości chmura przekracza poziom zamarzania 0 ° C (32 ° F) i zaczynają się tworzyć opady. Gdy opady atmosferyczne gromadzą się w chmurze, stają się zbyt ciężkie, aby mogły je obsługiwać aktualizacje. Wpada do chmury, powodując opór powietrza. To z kolei tworzy obszar skierowanego w dół powietrza, określanego jako zstępujący.

Każdy, kto doświadczył burzy, jest zaznajomiony z jego dojrzałym stadium - okresem, w którym na powierzchni wyczuwalne są porywiste wiatry i silne opady. Niepokojący może być jednak fakt, że zstępujący sztorm jest przyczyną leżącą u podstaw tych dwóch klasycznych warunków pogodowych.

Przypomnij sobie, że gdy opady atmosferyczne gromadzą się w chmurze cumulonimbus, ostatecznie generuje prąd opadowy. Cóż, gdy zstępujący samolot przesuwa się w dół i opuszcza podstawę chmury, opady są uwalniane. Towarzyszy temu przypływ chłodzonego deszczem suchego powietrza. Kiedy to powietrze osiąga powierzchnię Ziemi, rozprzestrzenia się przed chmurą burzy z piorunami - zdarzenie znane jako podmuch przedni. Front podmuchu jest powodem, dla którego często odczuwalne są chłodne, wietrzne warunki na początku ulewy.

Ponieważ burza pojawia się równolegle z jej prądem opadającym, chmura burzowa nadal się powiększa. Czasami niestabilny region sięga aż do dna stratosfera. Kiedy wznoszenia wznoszą się na tę wysokość, zaczynają rozprzestrzeniać się na boki. Ta akcja tworzy charakterystyczną górę kowadła. (Ponieważ kowadło znajduje się bardzo wysoko w atmosferze, składa się z kryształów cirrus / lodu).

Przez cały czas chłodniejsze, bardziej suche (a przez to cięższe) powietrze spoza chmury jest wprowadzane do środowiska chmury po prostu przez jego wzrost.

Z czasem, gdy chłodniejsze powietrze poza środowiskiem chmurowym coraz bardziej infiltruje rosnącą chmurę burzową, zstępujący sztorm w końcu wyprzedza jej prąd. Bez dopływu ciepłego, wilgotnego powietrza w celu utrzymania jego struktury burza zaczyna słabnąć. Chmura zaczyna tracić jasne, wyraźne kontury, a zamiast tego wydaje się bardziej poszarpana i rozmazana - znak, że się starzeje.

Pełny proces cyklu życia zajmuje około 30 minut. W zależności od rodzaju burzy burza może przejść przez nią tylko raz (pojedyncza komórka) lub wiele razy (wielokomórkowa). (Front podmuchu często wywołuje wzrost nowych burz, działając jako źródło podnośnika dla sąsiedniego wilgotnego, niestabilnego powietrza.)