Onweer - wat is het? Waar komen de bliksemschichten die door de hele lucht snijden en de dreigende donderslagen vandaan? Onweer is een natuurlijk fenomeen. Bliksem, elektrische ontladingen genoemd, kan ontstaan in wolken (cumulonimbus), of tussen het aardoppervlak en wolken. Ze gaan meestal gepaard met onweer. Bliksem wordt geassocieerd met zware regenval, harde wind en vaak met hagel.
Activiteit
Onweer is een van de gevaarlijkste natuurverschijnselen. Mensen die door de bliksem worden getroffen, overleven zelden.
Tegelijkertijd zijn er ongeveer 1500 onweersbuien op de planeet. De intensiteit van de ontladingen wordt geschat op honderd bliksems per seconde.
De verdeling van onweersbuien op aarde is ongelijk. Er zijn er bijvoorbeeld 10 keer meer over de continenten dan over de oceaan. De meeste (78%) bliksemontladingen zijn geconcentreerd in de equatoriale en tropische zones. Onweersbuien komen vooral veel voor in Centraal-Afrika. Maar de poolgebieden (Antarctica, Arctica) en bliksempolenpraktisch niet zien. De intensiteit van een onweersbui, zo blijkt, wordt geassocieerd met een hemellichaam. Op de middelste breedtegraden vindt de piek plaats in de middag (overdag) uur, in de zomer. Maar het minimum werd voor zonsopgang geregistreerd. Ook geografische kenmerken zijn belangrijk. De krachtigste onweerscentra bevinden zich in de Cordillera en de Himalaya (berggebieden). Het jaarlijkse aantal "stormachtige dagen" is ook anders in Rusland. In Moermansk zijn er bijvoorbeeld maar vier, in Arkhangelsk - vijftien, Kaliningrad - achttien, St. Petersburg - 16, in Moskou - 24, Bryansk - 28, Voronezh - 26, Rostov - 31, Sochi - 50, Samara - 25, Kazan en Jekaterinenburg - 28, Oefa - 31, Novosibirsk - 20, Barnaul - 32, Chita - 27, Irkoetsk en Jakoetsk - 12, Blagoveshchensk - 28, Vladivostok - 13, Khabarovsk - 25, Joezjno-Sachalinsk - 7, Petropavlovsk -Kamtsjatski - 1.
Onweersbuien
Hoe gaat het? Onweerswolken ontstaan alleen onder bepaalde omstandigheden. De aanwezigheid van opstijgende vochtstromen is verplicht, terwijl er een structuur moet zijn waarbij de ene fractie van de deeltjes zich in een ijzige toestand bevindt, de andere in een vloeibare toestand. Convectie, die zal leiden tot de ontwikkeling van onweersbuien, zal in verschillende gevallen voorkomen.
- Ongelijkmatige verwarming van oppervlaktelagen. Bijvoorbeeld over water met een aanzienlijk temperatuurverschil. Boven grote steden zal de intensiteit van het onweer iets sterker zijn dan in de omgeving.
- Als koude lucht warme lucht verdringt. De frontale conventie ontwikkelt zich vaak gelijktijdig met obstructieve en nimbostratuswolken (wolken).
-
Als lucht stijgt in bergketens. Zelfs kleine hoogtes kunnen leiden tot verhoogde wolkenformaties. Dit is geforceerde convectie.
Elke onweerswolk, ongeacht het type, moet drie fasen doorlopen: cumulus, volwassenheid, verval.
Classificatie
Onweersbuien werden enige tijd alleen geclassificeerd op de plaats van waarneming. Ze waren bijvoorbeeld onderverdeeld in spelling, lokaal, frontaal. Onweersbuien worden nu geclassificeerd op basis van kenmerken die afhankelijk zijn van de meteorologische omgeving waarin ze zich ontwikkelen. Opwaartse stromingen worden gevormd door de instabiliteit van de atmosfeer. Voor het ontstaan van onweerswolken is dit de belangrijkste voorwaarde. De kenmerken van dergelijke stromen zijn erg belangrijk. Afhankelijk van hun kracht en grootte worden respectievelijk verschillende soorten onweerswolken gevormd. Hoe zijn ze onderverdeeld?
1. Cumulonimbus eencellig, (lokaal of intramass). Hagel- of onweersbuien hebben. Dwarsafmetingen van 5 tot 20 km, verticaal - van 8 tot 12 km. Zo'n wolk "leeft" maximaal een uur. Na een onweersbui verandert het weer nauwelijks.
2. Meercellig cluster. Hier is de schaal indrukwekkender - tot 1000 km. Een meercellige cluster omvat een groep onweerscellen die zich in verschillende stadia van vorming en ontwikkeling bevinden en tegelijkertijd één geheel vormen. Hoe zijn ze geregeld? Rijpe onweersbuien bevinden zich in het midden, rottend - aan de lijzijde. Hun dwarsafmetingen kunnen 40 km bereiken. Cluster multicell onweersbuien "geven"windstoten (zwaar, maar niet sterk), stortbui, hagel. Het bestaan van één volwassen cel is beperkt tot een half uur, maar het cluster zelf kan enkele uren "leven".
3. Squall lijnen. Dit zijn ook meercellige onweersbuien. Ze worden ook wel lineair genoemd. Ze kunnen solide zijn of met gaten. De windstoten zijn hier langer (aan het voorste front). De meercellige lijn verschijnt als een donkere muur van wolken wanneer deze wordt benaderd. Het aantal stromen (zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts) is hier vrij groot. Dat is de reden waarom zo'n complex van onweersbuien wordt geclassificeerd als meercellig, hoewel de onweersbuistructuur anders is. De buienlijn kan hevige stortbuien en grote hagelbuien produceren, maar wordt vaker “beperkt” door sterke neerwaartse stromingen. Het gaat vaak voor een koufront uit. Op de foto's heeft zo'n systeem de vorm van een gebogen boog.
4. Supercell onweer. Dergelijke onweersbuien zijn zeldzaam. Ze zijn vooral gevaarlijk voor eigendommen en mensenlevens. De wolk van dit systeem is vergelijkbaar met de eencellige wolk, omdat beide in één stroomopwaartse zone verschillen. Maar ze hebben verschillende maten. Supercell-wolk - enorm - bijna 50 km in straal, hoogte - tot 15 km. De grenzen ervan kunnen in de stratosfeer liggen. De vorm lijkt op een enkel halfrond aambeeld. De snelheid van opstijgende stromen is veel hoger (tot 60 m/s). Kenmerkend is de aanwezigheid van rotatie. Dit zorgt voor gevaarlijke, extreme verschijnselen (grote hagel (meer dan 5 cm), vernietigende tornado's). De belangrijkste factor voor de vorming van een dergelijke wolk zijn de omgevingsomstandigheden. We hebben het over een zeer sterke conventie met een temperatuur van +27 en wind met variabelerichting. Dergelijke omstandigheden ontstaan tijdens windschering in de troposfeer. Gevormd in de updrafts, wordt neerslag overgebracht naar de downdraft-zone, wat zorgt voor een lange levensduur van de wolk. De neerslag is ongelijk verdeeld. Douches gaan in de buurt van de opwaartse stroming en hagelen - dichter bij het noordoosten. De achterkant van de onweersbui kan verschuiven. Dan is de gevaarlijkste zone in de buurt van de hoofdstroomversnelling.
Er is ook het concept van "droog onweer". Dit fenomeen is vrij zeldzaam, kenmerkend voor de moessons. Bij zo'n onweersbui v alt er geen neerslag (ze reiken simpelweg niet, verdampen als gevolg van blootstelling aan hoge temperaturen).
Bewegingssnelheid
In een geïsoleerde onweersbui is het ongeveer 20 km/u, soms sneller. Als koudefronten actief zijn, kan de snelheid 80 km/u zijn. Bij veel onweersbuien worden oude onweerscellen vervangen door nieuwe. Elk van hen legt een relatief korte afstand af (in de orde van twee kilometer), maar in totaal neemt de afstand toe.
Elektrificatiemechanisme
Waar komt bliksem vandaan? Elektrische ladingen rond wolken en daarbinnen zijn constant in beweging. Dit proces is nogal ingewikkeld. Het is het gemakkelijkst voor te stellen hoe elektrische ladingen werken in volwassen wolken. De dipoolpositieve structuur domineert daarin. Hoe wordt het verdeeld? De positieve lading wordt bovenaan geplaatst en de negatieve lading eronder, in de wolk. Volgens de hoofdhypothese (dit wetenschapsgebied kan nog als weinig onderzocht worden beschouwd), zijn zwaardere en grotere deeltjes negatief geladen, terwijl kleine en lichte deeltjespositieve lading. De eerste vallen sneller dan de laatste. Dit wordt de reden voor de ruimtelijke scheiding van ruimteladingen. Dit mechanisme wordt bevestigd door laboratoriumexperimenten. Deeltjes van ijspellets of hagel kunnen een sterke ladingsoverdracht hebben. De grootte en het teken zullen afhangen van het watergeh alte van de wolk, de lucht (omgevings)temperatuur en de botsingssnelheid (de belangrijkste factoren). De invloed van andere mechanismen kan niet worden uitgesloten. Lozingen vinden plaats tussen de aarde en de wolk (of de neutrale atmosfeer of de ionosfeer). Op dit moment zien we flitsen die de lucht doorsnijden. Of bliksem. Dit proces gaat gepaard met luid gepiep (donder).
Onweer is een complex proces. Het kan tientallen, misschien zelfs eeuwen duren om te studeren.
