Wydaje się, że nie jest to podstępne pytanie, to jedno z tych, które nie jest ważne, ale jest interesujące, gdy je słyszysz. Nawet nie zwracasz uwagi na takie naturalne zjawiska, zwłaszcza w szalonym rytmie współczesnego życia. Pamiętasz zimę na środkowym pasie i nie pamiętasz, że były burze z piorunami.
Ale okazuje się, że są tym samym, co świstak, którego nie widać.
Burze występują, gdy powietrze jest bardzo niestabilne, co ma miejsce, gdy temperatura powietrza spada bardzo szybko z wysokością, a powietrze jest bogate w wilgoć i wystarczająco nagrzane w niższej atmosferze. Rozwój burzy wymaga znacznej energii, skoncentrowanej w stosunkowo niewielkiej objętości chmury cumulonimbus.
Energia ta jest pobierana z pary wodnej, która unosząc się i ochładzając, kondensuje, uwalniając ciepło. Warunki sprzyjające powstawaniu burz występują zwykle zawsze na niskich szerokościach geograficznych, na obszarach o klimacie gorącym i wilgotnym - tam mogą występować przez cały rok.
W umiarkowanych szerokościach geograficznych europejskiej części Rosji i zachodniej Syberii przeważająca liczba burz jest związana z cyklonami i ich układami czołowymi. Burze rozwijają się głównie na zimnych frontach, gdzie ich częstotliwość wynosi 70%. Istnieją również burze o charakterze wewnątrzmasowym, konwekcyjnym, które obserwuje się tylko latem w ciągu dnia. Oczywiście rzadko, ale burze występują również zimą.
Burze pojawiają się częściej wiosną lub latem niż zimą. Ale jeśli w Moskwie lub Sankt Petersburgu zimowe burze są rzadkością, w Krasnodarze, na Terytoriach Stawropola, na Kaukazie, w okresie zimowym grzmią kilka razy. Na przykład w olimpijskiej Krasnaja Polanie niedaleko Soczi co roku w styczniu i lutym występuje kilka burz. Dlaczego to się dzieje?
Aby chmury burzowe powstały, wymagana jest silna niestabilność dystrybucji powietrza. Na przykład wał ciężkiej masy zimnego powietrza styka się z lżejszą masą ciepłego powietrza i wypycha ją w górę. Lub odwrotnie, ciepły przód wpada w zimny i przesuwa się po nim w górę.
Film promocyjny:
Gdy ciepłe powietrze unosi się w górę, rozszerza się i ochładza. Zawarte w nim cząsteczki wody zamieniają się w krople, czyli kondensują. Podczas kondensacji uwalnia się dużo ciepła, dlatego masa powietrza pozostaje przez długi czas cieplejsza i lżejsza od otaczających mas, a unosi się coraz wyżej. Ciepło uwalniane podczas kondensacji jest głównym paliwem energetycznym chmur cumulonimbus (burzy).
Wraz ze wzrostem wysokości temperatura powietrza spada o około 6,5 ° C z każdym kilometrem. Jeśli na powierzchni Ziemi wynosi 15 ° С, to na wysokości 2,5 km jest już 0 ° С, na wysokości 5 km - minus 17 ° С, a na wysokości 8 km - minus 37 ° С. Dlatego, aby rosnąca masa powietrza jak najdłużej pozostała cieplejsza i lżejsza, ważne jest, aby początkowo była w niej wystarczająca ilość wilgoci. Prędkość wznoszących się strumieni rośnie od 3–5 do 15–20 m / s. W silnych chmurach burzowych prędkość wiatru w środku komórki burzowej osiąga 40, a nawet 60 m / s. Dla porównania: prędkość samochodu wynosi 144 km / h - czyli 40 m / s. Jeśli wyciągniesz rękę przez okno jadącego z taką prędkością samochodu, stanie się jasne, jak silny jest wiatr.
Kiedy powietrze nasycone kropelkami ochłodzi się do temperatury poniżej 0 ° C, kropelki zaczynają zamarzać. A krystalizacji, podobnie jak kondensacji, towarzyszy wydzielanie się ciepła, choć znacznie mniej. To wystarczy, aby wrzucić paliwo do rozwijającego się koła zamachowego ogniwa burzowego, które w rozwiniętej chmurze cumulonimbus osiąga rozmiar kilku kilometrów. W efekcie chmura unosi się bardzo wysoko, czasem nawet przebija się przez tropopauzę i wchodzi w stratosferę na wysokości 12–18 km. Takie chmury są widoczne wzdłuż kowadła w ich górnej części.
Średnie chmury burzowe osiągają wysokość 8-10 km na naszych szerokościach geograficznych (górna krawędź chmur). Na wysokości woda w chmurze okazuje się znajdować w różnych fazach: niektóre kropelki są przechłodzone do temperatury minus 20–25 ° C, ale pozostają płynne, inne krystalizują, tworząc płatki śniegu, kupry i wreszcie grad. Całe „zoo” hydrometeorów w różnych stanach fazowych wody dynamicznie żyje w burzowej chmurze.
Hydrometeory omiatają burzliwym strumieniem powietrza, zderzają się, rozbijają, ocierają się o siebie i jednocześnie szarżują. Małe cząsteczki są średnio naładowane dodatnio, a większe ujemnie. W polu grawitacyjnym duże cząstki schodzą na dno chmury, podczas gdy małe pozostają na górze. Następuje separacja ładunków, aw chmurze powstają dość silne pola elektryczne.
Bezpośredni rozkład powietrza - jak w przypadku wyładowania iskrowego, które może powstać w paralizatorze lub szkolnej maszynie elektroforowej - nie występuje w chmurach burzowych. Istnieje wiele hipotez dotyczących narodzin błyskawicy. Podczas gdy naukowcy spierają się, w każdej sekundzie na Ziemi rozbłyska nawet sto błyskawic. Powietrze w strefie błyskawic gwałtownie zamienia się w plazmę o temperaturze 30 tysięcy stopni i gwałtownie rozszerza się, generując grzmot.
Zimą masy powietrza zawierają znacznie mniej cząsteczek wody, które nie zamieniły się w krople i płatki śniegu. Oznacza to, że masy powietrza zimą zawierają mniej energii, która mogłaby zostać uwolniona podczas kondensacji i krystalizacji i wytworzyć silną cyrkulację powietrza, tworząc chmurę burzową. Dlatego ładowanie hydrometeorów nie jest tak wydajne.
Niemniej jednak, jeśli potężna, ciepła i wilgotna masa powietrza dotrze do nas z basenów cieplejszych mórz i oceanów, może rozpocząć się intensywna konwekcja, wystarczająca do utworzenia chmury burzowej. W takich warunkach w centralnej Rosji występują zimowe burze, którym towarzyszą opady śniegu.
W Krasnodarze, Terytoria Stawropola, na Kaukazie, burze zdarzają się kilka razy w czasie zimy. Połączenie gór i Morza Czarnego stwarza szczególne warunki. Wilgotne, szybkie morskie powietrze, unoszące się na zboczach pasma Kaukazu, ochładza się jeszcze lepiej niż gdyby zderzyło się z masą zimnego powietrza. Gdy się podnosi, następuje kondensacja i tworzą się chmury, niekoniecznie burze.
Dlatego szczyty górskie są często pochmurne. Nawet przy dobrej pogodzie czapy chmur są widoczne na tak wysokich górach jak Elbrus. Ale aby utworzyć chmurę cumulonimbus, masa powietrza musi mieć duży zapas wilgoci i początkową prędkość ruchu. Dlatego też prawie wszędzie na Ziemi burz jest jeszcze znacznie więcej latem niż zimą, z wyjątkiem jednego anomalnego miejsca.
Na północno-zachodnim wybrzeżu Morza Japońskiego, w półksiężycowym regionie od Wajimy po Niigatę i Akita, jest więcej dni burzowych zimą niż latem. W sezonie zimowym suche masy powietrza polarnego wschodniej Syberii zderzają się z ciepłym prądem powietrza napływającym z Morza Wschodniochińskiego przez wąską Cieśninę Cuszimską (Prąd Cuszimski). W tym przypadku powstają niskie, ale bardzo rozciągnięte poziomo i szybko poruszające się chmury konwekcyjne, zamieniające się w chmury burzowe.
Większość błyskawic, które rodzą się w tych chmurach, uderza w morze, a mniej dociera do wybrzeża. Ale nawet to wystarczy, aby w zimie było znacznie więcej przypadków uderzeń pioruna w wysokie budynki niż latem - a dokładniej, przypadków wyładowań atmosferycznych wznoszących się z konstrukcji, czyli piorunów wznoszących. Być może dzieje się tak dlatego, że chmury niosą główne obszary naładowane nisko nad ziemią.
Burze z piorunami w Japonii mają swoje osobliwości: w zimie wyładowania atmosferyczne występują znacznie rzadziej niż latem. Zwykle błyskawica w zimie składa się z jednego uderzenia (latem w centralnej Rosji zdarzają się zwykle trzy lub cztery uderzenia). Ale jeden zimowy cios ze stosunkowo powolnym prądem sprowadza na ziemię ogromny ładunek, dochodzący do 1000 kulombów.
Zaobserwowano rzadkie zjawisko:
W Moskwie burzę śnieżną obserwowano 17 grudnia 1995, 18 grudnia 2006 i 26 grudnia 2011.
W dniach 27 i 29 grudnia 2014 r. Na Ukrainie zaobserwowano burzę śnieżną - w Odessie, Mikołajowie, Dniepropietrowsku i Izum w obwodzie charkowskim. We wszystkich miastach w czasie burzy wiał silny wiatr ze śniegiem.
1 lutego 2015 roku w Moskwie ponownie zaobserwowano burzę śnieżną.
9 grudnia 2015 roku w Nowosybirsku zaobserwowano burzę ze śniegiem.
20 marca 2016 r. W miastach Radużny, Kogalym (Chanty-Mansyjsk Autonomiczny Okręg) zaobserwowano burzę ze śniegiem.
30 października 2016 r. Na wybrzeżu Kraju Nadmorskiego - miasta Nachodka i jego okolic zaobserwowano burzę śnieżną.
3 grudnia 2016 r. W Murmańsku obserwowano burzę śnieżną.
3 grudnia 2016 roku w Symferopolu zarejestrowano śnieżną burzę.
4 grudnia 2016 roku w Sewastopolu odnotowano burzę śnieżną.
4 grudnia 2016 r. We wsi odnotowano burzę śnieżną. Rodnikowo, powiat Symferopol.
4 grudnia 2016 r. Około godziny 18.30 w Ust-Kamenogorsku w Republice Kazachstanu odnotowano burzę śnieżną.
5 grudnia 2016 r. Około godziny 16.00 w mieście Kemerowo w regionie Kemerowo odnotowano burzę śnieżną.
W nocy z 4 na 05 grudnia 2016 roku w powiecie noworosyjskim na terytorium Krasnodar odnotowano burzę śnieżną.
6 grudnia 2016 o 12:30 w Tambowie.
09 grudnia 2016 r. Od 23:30 do 00:44 obserwowano w Taganrogu w obwodzie rostowskim.
11 grudnia 2016 r. O godz. 5:35 w miejscowości Polyarny w obwodzie murmańskim doszło do jednej epidemii.