Ukkosmyrsky - mikä se on? Mistä tulevat salamat, jotka leikkaavat koko taivaan ja uhkaavat ukkosenjylinät? Ukkosmyrsky on luonnollinen ilmiö. Salama, jota kutsutaan sähköpurkauksiksi, voi muodostua pilvien sisään (cumulonimbus) tai maan pinnan ja pilvien väliin. Niihin liittyy yleensä ukkonen. Salama liitetään rankkasateisiin, voimakkaisiin tuuliin ja usein rakeen.
Toiminta
Ukkosmyrsky on yksi vaarallisimmista luonnonilmiöistä. Salaman iskemät ihmiset selviävät harvoin.
Samaan aikaan planeetalla toimii noin 1500 ukkosmyrskyä. Purkausten voimakkuudeksi on arvioitu sata salamaa sekunnissa.
Ukkosmyrskyjen jakautuminen maan päällä on epätasaista. Esimerkiksi niitä on 10 kertaa enemmän mantereiden yläpuolella kuin v altameren yllä. Suurin osa (78 %) salamapurkauksista keskittyy päiväntasaajalle ja trooppisille vyöhykkeille. Ukkosmyrskyt ovat erityisen yleisiä Keski-Afrikassa. Mutta napa-alueet (Antarktis, Arktinen) ja salaman napatkäytännössä ei näe. Osoittautuu, että ukkosmyrskyn voimakkuus liittyy taivaan ruumiiseen. Keskimmäisillä leveysasteilla sen huippu tapahtuu iltapäivällä (päivällä) kesällä. Mutta minimi rekisteröitiin ennen auringonnousua. Myös maantieteelliset ominaisuudet ovat tärkeitä. Voimakkaimmat ukkosmyrskykeskukset ovat Cordilleralla ja Himalajalla (vuoristoalueet). Myös "myrskypäivien" vuotuinen määrä on erilainen Venäjällä. Esimerkiksi Murmanskissa niitä on vain neljä, Arkangelissa - viisitoista, Kaliningradissa - kahdeksantoista, Pietarissa - 16, Moskovassa - 24, Brjanskissa - 28, Voronezhissa - 26, Rostovissa - 31, Sotshissa - 50, Samarassa. - 25, Kazan ja Jekaterinburg - 28, Ufa - 31, Novosibirsk - 20, Barnaul - 32, Chita - 27, Irkutsk ja Jakutsk - 12, Blagoveštšensk - 28, Vladivostok - 13, Habarovsk - 25, Petroskoi - 25, Petroskoi Juzhno-Slovsk -Kamchatsky - 1.
Ukonilmakehitys
Miten menee? Ukkospilviä muodostuu vain tietyissä olosuhteissa. Nousevien kosteusvirtojen läsnäolo on pakollista, kun taas tulee olla rakenne, jossa yksi osa hiukkasista on jäissä ja toinen nestemäisessä tilassa. Konvektiota, joka johtaa ukkosmyrskyjen kehittymiseen, esiintyy useissa tapauksissa.
- Pintakerrosten epätasainen lämpeneminen. Esimerkiksi veden päällä, jossa lämpötilaero on merkittävä. Suurten kaupunkien yllä ukkosmyrskyt ovat jonkin verran voimakkaampia kuin lähiseudulla.
- Kun kylmä ilma syrjäyttää lämpimän ilman. Frontaalinen sopimus kehittyy usein samanaikaisesti obstruktiivisten ja nimbostratuspilvien (pilvien) kanssa.
- Kun ilma nousee vuoristoissa. Pienetkin nousut voivat lisätä pilvien muodostumista. Tämä on pakotettu konvektio.
Kaikkien myrskypilvien tyypistä riippumatta on käytävä läpi kolme vaihetta: kumpu, kypsyys, rappeutuminen.
Luokittelu
Ukkosmyrskyt luokiteltiin jonkin aikaa vain havaintopaikalle. Ne jaettiin esimerkiksi oikeinkirjoitukseen, paikallisiin, etuosaan. Ukkosmyrskyt luokitellaan nyt ominaisuuksien mukaan, jotka riippuvat meteorologisesta ympäristöstä, jossa ne kehittyvät. Ylösvirtauksia muodostuu ilmakehän epävakauden vuoksi. Tämä on pääehto ukkospilvien syntymiselle. Tällaisten virtojen ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä. Voimasta ja koosta riippuen muodostuu erilaisia ukkospilviä. Miten ne on jaettu?
1. Cumulonimbus yksisoluinen (paikallinen tai massansisäinen). Aktivoi rakeita tai ukkosmyrskyjä. Poikittaismitat 5 - 20 km, pystysuuntaiset - 8 - 12 km. Tällainen pilvi "elää" jopa tunnin. Ukkosmyrskyn jälkeen sää ei juuri muutu.
2. Monisoluklusteri. Tässä mittakaava on vaikuttavampi - jopa 1000 km. Monisoluklusteri kattaa ryhmän ukkosmyrskysoluja, jotka ovat eri muodostumis- ja kehitysvaiheissa ja muodostavat samalla yhtenäisen kokonaisuuden. Miten ne on järjestetty? Kypsät ukkosen solut sijaitsevat keskellä, rappeutuvat - suojapuolen puolella. Niiden poikittaismitat voivat olla 40 km. Klusterin monisoluiset ukkosmyrskyt "antavat"tuulenpuuskat (raskaita, mutta ei voimakkaita), kaatosadetta, rakeita. Yhden kypsän solun olemassaolo on rajoitettu puoleen tuntiin, mutta itse klusteri voi "elätä" useita tunteja.
3. Squal rivit. Nämä ovat myös monisoluisia ukkosmyrskyjä. Niitä kutsutaan myös lineaariseksi. Ne voivat olla joko kiinteitä tai aukkoja. Tuulenpuuskat ovat täällä pidempiä (eturintamalla). Monisolulinja näyttää lähestyttäessä tumm alta pilvien seinältä. Virtojen määrä (sekä ylä- että alavirtaan) on täällä melko suuri. Siksi tällainen ukkosmyrskyjen kompleksi luokitellaan monisoluiseksi, vaikka ukkosen rakenne on erilainen. Myrskylinja pystyy tuottamaan voimakasta kaatosadetta ja suuria rakeita, mutta sitä useammin "rajoittavat" voimakkaat alasvedot. Se ohittaa usein kylmän rintaman. Kuvissa tällainen järjestelmä on kaarevan jousen muotoinen.
4. Supercell ukkosmyrskyjä. Tällaiset ukkosmyrskyt ovat harvinaisia. Ne ovat erityisen vaarallisia omaisuudelle ja ihmishengelle. Tämän järjestelmän pilvi on samanlainen kuin yksisoluinen pilvi, koska molemmat eroavat yhdellä ylävirran vyöhykkeellä. Mutta niitä on eri kokoisia. Supercell-pilvi - v altava - lähes 50 km säteellä, korkeus - jopa 15 km. Sen rajat voivat olla stratosfäärissä. Muoto muistuttaa yhtä puoliympyrän muotoista alasinta. Nousevien purojen nopeus on paljon suurempi (jopa 60 m/s). Tyypillinen piirre on pyörimisen läsnäolo. Juuri tämä aiheuttaa vaarallisia, äärimmäisiä ilmiöitä (suuret rakeet (yli 5 cm), tuhoisat tornadot). Päätekijä tällaisen pilven muodostumiselle on ympäristöolosuhteet. Puhumme erittäin vahvasta sopimuksesta +27 lämpötilan ja vaihtelevan tuulen kanssasuunta. Tällaiset olosuhteet syntyvät tuulen leikkauksen aikana troposfäärissä. Nousuvirroissa muodostuva sade siirtyy alasvirtausvyöhykkeelle, mikä varmistaa pilven pitkän käyttöiän. Sade jakautuu epätasaisesti. Sadekuuroja tulee lähelle nousujohdetta ja rakeita lähemmäksi koilliseen. Ukkosmyrskyn takaosa voi siirtyä. Silloin vaarallisin vyöhyke on lähellä päävirtausta.
On olemassa myös käsite "kuiva ukkosmyrsky". Tämä ilmiö on melko harvinainen, tyypillinen monsuunien. Tällaisessa ukkosmyrskyssä ei ole sadetta (ne eivät yksinkertaisesti saavuta, vaan haihtuvat korkeille lämpötiloille altistumisen seurauksena).
Liikenopeus
Yksittäisessä ukkosmyrskyssä nopeus on noin 20 km/h, joskus nopeammin. Jos kylmärintama on aktiivinen, nopeus voi olla 80 km/h. Monissa ukkosmyrskyissä vanhat ukkoskennot korvataan uusilla. Jokainen niistä kulkee suhteellisen lyhyen matkan (noin kaksi kilometriä), mutta kokonaisuutena matka kasvaa.
Sähköistysmekanismi
Mistä salama tulee? Sähkövaraukset pilvien ympärillä ja niiden sisällä liikkuvat jatkuvasti. Tämä prosessi on melko monimutkainen. On helpointa kuvitella, kuinka sähkövaraukset toimivat kypsissä pilvissä. Niissä hallitsee dipolipositiivinen rakenne. Miten se jaetaan? Positiivinen varaus sijoitetaan yläosaan ja negatiivinen varaus sen alapuolelle, pilven sisään. Päähypoteesin mukaan (tätä tieteenalaa voidaan pitää vielä vähän tutkituksi) raskaammat ja suuremmat hiukkaset ovat negatiivisesti varautuneita, kun taas pienet ja kevyet ovatpositiivinen varaus. Edellinen putoaa nopeammin kuin jälkimmäinen. Tästä tulee syy avaruusvarausten avaruudelliseen erottumiseen. Tämä mekanismi on vahvistettu laboratoriokokeilla. Jääpellettien tai rakeiden hiukkasilla voi olla voimakas varauksensiirto. Suuruus ja merkki riippuvat pilven vesipitoisuudesta, ilman (ympäristön) lämpötilasta ja törmäysnopeudesta (päätekijät). Muiden mekanismien vaikutusta ei voida sulkea pois. Purkauksia tapahtuu maan ja pilven (tai neutraalin ilmakehän tai ionosfäärin) välillä. Juuri tällä hetkellä havaitsemme taivasta leikkaavan välähdyksen. Tai salama. Tätä prosessia seuraa kovaääninen jyrinä.
Ukkosmyrsky on monimutkainen prosessi. Opiskelu voi viedä vuosikymmeniä, ehkä jopa vuosisatoja.
