Oluja sa grmljavinom - šta je to? Odakle munje koje sijeku cijelo nebo i prijeteći udari grmljavine? Grmljavina je prirodni fenomen. Munje, koje se nazivaju električna pražnjenja, mogu se formirati unutar oblaka (kumulonimbusa) ili između zemljine površine i oblaka. Obično ih prati grmljavina. Munje su povezane sa jakim kišama, jakim vetrovima, a često i sa gradom.
Aktivnost
Grmljavina je jedan od najopasnijih prirodnih fenomena. Ljudi pogođeni gromom rijetko prežive.
U isto vrijeme, na planeti djeluje približno 1500 oluja. Intenzitet pražnjenja se procjenjuje na stotinu munja u sekundi.
Raspodjela oluja s grmljavinom na Zemlji je neujednačena. Na primjer, ima ih 10 puta više iznad kontinenata nego iznad okeana. Većina (78%) pražnjenja groma koncentrirana je u ekvatorijalnim i tropskim zonama. Grmljavinske oluje su posebno česte u Centralnoj Africi. Ali polarne regije (Antarktik, Arktik) i stupovi gromapraktično ne vide. Ispostavilo se da je intenzitet grmljavine povezan s nebeskim tijelom. U srednjim geografskim širinama, njegov vrhunac se javlja u popodnevnim (dnevnim) satima, ljeti. Ali minimum je registrovan prije izlaska sunca. Geografske karakteristike su takođe važne. Najmoćniji grmljavinski centri su na Kordiljerima i Himalajima (planinski regioni). Godišnji broj "olujnih dana" je takođe različit u Rusiji. U Murmansku, na primer, ima ih samo četiri, u Arhangelsku - petnaest, Kalinjingradu - osamnaest, Sankt Peterburgu - 16, u Moskvi - 24, Brjansku - 28, Voronježu - 26, Rostovu - 31, Sočiju - 50, Samara. - 25, Kazanj i Jekaterinburg - 28, Ufa - 31, Novosibirsk - 20, Barnaul - 32, Čita - 27, Irkutsk i Jakutsk - 12, Blagovješčensk - 28, Vladivostok - 13, Habarovsk - 25, Južno-Sahalinsk - 7, Petropavsk -Kamčatski - 1.
Razvoj grmljavine
Kako ide? Grmljavinski oblaci nastaju samo pod određenim uslovima. Prisustvo uzlaznih tokova vlage je obavezno, a mora postojati struktura u kojoj je jedna frakcija čestica u ledenom, a druga u tečnom stanju. Do konvekcije, koja će dovesti do razvoja grmljavine, doći će u nekoliko slučajeva.
- Neravnomjerno zagrijavanje površinskih slojeva. Na primjer, iznad vode sa značajnom temperaturnom razlikom. Nad velikim gradovima intenzitet grmljavine će biti nešto jači nego u okolini.
- Kada hladan vazduh istiskuje topli vazduh. Frontalna konvencija se često razvija istovremeno sa opstruktivnim i nimbostratusnim oblacima (oblacima).
- Kada se zrak diže u planinskim lancima. Čak i male nadmorske visine mogu dovesti do povećanog stvaranja oblaka. Ovo je prisilna konvekcija.
Svaki olujni oblak, bez obzira na njegovu vrstu, mora proći kroz tri faze: kumulus, zrelost, raspadanje.
Klasifikacija
Grmljavina je neko vrijeme klasifikovana samo na mjestu osmatranja. Podijeljeni su, na primjer, na pravopisne, lokalne, frontalne. Oluja sa grmljavinom se sada klasifikuju prema karakteristikama koje zavise od meteorološkog okruženja u kojem se razvijaju. Uzlazno strujanje nastaje zbog nestabilnosti atmosfere. Za stvaranje grmljavinskih oblaka, ovo je glavni uslov. Karakteristike takvih tokova su veoma važne. U zavisnosti od njihove snage i veličine, formiraju se različite vrste grmljavinskih oblaka. Kako su podijeljeni?
1. Kumulonimbus jednoćelijski, (lokalni ili intramasni). Imati grad ili grmljavinu. Poprečne dimenzije od 5 do 20 km, vertikalne - od 8 do 12 km. Takav oblak "živi" do sat vremena. Nakon grmljavine, vrijeme se gotovo ne mijenja.
2. Višećelijski klaster. Ovdje je razmjer impresivniji - do 1000 km. Višećelijski klaster obuhvata grupu grmljavinskih ćelija koje su u različitim fazama formiranja i razvoja i istovremeno čine jednu celinu. Kako su raspoređeni? Zrele grmljavinske ćelije nalaze se u centru, propadaju - na strani zavjetrine. Njihove poprečne dimenzije mogu doseći 40 km. Klaster višećelijske oluje s grmljavinom "daju"udari vjetra (jaki, ali ne jaki), pljusak, grad. Postojanje jedne zrele ćelije ograničeno je na pola sata, ali sam klaster može "živjeti" nekoliko sati.
3. Squall lines. Ovo su takođe višećelijske oluje. Nazivaju se i linearnim. Mogu biti čvrste ili sa prazninama. Ovdje su udari vjetra duži (na prednjem frontu). Višećelijska linija izgleda kao tamni zid od oblaka kada se približi. Broj potoka (i uzvodno i nizvodno) je ovdje prilično velik. Zbog toga se takav kompleks grmljavina klasifikuje kao višećelijski, iako je struktura grmljavine drugačija. Škrobna linija je sposobna proizvesti intenzivne pljuskove i veliki grad, ali je češće „ograničena“jakim silaznim strujama. Često prolazi prije hladnog fronta. Na slikama takav sistem ima oblik zakrivljenog luka.
4. Supercell thunderstorms. Takve grmljavine su rijetke. Posebno su opasni za imovinu i ljudski život. Oblak ovog sistema je sličan oblaku jedne ćelije, pošto se oba razlikuju u jednoj uzvodnoj zoni. Ali imaju različite veličine. Superćelijski oblak - ogroman - blizu 50 km u radijusu, visina - do 15 km. Njegove granice mogu biti u stratosferi. Oblik podsjeća na jedan polukružni nakovanj. Brzina uzlaznih tokova je znatno veća (do 60 m/s). Karakteristična karakteristika je prisustvo rotacije. Upravo to stvara opasne, ekstremne pojave (veliki grad (više od 5 cm), razorna tornada). Glavni faktor za formiranje takvog oblaka su uslovi okoline. Govorimo o vrlo jakoj konvenciji sa temperaturom od +27 i vjetrom sa promjenjivimsmjer. Takvi uslovi nastaju tokom smicanja vjetra u troposferi. Formirane u uzlaznim strujama, padavine se prenose u zonu silaznog strujanja, što osigurava dug život oblaka. Padavine su neravnomjerno raspoređene. Pljuskovi idu blizu uzlaznog strujanja, a grad - bliže sjeveroistoku. Zadnji dio oluje se može pomaknuti. Tada će najopasnija zona biti blizu glavnog uzlaznog strujanja.
Postoji i koncept "suve grmljavine". Ovaj fenomen je prilično rijedak, karakterističan za monsune. Sa takvom grmljavinom nema padavina (one jednostavno ne stignu, isparavaju kao rezultat izlaganja visokim temperaturama).
Brzina kretanja
U izolovanoj grmljavini to je oko 20 km/h, ponekad i brže. Ako su aktivni hladni frontovi, brzina može biti 80 km/h. U mnogim olujama, stare grmljavinske ćelije se zamjenjuju novim. Svaki od njih pokriva relativno kratku razdaljinu (reda dva kilometra), ali se u zbiru ta udaljenost povećava.
Elektrifikacioni mehanizam
Odakle dolaze munje? Električni naboji oko oblaka i unutar njih se neprestano kreću. Ovaj proces je prilično komplikovan. Najlakše je zamisliti kako električni naboji rade u zrelim oblacima. U njima dominira dipolna pozitivna struktura. Kako se distribuira? Pozitivan naboj je postavljen na vrhu, a negativni naboj ispod njega, unutar oblaka. Prema glavnoj hipotezi (ovo područje nauke se još uvijek može smatrati malo istraženim), teže i veće čestice su negativno nabijene, dok male i lagane imajupozitivan naboj. Prvi padaju brže od drugih. To postaje razlog za prostorno odvajanje prostornih naboja. Ovaj mehanizam je potvrđen laboratorijskim eksperimentima. Čestice ledenih kuglica ili grada mogu imati snažan prijenos naboja. Veličina i predznak će zavisiti od sadržaja vode u oblaku, temperature vazduha (ambijenta) i brzine sudara (glavnih faktora). Ne može se isključiti uticaj drugih mehanizama. Pražnjenja se javljaju između zemlje i oblaka (ili neutralne atmosfere ili jonosfere). U ovom trenutku posmatramo bljeskove kako seciraju nebo. Ili munja. Ovaj proces je praćen glasnim udarcima (grmljavinama).
Oluja sa grmljavinom je složen proces. Proučavanje bi moglo potrajati decenijama, možda čak i stoljećima.
