Гръмотевична буря - какво е това? Откъде идват светкавиците, които прорязват цялото небе и заплашителния гръм? Гръмотевичната буря е природен феномен. Светкавици, наречени електрически разряди, могат да се образуват вътре в облаци (купесто-дъждовни) или между земната повърхност и облаците. Обикновено са придружени от гръм. Светкавицата се свързва с проливни дъждове, силни ветрове и често с градушка.
Активност
Гръмотевичната буря е един от най-опасните природни феномени. Хората, поразени от мълния, рядко оцеляват.
В същото време на планетата действат приблизително 1500 гръмотевични бури. Интензитетът на разрядите се оценява на сто светкавици в секунда.
Разпределението на гръмотевичните бури на Земята е неравномерно. Например над континентите има 10 пъти повече от тях, отколкото над океана. Повечето (78%) от мълниевите разряди са концентрирани в екваториалните и тропическите зони. Гръмотевичните бури са особено чести в Централна Африка. Но полярните региони (Антарктида, Арктика) и полюсите на мълниипрактически не виждам. Оказва се, че силата на гръмотевична буря е свързана с небесно тяло. В средните ширини неговият пик настъпва в следобедните (дневни) часове, през лятото. Но минимумът беше регистриран преди изгрев слънце. Географските характеристики също са важни. Най-мощните центрове на гръмотевични бури са в Кордилерите и Хималаите (планинските райони). Годишният брой на "бурните дни" също е различен в Русия. В Мурманск например има само четири, в Архангелск - петнадесет, Калининград - осемнадесет, Санкт Петербург - 16, в Москва - 24, Брянск - 28, Воронеж - 26, Ростов - 31, Сочи - 50, Самара - 25, Казан и Екатеринбург - 28, Уфа - 31, Новосибирск - 20, Барнаул - 32, Чита - 27, Иркутск и Якутск - 12, Благовещенск - 28, Владивосток - 13, Хабаровск - 25, Южно-Сахалов, 7 Петропа -Камчатски - 1.
Развитие на гръмотевична буря
Как вървят нещата? Гръмотевични облаци се образуват само при определени условия. Наличието на възходящи потоци от влага е задължително, като трябва да има структура, при която едната фракция от частиците е в ледено състояние, а другата в течно състояние. В няколко случая ще настъпи конвекция, която ще доведе до развитие на гръмотевични бури.
- Неравномерно нагряване на повърхностните слоеве. Например, над вода със значителна температурна разлика. Над големите градове интензивността на гръмотевичните бури ще бъде малко по-силна, отколкото в околностите.
- Когато студеният въздух измества топлия въздух. Фронталната конвенция често се развива едновременно с обструктивни и нимбостратусни облаци (облаци).
-
Когато въздухът се издига в планински вериги. Дори малки възвишения могат да доведат до увеличаване на образуването на облаци. Това е принудителна конвекция.
Всеки буреносен облак, независимо от неговия тип, трябва да премине през три етапа: купести, зрялост, разпадане.
Класификация
Гръмотевичните бури бяха класифицирани за известно време само на мястото на наблюдение. Те бяха разделени например на правописни, местни, фронтални. Гръмотевичните бури сега се класифицират според характеристики, които зависят от метеорологичната среда, в която се развиват. Възходящите течения се образуват поради нестабилността на атмосферата. За създаването на гръмотевични облаци това е основното условие. Характеристиките на такива потоци са много важни. В зависимост от тяхната мощност и големина се образуват съответно различни видове гръмотевични облаци. Как са разделени?
1. Кумуло-дъждовни едноклетъчни (локални или интрамасови). Имате градушка или гръмотевична буря. Напречни размери от 5 до 20 км, вертикални - от 8 до 12 км. Такъв облак "живее" до час. След гръмотевична буря времето почти не се променя.
2. Многоклетъчен клъстер. Тук мащабът е по-впечатляващ – до 1000 км. Многоклетъчен клъстер обхваща група от гръмотевични клетки, които са на различни етапи на формиране и развитие и в същото време образуват едно цяло. Как са подредени? Зрелите гръмотевични клетки са разположени в центъра, разпадащи се - от подветрената страна. Напречните им размери могат да достигнат 40 км. Клъстерни многоклетъчни гръмотевични бури "дават"пориви на вятъра (силен, но не силен), порой, градушка. Съществуването на една зряла клетка е ограничено до половин час, но самият клъстер може да "живее" няколко часа.
3. Шквал линии. Това също са многоклетъчни гръмотевични бури. Наричат се още линейни. Те могат да бъдат плътни или с пролуки. Тук поривите на вятъра са по-дълги (на предния фронт). Многоклетъчната линия изглежда като тъмна стена от облаци, когато се приближи. Броят на потоците (както нагоре, така и надолу) тук е доста голям. Ето защо такъв комплекс от гръмотевични бури се класифицира като многоклетъчен, въпреки че структурата на гръмотевичната буря е различна. Шривната линия е способна да произвежда интензивен дъжд и голяма градушка, но по-често е „ограничена“от силни низходящи течения. Често минава преди студен фронт. На снимките такава система има формата на извит лък.
4. Суперклетъчни гръмотевични бури. Такива гръмотевични бури са рядкост. Те са особено опасни за имуществото и човешкия живот. Облакът на тази система е подобен на облака от една клетка, тъй като и двете се различават в една зона нагоре. Но те имат различни размери. Суперклетъчен облак - огромен - близо до 50 км в радиус, височина - до 15 км. Неговите граници могат да лежат в стратосферата. Формата наподобява единична полукръгла наковалня. Скоростта на възходящите потоци е много по-висока (до 60 m/s). Характерна особеност е наличието на ротация. Именно това създава опасни, екстремни явления (едра градушка (повече от 5 см), разрушителни торнадо). Основният фактор за образуването на такъв облак са условията на околната среда. Говорим за много силна конвенция с температура от +27 и вятър с променливпосока. Такива условия възникват по време на срязване на вятъра в тропосферата. Образувани в възходящите потоци, валежите се прехвърлят в зоната на низходящото течение, което осигурява дълъг живот на облака. Валежите са неравномерно разпределени. Дъждовете са близо до възходящото течение, а градушката - по-близо до североизток. Задната част на гръмотевичната буря може да се измести. Тогава най-опасната зона ще бъде близо до главния възходящ поток.
Има и понятието "суха гръмотевична буря". Това явление е доста рядко, характерно за мусоните. При такава гръмотевична буря няма валежи (те просто не достигат, изпарявайки се в резултат на излагане на високи температури).
Скорост на движение
При изолирана гръмотевична буря е около 20 км/ч, понякога по-бързо. Ако студените фронтове са активни, скоростта може да бъде 80 км/ч. При много гръмотевични бури старите клетки на гръмотевична буря се заменят с нови. Всеки от тях покрива сравнително кратко разстояние (от порядъка на два километра), но като цяло разстоянието се увеличава.
Електрификация
Откъде идват светкавиците? Електрическите заряди около облаците и вътре в тях непрекъснато се движат. Този процес е доста сложен. Най-лесно е да си представим как работят електрическите заряди в зрели облаци. В тях доминира диполната положителна структура. Как се разпределя? Положителният заряд е поставен отгоре, а отрицателният заряд е поставен под него, вътре в облака. Според основната хипотеза (тази област на науката все още може да се счита за малко проучена), по-тежките и по-големите частици са отрицателно заредени, докато малките и леките иматположителен заряд. Първите падат по-бързо от вторите. Това става причина за пространственото разделяне на космическите заряди. Този механизъм се потвърждава от лабораторни експерименти. Частиците от ледени топчета или градушка могат да имат силен пренос на заряд. Големината и знакът ще зависят от съдържанието на вода в облака, температурата на въздуха (околната) и скоростта на сблъсък (основните фактори). Не може да се изключи влиянието на други механизми. Между земята и облака (или неутралната атмосфера или йоносферата) се появяват разряди. Точно в този момент наблюдаваме светкавици, разрязващи небето. Или мълния. Този процес е придружен от силни удари (гръм).
Гръмотевичната буря е сложен процес. Изучаването може да отнеме десетилетия, може би дори векове.
