Глеб (heart_beater) wrote,
Глеб
heart_beater

Category:

Про грозы для чайников за 10 минут :)

jaspe попросила написать познавательный пост про грозы.
Постараюсь написать понятным языком

Своим существованием грозы обязаны дождево-кучевым облакам (см. юзерпик). Эти облака на заключительной стадии развития легко распознать по характерной клубящейся шапке. На особо продвинутых стадиях образуется ещё и "наковальня" - над шапкой появляется "нарост" в виде этого предмета, расширяющийся кверху. Если на небе есть такие облака, то почти наверняка стоит ждать грозы.

В основе образования дождево-кучевых облаков лежит явление под названием "конвекция". На бытовом уровне конвекцию хорошо иллюстрируют обогреватели-конвекторы: тёплый воздух над ними поднимается вверх, к потолку, а его место занимает холодный, пришедший сбоку. В природе роль обогревателя играет нагретая солнцем поверхность земли. Но потолка там нет, поэтому нагретый солнцем воздух может подниматься вверх на многие километры. И тут начинаются чудеса: наверху может господствовать более холодный воздух, и поднимающийся вверх тёплый воздух начинает с ним взаимодействовать.

Практически всё многообразие погодных условий основано на следующих фактах:

1. Солнце нагревает землю неравномерно, вблизи экватора земля и воздух теплее, чем у полюсов;
2. Тёплый воздух имеет меньшую плотность, чем холодный;
3. Вода имеет большую теплоёмкость, чем воздух;
4. Земля вращается, поэтому на движущийся воздух действует кориолисова сила. Благодаря ней образуются вращающиеся вихри - циклоны и антициклоны.
5. (Главное!) Чем теплее воздух, тем больше в нём может содержаться водяного пара.

Благодаря п.2 возникает конвекция. Теперь посмотрим на п.5. Взаимодействуя с более холодным воздухом наверху, поднявшийся снизу воздух охлаждается. П.5 гласит, что в холодном воздухе может содержаться меньше воды. Поэтому при охлаждении влажность воздуха увеличивается. Если получится так, что влажность достигнет 100% (так называемая точка росы), то водяной пар из воздуха начнёт конденсироваться, образуя капельки воды или кристаллы льда, в засимости от температуры.

Дальше всё зависит от того, насколько интенсивен этот процесс. Капельки воды будут постепенно расти до тех пор, пока они не станут настолько тяжёлыми, что под действием силы тяжести полетят вниз. Явление молнии возникает из-за того, что капельки воды в таком облаке получают электрический заряд, который рано или поздно разряжается через воздух.

Солнце светит всегда, а кучевые облака с грозами образуются не всегда. Почему? Во-первых, конвекции могут мешать облака других видов. Но главное условие образования кучевых облаков такое: воздух должен быть достаточно влажным, и должен быть достаточно большой перепад температуры между нижними и верхними слоями.

Поэтому для определения того, следует ли ожидать грозу, используют так называемую "аэрологическую диаграмму", представляющую собой график температуры и точки росы в зависимости от высоты. По этим данным (чтобы их получить, запускают специальный зонд) определяют "энергию неустойчивости", по которой можно судить, насколько сильным будет процесс конденсации водяного пара при конвекции.

Но, в принципе, даже без аэрологической диаграммы предсказать грозу можно достаточно точно. Дело в том, что условие неустойчивости воздушной массы выполняется в довольно конкретных сипоптических ситуациях. Наиболее типичная из них - прохождение холодного атмосферного фронта летом во второй половине дня (именно это, кстати, случилось сегодня). На больших высотах воздух обычно перемещается быстрее, поэтому при прохождении холодного фронта создаётся ситуация, когда наверху уже воздух из другой (более холодной) воздушной массы. Внизу идёт прогрев земной поверхности солнцем, начинается конвекция и образуются облака.

В тех случаях, когда атмосферный фронт проходит ночью, и одна из воздушных масс достаточно тёплая и влажная, условия для образования дождево-кучевых облаков могут возникнуть и без солнечного прогрева. Так было сегодня ночью и в ночь с воскресенья на понедельник.

Даже летом грозы довольно редко бывают утром. Это объясняется тем, что утром воздух у земли остывает, и часто бывает даже холоднее, чем в верхних слоях. Но бывают такие атмосферные фронты, что их прохождение вызывает грозу даже утром.

Почему грозы крайне редко бывают зимой (но всё же иногда бывают), думаю, читатели теперь в состоянии ответить самомстоятельно.
Tags: Погода
Subscribe
promo heart_beater april 19, 2021 19:40 50
Buy for 100 tokens
Этот пост написан, в основном, для тех, кто зашёл в этот журнал впервые. Остальные, наверное, почти всё, что тут написано, и так знают. Я буду отсылать к этому посту в ответ на комментарии типа "Крутой журнал! Давай дружить!" Как относиться к таким комментариям, я долго не понимал. С одной…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 14 comments