Tempesta - che cos'è? Da dove vengono i fulmini che solcano tutto il cielo e i minacciosi tuoni? Il temporale è un fenomeno naturale. I fulmini, chiamati scariche elettriche, possono formarsi all'interno delle nuvole (cumulonembo), o tra la superficie terrestre e le nuvole. Di solito sono accompagnati da tuoni. I fulmini sono associati a forti piogge, forti venti e spesso grandine.
Attività
Il temporale è uno dei fenomeni naturali più pericolosi. Le persone colpite da un fulmine sopravvivono raramente.
Allo stesso tempo, sul pianeta operano circa 1500 temporali. L'intensità delle scariche è stimata in cento fulmini al secondo.
La distribuzione dei temporali sulla Terra non è uniforme. Ad esempio, ce ne sono 10 volte di più nei continenti che nell'oceano. La maggior parte (78%) delle scariche di fulmini si concentra nelle zone equatoriali e tropicali. I temporali sono particolarmente frequenti in Africa centrale. Ma le regioni polari (Antartide, Artico) ei poli dei fulminipraticamente non si vede. L'intensità di un temporale, si scopre, è associata a un corpo celeste. Alle medie latitudini, il suo picco si verifica nelle ore pomeridiane (diurne), in estate. Ma il minimo è stato registrato prima dell'alba. Anche le caratteristiche geografiche sono importanti. I centri temporali più potenti si trovano nella Cordigliera e nell'Himalaya (regioni montuose). Anche il numero annuale di "giorni tempestosi" è diverso in Russia. A Murmansk, ad esempio, ce ne sono solo quattro, ad Arkhangelsk - quindici, Kaliningrad - diciotto, San Pietroburgo - 16, a Mosca - 24, Bryansk - 28, Voronezh - 26, Rostov - 31, Sochi - 50, Samara - 25, Kazan e Ekaterinburg - 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.
Sviluppo temporale
Come va? I temporali si formano solo in determinate condizioni. La presenza di flussi di umidità ascendenti è obbligatoria, mentre deve esserci una struttura in cui una frazione delle particelle è allo stato ghiacciato, l' altra allo stato liquido. La convezione, che porterà allo sviluppo di temporali, si verificherà in diversi casi.
- Riscaldamento irregolare degli strati superficiali. Ad esempio, sull'acqua con una differenza di temperatura significativa. Nelle grandi città, l'intensità del temporale sarà leggermente più forte che nell'area circostante.
- Quando l'aria fredda sposta l'aria calda. La convenzione frontale si sviluppa spesso contemporaneamente a nubi ostruttive e nimbostrate (nuvole).
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Quando l'aria sale nelle catene montuose. Anche piccole elevazioni possono portare a un aumento delle formazioni nuvolose. Questa è convezione forzata.
Qualsiasi nuvola temporalesca, indipendentemente dal suo tipo, deve attraversare tre fasi: cumulo, maturità, decadimento.
Classificazione
I temporali sono stati classificati per qualche tempo solo nel luogo di osservazione. Erano divisi, ad esempio, in ortografia, locale, frontale. I temporali sono ora classificati in base a caratteristiche che dipendono dall'ambiente meteorologico in cui si sviluppano. Le correnti ascensionali si formano a causa dell'instabilità dell'atmosfera. Per la creazione di nubi temporalesche, questa è la condizione principale. Le caratteristiche di tali flussi sono molto importanti. A seconda della loro potenza e dimensione, si formano rispettivamente vari tipi di nubi temporalesche. Come sono suddivisi?
1. Cumulonembo unicellulare, (locale o intramassa). Avere attività di grandine o temporale. Dimensioni trasversali da 5 a 20 km, verticale - da 8 a 12 km. Una tale nuvola "vive" fino a un'ora. Dopo un temporale, il tempo non cambia quasi mai.
2. Cluster multicellulare. Qui la scala è più impressionante: fino a 1000 km. Un cluster multicellulare copre un gruppo di cellule temporalesche che si trovano in diversi stadi di formazione e sviluppo e allo stesso tempo formano un insieme unico. Come sono disposti? Le cellule temporalesche mature si trovano al centro, in decomposizione - sul lato sottovento. Le loro dimensioni trasversali possono raggiungere i 40 km. I temporali multicella a grappolo "cedono"raffiche di vento (forte, ma non forte), acquazzone, grandine. L'esistenza di una cellula matura è limitata a mezz'ora, ma il cluster stesso può "vivere" per diverse ore.
3. Linee di burrasca. Questi sono anche temporali multicella. Sono anche chiamati lineari. Possono essere solidi o con spazi vuoti. Qui le raffiche di vento sono più lunghe (sul fronte di testa). La linea multicellulare appare come un muro scuro di nuvole quando ci si avvicina. Il numero di flussi (sia a monte che a valle) qui è piuttosto elevato. Ecco perché un tale complesso di temporali è classificato come multicella, sebbene la struttura del temporale sia diversa. La linea di burrasca è in grado di produrre acquazzoni intensi e grandi grandinate, ma è più spesso “limitata” da forti correnti discendenti. Spesso passa davanti a un fronte freddo. Nelle immagini, un tale sistema ha la forma di un arco ricurvo.
4. Temporali Supercell. Tali temporali sono rari. Sono particolarmente pericolosi per la proprietà e la vita umana. Il cloud di questo sistema è simile al cloud a cella singola, poiché entrambi differiscono in una zona a monte. Ma hanno dimensioni diverse. Nube Supercell - enorme - vicino a 50 km di raggio, altezza - fino a 15 km. I suoi confini potrebbero trovarsi nella stratosfera. La forma ricorda un'unica incudine semicircolare. La velocità dei flussi ascendenti è molto più elevata (fino a 60 m/s). Una caratteristica è la presenza di rotazione. È questo che crea fenomeni pericolosi ed estremi (grandi grandinate (più di 5 cm), tornado distruttivi). Il fattore principale per la formazione di una tale nuvola sono le condizioni ambientali. Si tratta di una convenzione molto forte con temperatura di +27 e vento con variabiledirezione. Tali condizioni si verificano durante il wind shear nella troposfera. Formata nelle correnti ascensionali, le precipitazioni vengono trasferite nella zona delle correnti discendenti, che garantisce una lunga vita alla nuvola. Le precipitazioni sono distribuite in modo non uniforme. Le piogge si avvicinano alla corrente ascensionale e grandinate, più vicine a nord-est. La parte posteriore del temporale potrebbe spostarsi. Quindi la zona più pericolosa sarà vicino alla corrente ascensionale principale.
C'è anche il concetto di "tempesta secca". Questo fenomeno è piuttosto raro, caratteristico dei monsoni. Con un tale temporale, non ci sono precipitazioni (semplicemente non raggiungono, evaporando a causa dell'esposizione alle alte temperature).
Velocità di movimento
In un temporale isolato è di circa 20 km/h, a volte più veloce. Se sono attivi i fronti freddi, la velocità può essere di 80 km/h. In molti temporali, le vecchie celle temporalesche vengono sostituite da nuove. Ciascuno di essi copre una distanza relativamente breve (dell'ordine di due chilometri), ma nel complesso la distanza aumenta.
Meccanismo di elettrificazione
Da dove vengono i fulmini? Le cariche elettriche intorno alle nuvole e al loro interno sono in continuo movimento. Questo processo è piuttosto complicato. È più facile immaginare come funzionano le cariche elettriche nelle nuvole mature. La struttura positiva del dipolo domina in essi. Come è distribuito? La carica positiva è posta in alto e la carica negativa è posta sotto di essa, all'interno della nuvola. Secondo l'ipotesi principale (questa area della scienza può essere considerata ancora poco esplorata), le particelle più pesanti e più grandi sono caricate negativamente, mentre quelle piccole e leggere hannoCarica positiva. I primi cadono più velocemente dei secondi. Questo diventa il motivo della separazione spaziale delle cariche spaziali. Questo meccanismo è confermato da esperimenti di laboratorio. Particelle di ghiaccio o grandine possono avere un forte trasferimento di carica. La magnitudo e il segno dipenderanno dal contenuto d'acqua della nuvola, dalla temperatura dell'aria (ambiente) e dalla velocità di collisione (i fattori principali). Non si può escludere l'influenza di altri meccanismi. Gli scarichi si verificano tra la terra e la nuvola (o l'atmosfera neutra o la ionosfera). È in questo momento che osserviamo i bagliori che sezionano il cielo. O un fulmine. Questo processo è accompagnato da forti rintocchi (tuoni).
Il temporale è un processo complesso. Potrebbero volerci decenni, forse anche secoli, per studiare.
