Gewitter - was ist das? Woher kommen die Blitze, die den ganzen Himmel durchschneiden, und die bedrohlichen Donnerschläge? Gewitter sind ein Naturphänomen. Blitze, sogenannte elektrische Entladungen, können sich in Wolken (Cumulonimbus) oder zwischen der Erdoberfläche und Wolken bilden. Sie werden normalerweise von Donner begleitet. Blitze werden mit starken Regenfällen, heftigen Winden und oft mit Hagel in Verbindung gebracht.
Aktivität
Gewitter ist eines der gefährlichsten Naturphänomene. Vom Blitz getroffene Menschen überleben selten.
Zur gleichen Zeit wirken ungefähr 1500 Gewitter auf dem Planeten. Die Intensität der Entladungen wird auf hundert Blitze pro Sekunde geschätzt.
Die Verteilung von Gewittern auf der Erde ist ungleichmäßig. Zum Beispiel gibt es über den Kontinenten zehnmal mehr davon als über dem Ozean. Die meisten (78 %) Blitzentladungen konzentrieren sich auf die äquatorialen und tropischen Zonen. Gewitter sind besonders häufig in Zentralafrika. Aber die Polarregionen (Antarktis, Arktis) und Blitzmastenpraktisch nicht sehen. Es stellt sich heraus, dass die Intensität eines Gewitters mit einem Himmelskörper verbunden ist. In mittleren Breiten tritt der Höhepunkt im Sommer in den Nachmittagsstunden (tagsüber) auf. Aber das Minimum wurde vor Sonnenaufgang registriert. Geografische Merkmale sind ebenfalls wichtig. Die stärksten Gewitterzentren befinden sich in der Kordillere und im Himalaya (Bergregionen). Auch die jährliche Zahl der „stürmischen Tage“ist in Russland unterschiedlich. In Murmansk zum Beispiel gibt es nur vier davon, in Archangelsk - fünfzehn, Kaliningrad - achtzehn, St. Petersburg - 16, in Moskau - 24, Brjansk - 28, Woronesch - 26, Rostow - 31, Sotschi - 50, Samara - 25, Kasan und Jekaterinburg - 28, Ufa - 31, Nowosibirsk - 20, Barnaul - 32, Tschita - 27, Irkutsk und Jakutsk - 12, Blagoweschtschensk - 28, Wladiwostok - 13, Chabarowsk - 25, Juschno-Sachalinsk - 7, Petropawlowsk -Kamtschatski - 1.
Gewitterentwicklung
Wie geht es dir? Gewitterwolken bilden sich nur unter bestimmten Bedingungen. Das Vorhandensein aufsteigender Feuchtigkeitsströme ist zwingend erforderlich, während eine Struktur vorhanden sein muss, in der sich eine Fraktion der Partikel in einem eisigen Zustand befindet, die andere in einem flüssigen Zustand. Konvektion, die zur Entwicklung von Gewittern führt, wird in einigen Fällen auftreten.
- Ungleichmäßige Erwärmung der Oberflächenschichten. Zum Beispiel über Wasser mit einem erheblichen Temperaturunterschied. Über großen Städten wird die Gewitterintensität etwas stärker sein als im Umland.
- Wenn k alte Luft warme Luft verdrängt. Die Frontalkonvention entwickelt sich oft gleichzeitig mit Verschluss- und Nimbostratuswolken (Wolken).
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Wenn Luft in Gebirgszügen aufsteigt. Bereits kleine Erhebungen können zu vermehrter Wolkenbildung führen. Dies ist erzwungene Konvektion.
Jede Gewitterwolke, unabhängig von ihrer Art, muss drei Stadien durchlaufen: Kumulus, Reife, Zerfall.
Klassifizierung
Gewitter wurden einige Zeit nur am Beobachtungsort klassifiziert. Sie wurden zum Beispiel in Rechtschreibung, Lokal, Frontal unterteilt. Gewitter werden heute nach Merkmalen klassifiziert, die von der meteorologischen Umgebung abhängen, in der sie sich entwickeln. Aufwinde entstehen aufgrund der Instabilität der Atmosphäre. Für die Entstehung von Gewitterwolken ist dies die Hauptbedingung. Die Eigenschaften solcher Strömungen sind sehr wichtig. Je nach Stärke und Größe entstehen jeweils verschiedene Arten von Gewitterwolken. Wie werden sie unterteilt?
1. Cumulonimbus Einzeller, (lokal oder intramass). Haben Sie Hagel- oder Gewitteraktivität. Querabmessungen von 5 bis 20 km, vertikal - von 8 bis 12 km. Eine solche Wolke "lebt" bis zu einer Stunde. Nach einem Gewitter ändert sich das Wetter kaum.
2. Multicell-Cluster. Hier ist die Skala beeindruckender - bis zu 1000 km. Ein Multicell-Cluster umfasst eine Gruppe von Gewitterzellen, die sich in unterschiedlichen Stadien der Entstehung und Entwicklung befinden und gleichzeitig ein Ganzes bilden. Wie sind sie angeordnet? Reife Gewitterzellen befinden sich in der Mitte und zerfallen - auf der Leeseite. Ihre Querabmessungen können 40 km erreichen. Cluster mehrzellige Gewitter "geben"Windböen (stark, aber nicht stark), Platzregen, Hagel. Die Existenz einer reifen Zelle ist auf eine halbe Stunde begrenzt, aber der Cluster selbst kann mehrere Stunden „leben“.
3. Gewitterlinien. Dies sind auch mehrzellige Gewitter. Sie werden auch linear genannt. Sie können entweder massiv oder mit Lücken sein. Windböen sind hier länger (an der Vorderfront). Die vielzellige Linie erscheint bei Annäherung als dunkle Wolkenwand. Die Anzahl der Ströme (sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts) ist hier ziemlich groß. Aus diesem Grund wird ein solcher Gewitterkomplex als mehrzellig klassifiziert, obwohl die Gewitterstruktur unterschiedlich ist. Die Gewitterlinie kann heftigen Platzregen und großen Hagel erzeugen, wird aber häufiger durch starke Abwinde „begrenzt“. Sie zieht oft einer K altfront voraus. Auf den Bildern hat ein solches System die Form eines gebogenen Bogens.
4. Superzellen-Gewitter. Solche Gewitter sind selten. Sie sind besonders gefährlich für Sachwerte und Menschenleben. Die Wolke dieses Systems ähnelt der einzelligen Wolke, da sich beide in einer Upstream-Zone unterscheiden. Aber sie haben unterschiedliche Größen. Superzellenwolke - riesig - fast 50 km im Radius, Höhe - bis zu 15 km. Seine Grenzen können in der Stratosphäre liegen. Die Form ähnelt einem einzelnen halbkreisförmigen Amboss. Die Geschwindigkeit aufsteigender Ströme ist viel höher (bis zu 60 m/s). Ein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein von Rotation. Dadurch entstehen gefährliche extreme Phänomene (großer Hagel (mehr als 5 cm), zerstörerische Tornados). Der Hauptfaktor für die Bildung einer solchen Wolke sind die Umgebungsbedingungen. Wir sprechen von einer sehr starken Konvention mit einer Temperatur von +27 und einem variablen WindRichtung. Solche Bedingungen entstehen bei Windscherung in der Troposphäre. In den Aufwinden gebildete Niederschläge werden in die Abwindzone transportiert, was der Wolke ein langes Leben sichert. Der Niederschlag ist ungleich verteilt. Schauer gehen in die Nähe des Aufwinds und Hagel - näher im Nordosten. Die Rückseite des Gewitters kann sich verschieben. Dann befindet sich die gefährlichste Zone in der Nähe des Hauptaufwinds.
Es gibt auch den Begriff "trockenes Gewitter". Dieses Phänomen ist ziemlich selten und charakteristisch für den Monsun. Bei einem solchen Gewitter gibt es keinen Niederschlag (sie erreichen einfach nicht und verdunsten aufgrund der Einwirkung hoher Temperaturen).
Bewegungsgeschwindigkeit
Bei einem vereinzelten Gewitter sind es etwa 20 km/h, manchmal schneller. Wenn K altfronten aktiv sind, kann die Geschwindigkeit 80 km/h betragen. Bei vielen Gewittern werden alte Gewitterzellen durch neue ersetzt. Jeder von ihnen legt eine relativ kurze Distanz zurück (in der Größenordnung von zwei Kilometern), aber insgesamt nimmt die Distanz zu.
Elektrifizierungsmechanismus
Woher kommen Blitze? Elektrische Ladungen um Wolken herum und in ihnen bewegen sich ständig. Dieser Prozess ist ziemlich kompliziert. Am einfachsten kann man sich vorstellen, wie elektrische Ladungen in reifen Wolken funktionieren. In ihnen dominiert die dipolpositive Struktur. Wie wird es verteilt? Die positive Ladung wird oben platziert und die negative Ladung wird darunter platziert, innerhalb der Wolke. Nach der Haupthypothese (dieses Gebiet der Wissenschaft kann noch als wenig erforscht gelten) sind schwerere und größere Teilchen negativ geladen, während kleine und leichte dies habenpositive Ladung. Die ersteren fallen schneller als die letzteren. Dies wird der Grund für die räumliche Trennung von Raumladungen. Dieser Mechanismus wird durch Laborexperimente bestätigt. Partikel von Eispellets oder Hagelkörnern können eine starke Ladungsübertragung aufweisen. Die Größe und das Vorzeichen hängen vom Wassergeh alt der Wolke, der Lufttemperatur (Umgebungstemperatur) und der Kollisionsgeschwindigkeit (den Hauptfaktoren) ab. Der Einfluss anderer Mechanismen kann nicht ausgeschlossen werden. Entladungen treten zwischen der Erde und der Wolke (oder der neutralen Atmosphäre oder der Ionosphäre) auf. In diesem Moment beobachten wir Blitze, die den Himmel zerteilen. Oder Blitz. Dieser Vorgang wird von lauten Schlägen (Donner) begleitet.
Gewitter ist ein komplexer Vorgang. Das Studium könnte Jahrzehnte, vielleicht sogar Jahrhunderte dauern.
