Η κατακόρυφη ανάπτυξη του μπορεί να φτάσει την τροπόπαυση, στα όρια της στρατόσφαιρας,να φτάσει και να ξεπεράσει τα 10.000 μέτρα ύψος και εκεί μην έχοντας δυνατότητα να αναπτυχθεί άλλο κάθετα και λόγω των ισχυρών άνεμων ανοίγει οριζόντια παίρνοντας σε σχήμα το γνωστό «αμόνι» στην κεφαλή του.
Οι αναταράξεις και οι άνεμοι εσωτερικά – ανοδικοί και καθοδικοί – είναι πάρα πολύ ισχυροί ξεπερνώντας τα 20 m/sec(9-10 beafort), μην επιτρέποντας στο εσωτερικό του ελπίδες για ισορροπημένη πτήση από κανενός είδους πτητικό μέσο.
Η βάση μιας καταιγίδας είναι από μερικά έως πολλά χιλιόμετρα, μπορεί να έχει τοπικό χαρακτήρα (isolated thunderstorms), όπου είναι συνήθως καταιγίδες
καλοκαιρίας, πιθανώς να είναι κρυμμένη πάνω από στρατόμορφα σύννεφα (imbedded) και αυτό την καθιστά ιδιαίτερα επικίνδυνη επειδή δεν τη βλέπουμε
για να την αποφύγουμε, αλλά ίσως και να εμφανιστεί σε ομάδες πολλών καταιγίδων σαν γραμμή λαίλαπος (squall line) κατά μήκος ψυχρών μετώπων και το μήκος τους είναι από 15 έως 300 χλμ.
Ας εξετάσουμε λοιπόν πρώτα τα αίτια μιας καταιγίδας, γιατί και κάτω από ποιες συνθήκες δημιουργείται.
Βασικά συστατικά είναι να έχουμε αστάθεια, δηλαδή θερμικές συνθήκες σαν αυτές που θέλουμε για να πετάμε ψηλά, και το άλλο συστατικό είναι η υγρασία στην ατμόσφαιρα, όσο πιο πολύ τόσο το καλύτερο για την πεινασμένη καταιγίδα. Η υγρασία της ατμόσφαιρας είναι αυτό που τη θρέφει με τη αποβολή της λανθάνουσας ή άδηλης θερμοκρασίας (latent heat).
Καθώς το σύννεφο δημιουργείται, η υγρασία – οι υδρατμοί - φτάνοντας στο σημείο δρόσου υγροποιούνται και από αέρια μορφή παίρνουν πάλι υγρή. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την αποβολή ενέργειας υπό τη μορφή θερμοκρασίας, δηλαδή την απελευθέρωση της θερμότητας
που είχε αποκτηθεί κατά την εξάτμιση, και έτσι υπάρχει ώθηση του αέρα ψηλά και μετά την βάση του νέφους και αναλαμβάνει σαν κύρια πηγή ενέργειας για την ανάπτυξη του.
Να σημειώσουμε εδώ ότι ένα ισχυρό στρώμα αναστροφής ή ακόμη κι ένα στρώμα ξηρού αέρα,μπορεί να σταματήσει την ανάπτυξη της. Η διαφορά σε ένα δυνατό θερμικό από μια υποψήφια καταιγίδα είναι η πλούσια παροχή υγρασίας κοντά στο έδαφος που ωθείται ψηλά.
Έχοντας τα δύο βασικά συστατικά – την αστάθεια και την υγρασία – χρειάζεται ένας μηχανισμός σκανδάλης (triggering mechanism) όπως και στα θερμικά για να ξεκινήσει η δημιουργία της. Τον ρόλο της σκανδάλης παίζουν τα βουνά ή η διέλευση ενός ψυχρού μετώπου. Και τα δύο ανυψώνουν ψηλά τον υγρό και θερμότερο αέρα, τα βουνά λόγω της μορφολογίας τους ενώ το ψυχρό μέτωπο συμπιέζοντας και ανυψώνοντας τον θερμότερο αέρα.
Βέβαια και η θερμική δραστηριότητα παίζει το ρόλο της σκανδάλης.
Σε περιοχές με αρκετή υγρασία, καταιγίδες δημιουργούνται την ημέρα αλλά και τη νύχτα, όταν ένα ψυχρό μέτωπο κινείται στην περιοχή ανεβάζοντας ψηλά τον υγρό και θερμότερο αέρα. Καθώς τα μέτωπα κινούνται πιο αργά τη νύχτα μπορούν να δημιουργήσουν καταιγίδες οι οποίες να κρατήσουν πολλές ώρες.
Η διάρκεια ζωής μιας καταιγίδας χωρίζεται σε τρία μέρη: στην φάση ανάπτυξης, στην φάση ωριμότητας και στην φάση διάλυσης.
Φάση ανάπτυξης
Αφού όλες οι απαιτούμενες προυποθέσεις έχουν εκπληρωθεί, η αέρια μάζα με τους υφιστάμενους σε αυτήν υδρατμούς αρχίζει να ανυψώνεται. Όταν φτάσει σε ένα ορισμένο ύψος, στο σημείο δρόσου, τότε ψύχεται. Το υψόμετρο στο οποίο θα φτασει στο σημείο δρόσου και επομένως να συμπυκνώνεται, εξαρτάται από την σχετική υγρασία. Έτσι δημιουργούνται τα σύννεφα κατακόρυφης ανάπτυξης που λέγονται σωρείτες (Cumulus) και για τον λόγο αυτό, η φάση ανάπτυξης ονομάζεται και φάση σωρείτη. Αν το ανοδικό ρεύμα συνεχίσει να υπάρχει, τα σύννεφα μεγαλώνουν περαιτέρω και διογκώνονται κατακόρυφα και όταν το ανώτερο μέρος του νέφους έχει φτάσει σε τέτοιο υψόμετρο ώστε αρχίζει και παγώνει, τότε μιλάμε για σωρειτομελανίες (Cumulonimbus). Συνήθως το επίπεδο παγοποίησης αυτών των συννέφων είναι γύρω στα 10 χιλιόμετρα από την επιφάνεια του εδάφους, ενίοτε και 12 χιλιόμετρα. Στις τροπικές περιοχές φτάνουν σε ύψος ακόμα και τα 18 - 20 χιλιόμετρα.
Φάση ωριμότητας
Κατά κανόνα, η ανύψωση σταματάει στην τροπόπαυση, καθώς στο ύψος αυτό η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας αρχίζει πάλι να ανεβαίνει, με αποτέλεσμα η αέρια μάζα να συναντάει θερμότερα στρώματα και να μην μπορεί να ανυψωθεί άλλό. Οι σφοδροί άνεμοι που επικρατούν στα μεγάλα υψόμετρα, δίνουν στην κορυφή του σωρειτομελανία ένα ιδιαίτερα αναγνωρίσιμο σχήμα σαν αμόνι.
Οι υδροσταγόνες στο εσωτερικό των νεφών κυριολεκτικά αναρπάζονται στροβιλιζόμενες προς τα πάνω από πολύ ισχυρά ανοδικά ρεύματα που επικρατούν σε αυτά τα νέφη. Οι σταγόνες αυξάνουν μεν κατά μέγεθος, πλην όμως δεν μπορούν απεριόριστα. Όταν αυτές αποκτήσουν ένα ορισμένο μέγεθος (διάμετρο 5-6 mm) λόγω της αντίστασης του αέρα διασπώνται σε μικρότερες. Κατά την διάσπασή τους απελευθερώνονται ηλεκτρικά φορτία θετικά και αρνητικά, που όμως κατανέμονται χωριστά στα διάφορα μέρη του νέφους μεταξύ της βάσης του και της κορυφής του. Όταν το δυναμικό μεταξύ των θετικών και αρνητικών φορτίων αυξηθεί αρκετά, επέρχεται εκκένωση υπό μορφή ηλεκτρικού σπινθήρα. Η εκκένωση αυτή μπορεί να γίνει μεταξύ του νέφους και της Γης ή μεταξύ δύο νεφών ή ακόμα και μεταξύ επιμέρους τμημάτων του ίδιου του νέφους.
• Αστραπή ονομάζεται η λάμψη της ηλεκτρικής αυτής εκκένωσης.
• Βροντή ονομάζεται ο κρότος που συνοδεύει αυτή την εκκένωση.
• Κεραυνός ή αστροπελέκι (κατά δημώδη έκφραση) ονομάζεται η εκκένωση που συμβαίνει μεταξύ νέφους και επιφάνειας της Γης (ξηρά ή θάλασσα). Άν το καταιγιδοφόρο νέφος βρίσκεται πολύ μακριά, πιθανώς η βροντή να μην ακούγεται.
Γενικότερα, κατά το στάδιο της ωριμότητας παρατηρούνται όλα αυτά τα έντονα ηλεκτρικά φαινόμενα (που αναλύονται παρακάτω), καθώς και η συνύπαρξη των ισχυρών ανοδικών και καθοδικών ρευμάτων. Λόγω της ταυτόχρονης ύπαρξης των οριζόντιων ρευμάτων, κοινώς ανέμων, με τα ισχυρά ανοδικά και καθοδικά ρεύματα, μπορεί να προκληθούν μεγάλες αναταράξεις του αέρα μέσα στο σύστημα της καταιγίδας, ικανές να προκαλέσουν σφοδρούς ανέμους, χαλαζόπτωση και ενίοτε ακόμα και σίφωνες.
Φάση διάλυσης
Κατά την τελική φάση, τα ανοδικά ρεύματα έχουν πια σταματήσει και ολόκληρη η καταιγίδα κυριαρχείται από τα καθοδικά ρεύματα. Ως αποτέλεσμα, η συνολική μάζα της καταιγίδας κυριολεκτικά «ξεσπάει» προς τα κάτω, συνήθως με έντονη βροχόπτωση. Αν οι ατμοσφαιρικές συνθήκες δεν ευνοήσουν τη δημιουργία ενός είδους σοβαρών καταιγίδων που ονομάζονται υπερκύτταρα, τότε το στάδιο αυτό έρχεται σε 30 λεπτά και τελειώνει γρήγορα, συνήθως σε 20 - 30 λεπτά
Επιμέλεια: meteo-news.gr με πληροφορίες από wikipaideia
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Τα σχόλιο σας