Kaip susidaro perkūnija?

01 iš 07

Perkūnija

Subrendusi perkūnija su priekalo viršūne. NOAA nacionalinė orų tarnyba

Nesvarbu, ar esate žiūrovas, ar „šmaikštuolis“, tikėtina, kad niekada nesuklydote matydami artėjančio vaizdo ar garsų. perkūnija . Ir nenuostabu, kodėl. Kasdien pasaulyje įvyksta daugiau nei 40 000. Iš viso 10 000 kasdien įvyksta vien Jungtinėse Valstijose.

02 iš 07

Perkūnijos klimatologija

Žemėlapis, kuriame parodytas vidutinis perkūnijos dienų skaičius kiekvienais metais JAV (2010 m.). NOAA nacionalinė orų tarnyba

Atrodo, kad pavasario ir vasaros mėnesiais perkūnija kyla kaip laikrodis. Bet neapsigaukite! Perkūnija gali kilti visais metų laikais ir bet kuriuo paros metu (ne tik popietėmis ar vakarais). Tik reikia, kad atmosferos sąlygos būtų tinkamos.

Taigi, kokios yra šios sąlygos ir kaip jos lemia audros vystymąsi?

03 iš 07

Perkūnijos ingredientai

Kad perkūnija vystytųsi, turi būti 3 atmosferos ingredientai: pakilimas, nestabilumas ir drėgmė.

Pakelkite

Pakėlimas yra atsakingas už pakilimo srautą - oro migraciją aukštyn į atmosferą -, kuris yra būtinas, kad susidarytų perkūnijos debesis (cumulonimbus).

Pakėlimas pasiekiamas įvairiais būdais, dažniausiai – per diferencinis šildymas , arba konvekcija . Saulei šildant žemę, įšilęs oras paviršiuje tampa mažiau tankus ir kyla aukštyn. (Įsivaizduokite oro burbuliukus, kylančius nuo verdančio vandens puodo dugno.)

Kiti kėlimo mechanizmai apima šiltą orą, slegiantį šaltą frontą, šaltą orą, slegiantį šiltą frontą (abu jie žinomi kaip priekinis keltuvas ), oras verčiamas aukštyn palei kalno šoną (žinomas kaip orografinis keltuvas ), ir orą, kuris susijungia centriniame taške (žinomas kaip konvergencija .

Nestabilumas

Po to, kai oras stumiamas aukštyn, jam reikia kažko, kas padėtų tęsti kylantį judėjimą. Tai „kažkas“ yra nestabilumas.

Atmosferos stabilumas yra oro plūdrumo matas. Jei oras nestabilus, tai reiškia, kad jis yra labai plūduriuojantis ir pradėjęs judėti, seks tą judesį, o ne grįš į pradinę vietą. Jei nestabili oro masė jėga stumiama į viršų, ji toliau kils aukštyn (arba jei stumiama žemyn, ji toliau leisis žemyn).

Šiltas oras paprastai laikomas nestabiliu, nes, nepaisant jėgos, jis turi tendenciją kilti (o šaltas oras yra tankesnis ir skęsta).

Drėgmė

Dėl pakilimo ir nestabilumo kyla oras, tačiau tam, kad susidarytų debesis, turi būti pakankamai drėgmės viduje kad oras kondensuotųsi į vandens lašelius kaip tai pakyla. Drėgmės šaltiniai yra dideli vandens telkiniai, tokie kaip vandenynai ir ežerai. Kaip šilta oro temperatūra skatina pakilimą ir nestabilumą, šiltas vanduo padeda pasiskirstyti drėgmei. Jie turi aukštesnį garinimas greičiu, o tai reiškia, kad jie lengviau išskiria drėgmę į atmosferą nei vėsesni vandenys.

JAV, Meksikos įlanka ir Atlanto vandenynas yra pagrindiniai drėgmės šaltiniai, skatinantys stiprias audras.

04 iš 07

Trys etapai

Daugialąstės perkūnijos, susidedančios iš atskirų audros elementų, kurių kiekviena yra skirtingame vystymosi etape, diagrama. Rodyklės žymi stiprų judėjimą aukštyn ir žemyn (aukštyn ir žemyn), kuris apibūdina perkūnijos dinamiką. NOAA nacionalinė orų tarnyba

Visos perkūnijos, tiek sunkus ir nesunkus, pereina 3 vystymosi etapus:

1. aukštas kumuliacijos etapas,
2. brandus etapas ir
3. išsisklaidymo stadija.

05 iš 07

1. Stovyklavietės scena

Pradiniame perkūnijos vystymosi etape vyrauja pakilimai. Jie išaugina debesį nuo kamuolio iki aukštai iškilusio kamuolio. NOAA nacionalinė orų tarnyba

Taip, tai kumuliukas kaip ir gerų orų kumuliukas . Perkūnija iš tikrųjų kyla iš šio nepavojingo debesų tipo.

Nors iš pradžių tai gali atrodyti prieštaringa, apsvarstykite tai: terminis nestabilumas (kuris sukelia perkūnijos vystymąsi) taip pat yra pats procesas, kurio metu susidaro kamuolinis debesis. Kai Saulė šildo Žemės paviršių, kai kurios sritys įšyla greičiau nei kitos. Šios šiltesnės oro kišenės tampa mažiau tankios nei aplinkinis oras, todėl jos kyla, kondensuojasi ir susidaro debesys. Tačiau per kelias minutes nuo susiformavimo šie debesys išgaruoja į sausesnį orą viršutiniuose atmosferos sluoksniuose. Jei tai vyksta pakankamai ilgą laiką, oras ilgainiui sudrėksta ir nuo to laiko tęsiasi debesų augimą, o ne jį slopinti.

Šis vertikalus debesų augimas, vadinamas an pakilimas , yra tai, kas apibūdina kumulinį vystymosi etapą. Tai veikia statyti audra. (Jei kada nors atidžiai stebėjote kamuolinį debesį, iš tikrųjų galite tai pamatyti. (Debesis pradeda kilti vis aukščiau ir aukščiau į dangų.)

Gumbo stadijos metu įprastas kamuolinis debesis gali išaugti į beveik 20 000 pėdų (6 km) aukštį. Tokiame aukštyje debesis peržengia 0°C (32°F) šalčio lygį ir pradeda formuotis krituliai. Kai debesyje kaupiasi krituliai, jie tampa per sunkūs, kad nepalaikytų pakilimo srauto. Jis patenka į debesies vidų, sukeldamas oro tempimą. Tai savo ruožtu sukuria žemyn nukreipto oro sritį, vadinamą a sumažinimas .

06 iš 07

2. Subrendimo stadija

Esant „brandžiam“ griaustiniui, kartu egzistuoja ir aukštyn, ir žemyn. NOAA nacionalinė orų tarnyba

Kiekvienas, patyręs perkūniją, žino brandžią jos stadiją – laikotarpį, kai paviršiuje jaučiamas gūsingas vėjas ir gausūs krituliai. Tačiau gali būti nepažįstamas faktas, kad audros srautas yra pagrindinė šių dviejų klasikinių perkūnijos oro sąlygų priežastis.

Prisiminkite, kad kritulių kaupimasis debesies debesyje galiausiai sukuria srautą žemyn. Na, o srautui slenkant žemyn ir išeinant iš debesies pagrindo, krituliai išsiskiria. Jį lydi lietaus atvėsusio sauso oro antplūdis. Kai šis oras pasiekia Žemės paviršių, jis pasklinda prieš audros debesį – įvykį, žinomą kaip gūsių priekis . Dėl gūsių fronto, prasidėjus liūtims, dažnai jaučiamos vėsios, vėjuotos sąlygos.

Kai audros srautas kyla greta jos žemyn, audros debesis toliau didėja. Kartais nestabili sritis siekia iki pat dugno stratosfera . Kai aukštyn pakils į tokį aukštį, jos ima skleistis į šonus. Šis veiksmas sukuria būdingą priekalo viršūnę. (Kadangi priekalas yra labai aukštai atmosferoje, jį sudaro cirrus / ledo kristalai.)

Visą tą laiką vėsesnis, sausesnis (taigi ir sunkesnis) oras iš debesies išorės patenka į debesies aplinką tiesiog dėl jo augimo.

07 iš 07

3. Išsisklaidymo stadija

Išsisklaidančios perkūnijos schema – trečioji ir paskutinė jos stadija. NOAA nacionalinė orų tarnyba

Laikui bėgant, kai vėsesnis oras už debesų aplinkos vis labiau prasiskverbia į augantį audros debesį, audros srautas žemyn galiausiai aplenkia aukštyn. Nesant šilto, drėgno oro, kad išlaikytų savo struktūrą, audra ima silpti. Debesis pradeda prarasti ryškius, aiškus kontūrus ir atrodo labiau nuskuręs ir išsitepęs – tai ženklas, kad jis sensta.

Viso gyvavimo ciklo procesas trunka apie 30 minučių. Priklausomai nuo perkūnijos tipo, audra per ją gali prasiskverbti tik vieną kartą (viena ląstelė) arba kelis kartus (daugialąstelė). (Gūsų frontas dažnai skatina naujų perkūnijų augimą, nes jis yra kaimyninio drėgno, nestabilaus oro pakėlimo šaltinis.)