Tordenvejr er et atmosfærisk fænomen. Tordenvejrs naturfænomen

Fordeling af lynudladninger over jordens overflade.

Samtidig er omkring halvandet tusinde tordenvejr aktive på Jorden, den gennemsnitlige intensitet af udladninger anslås til 46 lynnedslag i sekundet. Tordenvejr er ujævnt fordelt over planetens overflade. Der er cirka ti gange færre tordenvejr over havet end over kontinenterne. I tropiske og subtropisk zone(fra 30° nordlig breddegrad til 30° sydlig bredde) er omkring 78 % af alle lynudladninger koncentreret. Maksimal tordenvejrsaktivitet forekommer i Centralafrika. I polarområderne i Arktis og Antarktis og over polerne er der praktisk talt ingen tordenvejr. Intensiteten af tordenvejr følger solen, med maksimale tordenbyger om sommeren (på mellembreddegrader) og i dagtimerne om eftermiddagen. Det minimum af registrerede tordenvejr forekommer før solopgang. Tordenvejr er også påvirket geografiske træk terræn: stærke tordenvejrscentre findes i de bjergrige områder i Himalaya og Cordilleras.

Gennemsnitligt antal dage med tordenvejr i nogle byer i Rusland: Arkhangelsk - 16, Murmansk - 5, Skt. Petersborg - 18, Moskva - 27, Voronezh - 32, Rostov-on-Don - 27, Astrakhan - 15, Samara - 26 , Kazan - 23, Ekaterinburg - 26, Syktyvkar - 21, Orenburg - 22, Ufa - 29, Omsk - 26, Khanty-Mansiysk - 17, Tomsk - 23, Irkutsk - 15, Yakutsk - 14, Petropavlovsk-Kamchatsky - 20, Vladivostok - 9.

Stadier af udvikling af en tordensky

Stadier af udvikling af en tordensky.

De nødvendige betingelser for forekomsten af en tordensky er tilstedeværelsen af betingelser for udvikling af konvektion eller en anden mekanisme, der skaber opadgående strømme, en fugttilførsel tilstrækkelig til dannelsen af nedbør og tilstedeværelsen af en struktur, hvori nogle af skypartiklerne er placeret i flydende tilstand, og del - i is. Konvektion, der fører til udvikling af tordenvejr, forekommer i følgende tilfælde:

med ujævn opvarmning af jordlaget af luft over forskellige underliggende overflader. For eksempel over vandoverfladen og landjorden på grund af forskelle i temperaturen på vand og jord. Over større byer intensiteten af konvektion er meget højere end i de omkringliggende områder af byen.
når varm luft stiger op eller fortrænges af kold luft atmosfæriske fronter. Atmosfærisk konvektion ved atmosfæriske fronter er meget mere intens og hyppigere end under intramassekonvektion. Ofte udvikler frontal konvektion sig samtidig med nimbostratusskyer og tæppeudfældning, som maskerer de udviklende cumulonimbusskyer.
når luften stiger i bjergområder. Selv små stigninger i området fører til øget skydannelse (på grund af tvungen konvektion). Høje bjerge skabe særligt vanskelige betingelser for udvikling af konvektion og næsten altid øge dens frekvens og intensitet.

Alle tordenskyer, uanset deres type, udvikler sig gennem cumulus-skystadiet, det modne tordenskystadium og opbrudsstadiet.

Klassificering af tordenskyer

På et tidspunkt blev tordenvejr klassificeret efter, hvor de blev observeret - for eksempel lokaliserede, frontale eller orografiske. Det er nu mere almindeligt at klassificere tordenbyger efter tordenbygenes egenskaber, og disse karakteristika afhænger hovedsageligt af det meteorologiske miljø, hvor tordenvejret udvikler sig.
Hoved en nødvendig betingelse for dannelsen af tordenskyer er en tilstand af atmosfærisk ustabilitet, der danner opløb. Afhængigt af størrelsen og kraften af sådanne strømme dannes tordenskyer af forskellige typer.

Enkeltcellet sky

Livscyklus for en enkeltcellet sky.

Enkeltcellede cumulonimbus (Cb) skyer udvikles på dage med lav vind i et lavgradient trykfelt. De kaldes også intramasse eller lokale tordenvejr. De består af en konvektiv celle med en opadgående strømning i sin centrale del. De kan nå torden- og haglintensitet og hurtigt kollapse med nedbør. Dimensionerne af en sådan sky er: tværgående 5-20 km, lodret - 8-12 km, levetid er omkring 30 minutter, nogle gange op til 1 time. Der er ingen større vejrændringer efter et tordenvejr.
Et tordenvejr begynder med dannelsen af en godt vejr cumulussky (Cumulus humilis). Under gunstige forhold, opstået cumulus skyer vokser hurtigt både i lodret og vandret retning, mens de stigende strømme er placeret næsten i hele skyens volumen og stiger fra 5 m/s til 15-20 m/s. Nedløb er meget svage. Den omgivende luft trænger aktivt ind i skyen på grund af blanding ved grænsen og toppen af skyen. Skyen går ind i Cumulus mediocris-stadiet. De mindste vanddråber, der dannes som følge af kondens i en sådan sky, smelter sammen til større, som føres opad af kraftige opstigende strømme. Skyen er stadig homogen og består af vanddråber, der holdes af en opadgående strøm - ingen nedbør falder. I toppen af skyen, når vandpartikler kommer ind i området negative temperaturer dråberne begynder så småt at blive til iskrystaller. Skyen går ind i stadiet af en kraftig cumulussky (Cumulus congestus). Den blandede sammensætning af skyen fører til udvidelsen af skyelementer og skabelsen af betingelser for nedbør. Denne type sky kaldes en cumulonimbus (Cumulonimbus) eller cumulonimbus skaldet (Cumulonimbus calvus). Lodrette strømninger i det når 25 m/s, og topniveauet når en højde på 7-8 km
Fordampende nedbørspartikler afkøler den omgivende luft, hvilket fører til yderligere intensivering af nedløb. På modenhedsstadiet er både opadgående og nedadgående luftstrømme samtidig til stede i skyen.
Ved sammenbrudsstadiet i skyen dominerer nedadgående strømme, som gradvist dækker hele skyen.

Multicellet klynge tordenvejr

Skema af en flercellet tordenvejrstruktur.

Dette er den mest almindelige type tordenvejr forbundet med forstyrrelser i mesoskala (med en skala på 10 til 1000 km). En flercellet klynge består af en gruppe af tordenvejrsceller, der bevæger sig som en enkelt enhed, selvom hver celle i klyngen er på et andet stadie af tordenskyens udvikling. Modne tordenvejrsceller er normalt placeret i den centrale del af klyngen, og henfaldende celler er placeret på læsiden af klyngen. De har en tværgående størrelse på 20-40 km, deres toppe stiger ofte til tropopausen og trænger ind i stratosfæren. Multicellet klynge tordenvejr kan producere hagl, regnbyger og relativt svage squally vindstød. Hver individuel celle i en multicelleklynge forbliver moden i ca. 20 minutter; selve multicelleklyngen kan eksistere i flere timer. Denne type tordenvejr er normalt mere intens end en enkeltcellet tordenvejr, men meget svagere end en supercellet tordenvejr.

Flercellede lineære tordenvejr (squall lines)

Flercellede lineære tordenvejr er en linje af tordenvejr med en lang, veludviklet vindstødsfront i forkanten af fronten. Squall-linjen kan være kontinuerlig eller indeholde mellemrum. En nærgående multicellelinje fremstår som en mørk væg af skyer, der sædvanligvis dækker horisonten på den vestlige side (på den nordlige halvkugle). Stort antal Tætsiddende opadgående/faldende luftstrømme giver os mulighed for at kvalificere dette kompleks af tordenvejr som multi-celle, selvom dets tordenvejrs struktur adskiller sig skarpt fra en multi-cellet klynge tordenvejr. Squall linjer kan producere store hagl og intense regnskyl, men de er bedre kendt som systemer, der producerer kraftige downdrafts. En squall-linje ligner i egenskaber en koldfront, men er et lokalt resultat af tordenvejrsaktivitet. Ofte opstår der en bygelinje foran en koldfront. På radarbilleder ligner dette system et bueekko. Dette fænomen er typisk for Nordamerika, i Europa og Ruslands europæiske territorium observeres mindre hyppigt.

Supercell tordenvejr

Lodret og vandret struktur af en supercellesky.

En supercelle er den mest velorganiserede tordensky. Supercelleskyer er relativt sjældne, men udgør den største trussel mod menneskers sundhed og liv og deres ejendom. En supercellesky ligner en enkeltcellet sky, idet begge har den samme opstrømszone. Forskellen er, at cellens størrelse er enorm: en diameter på omkring 50 km, en højde på 10-15 km (ofte trænger den øvre grænse ind i stratosfæren) med en enkelt halvcirkelformet ambolt. Hastigheden af den opadgående strøm i en supercellesky er meget højere end i andre typer tordenskyer: op til 40 - 60 m/s. Det vigtigste træk, der adskiller en supercellesky fra andre typer skyer, er tilstedeværelsen af rotation. Et roterende optræk i en supercellesky (kaldet en mesocyklon i radarterminologi) skaber ekstrem vejrfænomener, såsom kæmpe hagl (mere end 5 cm i diameter), kraftig vind op til 40 m/s og stærke ødelæggende tornadoer. Miljøforhold er en vigtig faktor i dannelsen af en supercellesky. Der kræves en meget stærk konvektiv ustabilitet af luften. Lufttemperaturen nær jorden (før tordenvejret) skal være +27...+30 og derover, men den vigtigste nødvendige betingelse er en vind med variabel retning, der forårsager rotation. Sådanne forhold opnås med vindforskydning i den midterste troposfære. Nedbør dannet i opstrømningen føres langs det øverste niveau af skyen af en kraftig strøm ind i nedstrømszonen. Således er zonerne med stigende og faldende strømme adskilt i rummet, hvilket sikrer skyens liv i en lang periode. Der er normalt let regn i forkanten af en supercellesky. Kraftig nedbør forekommer nær opstrømszonen, og den kraftigste nedbør og store hagl forekommer nordøst for hovedopstrømszonen. Mest farlige forhold observeret tæt på hovedopstrømszonen (normalt flyttet til bagsiden af tordenvejret).

Fysiske egenskaber ved tordenskyer

Fly- og radarundersøgelser viser, at en enkelt tordenvejrscelle normalt når en højde på omkring 8-10 km og lever i omkring 30 minutter. Et isoleret tordenvejr består normalt af flere celler i forskellige udviklingsstadier og varer omkring en time. Store tordenvejr kan være titusinder af kilometer i diameter, deres top kan nå højder på over 18 km, og de kan vare i mange timer.

Opadgående og nedadgående strømme

Op- og nedløb i isolerede tordenvejr varierer typisk fra 0,5 til 2,5 km i diameter og 3 til 8 km i højden. Nogle gange kan diameteren af opstrømningen nå 4 km. Nær jordens overflade øges vandløb normalt i diameter, og deres hastighed falder sammenlignet med højere liggende vandløb. Den karakteristiske hastighed for opstrømningen ligger i området fra 5 til 10 m/s, og når 20 m/s ved toppen af store tordenvejr. Forskningsfly, der flyver gennem en tordensky i en højde af 10.000 m, registrerer opstrømshastigheder på over 30 m/s. De kraftigste opstrømninger observeres i organiserede tordenvejr.

Squalls

Før augustbygen 2010 i Gatchina

Nogle tordenvejr producerer intense nedtræk, der skaber vind på jordens overflade ødelæggende kraft. Afhængigt af deres størrelse kaldes sådanne downdrafts squalls eller microsqualls. En byge med en diameter på mere end 4 km kan skabe vinde på op til 60 m/s. Microsquals er mindre i størrelse, men skaber vindhastigheder på op til 75 m/s. Hvis der dannes et tordenvejr, der genererer sval, fra tilstrækkelig varm og fugtig luft, vil mikrosvalen blive ledsaget af intens nedbør. Men hvis der dannes et tordenvejr fra tør luft, kan nedbøren fordampe, når den falder (luftbårne nedbørsbånd eller virga), og mikrosvalen vil være tør. Nedløb er en alvorlig fare for fly, især under start eller landing, da de skaber vind tæt på jorden med kraftige pludselige ændringer i hastighed og retning.

Vertikal udvikling

Generelt vil en aktiv konvektiv sky stige, indtil den mister sin opdrift. Tabet af opdrift er forbundet med belastningen skabt af nedbør dannet i et skymiljø, eller blanding med den omgivende tørre kolde luft, eller en kombination af disse to processer. Skyvækst kan også stoppes af et blokerende inversionslag, det vil sige et lag, hvor lufttemperaturen stiger med højden. Typisk når tordenskyer højder på omkring 10 km, men når nogle gange højder på mere end 20 km. Når fugtindholdet og ustabiliteten i atmosfæren er høj, kan skyen med gunstige vinde vokse til tropopausen, det lag, der adskiller troposfæren fra stratosfæren. Tropopausen er karakteriseret ved en temperatur, der forbliver nogenlunde konstant med stigende højde og er kendt som et område med høj stabilitet. Så snart opstrømningen begynder at nærme sig stratosfæren, bliver luften i toppen af skyen ret hurtigt koldere og tungere end den omgivende luft, og toppens vækst stopper. Tropopausens højde afhænger af områdets breddegrad og årstiden. Det varierer fra 8 km i polarområderne til 18 km og højere nær ækvator.

Når en cumulus konvektiv sky når det blokerende lag af tropopause-inversionen, begynder den at sprede sig udad og danner "ambolten" karakteristisk for tordenskyer. Vinde, der blæser i ambolthøjde, har en tendens til at blæse skymateriale i vindens retning.

Turbulens

Et fly, der flyver gennem en tordensky (det er forbudt at flyve ind i cumulonimbus-skyer) støder normalt på et bump, der kaster flyet op, ned og til siderne under påvirkning af skyens turbulente strømme. Atmosfærisk turbulens skaber en følelse af ubehag for flyets besætning og passagerer og forårsager uønsket stress på flyet. Turbulens måles i forskellige enheder, men oftere defineres den i enheder af g - accelerationen af frit fald (1g = 9,8 m/s2). En byge på et g skaber turbulens, der er farlig for fly. På toppen af intense tordenvejr er der registreret lodrette accelerationer på op til tre g.

Bevægelse af tordenvejr

En tordenskys hastighed og bevægelse afhænger af jordens retning, primært af samspillet mellem skyens opadgående og nedadgående strømme med bæreluftstrømmene i de midterste lag af atmosfæren, hvori tordenvejret udvikler sig. Hastigheden af et isoleret tordenvejr er normalt omkring 20 km/t, men nogle tordenvejr bevæger sig meget hurtigere. I ekstreme situationer en tordensky kan bevæge sig med hastigheder på 65 - 80 km/t under passage af aktive koldfronter. I de fleste tordenvejr, når gamle tordenvejrsceller forsvinder, dukker nye tordenvejrsceller op i rækkefølge. I let vind kan en individuel celle rejse en meget kort afstand i løbet af sin levetid, mindre end to kilometer; Men i større tordenvejr udløses nye celler af nedstrømningen, der strømmer fra en moden celle, hvilket giver indtryk af hurtige bevægelser, der ikke altid falder sammen med vindens retning. I store flercellede tordenvejr er der et mønster, hvor en ny celle dannes til højre for luftstrømsretningen på den nordlige halvkugle og til venstre for luftstrømsretningen på den sydlige halvkugle.

Energi

Den energi, der driver et tordenvejr, kommer fra den latente varme, der frigives, når vanddamp kondenserer og danner skydråber. For hvert gram vand, der kondenserer i atmosfæren, frigives cirka 600 kalorier varme. Når vanddråber fryser i toppen af en sky, frigives yderligere 80 kalorier pr. gram. Frigivelse skjult termisk energi delvist konverteret til kinetisk energi opadgående strømning. Et groft skøn over den samlede tordenvejrsenergi kan laves ud fra samlet antal vand, der falder som nedbør fra en sky. Typisk energi er i størrelsesordenen 100 millioner kilowatt-timer, hvilket nogenlunde svarer til en 20 kiloton atomladning (selvom denne energi frigives over et meget større rumvolumen og over meget længere tid). Store flercellede tordenvejr kan have 10 og 100 gange mere energi.

Vejrfænomener under tordenvejr

Nedløb og bygefronter

Squall foran et kraftigt tordenvejr.

Nedløb i tordenvejr opstår i højder, hvor lufttemperaturen er lavere end temperaturen i det omgivende rum, og denne strømning bliver endnu koldere, når iskolde nedbørspartikler begynder at smelte i det, og skydråber fordamper. Luften i downdraft er ikke kun tættere end den omgivende luft, men den bærer også et vandret vinkelmomentum, der er forskelligt fra den omgivende luft. Opstår der en nedstrømning fx i 10 km højde, så vil den nå jordens overflade fra kl. vandret hastighed mærkbart højere end vindhastigheden ved jorden. Nær jorden føres denne luft frem før et tordenvejr med en hastighed, der er større end hele skyens bevægelseshastighed. Det er grunden til, at en observatør på jorden vil mærke, hvordan et tordenvejr nærmer sig gennem strømmen af kold luft, selv før tordenskyen er over hovedet. Nedløbet, der breder sig over jorden, danner en zone med en dybde på 500 meter til 2 km med en klar forskel mellem strømmens kolde luft og den varme. fugtig luft, hvoraf der dannes et tordenvejr. Passagen af en sådan bygefront bestemmes let af øget vind og et pludseligt temperaturfald. På fem minutter kan lufttemperaturen falde med 5°C eller mere. En squall danner en karakteristisk squall-port med en vandret akse, et kraftigt temperaturfald og en ændring i vindretningen.

I ekstreme tilfælde kan bygefronten, der skabes af nedstrømningen, nå hastigheder på over 50 m/s, hvilket forårsager ødelæggelse af hjem og afgrøder. Oftere opstår der kraftige byger, når en organiseret række af tordenvejr udvikler sig i høje vindforhold på mellemniveauer. Samtidig tror folk måske, at denne ødelæggelse var forårsaget af en tornado. Hvis der ikke er nogen vidner, der så den karakteristiske tragtformede sky af en tornado, så kan årsagen til ødelæggelsen bestemmes af arten af ødelæggelsen forårsaget af vinden. I tornadoer sker ødelæggelse i et cirkulært mønster, og en tordenbyge forårsaget af et nedløb forårsager ødelæggelse primært i én retning. Kold luft efterfølges normalt af regn. I nogle tilfælde regndråber helt fordampe i løbet af efteråret, hvilket resulterer i et tørt tordenvejr. I den modsatte situation, typisk for kraftige flercellede og supercellede tordenvejr, forekommer kraftig regn og hagl, der forårsager oversvømmelser.

Tornadoer

En tornado er en stærk, lille hvirvel under tordenskyer med en omtrent lodret, men ofte buet akse. Fra periferien til midten af tornadoen observeres et trykfald på 100-200 hPa. Vindhastigheden i tornadoer kan overstige 100 m/s, og kan teoretisk nå lydens hastighed. I Rusland forekommer tornadoer relativt sjældent, men forårsager enorme skader. Den højeste frekvens af tornadoer forekommer i den sydlige del af den europæiske del af Rusland.

Brusere

I små tordenvejr kan den fem-minutters top med intens nedbør overstige 120 mm/time, men al anden regn har en størrelsesorden lavere intensitet. Et gennemsnitligt tordenvejr producerer omkring 2.000 kubikmeter regn, men et stort tordenvejr kan producere ti gange så meget. Store organiserede tordenvejr forbundet med mesoskala konvektiv systemer, kan skabe fra 10 til 1000 millioner kubikmeter nedbør.

Elektrisk struktur af en tordensky

Struktur af ladninger i tordenskyer i forskellige regioner.

Fordelingen og bevægelsen af elektriske ladninger i og omkring en tordensky er en kompleks proces i konstant forandring. Ikke desto mindre er det muligt at præsentere et generaliseret billede af fordelingen af elektriske ladninger på skymodenhedsstadiet. Den dominerende positive dipolstruktur er, hvor den positive ladning er i toppen af skyen, og den negative ladning er under den i skyen. Ved bunden af skyen og under den er der en lavere positiv ladning. Atmosfæriske ioner, der bevæger sig under påvirkning af et elektrisk felt, danner skærmlag ved skyens grænser, og maskerer skyens elektriske struktur fra en ekstern observatør. Målinger viser, at i div geografiske forhold den vigtigste negative ladning af en tordensky er placeret i højder med omgivelsestemperaturer fra -5 til -17 °C. Jo højere hastigheden af den opadgående strømning i skyen er, jo højere højde er centrum af negativ ladning placeret. Rumladningstætheden ligger i området 1-10 C/km³. Der er en mærkbar andel af tordenvejr med en omvendt ladningsstruktur: - en negativ ladning i den øvre del af skyen og en positiv ladning i den indre del af skyen, samt en kompleks struktur med fire eller flere zoner med volumetriske ladninger af forskellige polariteter.

Elektrificeringsmekanisme

Mange mekanismer er blevet foreslået til at forklare dannelsen af den elektriske struktur af en tordensky, og det er stadig et område med aktiv forskning. Hovedhypotesen er baseret på det faktum, at hvis større og tungere skypartikler oplades overvejende negativt, og lettere fine partikler bærer en positiv ladning, så opstår den rumlige adskillelse af rumladninger på grund af, at store partikler falder med højere hastighed end små skykomponenter. Denne mekanisme er generelt i overensstemmelse med laboratorieforsøg, der viser stærk ladningsoverførsel, når iskorn (korn er porøse partikler lavet af frosne vanddråber) eller hagl interagerer med iskrystaller i nærvær af superafkølede vanddråber. Tegnet og størrelsen af den ladning, der overføres under kontakter, afhænger af temperaturen i den omgivende luft og vandindholdet i skyen, men også af størrelsen af iskrystallerne, kollisionshastigheden og andre faktorer. Virkningen af andre elektrificeringsmekanismer er også mulig. Når mængden af volumen akkumuleret i skyen elektrisk ladning bliver stor nok mellem opladede områder modsat fortegn, opstår der et lynudladning. En udledning kan også forekomme mellem en sky og jorden, en sky og den neutrale atmosfære eller en sky og ionosfæren. I et typisk tordenvejr er mellem to tredjedele og 100 procent af udledningerne intrasky-, intercloud- eller sky-til-luft-udledninger. Resten er sky-til-jord udledninger. I de seneste år Det blev klart, at lyn kunstigt kan initieres i en sky, som under normale forhold ikke udvikler sig til et tordenvejrsstadie. I skyer, der har elektrificerede zoner og skaber elektriske felter, lyn kan initieres af bjerge, højhuse, fly eller missiler, der befinder sig i et område med stærke elektriske felter.

Noter

Se også

Maj-juli i år er næsten større territorium Republikkerne er præget af kraftige regnskyl, tordenvejr og vindstød. Dette indikerer endnu en gang, at vi lever i en verden af naturlige, menneskeskabte, sociale og andre farer, der ofte truer vores sundhed og liv. Samtidig er naturfænomener uundgåelige, da de er forbundet med naturlige processer i geografisk ramme Jord.

Truslen fra naturlige fænomener mod menneskeliv afhænger af naturen af naturlige processer og menneskets beredskab til at sikre deres sikkerhed.

Et tordenvejr er en stormfuld storm med regn, torden og lyn. Det er altid ledsaget af torden og vindstød. Man kan som regel på forhånd se, at et tordenvejr er under opsejling: Solen er varm, fugt samler sig i luften, og den bliver stille og indelukket. En klynge af kraftige cumulonimbusskyer kan ses i horisonten. De nærmer sig hurtigt og indtager snart hele himlen, som begynder at ændre sig på en særlig måde, og endda et særligt lys før stormen mærkes. Vinden begynder at blæse i vindstød, ændrer brat retning og forstærkes derefter, rejser støvskyer, river blade af og knækker trægrene og kan rive hustage af. Så falder en mur af styrtregn fra oven fra en sky, der nærmer sig, nogle gange med hagl. Der høres lynglimt, øredøvende bulder af torden.

Et tordenvejr er primært farligt på grund af lynudladning. Et direkte hit fra det kan ende tragisk for en person. Lyn er en kæmpe gnist, der opstår mellem forskelligt ladede dele af tordenskyer. For mennesker udgør lynet kun en trussel, når det forbinder himmel og jord (vand). Farligt, når det bliver ramt af lynet høje temperaturer(op til 30.000°C), store værdier nuværende styrke. Lyn kan forårsage brand, beskadige elledninger og dræbe mennesker.

Samtidig opstår cirka 1.800 tordenvejr i jordens atmosfære, og omkring 100 lyn slår ned hvert sekund. Data fra de seneste år peger på, at der i gennemsnit dør omkring 3.000 mennesker af lynnedslag i verden hvert år, og der er kendte tilfælde af, at flere mennesker bliver dræbt på samme tid.

Lineær- og kuglelyn findes i naturen.

Lineært lyn på sletterne slår normalt fra en sky ned i jorden eller vandet. Mere farligt er udledninger, der hopper fra jorden til skyen. Dette sker på bjergtoppe, blotlagte klippeafsatser.

Hvis karakteren af lineært lyn er klar, og dets adfærd er forudsigelig, så er karakteren af kuglelyn stadig ikke fuldt ud forstået, og dets adfærd finder ikke altid en forklaring. Et sådant lyn dannes, når "kanalen" af almindeligt lyn bryder op i separate sektioner - "rosenkranser". Glødende kugler i blå, grønne, gule eller røde farver kan vare i flere sekunder og eksplodere ved kollision med en genstand.

Kuglelyn kan dukke op uventet overalt, selv indendørs. Der har været tilfælde, hvor det dukkede op fra et telefonrør, en elektrisk barbermaskine eller en stikkontakt. Det hævder øjenvidner kuglelyn kan trænge ind i rummet gennem smalle revner, rør og endda nøglehul. Dimensionerne af kuglelyn kan variere fra flere centimeter til flere meter. Normalt flyder eller ruller den let over jorden, nogle gange hopper den. Kuglelyn kan dukke op og forsvinde uden at forårsage skade på en person eller lokalitet. Eller det kan efterlade et hul i døren og lugten af ozon. Hun eksploderer ofte. Statistikker siger, at i 80% af tilfældene var eksplosionerne ikke farlige, alvorlige konsekvenser opstod i 10% af eksplosionerne.

Hvad skal man gøre, hvis et tordenvejr starter? Hvis hun finder dig på gaden, skal du søge tilflugt så hurtigt som muligt, helst i en holdbar bygning. Men selv indendørs anbefales det at holde sig væk fra vand - lad være med at vaske op eller gå i bad. Du bør ikke røre ved noget, der har kontakt med omverdenen: telefon, antenne, vandrør, radiatorer, vinduesrammer. Når et tordenvejr nærmer sig, bør du slukke for elektriske apparater, som du kan undvære.

Hvis et tordenvejr finder dig på et åbent sted, så husk: du kan ikke gå hurtigt, sprede dine ben bredt, løbe eller stå i fuld højde. Hvis behovet for at flytte stadig eksisterer, så skal dette gøres i små, hakkede trin. I elektrisk sikkerhedsteknik er der sådan noget som trinspænding - dette er den potentielle forskel (elektrisk spænding), der eksisterer mellem de punkter på jorden, som vi placerer vores fødder på. Når alt kommer til alt går strømmen fra et lynnedslag ikke bare ned i jorden - den spreder sig tilstrækkeligt over en stort område, og selv et par hundrede meter fra anslagspunktet kan den potentielle forskel mellem ben med vidt afstand blive livstruende. Vand leder strømmen perfekt, så lyn, der slår et par kilometer op eller ned ad floden, kan øjeblikkeligt nå en elsker af ekstreme fornøjelser. Hvis et tordenvejr finder dig i en vandmasse, skal du straks gå i land og bevæge dig væk fra vandet.

Prøv at finde et hul uden buske og træer. I skoven, stå under et lavt træ. Hvis der absolut ingen steder er at gemme sig, og det er umuligt at gå, så sæt dig på hug med hænderne mellem dine knæ og vent tålmodigt på, at stormen går over.

Skynd dig ikke for at forlade dit husly - når tordenvejret begynder at passere, er det himmelske optøjer lumsk. Eksperter anbefaler at vente omkring tyve minutter.

Husk også at holde dig væk fra elledninger og høje enkelttræer, især ege og poppel. Ifølge statistikker forekommer 54% af lynnedslagene i egetræer, 24 - i poppel, 10 - i gran, 6 - i fyrretræer, og de mindste - omkring 1% - i linde-, ahorn- og birketræer.

Hvis du mærker din hud kilde og dit hår rejser sig, skal du vide, at lynet vil slå ned i nærheden af dig. Smid dig uden tøven med ansigtet ned på jorden - det vil mindske risikoen for dit nederlag.

Hvis du bliver fanget i et tordenvejr, mens du kører på cykel eller motorcykel, skal du stoppe med at bevæge dig, lade det stå og vente cirka 30 meter væk fra tordenvejret.

Hvis du kører bil, så bliv i den. Luk vinduerne, sænk bilantennen og stop.

Under et tordenvejr skal du ikke løbe, ikke bruge en paraply og straks slukke mobiltelefon(der var tilfælde, hvor indgående opkald var forårsaget af lyn).

Når du støder på kuglelyn, skal du forblive rolig og ikke bevæge dig. Gå ikke hen til hende, rør hende ikke med noget, løb ikke væk fra hende.

Hvis du ser nogen, der er ramt af lynet, skal du ikke være bange for at røre ved dem. Sigtelsen forbliver ikke i offerets krop. Han skal straks kontrollere sin puls og vejrtrækning, og også tage alle forholdsregler for at genoprette aktiviteten i hjertet og lungerne. Mund-til-mund kunstigt åndedræt hjælper.

Videnskab og praksis har tilbagevist den almindeligt accepterede opfattelse, at et lynnedslag bestemt er fatalt. Tværtimod overlever 80 % af ofrene. Men det betyder ikke, at du skal være skødesløs. Som de siger, beskytter Gud dem, der er forsigtige. Følg ovenstående regler og alt vil være i orden.

Lyubov Anufrieva, chefspecialist for nødforebyggelsesafdelingen i nødsituationsafdelingen i Nordkasakhstan-regionen

Bestil løsningsbogen og den kommer snart på hjemmesiden

Positive aspekter ved at deltage i skoleolympiader
Facilitering af optagelse på universitetet. Du kan give dit barn det endelige mål for alt pædagogisk proces, og derved overbevise ham om behovet for gode studier. Forældre fortæller ofte deres børn, at hvis de ikke studerer godt, vil de ikke være i stand til at erhverve sig godt fag i fremtiden, og vil gå til vinduesviskere.
Egenskaber ved skolebørns ernæring
Måltider i skolen skal være godt organiseret. Eleven skal sørges for frokost og varm morgenmad i kantinen. Intervallet mellem første og andet måltid bør ikke overstige fire timer. Den bedste mulighed bør være, at barnet spiser morgenmad derhjemme i skolen, han spiser en anden morgenmad
Børns aggression i skolen og vanskeligheder i læreprocessen
Der er etableret en vis sammenhæng mellem børns aggression og vanskeligheder i læringsprocessen. Hver elev vil gerne have mange venner i skolen, have gode faglige præstationer og gode karakterer. Når et barn undlader at gøre dette, gør det aggressive ting. Enhver adfærd er rettet mod noget og har en betydning.
Rådgivning fra psykologer til forældre
I enhver olympiad og alle slags konkurrencer udtrykker et barn først og fremmest sig selv og realiserer sig selv. Forældre bør bestemt støtte deres barn, hvis han brænder for intellektuelle konkurrencer. Det er vigtigt for et barn at genkende sig selv som en del af et samfund af intellektuelle, hvor konkurrencestemninger hersker, og barnet sammenligner sine præstationer
Et barn nægter at spise i skolens cafeteria
Et kræsent barn kan ikke lide skolemad. Ofte er dette den mest almindelige årsag til, at et skolebarn nægter at spise. Det hele sker, fordi menuen på skolen ikke tager højde for hvert enkelt barns smagsbehov. I skolen vil ingen udelukke noget produkt fra et enkelt barns kost for at
Hvordan har forældre det med skolen?
For at forstå, hvordan forældre har det med skolen, er det vigtigt først at karakterisere moderne forældre, hvis alderskategori er meget forskelligartet. På trods af dette er de fleste af dem forældre, der tilhører generationen af halvfemserne, som er anderledes hård tid for hele befolkningen.
Skoleuniform
De første skolesamlinger forbliver for evigt i hver enkelts hukommelse. Forældre begynder at købe alt det nødvendige kontor, med start i august. Skolens vigtigste egenskab er elevuniformen. Outfittet skal være nøje udvalgt, så førsteklasseren føler sig tryg. Indledning skoleuniform er berettiget af mange årsager.

Kære skolebørn og elever!

Allerede nu på siden kan du bruge mere end 20.000 abstracts, rapporter, snydeark, kurser og afhandlinger. Send os dine nye værker, og vi vil helt sikkert udgive dem. Lad os fortsætte med at skabe vores samling af essays sammen!!!

Du accepterer at indsende dit abstrakt (diplom, kursus arbejde osv.?

Tak for dit bidrag til indsamlingen!

Naturfænomen tordenvejr

Tilføjet dato: september 2011

Alle burde vide dette.

Storm- det er naturligt fysiske fænomen, ledsaget af lyn og torden, kraftige vindstød, nedbør, nogle gange hagl og byge. Et tordenvejr opstår i kraftige cumulonimbusskyer. Der er frontale tordenvejr (under passagen af en varm eller kold front) og interne massive tordenvejr (som følge af lokal opvarmning af luften). Normalt forekommer et tordenvejr i den varme årstid, sjældent om vinteren. Det sker oftest mellem klokken 15 og 18, selvom det kan begynde om morgenen. Gennemsnitlig varighed ca. 2 timer, maksimalt 18-19 timer.

Storm.

Lyn er en gnistutladning af en elektrostatisk ladning af en cumulussky, ledsaget af et blændende glimt og en skarp lyd (torden).

Lyn opstår som følge af etableringen af en elektrisk potentialforskel (nogle gange op til flere millioner volt) mellem forskellige dele skyer, mellem to skyer eller mellem en sky og jorden. Lynets længde afhænger af skyernes højde og varierer fra 2-50 km. Strømstyrken i lyn når op på 200.000 ampere. Temperaturen i lynkanalen kan være 30.000 grader.

Når det bliver ramt af lynet, flækker et træ og kan endda gå i brand. Spaltning af træ opstår på grund af en intern eksplosion på grund af den øjeblikkelige dannelse af damp fra vand i træet.

Et direkte lynnedslag for en person slutter normalt fatal. Hvert år dør omkring 3.000 mennesker af lyn rundt om i verden.

Statisk elektricitetsudladning følger normalt stien med mindst elektrisk modstand. Da der er mindre afstand mellem det højeste objekt, blandt lignende, og en cumulussky, betyder det mindre elektrisk modstand. Som følge heraf vil lynet ramme det højeste (og smalleste) objekt først (mast, træ, højhuse, elledningsstøtte osv.).

Lyn forårsager brand og tab af menneskeliv. I Europa dør omkring 40 mennesker af dem hvert år, i Amerika er dette tal 200-230 mennesker.

I 1962 brød det engelske skib Arugarri i brand efter et lynnedslag og sank med alle folk om bord. I 1963 førte et lynnedslag mod et amerikansk Boeing 707-fly til en brand om bord, flyet styrtede ned og alle passagerer og besætningsmedlemmers død.

Torden.

Torden- et lydfænomen i atmosfæren, der ledsager et lynudladning. Torden er vibrationer af luft under påvirkning af en kraftig stigning i lufttrykket langs lynets vej på grund af dens opvarmning til cirka 30.000 ° C. Tordenskrald opstår på grund af, at lynet har en betydelig længde, og lyden fra dets forskellige dele ikke når observatørens øre samtidig, derudover bidrager refleksionen af lyd til, at der opstår tordenskrald, og også fordi, pga. brydning bevæger lydbølgen sig ad forskellige veje og kommer med forskellige forsinkelser. Volumen af torden kan nå 120 decibel.

Ved at måle tidsintervallet mellem et lynglimt og et tordenklap kan du bestemme afstanden, hvor tordenvejret befinder sig. Da lysets hastighed er meget høj sammenlignet med lydens hastighed, kan den negligeres, idet man kun tager højde for lydens hastighed, som er cirka 340 meter i sekundet. Ved således at gange tiden mellem et lyn og et tordenklap i sekunder med denne værdi, kan man bedømme nærheden af et tordenvejr, om tordenvejret nærmer sig observatøren (intervallet mellem lyn og torden er reduceret) eller bevæger sig væk (intervallet er stigende). Typisk kan torden høres i en afstand på op til 15-20 kilometer, så hvis en observatør ser lyn, men ikke hører torden, så er tordenvejret mindst 20 kilometer væk.

Under et tordenvejr eller efter det slutter, kan der opstå et yderst sjældent atmosfærisk fænomen - kuglelyn. Kuglelyn er en blå, grøn, gul eller rød lysende kugle op til tyve centimeter i diameter, der langsomt flyder med en luftstrøm. Det opstår normalt under et tordenvejr eller efter et tordenvejr.

Arten af forekomsten af dette fænomen er praktisk talt ikke undersøgt. Kuglelynets "levetid" er fra flere sekunder til flere minutter, hvorefter det forsvinder sporløst eller eksploderer, hvilket kan føre til brand eller endda død.

Et af de tragiske tilfælde af russisk videnskab er forbundet med netop dette udseende af kuglelyn. For at studere atmosfærisk elektricitet udstyrede M.V. Lomonosov og professor Richman specielle "tordenmaskiner" i deres lejligheder, som var forbundet med kæder til høje pæle placeret på tagene.

I 1753, under et tordenvejr over St. Petersborg, dukkede der pludselig blåligt kuglelyn op fra en jernstang i Richmans lejlighed, og videnskabsmanden døde - "han blev dræbt af torden", som de sagde på akademiet.

Hvorfor blinker torden og lyn under et tordenvejr? I dag kender selv et skolebarn svaret på dette tilsyneladende simple spørgsmål. Elektriske ladninger ophobes i skyerne, hvilket fører til en gigantisk elektrisk gnist - lyn. Luften på det sted, hvor den passerer, bliver meget varm og udvider sig – vi hører torden. Det vil sige, at torden og lyn er manifestationer af atmosfærisk elektricitet. Men spørgsmålet opstår: hvor kommer det fra, og endda i så store mængder?

Tag et kig på lynfrekvenskortet her forskellige steder Jorden kompileret ud fra satellitdata. Det er umuligt ikke at bemærke, at langt de fleste lyn ikke blinker over vores planets vandoverflade, men over kontinenterne. Desuden forekommer det meste lyn i troperne. Som følge heraf sker dannelsen af tordenskyer særligt intensivt over kontinenter på tropiske breddegrader, hvor luften nær jordoverfladen (i modsætning til luften over vandoverfladen) altid varmes kraftigt op og har en tendens til at stige opad.

Nogle steder (normalt på bakkernes skråninger) dannes en opadgående strøm af varm luft. Den trækker fugtig luft ind fra et stort område af jordens overflade og transporterer den opad. Dette skaber "lodret udvikling" cumulusskyer, som snart vil blive til tordenskyer (se venstre billede). Hvis luftens fugtindhold er højt, og der er gunstige forhold, vokser skyen i lodret og vandret retning. Når dens top når høje lag af atmosfæren med en negativ temperatur, begynder dannelsen af større og tungere iskrystaller fra små dråber vanddamp. De begynder at falde ned inde i skyen. I dette øjeblik bliver bunden af skyen mørkere og får en mørk "bly" nuance (se højre billede).
Ikke kun i troperne, men også på andre breddegrader, dannes sådanne skyer også, hvis størrelse kan nå flere kilometer. Falder ind i en sky, bliver dråber af vand eller iskrystaller elektrificerede, når de kolliderer med luftmolekyler og andre mikroskopiske partikler. Som følge heraf får dråber eller isstykker en negativ ladning og overfører den til den nederste del af skyen, som dermed bliver til en elektrisk ladet (tordenvejr) sky.
Da den nederste del af skyen viser sig at være negativt ladet, og den øverste del er positivt ladet, tiltrækker disse ladninger hinanden. Derfor holdes dråber eller isstykker indtil videre af elektrisk tiltrækning inde i skyen, i dens nederste del. Den store negative ladning, der er akkumuleret i bunden af skyen ved induktion, tiltrækker dog den positive ladning i jordens overfladelag. Som følge heraf opstår der en enorm spænding mellem skyen og jorden - titusinder og hundreder af millioner volt. Det elektriske felt bliver så stærkt, at der opstår en elektrisk udladning gennem luften i form af en enorm gnist, nogle gange flere kilometer lang. Det her er lyn.

Lyn bærer en negativ ladning til Jorden og oplader den igen og igen. Men som videnskabsmænd har fundet, er den elektriske ladning af Jorden som helhed lille og beløber sig til omkring 500.000 coulombs (dette er omtrent det samme som to bilbatterier). Hvor forsvinder den enorme negative ladning, der overføres af lynet til Jordens overflade? Der opstår trods alt omkring 50 lyn hvert sekund på hele vores planet!
Faktum er, at der over 100 km fra Jordens overflade er et lag af atmosfæren kaldet "ionosfæren". Det repræsenterer en sparsom atmosfærisk luft, som indeholder både elektrisk neutrale molekyler og ladede partikler: ioner og elektroner. Deres koncentration kan nå titusinder og hundredtusinder pr. kubikcentimeter luft. Ionosfæren eksisterer, fordi Solen konstant udsender strømme af ladede partikler, ultraviolet og røntgenstråling, som "slår" elektroner ud fra molekyler og danner mange ioner.
I klart vejr, dag og nat, udlades jorden gradvist: mellem ionosfæren og jordens overflade er der en konstant strøm af en svag volumetrisk strøm, der trænger ind i atmosfæren. Selvom vi er vant til at betragte luft som en isolator, indeholder den ikke desto mindre en lille andel af ioner, der tillader denne strøm at eksistere i hele atmosfærens rumfang. Den overfører langsomt men sikkert en negativ ladning fra jordens overflade til en højde, så hele planetens samlede ladning bevares.
Som du kan se, dannes tordenvejr på grund af komplekse atmosfæriske fænomener på planetarisk skala.

Storm - et atmosfærisk fænomen, hvor inden for skyer eller mellem en sky og jordens overflade Elektriske udladninger opstår - lyn, ledsaget af torden. Typisk dannes et tordenvejr i kraftige cumulonimbusskyer og er forbundet med kraftig regn, hagl og kraftig vind.

Tordenvejr er et af de farligste naturfænomener for mennesker: i forhold til antallet af registrerede dødsfald er det kun oversvømmelser, der fører til større menneskelige tab.

Storm

Samtidig er der omkring halvandet tusinde tordenvejr på Jorden, den gennemsnitlige intensitet af udladninger anslås til 100 lynnedslag i sekundet. Tordenvejr er ujævnt fordelt over planetens overflade.

Fordeling af lynudladninger over jordens overflade

Der er cirka ti gange færre tordenvejr over havet end over kontinenterne. I tropiske og ækvatorial zone(fra 30° nordlig bredde til 30° sydlig bredde) er omkring 78 % af alle lynudladninger koncentreret. Maksimal tordenvejrsaktivitet forekommer i Centralafrika. I polarområderne i Arktis og Antarktis og over polerne er der praktisk talt ingen tordenvejr. Intensiteten af tordenvejr følger solen, med maksimale tordenbyger om sommeren (på mellembreddegrader) og i dagtimerne om eftermiddagen. Det minimum af registrerede tordenvejr forekommer før solopgang. Tordenvejr er også påvirket af geografiske træk ved området: stærke tordenvejrscentre er placeret i de bjergrige områder i Himalaya og Cordilleras.

Stadier af udvikling af en tordensky

De nødvendige betingelser for fremkomsten af en tordensky er tilstedeværelsen af betingelser for udvikling af konvektion eller en anden mekanisme, der skaber opadgående strømme af en tilførsel af fugt tilstrækkelig til dannelsen af nedbør, og tilstedeværelsen af en struktur, hvor noget af skyen partikler er i flydende tilstand, og nogle er i iskold tilstand. Konvektion, der fører til udvikling af tordenvejr, forekommer i følgende tilfælde:

Når overfladelaget af luft er ujævnt opvarmet over forskellige underliggende overflader. For eksempel over vandoverfladen og landjorden på grund af forskelle i temperaturen på vand og jord. Over store byer er konvektionsintensiteten meget højere end i nærheden af byen.

Når varm luft stiger op eller fortrænges af kold luft på atmosfæriske fronter. Atmosfærisk konvektion ved atmosfæriske fronter er meget mere intens og hyppigere end under intramassekonvektion. Ofte udvikler frontal konvektion sig samtidig med nimbostratusskyer og tæppeudfældning, som maskerer de udviklende cumulonimbusskyer.

Når luften stiger i bjergområder. Selv små stigninger i området fører til øget skydannelse (på grund af tvungen konvektion). Høje bjerge skaber særligt vanskelige betingelser for udvikling af konvektion og øger næsten altid dens frekvens og intensitet.

Alle tordenskyer, uanset deres type, udvikler sig gennem cumulus-skystadiet, det modne tordenskystadium og opbrudsstadiet.

Klassificering af tordenskyer

På et tidspunkt blev tordenvejr klassificeret efter, hvor de blev observeret, såsom lokaliserede, frontale eller orografiske. Det er nu mere almindeligt at klassificere tordenbyger efter tordenbygenes egenskaber, og disse karakteristika afhænger hovedsageligt af det meteorologiske miljø, hvor tordenvejret udvikler sig.

Den vigtigste nødvendige betingelse for dannelsen af tordenskyer er tilstanden af ustabilitet i atmosfæren, som danner updrafts. Afhængigt af størrelsen og kraften af sådanne strømme dannes tordenskyer af forskellige typer.

Enkeltcellet sky

Encellede cumulonimbusskyer udvikler sig på dage med lav vind i et lavgradient trykfelt. De kaldes også intra-masse eller lokale tordenvejr. De består af en konvektiv celle med en opadgående strømning i sin centrale del. De kan nå torden- og haglintensitet og hurtigt kollapse med nedbør. Dimensionerne af en sådan sky er: tværgående - 5-20 km, lodret - 8-12 km, levetid - omkring 30 minutter, nogle gange op til 1 time. Der er ingen større vejrændringer efter et tordenvejr.

Livscyklus for en enkeltcellet sky

Et tordenvejr begynder med dannelsen af en godt vejr cumulussky (Cumulus humilis). Under gunstige forhold vokser de resulterende cumulusskyer hurtigt både i lodret og vandret retning, mens de opadgående strømme er placeret næsten i hele skyens volumen og stiger fra 5 m/s til 15-20 m/s. Nedløb er meget svage. Den omgivende luft trænger aktivt ind i skyen på grund af blanding ved grænsen og toppen af skyen. Skyen går ind i Cumulus mediocris-stadiet. De mindste vanddråber, der dannes som følge af kondens i en sådan sky, smelter sammen til større, som føres opad af kraftige opstigende strømme. Skyen er stadig homogen og består af vanddråber, der holdes af en opadgående strøm - ingen nedbør falder. På toppen af skyen, når vandpartikler kommer ind i zonen med negative temperaturer, begynder dråberne gradvist at blive til iskrystaller. Skyen går ind i stadiet af en kraftig cumulussky (Cumulus congestus). Den blandede sammensætning af skyen fører til udvidelsen af skyelementer og skabelsen af betingelser for nedbør. Denne type sky kaldes en cumulonimbus (Cumulonimbus) eller cumulonimbus skaldet (Cumulonimbus calvus). Lodrette strømme i det når 25 m/s, og topniveauet når en højde på 7-8 km.

Fordampende nedbørspartikler afkøler den omgivende luft, hvilket fører til yderligere intensivering af nedløb. På modenhedsstadiet er både opadgående og nedadgående luftstrømme samtidig til stede i skyen.

Ved sammenbrudsstadiet i skyen dominerer nedadgående strømme, som gradvist dækker hele skyen.

Multicellet klynge tordenvejr

Diagram af en flercellet tordenvejrstruktur

Flercellede lineære tordenvejr (squall lines)

Flercellede lineære tordenvejr er en linje af tordenvejr med en lang, veludviklet vindstødsfront i forkanten af fronten. Squall-linjen kan være kontinuerlig eller indeholde mellemrum. En nærgående multicellelinje fremstår som en mørk væg af skyer, der sædvanligvis dækker horisonten på den vestlige side (på den nordlige halvkugle). Et stort antal tætsiddende opstigende/faldende luftstrømme giver os mulighed for at kvalificere dette kompleks af tordenvejr som flercellet, selvom dets tordenvejrs struktur adskiller sig skarpt fra en flercellet klynge tordenvejr. Squall linjer kan producere store hagl og intense regnskyl, men de er bedre kendt som systemer, der producerer kraftige downdrafts. En squall-linje ligner i egenskaber en koldfront, men er et lokalt resultat af tordenvejrsaktivitet. Ofte opstår der en bygelinje foran en koldfront. På radarbilleder ligner dette system et bueekko. Dette fænomen er typisk for Nordamerika i Europa og det europæiske territorium i Rusland, det observeres mindre hyppigt.

Supercell tordenvejr

Lodret og vandret struktur af en supercellesky

En supercelle er den mest velorganiserede tordensky. Supercelleskyer er relativt sjældne, men udgør den største trussel mod menneskers sundhed og liv og deres ejendom. En supercellesky ligner en enkeltcellet sky, idet begge har den samme opstrømszone. Forskellen er, at cellens størrelse er enorm: diameteren er omkring 50 km, højden er 10-15 km (den øvre grænse trænger ofte ind i stratosfæren) med en enkelt halvcirkelformet ambolt. Hastigheden af den opadgående strøm i en supercellesky er meget højere end i andre typer tordenskyer: op til 40-60 m/s. Det vigtigste træk, der adskiller en supercellesky fra andre typer skyer, er tilstedeværelsen af rotation. Roterende updraft i en supercellesky (kaldet i radarterminologi mesocyklon), skaber ekstreme vejrbegivenheder såsom en kæmpe hagl(mere end 5 cm i diameter), kraftig vind op til 40 m/s og stærke ødelæggende tornadoer. Miljøforhold er en vigtig faktor i dannelsen af en supercellesky. Der kræves en meget stærk konvektiv ustabilitet af luften. Lufttemperaturen nær jorden (før tordenvejret) skal være +27...+30 og derover, men den vigtigste nødvendige betingelse er en vind med variabel retning, der forårsager rotation. Sådanne forhold opnås med vindforskydning i den midterste troposfære. Nedbør dannet i opstrømningen føres langs det øverste niveau af skyen af en kraftig strøm ind i nedstrømszonen. Således er zonerne med stigende og faldende strømme adskilt i rummet, hvilket sikrer skyens liv i en lang periode. Der er normalt let regn i forkanten af en supercellesky. Kraftig nedbør forekommer nær opstrømszonen, og den kraftigste nedbør og store hagl forekommer nordøst for hovedopstrømszonen. De farligste forhold findes tæt på hovedopstrømszonen (normalt mod bagenden af stormen).

Supercelle (engelsk) super Og celle- celle) er en type tordenvejr karakteriseret ved tilstedeværelsen af en mesocyklon - en dyb, stærkt roterende opstrøm. Af denne grund kaldes sådanne storme nogle gange roterende tordenvejr. Af de fire typer tordenvejr ifølge vestlige klassifikationer (supersalg, squalline, multisell og singlesell) er superceller de mindst almindelige og kan udgøre den største fare. Superceller er ofte isoleret fra andre tordenvejr og kan have et frontspænd på op til 32 kilometer.

Supercelle ved solnedgang

Superceller er ofte opdelt i tre typer: klassiske; med lav nedbør (LP); og med højt niveau nedbør (HP). LP-type superceller dannes normalt i flere tørt klima, såsom i de høje bjergdale i USA, og superceller af HP-typen er mere typiske i mere fugtigt klima. Superceller kan observeres overalt globus, hvis egnet til deres dannelse opstår der vejrforhold, men de er mest almindelige i Great Plains-regionen i USA - i et område kendt som Tornado Valley. De kan også observeres på sletterne i Argentina, Uruguay og det sydlige Brasilien.

Fysiske egenskaber ved tordenskyer

Fly- og radarundersøgelser viser, at en enkelt tordenvejrscelle normalt når en højde på omkring 8-10 km og varer omkring 30 minutter. Et isoleret tordenvejr består normalt af flere celler i forskellige udviklingsstadier og varer omkring en time. Store tordenvejr kan være titusinder af kilometer i diameter, deres top kan nå højder på over 18 km, og de kan vare i mange timer.

Opadgående og nedadgående strømme

Op- og nedløb i isolerede tordenvejr varierer typisk fra 0,5 til 2,5 km i diameter og 3 til 8 km i højden. Nogle gange kan diameteren af opstrømningen nå 4 km. Nær jordens overflade øges vandløb normalt i diameter, og deres hastighed falder sammenlignet med højere liggende vandløb. Den karakteristiske hastighed for opstrømningen ligger i området fra 5 til 10 m/s og når 20 m/s ved toppen af store tordenvejr. Forskningsfly, der flyver gennem en tordensky i en højde af 10.000 m, registrerer opstrømshastigheder på over 30 m/s. De kraftigste opstrømninger observeres i organiserede tordenvejr.

Squalls

Før augustbygen 2010 i Gatchina

I nogle tordenvejr opstår der intense nedtræk af luft, hvilket skaber vinde af ødelæggende kraft på jordens overflade. Afhængigt af deres størrelse kaldes sådanne downdrafts byger eller mikrosqualls. En byge med en diameter på mere end 4 km kan skabe vinde på op til 60 m/s. Microsquals er mindre i størrelse, men skaber vindhastigheder på op til 75 m/s. Hvis der dannes et tordenvejr, der genererer sval, fra tilstrækkelig varm og fugtig luft, vil mikrosvalen blive ledsaget af intens nedbør. Men hvis der dannes et tordenvejr fra tør luft, kan nedbøren fordampe, når den falder (luftbårne nedbørsstriber eller virga), og mikrosvalen vil være tør. Nedløb er en alvorlig fare for fly, især under start eller landing, da de skaber vind tæt på jorden med kraftige pludselige ændringer i hastighed og retning.

Vertikal udvikling

Turbulens

Et fly, der flyver gennem en tordensky (det er forbudt at flyve ind i cumulonimbusskyer) støder normalt på et bump, der kaster flyet op, ned og til siderne under påvirkning af skyens turbulente strømme. Atmosfærisk turbulens skaber en følelse af ubehag for flyets besætning og passagerer og forårsager uønsket stress på flyet. Turbulens måles i forskellige enheder, men oftere defineres den i enheder af g - accelerationen af frit fald (1g = 9,8 m/s2). En byge på et g skaber turbulens, der er farlig for fly. På toppen af intense tordenvejr er der registreret lodrette accelerationer på op til tre g.

Bevægelse af tordenvejr

En tordenskys hastighed og bevægelse afhænger af jordens retning, primært af samspillet mellem skyens opadgående og nedadgående strømme med bæreluftstrømmene i de midterste lag af atmosfæren, hvori tordenvejret udvikler sig. Hastigheden af et isoleret tordenvejr er normalt omkring 20 km/t, men nogle tordenvejr bevæger sig meget hurtigere. I ekstreme situationer kan en tordensky bevæge sig med hastigheder på 65-80 km/t under passage af aktive koldfronter. I de fleste tordenvejr, når gamle tordenvejrsceller forsvinder, dukker nye tordenvejrsceller op i rækkefølge. I let vind kan en individuel celle rejse en meget kort afstand i løbet af sin levetid, mindre end to kilometer; Men i større tordenvejr udløses nye celler af nedstrømningen, der strømmer fra en moden celle, hvilket giver indtryk af hurtige bevægelser, der ikke altid falder sammen med vindens retning. I store flercellede tordenvejr er der et mønster, hvor en ny celle dannes til højre for luftstrømsretningen på den nordlige halvkugle og til venstre for luftstrømsretningen på den sydlige halvkugle.

Energi

Den energi, der driver et tordenvejr, kommer fra den latente varme, der frigives, når vanddamp kondenserer og danner skydråber. For hvert gram vand, der kondenserer i atmosfæren, frigives cirka 600 kalorier varme. Når vanddråber fryser i toppen af en sky, frigives yderligere 80 kalorier pr. gram. Den frigivne latente termiske energi omdannes delvist til kinetisk energi af den opadgående strøm. Et groft skøn over den samlede energi af et tordenvejr kan laves ud fra den samlede mængde vand, der faldt som nedbør fra skyen. Typisk energi er i størrelsesordenen 100 millioner kilowatt-timer, hvilket nogenlunde svarer til en 20 kiloton atomladning (selvom denne energi frigives over et meget større rumvolumen og over meget længere tid). Store flercellede tordenvejr kan have 10 og 100 gange mere energi.

Nedløb og bygefronter

Squall foran et kraftigt tordenvejr

Nedløb i tordenvejr opstår i højder, hvor lufttemperaturen er lavere end temperaturen i det omkringliggende område, og denne nedstrømning bliver endnu koldere, når det begynder at smelte iskolde nedbørspartikler og fordampe skydråber. Luften i downdraft er ikke kun tættere end den omgivende luft, men den bærer også et vandret vinkelmomentum, der er forskelligt fra den omgivende luft. Hvis der for eksempel opstår et nedtræk i en højde af 10 km, så vil det nå jordens overflade med en vandret hastighed mærkbart større end vindhastigheden ved jorden. Nær jorden føres denne luft frem før et tordenvejr med en hastighed, der er større end hele skyens bevægelseshastighed. Det er grunden til, at en observatør på jorden vil mærke, hvordan et tordenvejr nærmer sig gennem strømmen af kold luft, selv før tordenskyen er over hovedet. Nedstrømningen, der spreder sig over jorden, skaber en zone, der varierer i dybden fra 500 meter til 2 km med en tydelig forskel mellem strømmens kolde luft og den varme, fugtige luft, hvorfra et tordenvejr dannes. Passagen af en sådan bygefront bestemmes let af øget vind og et pludseligt temperaturfald. På fem minutter kan lufttemperaturen falde med 5°C eller mere. En squall danner en karakteristisk squall-port med en vandret akse, et kraftigt temperaturfald og en ændring i vindretningen.

I ekstreme tilfælde kan bygefronten, der skabes af nedstrømningen, nå hastigheder på over 50 m/s, hvilket forårsager ødelæggelse af hjem og afgrøder. Oftere opstår der kraftige byger, når en organiseret række af tordenvejr udvikler sig i høje vindforhold på mellemniveauer. Samtidig tror folk måske, at denne ødelæggelse var forårsaget af en tornado. Hvis der ikke er nogen vidner, der så den karakteristiske tragtformede sky af en tornado, så kan årsagen til ødelæggelsen bestemmes af arten af ødelæggelsen forårsaget af vinden. I tornadoer sker ødelæggelse i et cirkulært mønster, og en tordenbyge forårsaget af et nedløb forårsager ødelæggelse primært i én retning. Kold luft efterfølges normalt af regn. I nogle tilfælde fordamper regndråber fuldstændigt, når de falder, hvilket resulterer i et tørt tordenvejr. I den modsatte situation, typisk for kraftige flercellede og supercellede tordenvejr, forekommer kraftig regn og hagl, der forårsager oversvømmelser.

Tornadoer

Brusere

I små tordenvejr kan den fem-minutters top med intens nedbør overstige 120 mm/time, men al anden regn har en størrelsesorden lavere intensitet. Et gennemsnitligt tordenvejr producerer omkring 2.000 kubikmeter regn, men et stort tordenvejr kan producere ti gange så meget. Store organiserede tordenvejr forbundet med mesoskala konvektionssystemer kan producere 10 til 1000 millioner kubikmeter nedbør.

Elektrisk struktur af en tordensky

Struktur af ladninger i tordenskyer i forskellige regioner

Fordelingen og bevægelsen af elektriske ladninger i og omkring en tordensky er en kompleks proces i konstant forandring. Ikke desto mindre er det muligt at præsentere et generaliseret billede af fordelingen af elektriske ladninger på skymodenhedsstadiet. Den dominerende positive dipolstruktur er, hvor den positive ladning er i toppen af skyen, og den negative ladning er under den i skyen. Ved bunden af skyen og under den er der en lavere positiv ladning. Atmosfæriske ioner, der bevæger sig under påvirkning af et elektrisk felt, danner skærmlag ved skyens grænser, og maskerer skyens elektriske struktur fra en ekstern observatør. Målinger viser, at under forskellige geografiske forhold er den vigtigste negative ladning af en tordensky placeret i højder med omgivende temperaturer fra -5 til -17 °C. Jo højere hastigheden af den opadgående strømning i skyen er, jo højere højde er centrum af negativ ladning placeret. Rumladningstætheden ligger i området 1-10 C/km³. Der er en mærkbar andel af tordenvejr med en omvendt ladningsstruktur: - en negativ ladning i den øvre del af skyen og en positiv ladning i den indre del af skyen, samt en kompleks struktur med fire eller flere zoner af rumladninger af forskellige polariteter.

Elektrificeringsmekanisme

Mange mekanismer er blevet foreslået til at forklare dannelsen af den elektriske struktur af en tordensky, og det er stadig et område med aktiv forskning. Hovedhypotesen er baseret på det faktum, at hvis større og tungere skypartikler er ladet overvejende negativt, og lettere små partikler bærer en positiv ladning, så sker den rumlige adskillelse af rumladninger på grund af, at store partikler falder med en højere hastighed end små cloud-komponenter. Denne mekanisme er generelt i overensstemmelse med laboratorieforsøg, der viser stærk ladningsoverførsel, når iskorn (korn er porøse partikler lavet af frosne vanddråber) eller hagl interagerer med iskrystaller i nærvær af superafkølede vanddråber. Tegnet og størrelsen af den ladning, der overføres under kontakter, afhænger af temperaturen i den omgivende luft og vandindholdet i skyen, men også af størrelsen af iskrystallerne, kollisionshastigheden og andre faktorer. Virkningen af andre elektrificeringsmekanismer er også mulig. Når mængden af volumetrisk elektrisk ladning akkumuleret i skyen bliver stor nok, opstår der en lynudladning mellem områder ladet med det modsatte fortegn. En udledning kan også forekomme mellem en sky og jorden, en sky og den neutrale atmosfære eller en sky og ionosfæren. I et typisk tordenvejr er mellem to tredjedele og 100 procent af udledningerne intrasky-, intercloud- eller sky-til-luft-udledninger. Resten er sky-til-jord udledninger. I de senere år er det blevet klart, at lyn kunstigt kan initieres i en sky, som under normale forhold ikke udvikler sig til et tordenvejr. I skyer, der har elektrificerede zoner og skaber elektriske felter, kan lyn initieres af bjerge, højhuse, flyvemaskiner eller raketter, der befinder sig i en zone med stærke elektriske felter.

Zarnitsa - øjeblikkelige lysglimt i horisonten under et fjernt tordenvejr.

Under lyn kan tordenskrald ikke høres på grund af afstanden, men du kan se lynglimt, hvis lys reflekteres fra cumulonimbusskyer (hovedsageligt deres toppe). Fænomenet observeres i mørke, hovedsageligt efter den 5. juli under kornhøsten, så lyn blev populært tidsbestemt til at falde sammen med slutningen af sommeren, begyndelsen af høsten og kaldes nogle gange bagere.

Snestorm

Ordning for dannelse af sne tordenvejr

Sne tordenvejr (også sne tordenvejr) - tordenvejr, meget sjælden meteorologisk fænomen, sker i verden 5-6 gange om året. I stedet for kraftig regn falder der tung sne, frysende regn eller ispellets. Udtrykket bruges hovedsageligt i populærvidenskabelig og udenlandsk litteratur. tordensne). Der er ikke noget sådant udtryk i professionel russisk meteorologi: i sådanne tilfælde observeres et tordenvejr og tung sne samtidigt.

Tilfælde af vintertordenvejr er noteret i gamle russiske krøniker: tordenvejr om vinteren i 1383 (der var "meget frygtelig torden og en stærk hvirvelvind"), i 1396 (i Moskva den 25. december "... der var torden, og skyen var fra middagslandet"), i 1447 år (i Novgorod den 13. november "...ved midnat var der en frygtelig torden og et stort lyn"), i 1491 (i Pskov den 2. januar hørtes torden).