Livssyklus av tordenvær

Enten du tilskuer eller "spook", er sjansen stor for at du aldri har tatt feil av synet eller lydene til en nærmer seg tordenvær. Og det er ikke rart hvorfor. Over 40 000 forekommer over hele verden hver dag. Av det totalt forekommer 10.000 daglig i USA alene.

Om våren og sommermånedene ser det ut til at tordenvær oppstår som smurt. Men ikke la deg lure! Tordenvær kan oppstå på alle tider av året, og til alle døgnets tider (ikke bare ettermiddager eller kvelder). De atmosfæriske forholdene trenger bare å være riktige.

Så, hva er disse forholdene, og hvordan fører de til stormutvikling?

For at tordenvær skal utvikle seg, må 3 atmosfæriske ingredienser være på plass: løft, ustabilitet og fuktighet.

Lift er ansvarlig for å sette i gang oppdateringen - flytting av luft oppover i atmosfæren - som er nødvendig for å produsere tordenværsky (cumulonimbus).

Løft oppnås på flere måter, den vanligste er gjennom differensialoppvarming, eller konveksjon. Når solen varmer bakken, blir den varme luften ved overflaten mindre tett og stiger. (Se for deg luftbobler som stiger opp fra bunnen av en kokende vanngryte.)

Andre løftemekanismer inkluderer varm luft som overstyrer en kald front, kald luft som undergrenser en varm front (begge disse er kjent som frontaløft), og luft blir tvunget oppover langs siden av et fjell (kjent som orografisk løft), og luft som kommer sammen på et sentralt punkt (kjent som konvergens.

Etter at luft har fått en skyv oppover, trenger den noe for å hjelpe den med å fortsette sin økende bevegelse. Dette "noe" er ustabilitet.

Atmosfærisk stabilitet er et mål på hvor flytende luft er. Hvis luft er ustabil, betyr det at den er veldig flytende og når den er satt i gang vil følge den bevegelsen i stedet for å gå tilbake til startstedet. Hvis en ustabil luftmasse skyves oppover av en kraft, vil den fortsette oppover (eller hvis den skyves nedover, vil den fortsette nedover).

Varm luft anses generelt for å være ustabil fordi den uansett kraft har en tendens til å stige (mens kald luft er mer tett og synker).

Løft og ustabilitet resulterer i stigende luft, men for at det dannes en sky, må det være tilstrekkelig fuktighet innenfor luften for å kondensere til vanndråper som den stiger opp. Kilder til fuktighet inkluderer store vannmasser, som hav og innsjøer. Akkurat som varme lufttemperaturer hjelper løft og ustabilitet, hjelper varmt vann med å fordele fuktigheten. De har en høyere fordampning rate, noe som betyr at de lettere frigjør fuktighet i atmosfæren enn kjøligere vann.

I USA, the Mexicogolfen og Atlanterhavet er viktige kilder til fuktighet for kraftig storm.

Ja, det er det cumulus som i finvær kumulus. Tordenvær stammer faktisk fra denne ikke-truende skytypen.

Selv om dette i begynnelsen kan virke motstridende, bør du vurdere dette: termisk ustabilitet (som utløser tordenværutvikling) er også selve prosessen som en kumulussky danner. Når solen varmer jordoverflaten, varmes noen områder raskere enn andre. Disse varmere lommene med luft blir mindre tette enn luften rundt, som får dem til å stige, kondensere og danne skyer. I løpet av få minutter etter dannelse fordampes disse skyene i den tørrere luften i den øvre atmosfæren. Hvis dette skjer i en lang nok periode, fuktes luften til slutt og fra det tidspunktet, fortsetter skyvekst heller enn å kvele den.

Denne vertikale skyveksten, referert til som en updraft, er det som kjennetegner den kumulerte utviklingsstadiet. Det fungerer til bygge stormen. (Hvis du noen gang har sett en cumulus-sky nøye, kan du faktisk se at dette skjer. (Skyen begynner å springe oppover høyere og høyere opp på himmelen.)

I løpet av cumulusstadiet kan en normal cumulussky vokse til en cumulonimbus med en høyde på nesten 20 000 fot (6 km). I denne høyden passerer skyen frysenivået på 0 ° C og nedbøren begynner å danne seg. Når nedbøren samler seg i skyen, blir det for tungt for oppdatering til å støtte. Den faller inne i skyen og forårsaker dra i luften. Dette skaper i sin tur en region med luft nedover, referert til som en downdraft.

Alle som har opplevd tordenvær kjenner til dets modne stadie - perioden hvor vindsterk vind og kraftig nedbør merkes ved overflaten. Det som imidlertid kan være ukjent, er det faktum at en storms tilbakeslag er den underliggende årsaken til disse to klassiske tordenværværene.

Husk at når nedbøren bygger seg i en cumulonimbus sky, genererer den til slutt et nedtrekk. Når nedtrekket reiser nedover og kommer ut av skyen, frigjøres nedbøren. Et sus med regnkjølt tørr luft følger med det. Når denne luften når jordens overflate, sprer den seg foran tordenværskyen - en hendelse kjent som vindpust foran. Vindpusten er grunnen til at kule, luftige forhold ofte kjennes ved begynnelsen av et regn.

Med stormens oppdatering som skjer side om side med sin tilbaketrekning, stormsky fortsetter å forstørre. Noen ganger når den ustabile regionen så langt opp som bunnen av stratosfæren. Når oppdateringene stiger til den høyden, begynner de å spre seg sidelengs. Denne handlingen skaper den karakteristiske amboltoppen. (Fordi ambolten ligger veldig høyt oppe i atmosfæren, består den av cirrus / iskrystaller.)

Hele tiden blir kjøligere, tørrere (og derfor tyngre) luft fra utsiden av skyen introdusert i skymiljøet bare ved veksten.

Etter hvert som den kjøligere luften utenfor skymiljøet i økende grad infiltrerer den voksende stormskyen, overtar stormens nedtrekking etter hvert sitt oppdatering. Uten tilførsel av varm, fuktig luft for å opprettholde strukturen, begynner stormen å svekkes. Skyen begynner å miste sine lyse, skarpe konturer og fremstår i stedet mer fillete og flekkete - et tegn på at den eldes.

Det tar omtrent 30 minutter å fullføre livssyklusprosessen. Avhengig av tordenværstype, kan en storm gå gjennom den bare en gang (enkeltcelle), eller flere ganger (multicelle). (Vindpusten utløser ofte veksten av nye tordenvær ved å fungere som en løftekilde for nærliggende fuktig, ustabil luft.)