Гроза - це природне явище. Розвиток, класифікація, активність грози
Гроза - що це? Звідки беруться розсікають все небо блискавки і грізні гуркіт грому? Гроза - це природне явище. Блискавки, звані електричними розрядами, можуть утворюватися всередині хмар (купчасто-дощових), або між земною поверхнею і хмарами. Вони, як правило, супроводжуються громом. Блискавки пов`язані з зливовими дощами, шквальним вітром, а нерідко і з градом.
активність
Гроза - це одне з найнебезпечніших природних явищ. Люди, уражені блискавкою, виживають лише в одиничних випадках.
Одночасно на планеті діє приблизно 1500 гроз. Інтенсивність розрядів оцінюють в сотню блискавок в секунду.
Розподіл гроз на Землі нерівномірне. Наприклад, над континентами їх в 10 разів більше, ніж над океаном. Велика частина (78%) блискавичних розрядів зосереджена в екваторіальній і тропічній зонах. Особливо часто фіксується гроза в Центральній Африці. А ось полярні райони (Антарктика, Арктика) і полюси блискавок практично не бачать. Інтенсивність грози, виявляється, пов`язана з небесним світилом. У середніх широтах пік її доводиться на післяполудневі (денні) годинник, на літо. А ось мінімум зареєстрований перед сходом. Важливими є й географічні особливості. Найбільш потужні грозові центри знаходяться в Кордильєрах і Гімалаях (гірські райони). По-різному річна кількість «грозових днів» і в Росії. У Мурманську, наприклад, їх всього лише чотири, в Архангельську - п`ятнадцять, Калінінграді - вісімнадцять, Пітері - 16, в Москві - 24, Брянську - 28, Воронежі - 26, Ростові - 31, Сочі - 50, Самарі - 25, Казані і Єкатеринбурзі - 28, Уфі - 31, Новосибірську - 20, Барнаулі - 32, Читі - 27, Іркутську і Якутську - 12, Благовєщенську - 28, Владивостоці - 13, Хабаровську - 25, Південно-Сахалінську - 7, Петропавловську-Камчатському - 1.
розвиток грози
Як воно проходить? Грозову хмару утворюється тільки за певних умов. Обов`язкова наявність висхідних потоків вологи, при цьому має бути наявність структури, де одна частка частинок знаходиться в крижаному стані, інша - в рідкому. Конвекція, яка призведе до розвитку грози, виникне в декількох випадках.
Нерівномірне нагрівання приземних шарів. Наприклад, над водою при істотній різниці температур. Над великими містами грозова інтенсивність буде кілька сильніше, ніж в околицях.
При витісненні холодним повітрям теплого. Фронтальна конвенція часто розвивається одночасно з обложними і шарувато-дощовими хмарами (хмарами).
При підйомах повітря в гірських масивах. Навіть малі височини можуть привести до посилення утворень хмар. Це вимушена конвекція.
Будь-яке грозову хмару, незалежно від його типу, обов`язково проходить три стадії: купчасті, зрілості, стадію розпаду.
Класифікація
Грози якийсь час класифікувалися тільки в місці спостереження. Вони поділялися, наприклад, на орфографічні, локальні, фронтальні. Зараз грози класифікують за характеристиками, що залежать від тих метеорологічних оточень, в яких вони розвиваються. Висхідні потоки формуються через нестійкість атмосфери. Для створення грозових хмар це є основною умовою. Дуже важливі характеристики таких потоків. Залежно від їх потужності і величини формуються, відповідно, різні типи грозових хмар. Як вони поділяються?
1. Купчасто-дощові одноячейковие, (локальні або внутрімасові). Мають градовую або грозову активність. Поперечні розміри від 5 до 20 км, вертикальні - від 8 до 12 км. «Живе» таку хмару до години. Після грози погода практично не змінюється.
2. Многоячейковие кластерні. Тут масштаби більш значні - до 1000 км. Многоячейковий кластер охоплює групу грозових осередків, що знаходяться на різних стадіях формування та розвитку і в той же час складових одне ціле. Як вони влаштовані? Зрілі грозові осередки розташовуються в центрі, розпадаються - з підвітряного боку. Поперечні їх розміри можуть досягати 40 км. Кластерні многоячейковие грози «дають» пориви вітру (шквальні, але не сильні), злива, град. Існування однієї зрілої осередку обмежується півгодиною, а ось сам кластер може «жити» кілька годин.
3. Лінії шквалів. Це також многоячейковие грози. Їх називають ще лінійними. Вони можуть бути як суцільними, так і з проломи. Пориви вітру тут більш тривалі (на передньому фронті). Многоячейковая лінія при наближенні здається темною стіною хмар. Число потоків (як висхідних, так і тих, які сходять) тут досить велике. Саме тому такий комплекс гроз класифікується, як багатокоміркової, хоча грозова структура інша. Лінія шквалу здатна дати інтенсивний злива і великий град, проте частіше «обмежується» сильними снісходящій потоками. Найчастіше вона проходить перед холодним фронтом. На знімках така система має форму вигнутого лука.
4. Суперячейковие грози. Зустрічаються такі грози рідко. Вони особливо небезпечні для майна і життя людини. Хмара цієї системи схоже з одноячейковим, оскільки обидва відрізняються однією зоною висхідного потоку. Зате розміри у них різні. Суперячейковое хмара - величезна - близько 50 км в радіусі, висота - до 15 км. Межі його можуть перебувати в стратосфері. Форма нагадує єдину напівкруглу ковадло. Швидкість висхідних потоків набагато вище (до 60 м / с). Характерна особливість - наявність обертання. Саме воно створює небезпечні, екстремальні явища (великий град (понад 5 см), руйнівні смерчі). Основним фактором для утворення такого хмари є навколишні умови. Йдеться про дуже сильною конвенції з температурою від +27 і вітрі зі змінним напрямком. Такі умови виникають при зрушеннях вітру в тропосфері. Утворені в висхідних потоках, опади переносяться в зону низхідних, що забезпечує тривале життя хмарі. Опади розподіляються нерівномірно. Лівні йдуть поблизу висхідного потоку, а град - ближче до північного сходу. Задня частина грози може зміститися. Тоді найбільш небезпечною зоною буде поруч з основним висхідним потоком.
Існує ще поняття "суха гроза". Це явище досить рідкісне, характерне для мусонів. При такій грозі відсутні опади (просто не долітають, випаровуючись в результаті впливу високої температури).
швидкість пересування
У ізольованою грози вона становить приблизно 20 км / год, іноді швидше. Якщо холодні фронти активні, швидкість може становити 80 км / год. У багатьох гроз старі грозові осередки замінюються новими. Кожна з них проходить відносно невеликий шлях (близько двох кілометрів), проте в сукупності відстань збільшується.
механізм електризації
Звідки беруться самі блискавки? електричні заряди навколо хмар і всередині них постійно рухаються. Процес цей досить складний. Найпростіше уявити картину роботи електричних зарядів в зрілих хмарах. Домінує в них дипольная позитивна структура. Як вона розподіляється? Позитивний заряд розміщується вгорі, а негативний - під ним, всередині хмари. Згідно з основною гіпотези (цю область науки можна поки вважати Маловідомі), більш важкі і великі частинки заряджаються негативно, а дрібні і легкі мають позитивний заряд. Перші падають швидше, ніж другі. Це стає причиною просторового поділу об`ємних зарядів. Такий механізм підтверджується лабораторними експериментами. Володіти сильною передачею заряду можуть частинки крижаної крупи або граду. Величина і знак залежатимуть від водності хмари, температури повітря (навколишнього), швидкості зіткнення (основні чинники). Не виключається вплив інших механізмів. Розряди відбуваються між землею і хмарою (або нейтральною атмосферою, або іоносферою). Саме в цей момент ми спостерігаємо розсікають небо спалаху. Або блискавки. Процес цей супроводжується гучними гуркотом (громом).
Гроза - це складний процес. На його вивчення можуть піти довгі десятиліття, а можливо, навіть століття.
