Životni ciklus grmljavinske oluje

Bez obzira jeste li gledatelj ili "privid", vjerojatno niste nikada pogriješili u prizoru ili zvukovima koji se približavaju oluja. I nije čudo zašto. Preko 40.000 se svakodnevno događa širom svijeta. Od toga, 10.000 se svakodnevno događa samo u Sjedinjenim Državama.

U proljetnim i ljetnim mjesecima čini se da se pojave grmljavinske oluje poput sata. Ali nemojte se zavaravati! Grmljavinske oluje mogu se pojaviti u svako doba godine i u svako doba dana (ne samo popodne ili večeri). Atmosferski uvjeti trebaju samo biti pravi.

Pa, koji su to uvjeti i kako dovode do razvoja oluje?

Da bi se oluja razvila, moraju postojati 3 atmosferska sastojka: podizanje, nestabilnost i vlaga.

Lift je odgovoran za pokretanje podizanja - migracije zraka prema gore u atmosferu - što je potrebno kako bi se stvorio grmljavinski oblak (kumulonimbus).

Podizanje se postiže na više načina, a najčešće se radi putem diferencijalno grijanje, ili konvekcija. Kako Sunce grije zemlju, zagrijani zrak na površini postaje manje gust i diže se. (Zamislite mjehuriće zraka koji se dižu s dna posude s kipućom vodom.)

Ostali mehanizmi za podizanje uključuju topao zrak koji nadvisuje hladnu frontu, hladan zrak koji podrezuje toplu prednju stranu (oba su poznata kao prednji lift), zrak se tjera prema gore uz obranu planine (poznato kao orografsko dizanje) i zraka koji se sastaje u središnjoj točki (poznatoj kao konvergencija.

Nakon pritiska prema gore, zraku treba nešto što će mu pomoći da nastavi s usponom. To "nešto" je nestabilnost.

Stabilnost atmosfere mjerilo je bujnog zraka. Ako je zrak nestabilan, to znači da je vrlo bujan i kad se jednom pokrene, slijedi to kretanje, umjesto da se vrati na svoje početno mjesto. Ako se nestabilna zračna masa gurne prema gore silom, ona će se nastaviti prema gore (ili ako je gurnuta prema dolje, nastavit će prema dolje).

Topli zrak se općenito smatra nestabilnim, jer bez obzira na silu ima tendenciju porasta (dok je hladni zrak gušći i tone).

Podizanje i nestabilnost dovode do porasta zraka, ali da bi se mogao stvoriti oblak, mora biti dovoljno vlage unutar zrak kondenzirati u kapljice vode kao ona se uspinje. Izvori vlage uključuju velika vodna tijela, poput oceana i jezera. Kao što temperature toplog zraka pomažu podizanju i nestabilnosti, topla voda pomaže distribuciji vlage. Imaju višu isparavanje količina, što znači da oni lakše ispuštaju vlagu u atmosferu nego hladnije vode.

U SAD-u Meksički zaljev i Atlantski ocean glavni su izvori vlage za podsticanje jakih oluja.

Da, to je to kumulus kao u kumulus za lijepo vrijeme. Grmljavinske oluje zapravo potječu od ove vrste neprolaznog oblaka.

Iako se u početku ovo može činiti kontradiktornim, uzmite u obzir i ovo: toplinska nestabilnost (koja pokreće razvoj grmljavinske oluje) je također sam proces kojim se formira kumulusni oblak. Dok Sunce zagrijava Zemljinu površinu, neka se područja zagrijavaju brže od drugih. Ti topliji džepovi zraka postaju manje gusti od okolnog zraka zbog čega se podižu, kondenziraju i stvaraju oblake. Međutim, u roku od nekoliko minuta od formiranja, ovi oblaci isparavaju u sušiji zrak u gornjoj atmosferi. Ako se to dogodi dovoljno dugo vremena, taj se zrak na kraju vlaži i od tog trenutka nastavlja rast oblaka umjesto da ga uguši.

Ovaj okomiti rast oblaka, nazvan an updraft, je ono što karakterizira kumulusnu fazu razvoja. Djeluje izgraditi Oluja. (Ako ste ikada pomno gledali oblak kumulusa, zapravo možete vidjeti da se to događa. (Oblak počinje izdići sve više i više na nebo.)

Za vrijeme kumulusnog stadija, normalan kumulusni oblak može narasti u kumulonimbus koji ima visinu od gotovo 20 000 stopa (6 km). Na ovoj visini oblak prelazi razinu zamrzavanja 0 ° C (32 ° F) i počinju se formirati oborine. Kako se oborine nakupljaju u oblaku, postaju preteške za podršku podizanja. Pada unutar oblaka, uzrokujući povlačenje zraka. To zauzvrat stvara regiju zraka usmjerenog prema dolje koji se naziva a downdraft.

Svi koji su doživjeli grmljavinsku oluju upoznati su s njezinim zrelim stadijem - razdobljem kada se na površini osjećaju puhajući vjetrovi i obilne padavine. Međutim, ono što možda nije poznato jest činjenica da je pad oluje glavni razlog ovih dvaju klasičnih grmljavinskih vremenskih uvjeta.

Podsjetimo da kako oborine nastaju u kumulonimbusnom oblaku, na kraju nastaje pad vlage. Pa, kako silazna osovina putuje prema dolje i izlazi iz baze oblaka, oborine se oslobađaju. Nalet kiše hlađenog suhog zraka prati ga. Kad ovaj zrak dospije na Zemljinu površinu, širi se ispred grmljavinskog oblaka - događaja poznatog kao gust prednji. Prolazni vjetar je razlog zašto se hladni, ugodni uvjeti često osjećaju na početku pljuskova.

Uz podizanje oluje koja se događa usporedo s njenim padom, rijeka olujni oblak nastavlja se povećavati. Ponekad nestabilna regija seže do dna stratosfera. Kad se podizači podignu na tu visinu, počinju se širiti u stranu. Ova radnja stvara karakteristični vrh nakovnja. (Budući da se nakovanj nalazi visoko u atmosferi, sastoji se od kružnih / ledenih kristala.)

Sve to vrijeme hladniji, sušniji (i samim tim teži) zrak izvan oblaka se unosi u oblak jednostavno samim činom njegovog rasta.

Vremenom, kako hladniji zrak izvan oblaka oblaka sve više prodire u rastući olujni oblak, silazak s oluje na kraju nadmaši svoj uspon. Bez opskrbe toplim, vlažnim zrakom za održavanje svoje strukture, oluja počinje slabiti. Oblak počinje gubiti svoje svijetle, svježe obrise i umjesto toga djeluje grubše i mrlje više - znak da se stara.

Proces punog životnog ciklusa traje oko 30 minuta. Ovisno o vrsti grmljavinske oluje, oluja može proći kroz nju samo jednom (pojedinačna ćelija) ili više puta (više ćelija). (Grozni front često pokreće rast novih grmljavinskih oluja, djelujući kao izvor dizala za susjedni vlažni, nestabilni zrak.)