Hét látványos időjárási esemény és mi okozza őket

Úgy tűnhet, hogy az időjárás hetekig borongós, szürke szitálásokat okoz. De valóban szenzációs - és gyakran halálos - show-t is fel tud állítani. De mi magyarázza ezeket a robbanásveszélyes eseményeket?

A Föld légkörét a Napból származó fűtés hajtja. Az időjárás az atmoszféra reakciója a kapott hőenergia egyenetlen mintázatára. A látható és az ultraibolya fény napközben felmelegíti a Földet, alacsonyabb szélességi fokokon erősebben, de a Föld szinte minden irányban közel azonos mennyiségű infravörös sugárzást bocsát ki.

A Föld átlagosan 340 W m -t kap-2 a naptól. Ennek az energiának körülbelül egyharmada egyenesen visszaszórva az űrbe felhők és jég a felszínen. A fennmaradó energiát, amely nagyjából megegyezik azzal, hogy 2 méterenként egy kis radiátort helyeznek el a Föld felszínét borító rácsban, és folyamatosan működtetik, elnyeli a felszín és a légkör.

De a Nap ereje a nappali oldalra összpontosul, és különösen az Egyenlítő közelében. Átlagosan a légkör és a felszín 300 W m feletti elnyelés-2 a trópusokon, de kevesebb, mint 100 W m-2 a sarkvidékeken. A Föld felszíne az Egyenlítőnél a Nap fényével szemben van, de nagy szöget zár be vele a pólusok közelében, ahol a ugyanaz a teljesítmény nagyobb felületre esik.

időjárás 1 11 22 A Nap: ahol minden kezdődik NASA/Goddard/SDO/flickr, CC BY


belső feliratkozási grafika


A Föld hőmérséklete nem mutat extrém ingadozásokat, 50 ° C -nál kisebb mértékben változik az Egyenlítő és a magas szélességi körök között, sokkal kevésbé, mint egy olyan testen, mint pl. a Hold. Ennek oka az, hogy a légkör (és valamivel kisebb mértékben az óceánok) hőt szállít a melegebbekről a hűvösebb régiókba. A légköri hőátadás csúcsa körülbelül 5 PW (5 petaWatt vagy 5 × 10)15 W). A kontextushoz a legnagyobb atomerőműve kapacitása 8 GW (8 × 109 W) és az emberek által minden formában elfogyasztott teljes teljesítmény becsült 18 TW (1.8 × 1013 W), több mint 250 -szer kevesebb.

Ez a hatalmas tápegység hajtja a Föld légkörének és óceánjainak hőmotorját, és a meleg levegő mozgását a hűvösebb régiókba. Az utazás során az energia sok más formává alakul át, és a Föld forgása mélyen befolyásolja az időjárás formáját, különösen a középső szélességeken. Itt a hőátadás fő eszköze megváltozik a hosszirányban szimmetrikus túlfordulás miatt Hadley Cells hullámszerű mozgásokra, amelyek felszíni megnyilvánulása ismerős magas és alacsony nyomású időjárási rendszereink.

időjárás 2 11 22Jet stream cirrus. LPI/NASA http://www.lpi.usra.edu/publications/slidesets/clouds/slide_2.html 

Jet streamek nagyon keskeny (néhány km mély és talán 100 km széles) szalagok a gyorsan mozgó levegőből, amelyek körbeveszik a Földet, és a melegebb és hidegebb légtömegek határán képződnek körülbelül 10 km magasságban. A vízsugár magjában a szél elérheti a 200 km órát-1 és elképesztő 656 km óra-1 1967 decemberében rögzítették a Külső -Hebridákon. Ezeknek a fókuszált szélnek a helye elengedhetetlen a repülőgépek útvonalának megtervezéséhez, és az okos használat az oka annak, hogy gyorsabban repülnek nyugatról keletre, mint a visszafelé.

Az időjárásunkat leginkább befolyásoló sugárfolyam az északi sarki sugárfolyam amely változó útvonalon kanyarog és irányítja az időjárási rendszerek világszerte történő eljutását, ami potenciálisan ahhoz vezethet viharok és árvizek sora. Amikor a vízsugár dél felé kanyarodik, akkor a hideg sarki levegő leereszkedik, észak felé kanyarodva meleg levegő és leülepedett időjárás következhet be.

időjárás 3 11 22 A Katrina hurrikán csúcsintenzitása a Mexikói -öbölben 28. augusztus 2005 -án. NASA http://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=74693

Trópusi ciklonok, Ismertebb nevén hurrikánok Amerikában és a tájfunok a Távol -Keleten, tömegesen romboló időjárási események, amelyek alacsonyabb szélességi fokokon gyengébb, alacsony nyomású időjárási rendszerekként kezdődnek. A trópusi ciklonok nagyon meleg tengerek felett képződnek, jellemzően nyár végén és ősszel minden féltekén. Amint erősödnek, a vízgőzből származó látens energia felszabadulása hajtja őket, amely lecsapódik, és nagy viharfelhőket képez.

A szél sebessége meghaladja a 200 km órát-1 a vihar közepén rögzítették, de a pusztítást főként a tenger felszíni magasságának megugrása és az intenzív csapadék miatti árvizek okozzák. Az Egyesült Királyság éves átlagos csapadékmennyisége kevesebb, mint két óra alatt csökkenhet a felhőkből a vihar szeme körül.

Az 1970 -es Bhola ciklon minden idők egyik legsúlyosabb természeti katasztrófája volt, félmillió embert ölt meg Bangladesben és Nyugat -Bengáliában, nagyrészt az ilyen árvizek következtében, de messze nem a legerősebb trópusi ciklon, viszonylag mérsékelt Kategória 3. A legerősebb, 5. kategóriájú viharok közé tartozik a 2005 -ös Katrina hurrikán, amelynek sebessége meghaladja a 280 km órát-1.

időjárás 4 11 22http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Occluded_mesocyclone_tornado5_-_NOAA.jpg/flickr, CC BY tornádók kisebb, heves forgószelek, amelyek gomolyfelhő alatt alakulhatnak ki, az intenzív függőleges konvekció régiója. Az örvény közepén tölcsérfelhő képződik, bár az erős szél sokkal tovább kering körülötte. A legszélsőségesebb szél majdnem 500 km / h-1, és rendkívüli károkat okoznak az útjukon.

A Háromállamú tornádó 1925. márciusában a leghosszabb út hossza 350 km felett volt, és 695 embert ölt meg az Egyesült Államokban, a Mississippi folyó völgyében. Ez egy járvány része volt, és a halottak száma összesen 747 volt, de még ezt is meghaladta 1989 áprilisában Daulatpur – Saturia tornádó Bangladesben, amikor több mint 1,300 ember halt meg, és 80,000 ezren maradtak hajléktalanul.

Homok viharok a világ számos részén előfordulnak, és homokot és finomabb ásványi szemeket szállíthatnak egyik kontinensről a másikra. Észak -Afrikában ezeket a viharokat habooboknak nevezik, és gyakran a zivatarokhoz kapcsolódó erős szél okozza. Hasonló viharok fordulnak elő Amerika és Ázsia szárazabb részein. A Haboobs több mint 1 km magasságot érhet el, több ezer km -t tesz meg2 és órákon át tart, a felborult por elnyeli a napfényt, felmelegíti a levegőt és a vihar szélén felerősödik a szél.

A Földön vízcseppek keletkeznek a finomabb porszemeken, végül eltávolítják azokat és korlátozzák a vihar növekedését, de a Marson, amely sokkal szárazabb, néhány porviharok boríthatják be végül a bolygót.

időjárás 5 11 22Egy por ördög Arizonában. NASA http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/2005_dust_devil.html

Porördögök apró konvekciós örvények, amelyeket a felszínről felemelt por láthatóvá tesz. Ezeket a hőenergia is hajtja, ahol a hűvösebb légkör érintkezik a meleg felülettel. Ez a leggyakoribb a sivatagszerű régiókban, de előfordulhat mérsékelt éghajlaton is, és vannak felvételek a „hóördögökről” a fényesen megvilágított hegyoldalakon. A Földön elérhetik az 1 km magas és talán 10 méter átmérőjű; a Marson sokkal szélesebb mérettartományban látták őket, 20 km magas és 200 méter széles és számos képen jelennek meg a keringő űrhajókról.

időjárás 6 11 22Állami gazdaság/flickr, CC BYvillám gyakori jelenség a Föld légkörében, erős függőleges konvekciójú régiókban fordul elő. Körülbelül 2,000 zivatar van bármelyik pillanatban aktív. A villámcsatorna keskeny közepén lévő levegő röviden elérheti a 30,000 ° C -ot, ami a Nap felszínének ötszörösét jelenti. A mennydörgés hangja a fűtött levegő gyors tágulásától származik, és az ütköző fákat szó szerint fújják szét, amint a bennük lévő víz azonnal felforr.

Jégeső általában zivatarokkal jár, és meleg időjárás, konvekciós jelenség is. Az emberek gyakran téli eseménynek tekintik a jégesőt, de késő tavasszal és nyáron az egyetlen alkalom, amikor az igazi jégeső előfordul az Egyesült Királyságban. Erős légáramlás esetén a jégeső nagyon nagy méretű lehet, akár 20 cm átmérőjű, majdnem 1 kg súlyú. A jégeső valóban halálos lehet, és sajnos sok száz halálesetről vannak feljegyzések. Valószínűleg a leghalálosabb jégeső, amelyet regisztráltak, több mint 230 embert és 1,600 állatállományt ölt meg az észak -indiai Uttar Pradesh államban 1888 áprilisában, és 1411 májusában írásos feljegyzések vannak az áldozatokról Warwickshire -ben, Angliában.

A szerzőrőlA beszélgetés

lewis StephenStephen Lewis, a Nyílt Egyetem fizikatudományi főiskolai oktatója. Kutatási területeim a planetáris légkör modellezése, különösen a dinamikus meteorológia és az éghajlati folyamatok összehasonlító tanulmányozása a különböző bolygókon. Ez elsősorban a bolygókörnyezetek nagy számszerű modelljeit foglalja magában.

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyv:

at

szünet

Köszönjük látogatását InnerSelf.com, hol vannak 20,000 + életet megváltoztató cikkek, amelyek "Új attitűdöket és új lehetőségeket" hirdetnek. Minden cikk le van fordítva 30+ nyelv. Feliratkozás a hetente megjelenő InnerSelf Magazine-hoz és Marie T Russell Daily Inspiration című könyvéhez. InnerSelf Magazine 1985 óta jelent meg.