Äike – mis see on? Kust tulevad välgud, mis lõikavad läbi kogu taeva, ja ähvardavad äikesepaunad? Äikesetorm on loodusnähtus. Välk, mida nimetatakse elektrilahendusteks, võib tekkida pilvede sees (cumulonimbus) või maapinna ja pilvede vahel. Tavaliselt kaasneb nendega äike. Välku seostatakse tugevate vihmade, tugeva tuule ja sageli rahega.
Tegevus
Äike on üks ohtlikumaid loodusnähtusi. Välgust tabanud inimesed jäävad harva ellu.
Samal ajal tegutseb planeedil ligikaudu 1500 äikesetormi. Väljavoolude intensiivsus on hinnanguliselt sada välku sekundis.
Äikesetormide jaotus Maal on ebaühtlane. Näiteks mandrite kohal on neid 10 korda rohkem kui ookeani kohal. Suurem osa (78%) pikselahendustest on koondunud ekvatoriaal- ja troopikavöönditesse. Eriti sageli on äikest Kesk-Aafrikas. Aga polaaralad (Antarktika, Arktika) ja piksepoolusedpraktiliselt ei näe. Selgub, et äikese intensiivsus on seotud taevakehaga. Keskmistel laiuskraadidel on selle haripunkt pärastlõunastel (päevastel) tundidel, suvel. Aga miinimum registreeriti enne päikesetõusu. Geograafilised omadused on samuti olulised. Kõige võimsamad äikesekeskused on Kordilleras ja Himaalajas (mägipiirkonnad). Ka aastane "tormipäevade" arv on Venemaal erinev. Näiteks Murmanskis on neid ainult neli, Arhangelskis - viisteist, Kaliningradis - kaheksateist, Peterburis - 16, Moskvas - 24, Brjanskis - 28, Voronežis - 26, Rostovis - 31, Sotšis - 50, Samaras - 25, Kaasan ja Jekaterinburg - 28, Ufa - 31, Novosibirsk - 20, Barnaul - 32, Tšita - 27, Irkutsk ja Jakutsk - 12, Blagoveštšensk - 28, Vladivostok - 13, Habarovsk - 25, Petroskoi - 25, Petroskoi Južno-Slov. -Kamtšatski - 1.
Äikese areng
Kuidas läheb? Äikesepilved tekivad vaid teatud tingimustel. Tõusvate niiskusvoogude olemasolu on kohustuslik, samas peab olema struktuur, kus üks osakeste fraktsioon on jääs, teine vedelas olekus. Konvektsioon, mis põhjustab äikesetormide teket, esineb mitmel juhul.
- Pinnakihtide ebaühtlane kuumenemine. Näiteks vee kohal, mille temperatuuride erinevus on oluline. Suurte linnade kohal on äikesetorm mõnevõrra tugevam kui ümbruskonnas.
- Kui külm õhk tõrjub sooja õhu välja. Frontaalne konventsioon areneb sageli samaaegselt obstruktiivsete ja nimbostratuspilvedega (pilvedega).
- Kui õhk tõuseb mäeahelikes. Isegi väikesed tõusud võivad suurendada pilve moodustumist. See on sundkonvektsioon.
Iga tormipilv, olenemata selle tüübist, peab läbima kolm etappi: rünkpilved, küpsus, lagunemine.
Klassifikatsioon
Äikesetormid klassifitseeriti mõnda aega ainult vaatluskohas. Need jagunesid näiteks õigekirja, lokaalseks, frontaalseks. Äikesetormid klassifitseeritakse nüüd tunnuste järgi, mis sõltuvad meteoroloogilisest keskkonnast, milles nad arenevad. Ülesvoolud tekivad atmosfääri ebastabiilsuse tõttu. Äikesepilvede tekkeks on see põhitingimus. Selliste voogude omadused on väga olulised. Olenev alt nende võimsusest ja suurusest tekivad vastav alt erinevat tüüpi rünksajupilved. Kuidas need on jagatud?
1. Cumulonimbus üherakuline (lokaalne või massisisene). Esineb rahet või äikest. Põikmõõtmed 5 kuni 20 km, vertikaalsed - 8 kuni 12 km. Selline pilv "elab" kuni tund. Pärast äikest ilm peaaegu ei muutu.
2. Mitmerakuline klaster. Siin on skaala muljetavaldavam - kuni 1000 km. Mitmerakuline klaster hõlmab äikeserakkude rühma, mis on eri kujunemis- ja arengufaasis ning moodustavad samal ajal ühtse terviku. Kuidas need on korraldatud? Küpsed äikeserakud asuvad keskel, lagunevad - tuulealusel küljel. Nende põikimõõtmed võivad ulatuda 40 km-ni. Kobarate mitmerakulised äikesetormid "annavad"tuuleiilid (tugevad, kuid mitte tugevad), vihmasadu, rahe. Ühe küpse raku olemasolu on piiratud poole tunniga, kuid klaster ise võib "elada" mitu tundi.
3. Tuule jooned. Need on ka mitmerakulised äikesetormid. Neid nimetatakse ka lineaarseteks. Need võivad olla kas kindlad või tühikutega. Tuulepuhangud on siin pikemad (eesrindel). Mitmerakuline liin paistab lähenedes tumeda pilveseinana. Ojade arv (nii üles- kui allavoolu) on siin üsna suur. Seetõttu klassifitseeritakse selline äikesetormide kompleks mitmerakuliseks, kuigi äikese struktuur on erinev. Tuuleliin on võimeline tekitama intensiivset paduvihma ja suurt rahet, kuid sagedamini "piirab" seda tugevad allavoolud. Sageli möödub see külma frondi ees. Piltidel on selline süsteem kõvera vibu kujuga.
4. Supercell äikesetormid. Sellised äikesetormid on haruldased. Need on eriti ohtlikud varale ja inimelule. Selle süsteemi pilv on sarnane üherakulise pilvega, kuna mõlemad erinevad ühes ülesvoolu tsoonis. Kuid neil on erinevad suurused. Supercell pilv - tohutu - ligi 50 km raadiuses, kõrgus - kuni 15 km. Selle piirid võivad asuda stratosfääris. Kuju sarnaneb ühe poolringikujulise alasiga. Tõusvate ojade kiirus on palju suurem (kuni 60 m/s). Iseloomulik tunnus on pöörlemise olemasolu. Just see tekitab ohtlikke äärmuslikke nähtusi (suur rahe (üle 5 cm), hävitavad tornaadod). Peamine tegur sellise pilve tekkeks on keskkonnatingimused. Jutt käib väga tugevast konvendist, mille temperatuur on +27 ja tuul on muutliku suunagasuunas. Sellised tingimused tekivad tuulenihke ajal troposfääris. Ülesvoolus moodustuvad sademed kanduvad allavoolu tsooni, mis tagab pilvele pika eluea. Sademed jagunevad ebaühtlaselt. Vihm sajab ülesvoolu lähedale ja rahe - kirde poole. Äikese tagaosa võib nihkuda. Siis on kõige ohtlikum tsoon peamise ülesvoolu lähedal.
On olemas ka mõiste "kuiv äike". See nähtus on üsna haruldane, iseloomulik mussoonidele. Sellise äikesega sademeid ei ole (need lihts alt ei jõua kohale, aurustuvad kõrge temperatuuriga kokkupuute tagajärjel).
Liikumiskiirus
Isoleeritud äikesetormis on see umbes 20 km/h, mõnikord kiiremini. Kui külmad frondid on aktiivsed, võib kiirus olla 80 km/h. Paljude äikesetormide korral asenduvad vanad äikesekolded uutega. Igaüks neist läbib suhteliselt lühikese vahemaa (suurusjärgus kaks kilomeetrit), kuid kokkuvõttes distants pikeneb.
Elektrifitseerimismehhanism
Kust tulevad välk? Elektrilaengud pilvede ümber ja nende sees liiguvad pidev alt. See protsess on üsna keeruline. Kõige lihtsam on ette kujutada, kuidas elektrilaengud küpsetes pilvedes töötavad. Neis domineerib dipoolpositiivne struktuur. Kuidas seda levitatakse? Positiivne laeng asetatakse ülaossa ja negatiivne laeng selle alla, pilve sisse. Põhihüpoteesi kohaselt (seda teadusvaldkonda võib pidada veel vähe uurituks) on raskemad ja suuremad osakesed negatiivselt laetud, samas kui väikesed ja kerged on.positiivne laeng. Esimesed kukuvad kiiremini kui teised. Sellest saab ruumilaengute ruumilise eraldatuse põhjus. Seda mehhanismi kinnitavad laboratoorsed katsed. Jäägraanulite või rahe osakestel võib olla tugev laengu ülekanne. Suurus ja märk sõltuvad pilve veesisaldusest, õhu (ümbritseva) temperatuurist ja kokkupõrke kiirusest (peamised tegurid). Teiste mehhanismide mõju ei saa välistada. Heited tekivad maa ja pilve (või neutraalse atmosfääri või ionosfääri) vahel. Just sel hetkel jälgime taevast lahkavaid sähvatusi. Või välk. Selle protsessiga kaasnevad valjud mürinad (äike).
Äike on keeruline protsess. Õppimine võib võtta aastakümneid, võib-olla isegi sajandeid.
