พายุฝนฟ้าคะนอง - มันคืออะไร? ฟ้าแลบที่ตัดผ่านท้องฟ้าทั้งหมดและเสียงฟ้าร้องที่น่ากลัวมาจากไหน? พายุฝนฟ้าคะนองเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ฟ้าผ่า เรียกว่า การปล่อยไฟฟ้า สามารถก่อตัวขึ้นภายในเมฆ (คิวมูโลนิมบัส) หรือระหว่างพื้นผิวโลกกับเมฆ มักจะมาพร้อมกับฟ้าร้อง ฟ้าผ่าเกี่ยวข้องกับฝนตกหนัก ลมแรง และมักมีลูกเห็บ
กิจกรรม
พายุฝนฟ้าคะนองเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่อันตรายที่สุด คนโดนฟ้าผ่าไม่ค่อยรอด
ในขณะเดียวกัน พายุฝนฟ้าคะนองประมาณ 1,500 ครั้งบนโลกนี้ ความเข้มข้นของการปล่อยประจุประมาณหนึ่งร้อยสายฟ้าต่อวินาที
การกระจายของพายุฝนฟ้าคะนองบนโลกไม่สม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น มีพวกมันอยู่ทั่วทวีปมากกว่ามหาสมุทรถึง 10 เท่า การปล่อยฟ้าผ่าส่วนใหญ่ (78%) กระจุกตัวอยู่ในเขตเส้นศูนย์สูตรและเขตร้อน พายุฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นบ่อยโดยเฉพาะในแอฟริกากลาง แต่บริเวณขั้วโลก (แอนตาร์กติกา อาร์กติก) และขั้วฟ้าผ่าในทางปฏิบัติไม่เห็น ความรุนแรงของพายุฝนฟ้าคะนองนั้นสัมพันธ์กับร่างกายของสวรรค์ ในละติจูดกลาง จุดสูงสุดเกิดขึ้นในช่วงบ่าย (กลางวัน) ชั่วโมงในฤดูร้อน แต่ขั้นต่ำถูกลงทะเบียนก่อนพระอาทิตย์ขึ้น คุณลักษณะทางภูมิศาสตร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน ศูนย์พายุฝนฟ้าคะนองที่ทรงพลังที่สุดอยู่ในเทือกเขา Cordillera และเทือกเขาหิมาลัย จำนวน "วันพายุ" ประจำปีก็แตกต่างกันในรัสเซียเช่นกัน ตัวอย่างเช่นใน Murmansk มีเพียงสี่คนใน Arkhangelsk - สิบห้า, Kaliningrad - สิบแปด, เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก - 16, ในมอสโก - 24, Bryansk - 28, Voronezh - 26, Rostov - 31, Sochi - 50, Samara - 25, Kazan และ Yekaterinburg - 28, Ufa - 31, Novosibirsk - 20, Barnaul - 32, Chita - 27, Irkutsk และ Yakutsk - 12, Blagoveshchensk - 28, Vladivostok - 13, Khabarovsk - 25, Yuzhno-Sakhalinsk - 7, Petropavlovsk -Kamchatsky - 1.
พายุฝนฟ้าคะนอง
เป็นไงบ้าง? Thunderclouds ก่อตัวขึ้นภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น จำเป็นต้องมีการไหลของความชื้นจากน้อยไปมาก ในขณะที่ต้องมีโครงสร้างที่เศษเสี้ยวหนึ่งของอนุภาคอยู่ในสถานะน้ำแข็ง ส่วนอีกส่วนหนึ่งอยู่ในสถานะของเหลว การพาความร้อนซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาของพายุฝนฟ้าคะนองจะเกิดขึ้นในหลายกรณี
- ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของชั้นผิว ตัวอย่างเช่น เหนือน้ำที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับเมืองใหญ่ พายุฝนฟ้าคะนองจะรุนแรงกว่าพื้นที่โดยรอบบ้าง
- เมื่ออากาศเย็นเข้ามาแทนที่อากาศร้อน อนุสัญญาส่วนหน้ามักจะพัฒนาไปพร้อม ๆ กันกับเมฆที่บดบังและนิมโบสเตรตัส (เมฆ)
- เมื่ออากาศขึ้นบนทิวเขา. แม้แต่ระดับความสูงเพียงเล็กน้อยก็สามารถนำไปสู่การก่อตัวของเมฆที่เพิ่มขึ้นได้ นี่คือการพาความร้อนแบบบังคับ
เมฆพายุ ไม่ว่าจะประเภทใดก็ตาม จะต้องผ่านสามขั้นตอน: คิวมูลัส วุฒิภาวะ การสลายตัว
การจำแนก
พายุฝนฟ้าคะนองถูกจำแนกเฉพาะ ณ จุดที่สังเกตเท่านั้น พวกเขาถูกแบ่งออกเป็นการสะกดคำท้องถิ่นหน้าผาก พายุฝนฟ้าคะนองถูกจำแนกตามลักษณะที่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอุตุนิยมวิทยาที่พัฒนาขึ้น กระแสลมเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่แน่นอนของบรรยากาศ สำหรับการสร้างฟ้าร้องนี่เป็นเงื่อนไขหลัก ลักษณะของกระแสดังกล่าวมีความสำคัญมาก ขึ้นอยู่กับพลังและขนาดของมัน ฟ้าร้องประเภทต่างๆ จะเกิดขึ้นตามลำดับ แบ่งอย่างไร
1. คิวมูโลนิมบัสเซลล์เดียว (ภายในหรือภายใน) มีกิจกรรมลูกเห็บหรือพายุฝนฟ้าคะนอง ขนาดตามขวางจาก 5 ถึง 20 กม. แนวตั้ง - จาก 8 ถึง 12 กม. เมฆดังกล่าว "อยู่" ได้นานถึงหนึ่งชั่วโมง หลังจากพายุฝนฟ้าคะนอง อากาศแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง
2. คลัสเตอร์หลายเซลล์ ที่นี่สเกลน่าประทับใจยิ่งขึ้น - สูงถึง 1,000 กม. คลัสเตอร์หลายเซลล์ครอบคลุมกลุ่มของเซลล์พายุฝนฟ้าคะนองที่อยู่ในขั้นตอนของการก่อตัวและการพัฒนาที่แตกต่างกัน และในขณะเดียวกันก็ก่อตัวเป็นเซลล์ทั้งหมดเพียงเซลล์เดียว พวกเขาจัดอย่างไร? เซลล์พายุฝนฟ้าคะนองที่โตเต็มที่ตั้งอยู่ตรงกลางและผุพัง - ทางด้านใต้ลม ขนาดตามขวางสามารถเข้าถึงได้ 40 กม. พายุฝนฟ้าคะนองหลายเซลล์คลัสเตอร์ "ให้"ลมกระโชกแรง (หนัก แต่ไม่แรง) ฝนฟ้าคะนองลูกเห็บ การมีอยู่ของเซลล์ที่โตเต็มที่หนึ่งเซลล์ถูกจำกัดไว้ที่ครึ่งชั่วโมง แต่คลัสเตอร์เองสามารถ "อยู่" ได้นานหลายชั่วโมง
3. เส้นพายุ. เหล่านี้ยังเป็นพายุฝนฟ้าคะนองหลายเซลล์ พวกเขาจะเรียกว่าเชิงเส้น พวกเขาสามารถเป็นของแข็งหรือมีช่องว่าง ลมกระโชกแรงอยู่ที่นี่นานกว่า (ทางด้านหน้า) เส้นหลายเซลล์ปรากฏเป็นกำแพงเมฆมืดเมื่อเข้าใกล้ จำนวนสตรีม (ทั้งต้นน้ำและปลายน้ำ) ค่อนข้างมากที่นี่ นั่นคือเหตุผลที่พายุฝนฟ้าคะนองที่ซับซ้อนดังกล่าวจัดเป็นหลายเซลล์แม้ว่าโครงสร้างของพายุฝนฟ้าคะนองจะแตกต่างกัน แนวพายุมีความสามารถในการผลิตฝนที่ตกลงมาอย่างหนักและมีลูกเห็บขนาดใหญ่ แต่มักถูก "จำกัด" ด้วยกระแสลมที่พัดผ่านอย่างแรง มันมักจะผ่านหน้าหนาว ในภาพ ระบบดังกล่าวมีรูปร่างโค้งมน
4. พายุฝนฟ้าคะนองซุปเปอร์เซลล์ พายุฝนฟ้าคะนองดังกล่าวหายาก เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อทรัพย์สินและชีวิตมนุษย์ คลาวด์ของระบบนี้คล้ายกับคลาวด์เซลล์เดียว เนื่องจากทั้งสองต่างกันในโซนอัปสตรีมเดียวกัน แต่มีขนาดต่างกัน Supercell cloud - ใหญ่ - ใกล้รัศมี 50 กม. สูง - สูงสุด 15 กม. ขอบเขตของมันอาจอยู่ในสตราโตสเฟียร์ รูปร่างคล้ายกับทั่งครึ่งวงกลมเดียว ความเร็วของกระแสน้ำที่สูงขึ้นมาก (สูงถึง 60 m/s) คุณลักษณะเฉพาะคือการมีอยู่ของการหมุน สิ่งนี้สร้างปรากฏการณ์ที่อันตรายและรุนแรง (ลูกเห็บขนาดใหญ่ (มากกว่า 5 ซม.) พายุทอร์นาโดที่ทำลายล้าง) ปัจจัยหลักสำหรับการก่อตัวของเมฆดังกล่าวคือสภาพแวดล้อม เรากำลังพูดถึงการประชุมที่รุนแรงมากด้วยอุณหภูมิ +27 และลมที่มีตัวแปรทิศทาง. เงื่อนไขดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างแรงลมในชั้นโทรโพสเฟียร์ ก่อตัวในกระแสน้ำไหลขึ้น การตกตะกอนจะถูกส่งไปยังโซนดาวน์ดราฟต์ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานสำหรับคลาวด์ ปริมาณน้ำฝนมีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอ ฝนจะโปรยลงมาใกล้กับกระแสน้ำ และลูกเห็บ - ใกล้ทางตะวันออกเฉียงเหนือมากขึ้น ด้านหลังของพายุฝนฟ้าคะนองอาจเคลื่อนตัว แล้วโซนที่อันตรายที่สุดจะอยู่ใกล้ทางขึ้นหลัก
ยังมีแนวคิด "พายุฝนฟ้าคะนองแห้ง" อีกด้วย ปรากฏการณ์นี้ค่อนข้างหายาก ลักษณะเฉพาะของมรสุม ด้วยพายุฝนฟ้าคะนองเช่นนี้ ไม่มีฝน (เพียงไม่ถึง ระเหยเนื่องจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง)
ความเร็วในการเคลื่อนที่
ในพายุฝนฟ้าคะนองบางแห่ง ความเร็วประมาณ 20 กม./ชม. บางครั้งเร็วกว่า ถ้าเปิดหน้าเย็น ความเร็ว 80 กม./ชม. ในพายุฝนฟ้าคะนองหลายครั้ง เซลล์พายุฝนฟ้าคะนองเก่าจะถูกแทนที่ด้วยเซลล์ใหม่ แต่ละแห่งครอบคลุมระยะทางค่อนข้างสั้น (ตามลำดับสองกิโลเมตร) แต่โดยรวมแล้วระยะทางจะเพิ่มขึ้น
กลไกการจ่ายไฟฟ้า
ฟ้าผ่ามาจากไหน? ประจุไฟฟ้ารอบก้อนเมฆและภายในมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อน เป็นการง่ายที่สุดที่จะจินตนาการว่าประจุไฟฟ้าทำงานอย่างไรในก้อนเมฆที่โตเต็มที่ โครงสร้างขั้วบวกขั้วบวกครอบงำในตัวพวกมัน มีการกระจายอย่างไร? ประจุบวกถูกวางไว้ที่ด้านบน และวางประจุลบไว้ด้านล่างภายในก้อนเมฆ ตามสมมติฐานหลัก (ขอบเขตของวิทยาศาสตร์นี้ยังถือว่ามีการสำรวจเพียงเล็กน้อย) อนุภาคที่หนักกว่าและใหญ่กว่าจะถูกประจุลบในขณะที่อนุภาคขนาดเล็กและเบามีประจุบวก อดีตตกเร็วกว่าหลัง นี่กลายเป็นเหตุผลสำหรับการแยกพื้นที่ของประจุไฟฟ้าในอวกาศ กลไกนี้ได้รับการยืนยันโดยการทดลองในห้องปฏิบัติการ อนุภาคของเกล็ดน้ำแข็งหรือลูกเห็บสามารถถ่ายเทประจุได้สูง ขนาดและเครื่องหมายจะขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำในเมฆ อุณหภูมิของอากาศ (สภาพแวดล้อม) และความเร็วในการชน (ปัจจัยหลัก) ไม่สามารถยกเว้นอิทธิพลของกลไกอื่นได้ การคายประจุเกิดขึ้นระหว่างโลกกับเมฆ (หรือบรรยากาศที่เป็นกลางหรือบรรยากาศรอบนอก) ขณะนี้เราสังเกตเห็นแสงวาบผ่าท้องฟ้า หรือฟ้าผ่า กระบวนการนี้มาพร้อมกับเสียงแหลม (ฟ้าร้อง)
พายุฝนฟ้าคะนองเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน อาจต้องใช้เวลาหลายสิบปีหรืออาจหลายศตวรรษในการเรียน
