+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Гроза на теплом фронте: Сильные ливни, грозы, град, шквал — Студопедия

0

Сильные ливни, грозы, град, шквал — Студопедия

С внутримассовыми и фронтальными грозовыми кучево-дождевыми облаками связаны такие опасные явления погоды, как сильные ливни, грозы, град, шквалы.

Из данных повторяемости предпосылок к авиационным происшествиям и летных происшествий видно, что наиболее часто они происходят в конвективных облаках, при этом чаще связаны с ударами молний, градом, обледенением и болтанкой воздушных судов.

По данным исследований, на стадии набора высоты и снижения, наиболее опасен град, болтанка и поражение молнией. В горизонтальном полете резко увеличивается опасность встречи со всеми опасными явлениями. При посадке существенную опасность представляет попадание ВС в зону ливневых осадков и града, сдвига ветра и поражение молнией.

Все случаи поражения молнией произошли в облаках, причем в сплошной облачности — в 87% случаев. Продолжительность полета в облаках и осадках перед поражением колебалась от 2-3 до 15 минут, при этом более 70% случаев поражений имели место при продолжительности полета до 5 минут.

В 82,5% случаев наряду с разрядами молний наблюдалось обледенение.

Опасность гроз теплого фронта заключается в том, что они замаскированы облаками среднего и верхнего ярусов, и обнаружить визуально их невозможно.


Фронтальные грозы могут возникать на всех видах атмосферных фронтов, наиболее часто грозы образуются на холодных фронтах, особенно, 2-го рода. Образование гроз обусловлено интенсивным вытеснением теплого неустойчивого воздуха холодным.

Грозовая деятельность на холодных фронтах развивается обычно вдоль фронта и охватывает зону протяженностью до нескольких сот километров и шириной до нескольких десятков, иногда до сотни км. Вертикальная мощность кучево-дождевых облаков довольно значительна и зачастую достигает тропопаузы и даже нижней стратосферы.

Наиболее интенсивная грозовая деятельность на холодных фронтах наблюдается в теплое время, во вторую половину дня, когда термическая конвекция достигает максимального развития.

Над обширными водоемами грозы достигают наибольшей интенсивности вечером или ночью.

Принято считать, что грозы в Средней полосе России – явление исключительно летнее, которое можно наблюдать только в теплое время года. Но это утверждение ошибочное. Иногда в холодное время года в наших краях отмечаются отдельные вспышки молний и по-летнему раздаются раскаты грома, хотя на полях лежит снег, а дневные температуры лишь на несколько градусов поднимаются выше нуля. Иногда такие грозы называют снежными. Снежные грозы в Москве случаются с ноября по март, когда погода имеет зимний характер. Явление это довольно редкое. Средняя повторяемость таких гроз для каждого зимнего месяца — один раз в 5-10 лет. Например, до 1998 года самая ранняя весенняя гроза отмечалась 6 марта 1990 года. Тогда сильный раскат грома прогремел на юго-востоке столицы. Видимо, он немало удивил людей, т.к. буквально на следующий день в одной из центральных советских газет сотрудники Гидрометцентра СССР дали объяснение этому необычному для такого времени года явлению.

Но в 1998 году гроза отмечалась в первый день календарной весны, т.е. 1 марта. Тогда с 6.55 до 7.10 утра в районе ВДНХ сверкали молнии и раздавались раскаты грома. 

Как и в наши дни, явление зимних гроз случалось и в далеком прошлом. О них мы можем судить из старинных русских летописей, например грозы зимой над Русской землей гремели в 1383 году (был «гром страшен очень и вихрь силен вельми»), в 1396 году (в Москве 25 декабря «…был гром, а туча от полуденной страны»), в 1447 году (в Новгороде 13 ноября «…в полночь страшный гром и молния велико зело»), в 1491 году (во Пскове 2 января слышали гром). Этот список можно продолжать и дальше. 

Зимние грозы фиксируют не только метеорологи-профессионалы, но и любители, занося информацию о них в свои дневники погоды. Сегодня мы публикуем данными из трех архивов наблюдателей-любителей, проживающих в Москве и Подмосковье:

 

дата наблюденийпункт наблюдений
описание 
19 или 20 декабря 1977 г. Фрязино

Предположительно, утром, на теплом фронте (?) 19.12 днем -4,
20.12 потеплело до 0, к утру 21.12 похолодало до -7.

11 января 1980 г.Москва

Вечером при прохождении интенсивного холодного фронта температура за полчаса упала с -9 до -20, при сильном ливневом снеге  зарядного характера и сильнейшем порывистом северном ветре

7 февраля 1981 г.Фрязино

6. 02 в течение дня было -8, в ночь на 7-е при прохождении холодного фронта сопровождалась сильным снегопадом, в течение 07.02 температура продолжала понижаться от -13 утром до -17 вечером, к утру 8-го — до -21.

7 октября 1983 г.Фрязино

Ливень с грозой при прохождении небольшого холодного фронта,
понижение температуры от+12 до +9, к утру 08.10 — до +4.

2 ноября 1983 г.Фрязино

Холодный фронт вечером, снег с дождем, понижение температуры
от +5 до 0. Утром 03.11 — уже теплый фронт. Примечательные явления погоды случились вскоре: 07.11.1983 был отмечен
рекорд температуры, вроде, непобитый до сих пор — +10. Снега, очевидно, не было. 12 и 13 ноября бушевала сильнейшая метель. Москву занесло снежным покровом, в среднем, от 30 до 50 см.

6 января 1985 г.Москва (запад)

Москва (запад): Вечером в 21-22 ч. Гроза связана с прохождением южного циклона. Снег начался во второй половине дня, температура резко повысилась с -16 °С до 0 °С. К утру 7.01. понизилась до -8…-10 °С.
Фрязино: Декабрь 1984 года выдался спокойным и малоснежным. В ночь с на 4 января спокойное течение зимы было взорвано сильной метелью, вызванной прохождением теплого сектора циклона.

К утру 5 января похолодало до -18. Утром 6-го опять началась сильная метель, температура к вечеру поднялась до -1, снег перешел в замерзший дождь, затем — в дождь, при сильном юго-восточном ветре. К утру 7.01 температура понизилась до -7. Но на этом непогода не кончилась. 8 и 12 января также отмечались
снегопады и метели.

30 декабря 1985 г.Москва (запад)

Москва (запад): Прохождение южного циклона. С утра шел дождь, максимальная температура +2 °С. Вечером ливневый снег, метель и гроза, к утру 31.12. похолодало до -8 °С. 

Фрязино: Спокойное течение оттепели в течение нескольких дней с температурой около 0, вечером 30.12 при температуре +1 было резко прервано быстрым холодным фронтом, и в течение нескольких минут (может быть от 10 до 20 минут) температура упала до -8. В последующую неделю была ровная, спокойная погода, ночью -10, днем -5, -7.

23 января 1989 г.Москва (запад)

Москва (запад): Гроза наблюдалась около 17 ч. и была связана с прохождением холодного фронта североатлантического циклона. Температура с +2 °С понизилась до -3 °С. 

Фрязино: Очень теплые январь и февраль. В январе температура была близкой к 0, от +2 до -5 при редких похолоданиях. Одно из них произошло ночью с 22 на 23 января — от +1 до -2, -3. Никаких особых явлений вечером 22-го у меня не отмечено. Однако, днем 23-го были умеренный снег, метель, при отрицательной температуре — около -2. Тут  данные с московским наблюдателем расходятся, т. е. 23-го не отмечено оттепели, весь день — около
-2.

31 января 1989 г.Москва (запад)

Москва (запад):

Гроза наблюдалась между 1 и 2 ч. ночи; связана с прохождением холодного фронта североатлантического циклона. Днем 30.01. максимальная температура повышалась до +2,6 °С и был установлен новый климатический рекорд. К утру 31.01. температура упала до -3 °С.
Фрязино: К утру 01.02 похолодало до -10.

6 марта 1990 г.Москва (юго-восток, запад), Фрязино 

Москва (юго-восток): В течение дня прояснения сменялись мрачными тучами, при прохождении которых на улице резко темнело и начинались заряды мокрого снега. Во время одного из таких снежных зарядов (в обеденные часы) раздался мощный раскат грома. 

Москва (запад): Гроза наблюдалась во второй половине дня около 16 ч., сопровождалась мокрым ливневым снегом. Гроза связана с прохождением глубокого атлантического циклона. Зафиксировано необычно низкое атм. давление: 724 мм.рт.ст. Температура +2 °С. Фрязино: 27.02 отмечен сход снега в поле — самый ранний. В марте было только 2 (!) дня с температурой ниже 0 днем. 6 марта  также отмечена гроза. Сопутствующие явления: Внутри глубокого, малоподвижного циклона. Отсутствие фронтов, сильного ветра. Внутримассовая гроза — пожалуй, единственная на моей памяти в зимний период. Вызвана большой неустойчивостью атмосферы — снежный покров практически отсутствовал, большая влажность воздуха и при слабом ветре достаточный прогрев воздуха. Из обычных кучево-дождевых облаков, летних по характеру развития, переходной формы по сути — т.е. более низких, конечно, чем летом. Волны осадков зарядного типа (в этом проявлялся еще зимний тип погоды). При грозе шел снег, утром, еще до грозы, был отмечен снег с дождем. Днем +2, +3. Ночью с 5 на 6-е — -5. 

21 марта 1990 гМосква (запад)

Во второй половине дня. Гроза связана с прохождением холодного фронта, связанного с североатлантическим циклоном, сопровождалась дождем, переходящим в мокрый снег. Температура колебалась от +3 °С до +5 °С. Накануне 20.03. в теплом секторе этого же циклона воздух в Москве прогрелся до рекордно высокой отметки +17 °С.

22 марта 1990 г. Москва (запад)

Гроза наблюдалась вечером около 22 ч и сопровождалась кратковременным дождем. Температура понизилась с +8 °С до +5 °С. Ветер западный.

31 марта 1990 г.Москва (запад)

Москва (запад): Гроза была во второй половине дня и связана с прохождением глубокого атлантического циклона. Сопровождалась ливневым мокрым снегом. Температура понизилась с +4 °С до +1 °С. Юго-западный ветер сменился северным.
Фрязино: Отмечен сильный снежный заряд.

5 февраля 1993 г.Москва (запад, юго-восток)

Москва (запад):  В районе полудня, сопровождалась ливневым мокрым снегом. Гроза связана с прохождением холодного фронта, связанного с глубоким североатлантическим циклоном. Температура понизилась с +4 °С днем до -2 °С к вечеру. 
Москва (юго-восток): В 1115 мск снежная гроза. Шел дождь, затем сверкнула молния, после чего послышался раскат грома. Через некоторое время второй раскат грома и дождь резко сменился на снег. Небо сильно потемнело, стало очень темно. Сильный ветер. Через некоторое время все успокоилось. Стоит добавить, что атмосферное давление в 1400 мск составляло 728 мм рт ст. 23 января 1993 г. минимум атмосферного давления составил 716 мм рт ст. 
Фрязино: Во Фрязино грозы не было. Понижение температуры с +4 до -2, давление — минимум вечером 5-го — 717 мм. 23.01 1993 было 708 мм. (Давление во Фрязино меньше московского официального на 7 мм.).

9 февраля 1993 г.Фрязино, Москва

Москва (запад): На западе Москвы гроза вечером, сопровождалась ливневым мокрым снегом. Связана с прохождением ныряющего циклона со Скандинавии.
Москва (юго-восток): Прохождение холодного фронта отмечалось в 1720 мск. Шквалистый ветер, снег с дождем, метель. В 2200 мск небо полностью очистилось от облаков. 0 градусов. 
Фрязино: Сильный холодный фронт с сильным снежным зарядом и ураганным северо-западным ветром при прохождении фронта.

20 марта 1994 г.Москва

Во Фрязино гроза не отмечена, но отмечено прохождение активного холодного фронта часов в 14, температура перед фронтом была +5, после стала +2, давление (минимум) — 722.
Москва (юго-восток): В 1400 мск было еще +6. Затем метель, шквалистый ветер, понижение температуры до +3 градусов.  

29 декабря 1994 г.Москва

Москва: В ночь с 28 на 29 декабря 1994 года, около полуночи в районе ВДНХ отмечалась вспышка молнии и сильный раскат грома. Явлению предшествовало интенсивное падение атмосферного давления в течение суток 28 декабря. Однако, не смотря на существенный рост атмосферного давления в последующие часы после грозы, похолодания ни 29 декабря, ни в последующие дни не последовало. 
Фрязино: Весь декабрь 1994 года, до его конца, стояла морозная погода преимущественно без осадков. 27.12 давление стало быстро падать, 28 пошел снег, метель, потеплело до +1. Т.е. был отмечен теплый фронт. Это привело к  дождю в новогодний вечер 31. 12.1994 при +2.

7 февраля 1995 г.Москва

На двух метеостанциях Москвы были зафиксированы раскаты грома. Явления сопровождались сильным падением атмосферного давления (за 1/2 суток давление упало на 15 мм рт ст; к 18 часам оно составило 714 мм рт ст) и штормовым до 17-20 м/с юго-западным ветром. На следующий день прояснилось и немного похолодало при северо-западном ветре.
Гроза наблюдалась во второй половине дня и сопровождалась дождем, переходящим в мокрый снег. Температура понизилась с +3°С до -3°С в вечерние часы. Зафиксировано рекордно низкое давление 712 мм.рт.ст. Любительские наблюдения на ЮВ столицы: «барометр показывал в 1800 мск 706 мм рт ст. В течение дня мокрый снег, перешедший в дождь, шквалистый юго-западный ветер.» 
Во Фрязино отмечены снег, перешедший днем в дождь, метель, давление 710
мм. Похолодало где-то после полуночи, днем 8-го — до -7.

17 декабря 1995 г.Москва (юго-восток, запад)

Москва (юго-восток): в 15ч30м на юго-востоке столице в юго-западной части неба высоко над горизонтом сверкнула молния и раздался сильный раскат грома. Явление сопровождалось сильнейшим снегопадом и метелью (видимость снижалась до 10 метров, а западный ветер усиливался до 17-20 м/с). В Гидрометцентре сообщили, что грозу спровоцировали высокая влажность воздуха и большая термическая неустойчивость воздушных масс в зоне фронта окклюзии в тылу «ныряющего» циклона. Перепад температур от земной поверхности до высоты 5 км достигал 30 градусов! В последующие дни в Москве похолодало.
Москва (запад): в районе 14 ч. и сопровождалась мокрым снегом. Дневная оттепель +1 °С сменилась к вечеру похолоданием: -3 °С. Фрязино: Накануне отмечен рост температуры от -14 вечером 16-го до 0 днем 17-го, днем прошел холодный фронт с сильным снежным зарядом. Интересное явление погоды случилось чуть позже, 24.12.1995: сначала потеплело с -18 (вечер 23.12) до +1 (вечер 24.12), всего на час-другой, и сразу температура стала падать до -15 утром 25-го, образовав острый пик высотой в 16-19 градусов. 

6 ноября 1996 г.Москва

Москва: Отмечалась вечером при прохождении атмосферного фронта.
Фрязино:  При очень теплой погоде (днем и ночью от +7 до +9) вечером наблюдался сильный, почти ливневый, дождь. Капли не очень крупные, но очень частые, как летом. Это был единственный
случай такого сильного дождя в ноябре, кроме случившегося в конце ноября 2003 года. 

17 декабря 1996 г.Москва

Москва:  При большой неустойчивости атмосферы (у земли -3 градуса, на высоте 5 км -45 градусов!) разразилась гроза. На юго-востоке столицы за день зафиксировано три снежных заряда, причем самый сильный пришелся на 2200 мск. Выпало до 7 см снега. В 2200 мск снег и метель ухудшали видимость до 50 метров, а ветер к этому сроку сменился с западного на северо-западный.
Фрязино: В 1996 году снега не было до 15 декабря. 16 декабря наконец-то похолодало, выпало 10 см. снега, а 17-го был в целом спокойный день, с небольшим снегом и западным ветром, в течение суток около -5, так что грозу в этот день, вероятнее всего, могла зафиксировать только метеостанция. Какой-нибудь, наверное, слабый межоблачный разряд, который с земли не заметишь.

1 марта 1998 г.Москва (запад)

Москва (запад): Во второй половине дня, сопровождалась ливневым мокрым снегом. Накануне 28.02. максимальная температура повышалась до +6 °С. Гроза связана с прохождением холодного фронта глубокого атлантического циклона. Температура понизилась к вечеру с +3 °С до -1 °С.
Фрязино: На фоне резких колебаний температуры в предшествующие дни ( +8 22.02, -20 утром 26.02, +7 28.02) утром 1 марта прошел холодный фронт с сильным дождем.

7 марта 2002 г.Москва

Москва: Вечером в 20-21 ч. Гроза связана с прохождением холодного фронта атлантического циклона. Днем максимальная температура достигла +9 °С, что является рекордной для этого дня. Вечером небо закрыли плотные облака, пошел дождь, переходящий в мокрый сне, температура понизилась до +3 °С. 
Фрязино: В предшествующие несколько дней было очень тепло, снег стаял. Холодный фронт.

25 марта 2003 г.Москва

Москва: 25 марта 2003 года в Москве и в ближайшем Подмосковье отмечалось редкое погодное явление — «снежная» гроза. Молнию и последовавший за ней раскат грома наблюдали на западе (в Кунцево), севере и центре (начало Ленинского проспекта) Москвы. Просто вспышка молнии отмечалась на юго-востоке столицы. Очевидцы сообщают, что в Подмосковье, в Домодедовском районе, также отмечалась гроза. «По силе она напоминала грозу летом после сильной жары. У людей на улице это даже вызвало лёгкую панику, все подумали, что сейчас может пойти ливень при +3. Сильные вспышки молний и гром сопровождались обильным снегопадом, видимость была не больше 15-20 метров». А вот описание свидетеля грозы, наблюдавшего ее на западе столицы в районе Кунцево: «Накануне столбик термометра достиг +6,8°. А сегодня к 17 часам небо заволокли плотные облака, наблюдалось кратковременное усиление ветра до 17 м/с; отмечалась снежная крупа и температура понизилась до +3°. Затем ближе к 18 часам сквозь разрывы в облаках вовсю засиял закат солнца. Но спустя час — к 19 часам погода вновь резко ухудшилась: небо закрыли плотные облака, повалил ливневый мокрый снег, продолжавшийся минут 20-25, причем в Кунцево в 19 ч. 20 мин. зафиксирована сильная вспышка молнии и сильнейший раскат грома. Т. о. был отмечена первая весенняя гроза. К 20 час. температура воздуха понизилась до +1,5°. На ЮВ Москвы максимальная температура в тот день составила +7.7, а на западе – плюс 6.8 градусов. Минимальная – минус 2. 
Фрязино:  Описана красочно, на самом деле — ничего особенного. Температура накануне и в этот день была ночью -2, днем +2. Никаких +6. Конец марта, неустойчивая воздушная масса, уже существенен прогрев. Отмечены снежные заряды из кучево-дождевых облаков. Почему я отделяю эту грозу от внутримассовой 06.03.1990? Потому что, во-первых, главный фактор, ее породивший — солнечный прогрев — 25 марта существенно сильнее, чем 6-го, плюс то, что в 2003 году фактор Москвы играл большую роль, чем в 1990-м. Прежде всего, значительно больше автомобилей и тепловыделяющих элементов. Во Фрязино были обычные снежные заряды.

С какими же атмосферными процессами связаны эти необычные явления? По мнению синоптиков, они связаны с вторжением холодных атмосферных фронтов в теплую воздушную массу. Такие фронты движутся со скоростями до 40-50 км/час. При соприкосновении холодного и теплого воздуха в условиях неустойчивой атмосферы отмечаются резкие перепады температуры (на высоте в несколько километров перепады могут достигать нескольких десятков градусов). Как и летом, начинают развиваться мощные кучево-дождевые облака, но, как правило, затопленные в слоисто-дождевую облачность, следствием чего является развитие грозовой активности, сопровождаемой не только молниями и громом, но и ливневыми снегопадами. После этих явлений обычно наступает понижение температуры и рост атмосферного давления, прекращение осадков, а также могут появляться прояснения.
Упомянутые холодные фронты, как правило, связаны с глубокими атлантическими циклонами, реже — со средиземноморскими. 

Гроза, ливень, град, шквал, смерч… Что их объединяет?

 

 

Начался теплый период года. И совсем другие облака стали занимать небесное пространство. Уже нет низких серых нескончаемых облачных массивов, закрывающих сразу весь небосвод. На смену им пришли другие облака, которые динамично, буквально на глазах, вырастают вверх на несколько километров. Их так и называют облака вертикального развития, или конвективные облака. Они могут простираться сквозь всю толщу тропосферы, иногда их вершины могут пробивать тропопаузу и проникать в стратосферу.

 

Чем опасна глубокая конвекция?

Глубокая, проникающая (в стратосферу) – так характеризуют интенсивную конвекцию в атмосфере метеорологи. Конвекция  развивается в неустойчивой атмосфере, когда воздушные массы у поверхности земли, оказываются легче, чем воздух, расположенный в более высоких слоях — начинается интенсивное перемешивание воздуха по вертикали. Подъем воздушных масс вызывает их охлаждение, происходит конденсация водяного пара с выделением колоссального количества скрытого тепла. И, чем больше относительная влажность и чем выше температура в нижележащих слоях, тем больше неустойчивость, тем выше могут быть развивающиеся облака. Ливни, выпадающие из них, сопровождаются молниевыми разрядами, громом, градом, при этом отмечаются шквалы, иногда образуются смерчи. Все это, даже когда каждое из явлений не достигает критерия опасного гидромететрологического явления, в сочетании может стать комплексом неблагоприятных условий погоды. Они могут нанести вред людям, животным, экономике, инфраструктуре. Очень сильные ливни могут привести к паводкам на реках, вызвать внезапные (быстро развивающиеся) наводнения. Интенсивная грозовая деятельность представляет большую опасность для авиации, как на эшелонах полетов воздушных судов, так и в зоне взлета и посадки.

В какое время чаще всего отмечаются грозы?

Наиболее высокая повторяемость этих явлений наблюдается в теплое время года, особенно в его первой половине, что объясняется, прежде всего, глобальными причинами. Говорят: «Конвекция идет за солнцем». После схода снежного покрова происходит интенсивный прогрев поверхности, от которой нагреваются воздушные массы. Повышение их температуры приводит и к увеличению возможности впитывать влагу, которая может испаряться с поверхности —  почв, водоемов, растительности. Это и создает термодинамическую неустойчивость в приземном слое — объемы теплого и влажного воздуха приобретают плавучесть, и поднимаются вверх. Атмосфера, в отличие от зимнего периода, в теплое полугодие начинает активно «двигаться» по вертикали, что приводит к частому развитию вертикальной облачности.

Уже на этом крупномасштабном фоне причины следующего уровня, как-то атмосферные фронты, горный рельеф, различия свойств подстилающей поверхности, граница, суша-море, перемещение воздушных масс, адвекция тепла и холода по высотам, и т.д., приводящие к вынужденному подъему воздушных масс, придают каждому конкретному случаю свою индивидуальность. Высокая, но все же меньшая, вероятность возникновения связанных с конвекцией явлений, отмечается и во второй половине теплого периода. Что касается интенсивности ливней, гроз и шквалов, то максимальной она бывает в средней полосе ЕТР в июне-первой половине августа. При этом не исключается ее вероятность ранее и позже этого периода. При прочих равных условиях, конвекция бывает наиболее интенсивна в дневное время суток (тоже следует за солнцем). Повторяемость ливней, гроз, града, шквалов максимальна в период с 12 до 19 часов.

Что известно о грозовом облаке?

В среднем считается, что грозовое облако имеет в диаметре 20 км и продолжительность его жизни составляет 30 мин. В каждый момент на Земном шаре насчитывается, по разным оценкам от 1800 до 2000 грозовых облаков. Это соответствует ежегодным 100000 грозам на планете. Примерно 10% из них становятся крайне опасными.

Как формируется грозовое облако?

В общем случае атмосфера должна быть неустойчивой — воздушные массы у поверхности земли должны быть легче, чем воздух, расположенный в более высоких слоях. Это возможно при прогреве подстилающей поверхности и от нее – воздушной массы, а также наличие высокой влажность воздуха, что является наиболее распространенным. Возможно, вследствие каких-то динамических причин, и поступление более холодных воздушных масс в вышележащие слои. В результате в атмосфере объемы более теплого и влажного воздуха, получая плавучесть, устремляются вверх, а более холодные частицы из верхних слоев опускаются вниз. Таким образом происходит транспортировка тепла, которое получает поверхность земли от солнца, в вышележащие слои атмосферы. Такая конвекция называется свободной. В зонах атмосферных фронтов, в горах она усиливается и вынужденным механизмом подъема воздушных масс.

Водяной пар, содержащийся в поднимающемся воздухе, остывает, конденсируется, образуя облака и выделяя тепло. Облака растут вверх, достигая высоты, где отмечается отрицательная температура. Часть облачных частиц замерзает, а часть остается жидкими. И те, и другие имеют электрический заряд. Ледяные частички обычно имеют положительный заряд, а жидкие – отрицательный. Частицы продолжают расти, и начинают осаждаться в гравитационном поле — образуются осадки. Происходит накопление объемных зарядов. В верхней части облака образуется положительный заряд, а внизу – отрицательный (на самом деле отмечается более сложная структура, может отмечаться 4 объемных заряда, иногда она может быть инверсионной, и т.д.). Когда напряженность электрического поля достигает критического значения, происходит разряд – мы видим молнию и, через некоторое время, слышим исходящую от нее звуковую волну, или гром.

Стадии развития грозового облака

Обычно грозовое облако в течение жизненного цикла проходит три стадии: образования, максимального развития и диссипации.

На первой стадии кучевые облака растут вверх за счет восходящих движений воздуха. Кучевые облака предстают в виде красивых белых башен. На этой стадии нет осадков, но молнии не исключаются. Это может продолжаться около 10 минут.

На стадии максимального развития в облаке по-прежнему продолжаются восходящие движения, но в то же время из облака уже начинают выпадать осадки, и появляются сильные нисходящие движения. И когда этот нисходящий охлажденный поток с осадками достигает земли, формируется фронт порывистости, или линия шквалов. Стадия максимального развития облака – время наибольшей вероятности сильного ливня, града, частых молний, шквалов и смерчей. Облако обычно имеет темную окраску. Эта стадия продолжается от 10 до 20 минут, но может быть и дольше.

В конце концов, осадки и нисходящие потоки начинают размывать облако. У поверхности земли линия шквалов уходит далеко от облака, отрезая его от питавшего источника теплого и влажного воздуха. Интенсивность дождя уменьшается, но молнии еще продолжают представлять опасность.

Типы грозовых облаков

Одноячейковое облако

Одноячейковое облако обычно существует 20-30 минут. Такое облако – достаточно редкое явление, поскольку фронт порывистости одного облака может стать спусковым механизмом для образования облака в непосредственной близости.

Чаще всего одиночные облака не приводят к возникновению опасных явлений погоды. Восходящий и нисходящий потоки, сформированные в таких облаках, недостаточно мощны для этого. Тем не менее, иногда и они могут спровоцировать пусть и небольшой продолжительности сильный ливень, град, грозу, шквал и даже слабый смерч. Степень неустойчивости в атмосфере при образовании таких облаков не очень большая, и для конвекции не свойственна четкая организация. Одноячейковые облака, как правило, образуются в случайных местах и в случайные моменты времени, что делает их очень трудно прогнозируемыми.

Мультиячейковое облако

Мультиячейковая линия неустойчивости или линия шквалов состоит из целой вытянутой гряды кучево-дождевых облаков с хорошо выраженным фронтом порывистости, расположенным перед облачным массивом. Линия шквалов может продуцировать град размером с мяч для гольфа, сильные дожди и слабые смерчи, но главной ее особенностью остается сильнейший нисходящий поток. Иногда сильный нисходящий поток может ускоряться, и небольшой участок линии шквалов может оторваться вперед от основной линии. Так получается «луковое» (или «подковообразное» или «дуговое») эхо (англ. «bow echo» чаще переводят как «луковое эхо», главное, имеется в виду форма радиоэхо – это радарное эхо в виде полосы, изогнутой как лук или дуга). Разрушительные ветры часто наблюдаются около вершины такой линии. На любом конечном участке дуги может развиться замкнутая циркуляция, иногда это приводит к образованию торнадо, особенно в левой (чаще северной) части, где циркуляция будет циклонической). Такая структура может развиться не только на линии шквалов, но и при изолированном облаке. Однако его трудно определить визуально, но на экране радара (доплеровского) видно хорошо.

 

Суперячейковое облако

Суперячейковое облако – это высоко организованная структура. Они встречаются редко, но представляют наибольшую опасность для людей и инфраструктуры. Суперячейковое облако подобно одноячейковому, тоже имеет один главный восходящий поток. Отличие заключается в том, что в суперячейком облаке восходящий поток очень мощный, скорости в нем достигают 240-260 км/ч (60-80 м/с). Главной характеристикой отличающей этот вид облаков от других является наличие вращения. Вращающийся восходящий поток (когда он становится виден на экране радара, его называют мезоциклоном) способствует возникновению экстремальных погодных событий, таких как гигантский град (диаметром более 5 см), сильных порывов ветра (более 40 м/с) и сильных смерчей.

Окружающая среда – это сильный фактор в организации структуры. Воздух, втекающий с разных направлений, поддерживает вращение. Осадки формируются в мощном восходящем потоке, затем их увлекает сильный нисходящий поток. Едва ли осадки могут падать вниз сквозь восходящий поток, и это поддерживает большую продолжительность существования системы – она не разрушается. На переднем крае зоны осадков обычно отмечается слабый дождь. Сильные ливни наблюдаются ближе к восходящему потоку, очень сильные ливни и град выпадают к северу и востоку от основной части восходящего потока. Область, расположенная около главного восходящего потока, отличается наиболее сильными проявлениями суровой погоды.

Как выглядят грозовые облака?

Грозовые облака могут выглядеть как большая цветная капуста или могут иметь «наковальню». Наковальня – это плоское облачное образование на вершине грозового облака. Она появляется, когда восходящий теплый воздух достигает высоты, где температура окружающего воздуха примерно такая же (уровень выравнивания температуры). Рост облака внезапно прекращается – тогда и появляется плоская наковальня. Если поток воздуха очень мощный, то над наковальней может образоваться пузырь, возвышающийся над наковальней. Такое происходит часто в течение нескольких минут. Но, если возвышающийся пузырь существует более 10 минут, то это говорит о высокой вероятности того, что облако способно произвести опасные явления погоды. Так что по форме наковальни можно оценить степень опасности грозового облака.

Почему происходят молнии?

В поднимающемся воздухе в грозовом облаке образуются маленькие ледяные кристаллы и более крупные частички, снежинки и льдинки. Маленькие ледяные кристаллы поднимаются в восходящем потоке вверх к вершине облака, а более крупные и тяжелые частицы тоже могут медленно подниматься вверх или начинают падать вниз. Частицы могут ударяться друг о друга и получать при этом электрический заряд. Мелкие частички приобретают положительный заряд, а крупные – отрицательный. В результате верхняя часть облака оказывается положительно заряженной, средняя и нижняя – отрицательно. В то же время земля под облаком приобретает положительный заряд. Когда разница зарядов между землей и облаком становится очень большой, то развивается кондуктивный канал между облаком и землей, и маленький заряд (лидер) движется по нему к земле. Когда он около земли, восходящий лидер противоположного заряда соединяется с первым лидером. При соединении мощный разряд происходит между облаком и замлей. Мы видим этот разряд как яркую вспышку-молнию.

Факты о молнии

Во время грозы безопасных мест на открытом воздухе почти нет.

Подавляющее большинство жертв подвергались ударам молний во время поисков безопасного места, которые оказывались достаточно далеко.

Более 80% смертельных исходов от ударов молний приходится на мужчин в возрасте от 15 до 40 лет. Возможно, потому что они более активны и чаще находятся на открытом воздухе.

Инциденты происходят главным образом в середине дня и вечером.

Энергия молниевой вспышки – колоссальна, она может обеспечить свечение 100-ваттовой лампы в течение 3 месяцев. В результате ударов молнии возникают многочисленные природные пожары.

Воздушный канал, по которому продвигается молния, может разогреваться до 10000-33000°С – это выше, чем температура поверхности солнца. Стремительный разогрев, а затем остывание вызывают взрывную волну, которая превращается в звук, и мы слышим гром.

Как далеко находится гроза?

Во время непогоды годится такой упрощенный алгоритм расчета. (По-хорошему, конечно, время, прошедшее с момента молниевой вспышки надо умножить на скорость звука, который, кстати, зависит от влажности). Но можно посчитать секунды между вспышкой молнии и звуком, грома. Звук пролетает 1 км примерно за 3 секунды. Надо разделить количество секунд, которые прошли от момента вспышки до того как вы услышали гром, на 3 и получится расстояние до грозы в километрах. Например, если гром был слышен через 6 секунд после вспышки, значит, молния сверкнула в двух километрах. 

Помните, что если вы на улице и можете слышать гром, вы находитесь в опасности быть ударенным молнией.

Почти всей инциденты, связанные с молниями случаются на открытом воздухе. Вот обстоятельства, при которых в последние время это отмечается чаще всего:

катание на лодках, верховая езда на лошадях, езда на газонокосилках, игра в гольф, восхождение по горам, нахождение в палатках, стояние под деревом, плавание, спортивные игры, наблюдение за штормом, вождение грузовиков, рыбалка, бег по воде.

 

Мифы и факты

 

МифНа самом деле
Если нет дождя, то нет опасности от молнии  
Молнии часто ударяют вне зоны дождя и могут отмечаться на расстоянии 10 миль от ливня. Кроме того, бывают сухие грозы  
Резиновая обувь или шины на колесах могут защитить от удара молнии
Резиновая обувь или шины не могут защитить от молнии. Стальные части автомобиля увеличивают защиту, если вы не касаетесь их. Хотя вы можете пострадать, если молния ударит в ваш авто, лучше находиться внутри него, чем снаружи. 
Людей, которых ударила молния нельзя трогать, поскольку они получили электрический заряд. 
Люди, в которых ударила молния, электрического заряда не несут, и медицинская помощь им должна быть оказана немедленно.  

 

Шквал

Шквалы – сильный, порывистый ветер, не связанный со смерчевым вращением. На долю этих ветров приходится большая часть разрушений.

Скорость шквала может достигать 125 м/ч. Нисходящий поток воздуха быстро опускается из грозового облака к земле. Он способен произвести такие же разрушения, как сильный торнадо. Он представляет крайнюю опасность для авиации.

Сухой шквал – шквал который проходит без дождя или с небольшим дождем.

Смерч (в Америке «торнадо»)

Смерч (тромб, торнадо) — это интенсивный вихрь с квазивертикальной осью, опускающийся из кучево-дождевого облака к земле.

Смерч — явление локальное. В силу малой повторяемости и небольших размеров смерчей крайне редки случаи, когда удается с помощью обычных метеорологических наблюдений измерить характеристики смерча. Поэтому каждый случай непосредственных измерений смерча представляет интерес для выяснения физической сущности его образования. Наиболее полные данные имеются у специалистов NOAA, т.к. из около 2000 смерчей (торнадо), ежегодно образующихся на планете, около 1300 наблюдаются на территории США.

Смерч может оставаться почти невидимым, пока он не затянет в свою циркуляцию пыль и обломки или пока внутри воронки не начнется образовываться облако. Средний смерч движется с юго-запада на северо-восток. Но на самом деле смерч может двигаться в любом направлении.

Средняя скорость смерча составляет 13 м/с, но может достигать и 30 м/с.

По косвенным оценкам максимальная скорость ветра в смерче может достигать 200-300 м/с. Самый сильный торнадо, зафиксированный в Америке, имел скорость почти 90 м/с. 322 км/ч

Смерч причиняет катастрофические разрушения вследствие весьма значительной силы ветрового напора и большой разности давления в нем и в окружающем пространстве. Обычно смерч опускается из кучево-дождевого облака, называемого материнским облаком, к поверхности суши или моря, втягивая в себя пыль, песок, камни, траву и воду. С приближением смерча слышен очень сильный шум, создаваемый ветром при столкновении различных предметов, втянутых в разреженную центральную область смерча.

Длительность существования смерча небольшая: от нескольких минут до нескольких часов, длина пути составляет в среднем 5—10 км, иногда более 30 км (в США длина пути торнадо может достигать 100 км и более). Скорость движения смерча различна: от 10—20 до 60—70 км/ч и более, что в основном обусловлено характером распределения ветра в средней тропосфере. На территории бывшего СССР смерчи — сравнительно редкое явление. Они наблюдаются в Прибалтике, Белоруссии, на Украине, в Центральных областях, в Поволжье, на Урале и в Сибири. Водяные смерчи бывают у Черноморского побережья Кавказа, у берегов Крыма, над северо-западной частью Черного моря, у побережья Куршского и Рижского заливов.

Смерчи обычно наблюдаются в теплое время года, они отмечаются в любое время суток.

 

Шкала Фуджиты, определяющая категорию опасности торнадо, основана на оценке скорости ветра и производимых разрушений:

 

Категория
 Скорость, м/с Скорость, км/чПовторяемость, % случаев
Характеристика торнадо
 F0 18 – 32,5 64 – 116 38,9Штормовой. Повреждает дымовые трубы и телевизионные вышки, ломает старые деревья, сносит вывески
 F1 32,5 — 50 117 – 180
 35,6Умеренный. Срывает крышу с домов, сносит с фундамента передвижные дома, перемещает автомобили
 F2 50 – 70 181 – 253 19,4Значительный. Срывает крыши с домов, разрушает передвижные дома, вырывает с корнем крупные деревья, выбивает окна
 F3 70 – 92,5 254 – 332 4,9Сильный. Срывает крыши с домов и ломает некоторые стены, опрокидывает поезда, вырывает с корнем большинство деревьев, поднимает в воздух тяжёлые автомобили
 F4 92,5 — 116,5 333 – 418 1,1Разрушительный. Поднимает в воздух лёгкие дома, частично или полностью разрушает прочные дома, переносит на значительное расстояние автомобили
 F5 116,5 — 142,5 более 419 менее 0,1Невероятный. Сносит с фундамента прочные дома и переносит их на значительные расстояния, срывает асфальт, переносит тяжёлые автомобили на расстояние более 100 метров

 

 

Как формируется смерч?

Образование смерчей в большой степени обусловлено неустойчивостью стратификации атмосферы. Однако образование смерчей даже при большой неустойчивости атмосферы происходит крайне редко. Необходимо существование в атмосфере и других благоприятные для их образования условий.

Смерчи обычно связаны с двумя типами мезомасштабной циркуляции:

— с облаками, имеющими горизонтальную ось вращения (крутящийся облачный вал), наблюдающимися на линиях неустойчивости (линиях шквалов) перед быстро движущимися холодными фронтами.

— с облаками, вращающимися вокруг вертикальной оси. Последний тип циркуляции чаще встречается на холодных фронтах, вдоль которых перемещаются мезомасштабные циклонические вихри.

В передней части материнского облака первоначально, до возникновения смерча, существует крутящийся по ходу движения облачный вал. Чаще всего смерчи возникают с правой стороны облака (по направлению его перемещения), представляя собой как бы продолжение правой части крутящегося вала, при этом наблюдается циклоническое вращение ветра. Имеют место случаи, когда в смерче происходит и антициклоническое вращение ветра.

Смерчи связаны с мезомасштабной циклонической циркуляцией в слоях выше смерча, диаметр которой от нескольких километров до 50 км, а по высоте она распространяется до 10—12 км. Такой тип циркуляции называют «циклон-торнадо». На экране радиолокатора циклон-торнадо имеет вид подковообразного образования с просветом в центре.

 

  

 

Развитию шторма предшествует образование из-за вертикального сдвига ветра невидимого вращающегося вала с горизонтальной областью
Катящийся вал попадает в зону с восходящими движениями, которые начинают его поднимать в вертикальной плоскости
Область вращения размером 2-6 миль, пронизывает значительную часть шторма. Большинство торнадо образуются в этих областях с сильным вращением

 

 

По данным NOAA, 88% всех торнадо являются слабыми. На их долю приходится менее 5% смертельных случаев. Продолжительность их жизни составляет 1-10 минут. Скорость ветра менее 110 м/ч. Производят разрушения категории EF1.

Сильные торнадо составляют 11 % от всех случаев. Они ответственны примерно за 30% смертельных случаев. Время их жизни составляет 20 и более минут. Скорость ветра в них от 111 до 165 м/ч. Разрушения, производимые ими относятся к категориям EF2 или EF3.

Менее, чем в 1% случает торнадо достигают 4 или 5 категории по шкале Фуджиты. Но на их долю приходится 70% инцидентов со смертельным исходом. Могут просуществовать более 1 часа. Скорость максимального ветра в них более 160 м/с.

Прогноз таких интенсивных вихрей, какими являются смерчи, тромбы, торнадо, крайне важная и сложная задача. Для этого необходима густая сеть доплеровских локаторов. Даже при ее наличии наиболее эффективным оказывается ранее обнаружение и прогноз уже возникших систем.

 

 

 

 

 

 

 

На экране локатора торнадо выглядит как небольшая область, где красный цвет (обозначающий ветер, движущийся от радара) и зеленый цвет (ветер, дующий в сторону к радару) подходят очень близко друг к другу. 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показано крючкообразное радиоэхо, соответствующее сильному торнадо (карта отражаемости).


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сильный торнадо в Оклахоме, в момент соответствующий радарным наблюдениям.


 

Мифы и правда о торнадо (по мнению американских метеорологов)

 

Миф
На самом деле
Озера, реки и горы защищают соседнюю территорию от торнадо
Безопасных мест практически нет. Торнадо около Йеллоустонского национального парка «прошелся» разрушительным путем вверх по склону до высоты 10 000 футов и спустился вниз
Торнадо заставляет здания взрываться, когда они попадают внутрь вихря
Наибольшие разрушения производят ураганные ветры и обломки, забрасываемые в здания
Открытые окна смогут выровнять атмосферное давление снаружи и внутри
На самом деле все здания и так не герметичны. Надо оставлять окна закрытыми. Надо срочно отправиться в укрытие – подвал, цоколь, или в наиболее безопасную комнату. Если ничего подходящего нет, надо уйти как можно дальше от окон вглубь помещения
Пространства под хайвеями могут быть безопасными
Как раз наоборот. Пространства под хайвеями очень опасны во время торнадо. Если вы находитесь в авто, надо срочно искать убежище в прочном здании. Только в крайнем случае, можно остаться в автомобиле, но надо обязательно пристегнуться ремнем безопасности. При этом надо постараться опустить голову ниже стекол и закрыть ее руками. Если где-то рядом есть место, расположенное ниже уровня дороги, то можно выйти из автомобиля и лечь, прижавшись к земле и закрывая голову руками. И, конечно, в зависимости от конкретных обстоятельств, вашим выбором может стать быстрая езда на авто прочь от торнадо
Можно спрятаться в ванных, туалетных комнатах или в холлах в мобильных домиках
Мобильные дома не рассчитаны на мощь торнадо! Все живущие в таких домах должны иметь в виду на случай торнадо пути быстрого достижения убежища в ближайших капитальных зданиях

 

Внезапные наводнения

Внезапные (быстро развивающиеся) наводнения наблюдаются в течение нескольких часов (обычно менее 6 часов) сильных и очень сильных дождей, когда могут прорываться дамбы, когда быстро прорывается вода, скопившаяся выше из-за затора льда.

Внезапные наводнения являются первой причиной по количеству человеческих жертв во время гроз. Более половины случаев утопления бывают, когда в поток воды увлекается транспортное средство. Большинство несчастий, связанных с внезапными наводнениями приходится на ночное время суток. Быстрый поток воды высотой 15 см может сбить с ног человека. Поток высотой 60 см может унести транспортные средства, включая внедорожники и пикапы.

Град

Сильный восходящий поток воздуха переносит вверх грозового облака капли дождя до высот, где при отрицательной температуре они замерзают. Ледяные частицы растут, становятся тяжелыми. Они уже не могут поддерживаться потоками воздуха и начинают падать вниз. Град размером больше ледяной крупы (с которой его часто путают), он формируется только во время грозы.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Большие градины могут падать со скоростью 100 м/ч. В США нередко наблюдаются градины размером 15-20 см, длиной окружности до 42-47 см и весом более 700 граммов. 23 июля 2010 года в Вивиане, Южная Дакота, выпал град невероятных размеров. Одну из градин, которую удалось сохранить в холодильнике, американские метеорологи зарегистрировали как рекордную. Ее диаметр около 20 см, окружность 47,3 см. А вес 880  граммов.


 

На юге России также часто отмечается крупный град. Опасным явлением считается град, размеры частиц которого 20 мм и более, и выпадающий в течение любого периода.

 

 

Но что-то хорошее в грозе должно быть?

Природа не могла придумать грозу и все, что ей сопутствует, только для того, чтобы пополнить список природных опасностей.

Грозовые облака – это главный путь для атмосферы реализовать энергию. При образовании облака в неустойчивой атмосфере выделяется колоссальное количество тепла. Оно служит источником огромной энергии грозовых облаков, которая, главным образом, расходуется на выпадение осадков, которые в подавляющем числе случаев приносят пользу. 

Грозы позволяют поддерживать электрический баланс. Земная поверхность и атмосфера являются проводниками. Обычно земная поверхность заряжена отрицательно, а атмосфера – положительно. Всегда существует поток электронов, направленный изнутри планеты через ее поверхность вверх. Грозы позволяют переносить отрицательный заряд обратно в Землю (молнии заряжены отрицательно). При отсутствии гроз электрический баланс земля-атмосфера исчез бы за 5 минут. И неизвестно, чем бы все это закончилось в действительности!  (Правда, грозы не являются единственным механизмом, поддерживающим этот баланс. Кроме него работают еще солнечный ветер и ветер ионосферы).

Конечно же, такие глобальные эффекты очень много значат для нашей жизни. Но гораздо проще нам ощутить положительные эмоции, если, после соблюдения всех правил поведения и мер предосторожности,  выйти на улицу после грозы и вдохнуть полной грудью чистый и свежий воздух, наполненный ароматами озона и растений, выделяющих эфирные масла. Ливни освобождают воздух от вредных примесей —  пыли, пыльцы, аэрозолей, которые оседают на землю.

Во время грозы образуются оксиды азота и азотная кислота, которые действуют как естественные удобрения для растений, помогая им лучше генерировать необходимые для жизнедеятельности вещества.

Оказывается, существуют и безвременные свидетели стремительных молний. Это фульгуриты – «окаменевшие молнии». С латинского слово «фульгурит» переводится как «блестящий, светящийся ожог». Они появляются в результате удара молнии в поверхность земли, когда находящиеся там минералы плавятся под воздействие высокой температуры и электрического разряда. В результате они представляют собой твердые предметы, похожие на гладкие изогнутые стеклянные трубки. Их форма и размеры зависят от силы разряда молнии и минерального состава почвы. Чаще всего они встречаются в песчаной местности — на побережье или в пустыне.

Конечно же, гроза просто завораживает своей дикой красотой и мощью. Молнии – это одна из самых любимых и частых тем фотографий – обычных и художественных.

А как хороши радуги после дождя (в светлое время суток)!..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Что такое гроза и чем она опасна?

Человечество живет в мире природы, а значит в жизни нас постоянно сопровождают различные природные явления. Одно из них – гроза. Она является настоящим буйством стихии и одновременно завораживает и устрашает.


При грозе в атмосфере смешиваются вода и огонь, игра темноты и света, ее последствия непредсказуемы, поэтому важной задачей синоптиков выступает своевременное определение грозовой мощи. Что же такое гроза? Чем она опасна и какие меры предосторожности следует предпринять, если вы попали в ненастье?

Что такое гроза?
В какое время года бывают грозы?
Чем гроза отличается от молнии?
Чем опасна гроза?
Что нельзя делать во время грозы?
Что делать, если гроза застала в лесу?

Что такое гроза?

Гроза представляет собой разновидность осадков, при которых в облаках и под ними появляются электрические разряды – молнии. Ливневые дожди, шквальные ветры, град – все эти явления выступают ее частыми спутниками. Подсчитано, что одновременно в разных уголках земного шара происходит около 1,5 тысяч гроз.

Большинство из них наблюдается над материками, причем максимальное их количество сосредоточено в экваториальных и тропических широтах. На мощность грозы оказывает влияние географическое расположение региона – самые сильные природные явления происходят в горной местности, особенно в Кордильерах и Гималаях.

В какое время года бывают грозы?

Как правило, грозы возникают в теплое время года. Их интенсивность во многом зависит от расположения Солнца – в средних широтах явление наблюдается летом, причем чаще всего после полудня. Основным предвестником грозы выступают кучево-дождевые облака, которые обычно развиваются в дни, характеризующиеся слабым ветром.

От других типов облаков их легко отличить по более темному цвету и характерной форме – они хорошо вытянуты по вертикали и завершаются верхушкой, похожей на наковальню.

Все грозы подразделяются на фронтальные и внутримассовые. В первом случае их появление связано с прохождением холодного или теплого фронта, во втором случае – с местным перегревом атмосферы. Независимо от типа, в среднем гроза длится около 30 минут, хотя если облако растягивается на десятки километров, а его верхушка поднимается выше 15–18 км, то продолжительность явления может достигать многих часов.

Чем гроза отличается от молнии?

Молния – это одно из проявлений грозы. Когда напряжение в электрическом поле грозового облака достигает критического значения, происходит процесс ударной ионизации, во время которой электрические заряды приобретают большую скорость и движутся по направлению к земле.

В итоге в воздухе между земной поверхностью и облаком появляется искра, выделяющая огромное количество энергии. Воздух быстро нагревается и расширяется, создается ударная волна, воспринимаемая наблюдателями в качестве грома.

Чем опасна гроза?

Наибольшую опасность во время грозы представляют электрические разряды, которые при попадании в здания могут вызвать пожары. Если молния ударит в человека, это повлечет за собой тяжелые увечья и даже смертельный исход.

Сопровождающие грозу шквальные ветры способны привести к разрушениям инфраструктуры, уничтожению деревьев, ранениям людей. Иногда во время грозы возникает смерч – сильный вихрь под грозовым облаком, который мчится со скоростью 100 и более метров в секунду и наносит колоссальный ущерб.

Что нельзя делать во время грозы?

При грозе людям рекомендуется соблюдать ряд предосторожностей, позволяющих сохранить жизнь и избежать негативных проявлений ненастья. Нельзя оставлять включенными электрические приборы и прикасаться к металлической сантехнике, поскольку сила молнии достигает от 2 до 300 тысяч ампер.

Нежелательно держать открытыми двери и форточки, а также стоять рядом с открытым окном. Если человек находится на улице, нельзя передвигаться вблизи высоких деревьев и линий электропередач, держать в руках стальные предметы (например, зонтик или удочку) и прикасаться к сооружениям, имеющим металлические элементы.

В случае нахождения в транспорте не рекомендуется продолжать движение, прикасаться к металлическим деталям (поручням в троллейбусах и автобусах) и парковаться рядом с деревьями и электрическими столбами.

Что делать, если гроза застала в лесу?

Оказавшись в лесу во время грозы, следует выйти на открытый участок (опушку) и убрать подальше металлические предметы. Ни в коем случае нельзя становиться под деревьями, а если иного выхода нет, то желательно выбирать низкую растительность или кусты.

Лучше всего сесть на землю или прилечь, что в случае удара молнии позволит минимизировать ее попадание. Еще лучше укрыться от напасти в низменной местности или в яме.

Гроза — Википедия

Гроза́ — атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаками и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и связана с ливневым дождём, градом и шквальным усилением ветра.

Гроза — одно из самых опасных для человека явлений, связанных с погодой: по количеству зарегистрированных смертных случаев только внезапные наводнения приводят к бо́льшим людским потерям[1].

Грозовое положение — синоптическая ситуация, характеризуемая наличием мощной кучевой и кучево-дождевой облачности, но без грозы. При этом вероятность грозы составляет 30-40 %[2].

География гроз

Распределение грозовых разрядов по поверхности Земли.

Одновременно на Земле действует около полутора тысяч гроз, средняя интенсивность разрядов оценивается как 100 молний в секунду. По поверхности планеты грозы распределяются неравномерно. Над океаном гроз наблюдается приблизительно в десять раз меньше, чем над континентами. В тропической и экваториальной зоне (от 30° северной широты до 30° южной широты) сосредоточено около 78 % всех молниевых разрядов. Максимум грозовой активности приходится на Центральную Африку. В полярных районах Арктики и Антарктики и над полюсами гроз практически не бывает. Интенсивность гроз следует за солнцем: максимум гроз приходится на лето (в средних широтах) и дневные послеполуденные часы. Минимум зарегистрированных гроз приходится на время перед восходом солнца. На грозы влияют также географические особенности местности: сильные грозовые центры находятся в горных районах Гималаев и Кордильер[3].

Среднегодовое число дней с грозой в некоторых городах России[4]:

Грозовые облака

Стадии развития

Стадии развития грозового облака.

Необходимыми условиями для возникновения грозового облака является наличие условий для развития конвекции или иного механизма, создающего восходящие потоки запаса влаги, достаточного для образования осадков, и наличия структуры, в которой часть облачных частиц находится в жидком состоянии, а часть — в ледяном. Конвекция, приводящая к развитию гроз, возникает в следующих случаях:

  • при неравномерном нагревании приземного слоя воздуха над различной подстилающей поверхностью. Например, над водной поверхностью и сушей из-за различий в температуре воды и почвы. Также при перемещении холодных воздушных масс на тёплую земную поверхность и над прогретой сушей летом (местные, или тепловые грозы)[5]. Над крупными городами интенсивность конвекции значительно выше, чем в окрестностях города.
  • при подъёме или вытеснении тёплого воздуха холодным на атмосферных фронтах[5]. Атмосферная конвекция на атмосферных фронтах значительно интенсивнее и чаще, чем при внутримассовой конвекции. Часто фронтальная конвекция развивается одновременно со слоисто-дождевыми облаками и обложными осадками, что маскирует образующиеся кучево-дождевые облака.
  • при подъёме воздуха в районах горных массивов. Даже небольшие возвышенности на местности приводят к усилению образования облаков (за счёт вынужденной конвекции). Высокие горы создают особенно сложные условия для развития конвекции и почти всегда увеличивают её повторяемость и интенсивность.

Все грозовые облака, независимо от их типа, последовательно проходят 3 стадии:

  1. кучевое облако,
  2. зрелое грозовое облако,
  3. распад[6].

Классификация грозовых облаков и гроз

В 20 веке грозы классифицировались в соответствии с условиями формирования: внутримассовые, фронтальные или орографические. В настоящее время принято классифицировать грозы в соответствии с характеристиками самих гроз. Эти характеристики в основном зависят от метеорологического окружения, в котором развивается гроза.
Основным необходимым условием для образования грозовых облаков является состояние неустойчивости атмосферы, формирующее восходящие потоки. В зависимости от величины и мощности таких потоков формируются грозовые облака различных типов.

Одноячейковое грозовое облако

Цикл жизни одноячейкового облака.

Одноячейковые кучево-дождевые (Cumulonimbus, Cb) облака развиваются в дни со слабым ветром в малоградиентном барическом поле. Их называют ещё внутримассовыми или локальными. Они состоят из конвективной ячейки с восходящим потоком в центральной своей части, могут достигать грозовой и градовой интенсивности и быстро разрушаться с выпадением осадков. Размеры такого облака: поперечный — 5—20 км, вертикальный — 8—12 км, продолжительность жизни — около 30 минут, иногда — до 1 часа. Серьёзных изменений погоды после грозы не происходит.
Формирование облачности начинается с возникновения кучевого облака хорошей погоды (Cumulus humilis). При благоприятных условиях возникшие кучевые облака быстро растут как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, при этом восходящие потоки находятся почти по всему объёму облака и увеличиваются от 5 м/с до 15-20 м/с. Нисходящие потоки очень слабы. Окружающий воздух активно проникает внутрь облака за счёт смешения на границе и вершине облака. Облако переходит в стадию средних кучевых (Cumulus mediocris). Образующиеся в результате конденсации мельчайшие водяные капли в таком облаке сливаются в более крупные, которые уносятся мощными восходящими потоками вверх. Облако ещё однородное, состоит из капель воды, удерживаемых восходящим потоком, — осадки не выпадают. В верхней части облака при попадании частиц воды в зону отрицательных температур капли постепенно начинают превращаться в кристаллы льда. Облако переходит в стадию мощного кучевого облака (Cumulus congestus). Смешанный состав облака приводит к укрупнению облачных элементов и созданию условий для выпадения осадков и образования грозовых разрядов. Такое облако называют кучево-дождевым (Cumulonimbus) или (в частном случае) кучево-дождевым лысым (Cumulonimbus calvus). Вертикальные потоки в нём достигают 25 м/с, а уровень вершины достигает высоты 7—8 км.
Испаряющиеся частицы осадков охлаждают окружающий воздух, что приводит к дальнейшему усилению нисходящих потоков. На стадии зрелости в облаке одновременно присутствуют и восходящие, и нисходящие воздушные потоки.
На стадии распада в облаке преобладают нисходящие потоки, которые постепенно охватывают все облако.

Многоячейковые кластерные грозы

Схема многоячейковой грозовой структуры.

Это наиболее распространённый тип гроз, связанный с мезомасштабными (имеющими масштаб от 10 до 1000 км) возмущениями. Многоячейковый кластер состоит из группы грозовых ячеек, двигающихся как единое целое, хотя каждая ячейка в кластере находится на разных стадиях развития грозового облака. Грозовые ячейки, находящиеся в стадии зрелости, обычно располагаются в центральной части кластера, а распадающиеся ячейки — с подветренной стороны кластера. Они имеют поперечные размеры 20—40 км, их вершины нередко поднимаются до тропопаузы и проникают в стратосферу. Многоячейковые кластерные грозы могут давать град, ливневые дожди и относительно слабые шквальные порывы ветра. Каждая отдельная ячейка в многоячейковом кластере находится в зрелом состоянии около 20 минут; сам многоячейковый кластер может существовать в течение нескольких часов. Данный тип грозы обычно более интенсивен, чем одноячейковая гроза, но много слабее суперъячейковой грозы.

Многоячейковые линейные грозы (линии шквалов)

Многоячейковые линейные грозы представляют собой линию гроз с продолжительным, хорошо развитым фронтом порывов ветра на передней линии фронта. Линия шквалов может быть сплошной или содержать бреши. Приближающаяся многоячейковая линия выглядит как тёмная стена облаков, обычно покрывающая горизонт с западной стороны (в северном полушарии). Большое число близко расположенных восходящих/нисходящих потоков воздуха позволяет квалифицировать данный комплекс гроз как многоячеечный, хотя его грозовая структура резко отличается от многоячейковой кластерной грозы. Линии шквалов могут давать крупный град (диаметром более 2 см) и интенсивные ливни, но больше они известны как системы, создающие сильные нисходящие потоки и сдвиги ветра, опасные для авиации. Линия шквалов близка по свойствам к холодному фронту, но является локальным результатом грозовой деятельности. Часто линия шквалов возникает впереди холодного фронта. На радарных снимках эта система напоминает изогнутый лук (bow echo). Данное явление характерно для Северной Америки, на территории Европы и Европейской территории России наблюдается реже.

Суперъячейковые грозы

Вертикальная и горизонтальная структура суперъячейкового облака.

Суперъячейка — наиболее высокоорганизованное грозовое облако. Суперъячейковые облака относительно редки, но представляют наибольшую угрозу для здоровья и жизни человека и его имущества. Суперъячейковое облако схоже с одноячейковым тем, что оба имеют одну зону восходящего потока. Различие состоит в размере суперъячейки: диаметр порядка 50 км, высота — 10—15 км (нередко верхняя граница проникает в стратосферу) с единой полукруглой наковальней. Скорость восходящего потока в суперъячейковом облаке значительно выше, чем в других типах грозовых облаков: до 40—60 м/с. Основной особенностью, отличающей суперъячейковое облако от облаков других типов, является наличие вращения. Вращающийся восходящий поток в суперъячейковом облаке (в радарной терминологии называемый мезоциклоном), создаёт экстремальные по силе погодные явления, такие, как крупный град (диаметром 2—5 см, иногда и более), шквалы со скоростью до 40 м/с и сильные разрушительные смерчи. Окружающие условия являются основным фактором в образовании суперъячейкового облака. Необходима очень сильная конвективная неустойчивость воздуха. Температура воздуха у земли (до грозы) должна быть +27…+30°C и выше, но главным необходимым условием является ветер переменного направления, вызывающий вращение. Такие условия достигаются при сдвиге ветра в средней тропосфере. Осадки, образующиеся в восходящем потоке, переносятся по верхнему уровню облака сильным потоком в зону нисходящего потока. Таким образом, зоны восходящего и нисходящего потоков оказываются разделёнными в пространстве, что обеспечивает жизнь облака в течение длительного периода времени. Обычно на передней кромке суперъячейкового облака наблюдается слабый дождь. Ливневые осадки выпадают вблизи зоны восходящего потока, а наиболее сильные осадки и крупный град выпадают к северо-востоку от зоны основного восходящего потока (в Северном полушарии). Наиболее опасные условия наблюдаются неподалёку от зоны основного восходящего потока (обычно смещённые к задней части грозы).

Физические характеристики грозовых облаков

Самолётные и радарные исследования показывают, что единичная грозовая ячейка обычно достигает высоты порядка 8—10 км и живёт порядка 30 минут. Изолированная гроза обычно состоит из нескольких ячеек, находящихся в различных стадиях развития, и длится порядка часа. Крупные грозы могут достигать в диаметре десятков километров, их вершина может достигать высоты свыше 18 км, и они могут длиться много часов.

Восходящие и нисходящие потоки

Восходящие и нисходящие потоки в изолированных грозах обычно имеют диаметр от 0,5 до 2,5 км и высоту от 3 до 8 км. Иногда диаметр восходящего потока может достигать 4 км. Вблизи поверхности земли потоки обычно увеличиваются в диаметре, а скорость в них падает по сравнению с выше расположенными потоками. Характерная скорость восходящего потока лежит в диапазоне от 5 до 10 м/с и доходит до 20 м/с в верхней части крупных гроз. Исследовательские самолёты, пролетающие сквозь грозовое облако на высоте 10 000 м, регистрируют скорость восходящих потоков свыше 30 м/с. Наиболее сильные восходящие потоки наблюдаются в организованных грозах.

Шквалы
Перед августовским шквалом 2010 года в Гатчине

В некоторых грозах возникают интенсивные нисходящие воздушные потоки, создающие на поверхности земли ветер разрушительной силы. В зависимости от размера такие нисходящие потоки называются шквалами или микрошквалами. Шквал диаметром более 4 км может создавать ветер до 60 м/с. Микрошквалы имеют меньшие размеры, но создают ветер скоростью до 75 м/с. Если порождающая шквал гроза образуется из достаточно тёплого и влажного воздуха, то микрошквал будет сопровождаться интенсивным ливневым дождём. Однако, если гроза формируется из сухого воздуха, осадки во время выпадения могут испариться (испаряющиеся в воздухе полосы осадков или virga), и микрошквал будет сухим. Нисходящие воздушные потоки являются серьёзной опасностью для самолётов, особенно во время взлёта или посадки, так как они создают вблизи земли ветер с сильными внезапными изменениями скорости и направления.

Вертикальное развитие

В общем случае, активное конвективное облако будет подниматься до тех пор, пока оно не утратит плавучесть. Потеря плавучести связана с нагрузкой, создаваемой образовавшимися в облачной среде осадками, или смешением с окружающим сухим холодным воздухом, или комбинацией этих двух процессов. Рост облака также может быть остановлен слоем блокирующей инверсии, то есть слоем, где температура воздуха растёт с высотой. Обычно грозовые облака достигают высоты порядка 10 км, но иногда достигают высот более 20 км. Когда влагосодержание и нестабильность атмосферы высоки, то при благоприятном ветре облако может вырасти до тропопаузы, слоя, отделяющего тропосферу от стратосферы. Тропопауза характеризуется температурой, остающейся приблизительно постоянной с ростом высоты и известной как область высокой стабильности. Как только восходящий поток начинает приближаться к стратосфере, то довольно скоро воздух в вершине облака становится холоднее и тяжелее окружающего воздуха, и рост вершины останавливается. Высота тропопаузы зависит от широты местности и от сезона года. Она варьируется от 8 км в полярных регионах до 18 км и выше вблизи экватора.

Когда кучевое конвективное облако достигает блокирующего слоя инверсии тропопаузы, оно начинает растекаться в стороны и образует характерную для грозовых облаков «наковальню». Ветер, дующий на высоте наковальни, обычно сносит облачный материал по направлению ветра.

Турбулентность

Самолёт, пролетающий сквозь грозовое облако (залетать в кучево-дождевые облака запрещается), обычно попадает в болтанку, бросающую самолёт вверх, вниз и в стороны под действием турбулентных потоков облака. Атмосферная турбулентность создаёт ощущение дискомфорта для экипажа самолёта и пассажиров и вызывает нежелательные нагрузки на самолёт. Турбулентность измеряется разными единицами, но чаще её определяют в единицах g — ускорения свободного падения (1g = 9,8 м/с2). Шквал в один g создаёт опасную для самолётов турбулентность. В верхней части интенсивных гроз зарегистрированы вертикальные ускорения до трёх g.

Движение

Скорость и движение грозового облака зависит от направления ветра, прежде всего, взаимодействия восходящего и нисходящего потоков облака с несущими воздушными потоками в средних слоях атмосферы, в которых развивается гроза. Скорость перемещения изолированной грозы обычно порядка 20 км/ч, но некоторые грозы двигаются гораздо быстрее. В экстремальных ситуациях грозовое облако может двигаться со скоростями 65—80 км/ч — во время прохождения активных холодных фронтов. В большинстве гроз по мере рассеивания старых грозовых ячеек последовательно возникают новые грозовые ячейки. При слабом ветре отдельная ячейка за время своей жизни может пройти совсем небольшой путь, меньше двух километров; однако в более крупных грозах новые ячейки запускаются нисходящим потоком, вытекающим из зрелой ячейки, что создаёт впечатление быстрого движения, не всегда совпадающего с направлением ветра. В больших многоячейковых грозах существует закономерность, когда новая ячейка формируется справа по направлению несущего воздушного потока в северном полушарии и слева от направления несущего потока в южном полушарии.

Энергия

Энергия, которая приводит в действие грозу, заключена в скрытой теплоте, высвобождающейся, когда водяной пар конденсируется и образует облачные капли. На каждый грамм конденсирующейся в атмосфере воды высвобождается приблизительно 600 калорий тепла. Когда водяные капли замерзают в верхней части облака, дополнительно высвобождается ещё около 80 калорий на грамм. Высвобождающаяся скрытая тепловая энергия частично преобразуется в кинетическую энергию восходящего потока. Грубая оценка общей энергии грозы может быть сделана на основе общего количества воды, выпавшей в виде осадков из облака. Типичной является энергия порядка 100 миллионов киловатт-часов, что по приблизительной оценке эквивалентно ядерному заряду в 20 килотонн (правда, эта энергия выделяется в гораздо большем объёме пространства и за гораздо большее время). Большие многоячейковые грозы могут обладать энергией в десятки и сотни раз большей.

Электрическая структура

Структура зарядов в грозовых облаках в различных регионах.

Распределение и движение электрических зарядов внутри и вокруг грозового облака является сложным непрерывно меняющимся процессом. Тем не менее, можно представить обобщённую картину распределения электрических зарядов на стадии зрелости облака. Доминирует положительная дипольная структура, в которой положительный заряд находится в верхней части облака, а отрицательный заряд находится под ним внутри облака. В основании облака и под ним наблюдается нижний положительный заряд. Атмосферные ионы, двигаясь под действием электрического поля, формируют на границах облака экранирующие слои, маскирующие электрическую структуру облака от внешнего наблюдателя. Измерения показывают, что в различных географических условиях основной отрицательный заряд грозового облака расположен на высотах с температурой окружающего воздуха от −5 до −17 °C. Чем больше скорость восходящего потока в облаке, тем на большей высоте находится центр отрицательного заряда. Плотность объёмного заряда лежит в диапазоне 1-10 Кл/км³. Существует заметная доля гроз с инверсной структурой зарядов: — отрицательным зарядом в верхней части облака и положительным зарядом во внутренней части облака, а также со сложной структурой с четырьмя и более зонами объёмных зарядов разной полярности.

Механизм электризации

Для объяснения формирования электрической структуры грозового облака предлагалось много механизмов, и до сих пор эта область науки является областью активных исследований. Основная гипотеза основана на том, что если более крупные и тяжёлые облачные частицы заряжаются преимущественно отрицательно, а более лёгкие мелкие частицы несут положительный заряд, то пространственное разделение объёмных зарядов возникает за счёт того, что крупные частицы падают с большей скоростью, чем мелкие облачные компоненты. Этот механизм, в целом, согласуется с лабораторными экспериментами, которые показывают сильную передачу заряда при взаимодействии частиц ледяной крупы (крупа — пористые частицы из замёрзших водяных капелек) или града с ледяными кристаллами в присутствии переохлаждённых водяных капель. Знак и величина передаваемого при контактах заряда зависят от температуры окружающего воздуха и водности облака, но также и от размеров ледяных кристаллов, скорости столкновения и других факторов. Возможно также действие и других механизмов электризации. Когда величина накопившегося в облаке объёмного электрического заряда становится достаточно большой, между областями, заряженными противоположным знаком, происходит молниевый разряд. Разряд может произойти также между облаком и землёй, облаком и нейтральной атмосферой, облаком и ионосферой. В типичной грозе от двух третей до 100 процентов разрядов приходятся на внутриоблачные разряды, межоблачные разряды или разряды облако — воздух. Оставшаяся часть — это разряды облако-земля. В последние годы стало понятно, что молния может быть искусственно инициирована в облаке, которое в обычных условиях не переходит в грозовую стадию. В облаках, имеющих зоны электризации и создающих электрические поля, молнии могут быть инициированы горами, высотными сооружениями, самолётами или ракетами, оказавшимися в зоне сильных электрических полей.

Погодные явления под грозами

Нисходящие потоки и шквальные фронты

Шквальный фронт мощной грозы.

Нисходящие потоки в грозах возникают на высотах, где температура воздуха ниже, чем температура в окружающем пространстве, и этот поток становится ещё холоднее, когда в нём начинают таять ледяные частицы осадков и испаряться облачные капли. Воздух в нисходящем потоке не только более плотный, чем окружающий воздух, но и он несёт ещё горизонтальный момент количества движения, отличающийся от окружающего воздуха. Если нисходящий поток возникает, например, на высоте 10 км, то он достигнет поверхности земли с горизонтальной скоростью, заметно большей, чем скорость ветра у земли. У земли этот воздух выносится вперёд перед грозой со скоростью, большей, чем скорость движения всего облака. Именно поэтому наблюдатель на земле ощутит приближение грозы по потоку холодного воздуха ещё до того, как грозовое облако окажется у него над головой. Распространяющийся по земле нисходящий поток образует зону глубиной от 500 метров до 2 км с отчётливым различием между холодным воздухом потока и тёплым влажным воздухом, из которого формируется гроза. Прохождение такого шквального фронта легко определяется по усилению ветра и внезапному падению температуры. За пять минут температура воздуха может понизиться на 5 °C или больше. Шквал образует характерный шквальный ворот с горизонтальной осью, резким падением температуры и изменением направления ветра.

В экстремальных случаях фронт шквала, созданный нисходящим потоком, может достичь скорости, превышающей 50 м/с, и приносит разрушения домам и посевам. Более часто сильные шквалы возникают, когда организованная линия гроз развивается в условиях сильного ветра на средних высотах. При этом люди могут подумать, что эти разрушения вызваны смерчем. Если нет свидетелей, видевших характерное воронкообразное облако смерча, то причину разрушения можно определить по характеру разрушений, вызванных ветром. В смерчах разрушения имеют круговую картину, а грозовой шквал, вызванный нисходящим потоком, несёт разрушения преимущественно в одном направлении. Следом за холодным воздухом обычно начинается дождь. В некоторых случаях дождевые капли полностью испаряются во время падения, что приводит к сухой грозе. В противоположной ситуации, характерной для сильных многоячейковых и суперъячейковых гроз, идёт проливной дождь с градом, вызывающий внезапные наводнения.

Смерчи

Смерч — это сильный маломасштабный вихрь под грозовыми облаками с приблизительно вертикальной, но часто изогнутой осью. От периферии к центру смерча наблюдается перепад давления в 100—200 гПа. Скорость ветра в смерчах может превышать 100 м/с, теоретически может доходить до скорости звука. В России смерчи возникают сравнительно редко. Наибольшая повторяемость смерчей приходится на юг европейской части России.

Ливни

В небольших грозах пятиминутный пик интенсивных осадков может превосходить 120 мм/ч, но весь остальной дождь имеет на порядок меньшую интенсивность. Средняя гроза даёт порядка 2000 кубометров осадков, но крупная гроза может дать в десять раз больше. Большие организованные грозы, связанные с мезомасштабными конвективными системами, могут создать от 10 до 1000 миллионов кубометров осадков.

См. также

Примечания

Литература

  • Тарасов Л.В. Ветры и грозы в атомосфере Земли. — Долгопрудный: Интеллект, 2011.

Ссылки

Холода, жара и грозы — признак аномалии

Гроза, неожиданно даже для Гидрометцентра разразившаяся над Москвой, сама по себе аномалией не стала. Как сказал глава метеорологического ведомства Роман Вильфанд, «никаких рекордов побито не было». «Но, конечно, событие заметное, — впрочем, добавил он. — Конечно, грозовые разряды были впечатляющие, зрелище завораживающее. То, что оно уникальное, — сказать нельзя, но такое событие нечасто случается в Москве, его повторяемость небольшая».

Между тем гроза, что прошла в среду вечером, нанесла довольно заметный ущерб. По сообщению агентства «РИА Новости», один человек в Подмосковье, 22-летний житель Рузского района, даже погиб от удара молнии, 17 пострадали. Еще 9 человек обратились за медицинской помощью в Москве. В результате обрывов линий передач местами было нарушено энергоснабжение, повалено более 300 деревьев, повреждено 22 частных автомобиля. На 27 участках произошло подтопление проезжей части, а Сущевский Вал острословы уже успели окрестить «красивейшим озером Москвы».

Фото:Михаил Ваулин/ТАСС

В то же время, по данным источников Царьграда, сама по себе гроза не была, что называется, глобальной — кое-где в Подмосковье дождик прошел лишь краем. Понятно, что предсказать локализацию атмосферного шторма в этих условиях достаточно трудно, хотя само по себе приближение метеорологического фронта синоптики видели. «Есть такое понятие — волна на фронте. Это зарождающийся циклон, — пояснил Роман Вильфанд. — Обусловлен циклон и перемещение этого циклона большим различием температур между северо-западом (там температурный фон был примерно 27 °С) и более южными районами (37 °С). При таком большом градиенте происходит формирование, перемещение этих барических образований. Перед дождем небо полыхало зарницами. Это зрелище завораживающее, в то же время опасное».

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОГОДЫ СТАНОВИТСЯ РЕГУЛЯРНОЙ

Но хотя рекорда и нет — да климат и не спорт, здесь от высших достижений лучше держаться подальше, — само по себе нынешнее лето довольно странное. То волна удушающей жары, то волна осеннего холода, то дожди, а земля сухая, то сушь, после которой выпадает половина месячной нормы осадков. Но ведь и того более: и прошлое лето было довольно странное. И позапрошлое. И вообще кажется, что с той легендарной уже сухой жары 2010 года нормальных летних сезонов уже и не было. Может, действительно, происходит то, о чем метеорологи давно предупреждали: глобальные изменения климата выражаются покамест в локальных смещениях погоды, в нарастании погодных аномалий, в учащении опасных метеорологических явлений?

«Пока еще прошла только первая половина лета, но уже можно сказать, что изменчивость летних процессов заметная, она превышает обычную, — частично соглашается с этим подозрением в разговоре с Царьградом Роман Вильфанд. — Дело в том, что зимой процессы изменчивы, и это нормально, потому что нет такого влияния солнца. А летом обычно изменчивость существенно меньше. Но в этом году — мы это, кстати, прогнозировали — отмечается повышенная повторяемость меридиональных процессов вместо зональных».

«Такая повышенная повторяемость приводит к повышенной изменчивости нынешней погоды, — отметил метеоролог. — Например, в конце мая была очень жаркая погода, установился антициклональный режим, и температура была июльская. Затем — резкое похолодание, и в первой половине июня мы по погоде оказались в апреле. Затем опять очередное повышение температуры привело к тому, что июнь, несмотря на холодное начало, оказался в центральной части европейской России теплее нормы на полтора-два градуса». Аналогичная ситуация и в июле. Начался июль с жаркой погоды, затем заметное похолодание, с дождями, с температурой заметно ниже нормы и далее опять резкое повышение температуры.

ЦУНАМИ И СОЛИТОНЫ НАБРАСЫВАЮТСЯ НА РОССИЮ

Меридиональный процесс, пояснил Вильфанд, — это когда гребни высокого давления и ложбины низкого давления часто чередуются. При этом создаются воздушные течения с севера и с юга. «При глобальном потеплении, а оно есть, — объяснил Вильфанд, — температура повышается неравномерно. Возле экватора — незначительно, а возле полюсов достаточно сильно. В результате уменьшается перепад температур, а это приводит к ослаблению широтного переноса воздушных масс и усилению меридионального». Соответственно, и поступление жаркого или холодного воздуха происходит в меридиональном направлении. Иначе говоря, в одних регионах образуется жаркий воздушный конвейер с юга, а в других — холодный с Арктики. «Скажем, вот сейчас к нам поступает жаркий воздух с севера — но не с нашего севера, а с севера Африканского континента, — рассказал директор Гидрометцентра. — А вот в Западную Европу поступает воздух уже с настоящего, арктического севера, и там сейчас 18 градусов, а в Вене, Праге, Мюнхене — и вовсе 15″.

Кстати, та самая знаменитая «жара 2010 года» частично была вызвана тем же эффектом — только тогда меридиональный гребень остановился над европейской частью России на два месяца, а Европу и Западную Сибирь все это время поливало дождями. Правда, метеорологи называли это явление «стационарным антициклоном» — уж больно большим был гребень, но все же это был именно гребень между двумя атмосферными «низинами». Зато странности следующего, лета 2011 года, опять укладывались в меридиональную аномалию. Тогда опять была жара, и она, по тогдашним объяснениям синоптиков, была «связана с некоей гребневой структурой, которая как бы зажата с двух сторон областями низкого давления». На профессиональном языке такое явление называется «солитоном» — это отдельное образование в виде «уединенной» волны. Таким, например, является знаменитая цунами.

Вот эти атмосферные «цунами» и набрасываются сегодня на Центральный региона России. Словно прибой какого-то великанского океана. И это далеко не безобидный процесс, даже если отвлечься от гроз и уже более десятка смертей от молний только за последние несколько недель. Во всяком случае, не каждым явлением погоды озабочивается Всемирная организация здравоохранения.

ВОЛНА ТЕПЛА К ЛЮДЯМ НЕ ТЕПЛА

«Сейчас погода определяется термином «волна тепла», — разъяснил Роман Вильфанд. — Это ситуация, когда температура в летние месяцы выше нормы на 5 и более градусов и продолжительность такого периода 5 дней и более. Этот термин международный, он был введен Всемирной организацией здравоохранения и Всемирной метеорологической организацией и характеризует выраженное негативное влияние на человеческий организм».

Наконец, основное наблюдение: «Повторяемость волн тепла за последние 15 лет заметно увеличилась», — указал директор Гидрометцентра. И связывают это специалисты все с тем же глобальным потеплением. Являя людям пример очередной меридиональной циркуляции, природа явственно демонстрирует недовольство этим планетарным процессом. Царьград уже приводил часто повторяющийся вывод метеорологов: «Климатическая изменчивость так велика, что за последние 10-15 лет не было ни одного года, когда бы обошлось без той или иной аномалии. Пришло время говорить о тенденции увеличения повторяемости опасных явлений погоды».

Впрочем, ближайших дней это касаться не будет, успокоил Роман Вильфанд читателей портала Царьграда. «В течение ближайших трех дней погода будет вполне устойчивая и теплая. Правда, будет облачно, с дождями. Но в эти три дня ситуация будет спокойная, — заявил он. — А вот начиная с понедельника опять падает давление, вероятность дождя увеличивается. Если появятся затоки холодного воздуха — а такая вероятность есть, — тогда происходит быстрая поляризация облаков, и могут возникнуть условия для появления молниевых разрядов».

В целом же, дополнил директор Гидрометцентра, «если говорить о ближайшей перспективе, то мы прогнозируем, что резкого понижения температуры не произойдет, будет постепенно ее снижение до нормальных значений». Прогноз на август также благоприятный: «Мы ожидаем, что в августе температурный фон будет около и выше нормы», — обнадежил Роман Вильфанд.

Подписывайтесь на канал Царьград в Telegram, чтобы первыми узнавать о важнейших событиях дня

фронтов, ураганов и гроз — скачать ppt

Презентация на тему: «Фронты, ураганы и грозы» — стенограмма презентации:

1 Фронты, ураганы и грозы

2 Фронт Фронт — это соединение двух воздушных масс.Холодный воздух более плотный и всегда будет тонуть. Теплый фронт ~ это когда теплая воздушная масса догоняет холодную воздушную массу. Связанные с этим облака представляют собой слоистые облака с умеренными дождями.

3

4 Холодный фронт — это когда холодный воздух догоняет массу теплого воздуха.
Обычно образуются кучевые облака с сильными и непродолжительными дождями.

5

6 Фронт окклюзии — это когда холодный фронт догоняет другой холодный фронт и поднимает теплый воздух от земли. Могут развиться сильные дожди

8 Полярный фронт. Здесь холодный полярный воздух встречается с воздухом средних широт.Это через Небраску зимой и к северу от Великих озер летом.

9 Ураганы Тропический шторм с ветрами более 75 миль в час (120 км в час) — это ураган. Ураганы в Атлантическом океане Тайфун в западной части Тихого океана Циклон в Индийском океане и южной части Тихого океана

Холодные фронты и теплые фронты Объяснение простыми словами

  1. Главная
  2. Блог

Прогноз погоды

Для начала необходимо познакомиться с понятием воздушной массы.

Если воздух над территорией диаметром 1600 км и более имеет примерно одинаковую температуру и влажность, мы называем это воздушной массой.

Тропики нагревают воздух над собой — там появляются теплые воздушные массы, а полярные регионы охлаждают воздух.

Фронт — это граница между холодными и теплыми воздушными массами. Если холодный воздух движется вперед, то фронт называется холодным, а если теплый воздух движется вперед, фронт теплый.Почему нам нужно следить за фронтами? Они несут смену погоды, на фронтах обычно образуются облака и осадки.

Что такое холодный фронт

Обеспечивает более холодный воздух и хорошую видимость.

Теперь мы должны перейти к концепции устойчивости воздуха.

Стабильный воздух — это воздух, который охлаждает менее чем на 1 ° C на каждые 100 метров высоты. Если воздух на каждые 100 метров охлаждает более чем на 1 ° C, то воздух называют нестабильным.

Итак, если холодный фронт выходит в устойчивый воздух, то он обычно несет с собой грозы и шквалы.А если на смену нестабильному воздуху приходит холодный фронт, то обычно образуются слоистые облака, а затем небо становится ясным (поэтому пилоты предпочитают этот фронт).

Обычно холодный фронт проходит за несколько часов.

Чем теплый фронт

При теплом фронте небо обычно полностью затянуто облаками — на расстоянии более 2400 км. Проходят теплые фронты с дождями, иногда с грозами.

Кроме того, теплые фронты проходят в считанные дни.

Подробнее:

Как образуются наковальни: простое объяснение

Откуда идет морось? Простое объяснение

Откуда идет ливень? Объяснение проливных дождей простыми словами

Как образуются тайфуны

Вы можете опубликовать собственный пост в Windy.блог приложения. Кликните сюда.

PPT — теплые фронты против холодных фронтов PowerPoint Presentation, скачать бесплатно

  • холодный фронт — холодный воздух входит под теплой воздушной массой. Холодные фронты часто приносят короткие сильные штормы. Возможны грозы и сильный ветер. После шторма погода обычно прохладнее и суше.

  • холодный фронт — холодный воздух входит под теплой воздушной массой. Холодные фронты часто приносят короткие сильные штормы.Возможны грозы и сильный ветер. После шторма погода обычно прохладнее и суше.

  • теплый фронт — теплый воздух движется над массой холодного воздуха. Теплые фасады часто приносят легкий ровный снегопад. Осадки могут длиться несколько дней. Ветры обычно слабые. Теплый фронт также может приносить туман — слоистые облака, которые образуются у земли. После этого погода обычно более теплая и влажная.

  • теплый фронт — теплый воздух движется над массой холодного воздуха.Теплые фасады часто приносят легкий ровный снегопад. Осадки могут длиться несколько дней. Ветры обычно слабые. Теплый фронт также может приносить туман — слоистые облака, которые образуются у земли. После этого погода обычно более теплая и влажная.

  • теплый фронт — теплый воздух движется над массой холодного воздуха. Теплые фасады часто приносят легкий ровный снегопад. Осадки могут длиться несколько дней. Ветры обычно слабые. Теплый фронт также может приносить туман — слоистые облака, которые образуются у земли.После этого погода обычно более теплая и влажная.

  • теплые фронты против холодных

  • гроза — наиболее распространенный тип грозы, образующийся в кучево-дождевых облаках

  • гроза — наиболее распространенный тип грозы

    9 торнадо — сильный вихревой ветер, который движется по земле узкой тропой

  • торнадо — сильный вихревой ветер, который движется по земле узкой тропой

  • ураган — очень большой вихревой шторм с очень низкое давление в центре

  • ураган — очень большой вихревой шторм с очень низким давлением в центре

  • ураган — очень большой вихревой шторм с очень низким давлением в центре

  • штормовой нагон — большой подъем моря вдоль берега

  • шторм нагон — сильный подъем моря вдоль берега

  • штормовой нагон — сильный подъем моря вдоль берега

  • грозы — климатический центр Флориды

    Практически все летние ливни сопровождаются громом и молнией.Никакая другая часть страны не имеет большей грозовой активности, чем Флорида. В западной половине полуострова в обычном году бывает более 80 дней с громом и молниями. Частота летних гроз в Центральной Флориде равна частоте максимальных грозовых районов в мире: в районе озера Виктория в экваториальной Африке и в середине бассейна Амазонки. В районах Амазонки и Восточной Африки частота грозовых явлений сохраняется в течение большей части года, тогда как количество гроз во Флориде резко падает осенью и не возобновляется до весны.

    Самое простое определение грозы — это местная буря, вызывающая молнии и гром. Сама буря может быть либо одним кучево-дождевым облаком, либо скоплением из нескольких гроз, либо линией гроз. Для образования грозы должно быть:

    1. Влага — для образования облаков и дождя.
    2. Нестабильный воздух — теплый воздух, который может быстро подниматься.
    3. Лифт — холодные или теплые фронты, морской бриз, горы или солнечная жара способны поднимать воздух и способствовать образованию гроз.

    После того, как все эти компоненты собраны вместе, гроза проходит трехэтапный жизненный цикл:

    Развитие или стадия кучевых облаков: Формируется кучевое облако, которое начинает расти вертикально, обычно на высоте более 20 000 футов. Обычно на этой стадии дождя почти не бывает. Иногда может быть молния.

    Зрелая стадия: Облако значительно выросло в высоту, теперь в диапазоне от 40 000 до 60 000 футов. Сильные восходящие и нисходящие потоки сосуществуют внутри шторма.Это самая опасная стадия шторма и наиболее вероятное время для града, сильного дождя, молний, ​​сильного ветра и торнадо. Иногда штормы имеют черный или темно-зеленый цвет.

    Этап рассеивания: Нисходящий поток перекрывает восходящий поток, который прекращает подачу теплого влажного воздуха в шторм и, следовательно, его рассеивание. Осадки уменьшаются, вместе с ветрами, хотя сильные порывы все еще возможны. Обычно наковальня облака — это все, что остается от первоначального кучевого облака.


    Типы гроз

    • Обычная ячейка: Как следует из названия, это гроза с одной ячейкой. Обычно это называют «импульсной» грозой.
    • Многоячеечный кластер: Это грозы, которые организованы в кластеры из 2-4 короткоживущих ячеек.
    • Многоканальная линия: Некоторые грозы образуют линию, которая может распространяться в поперечном направлении на сотни и мили. Эти «линии шквала» могут сохраняться часами и простираться на сотни миль.Линии шквала могут быть непрерывными или с перерывами и включать непрерывные осадки. Долгоживущие линии шквалов известны как «дерехо» и могут преодолевать сотни миль, нанося значительный ущерб на своем пути.
    • Supercell Thunderstorms: Это потенциально самая опасная форма из всех типов гроз. Грозы Supercell породили множество долгоживущих сильных и сильных (EF2-EF5) торнаод, наряду с разрушительным ветром, градом и внезапными наводнениями.

    Опасность грозы

      • Град: Град — это ливневые осадки в виде гранул неправильной формы или ледяных шаров диаметром более 5 мм, падающих из кучево-дождевого облака.Град образуется, когда восходящие потоки переносят капли дождя в самые высокие части облака, и капли переохлажденной жидкости сталкиваются. Град падает обратно в более теплую часть облака и снова поднимается вверх, пока внутренние потоки вверх и вниз больше не могут выдерживать размер градин, затем он падает на землю.

        Размер града обычно относится к диаметру градин. Чтобы упростить отчет, часто используются следующие описания:

        Описание Диаметр (дюймы)
        горох 0.25
        Мрамор или нафталиновый шарик 0,50
        пенни или дайм 0,75
        Никель 0,88
        Квартал 1,00
        Полдоллара 1,25
        Мяч для пинг-понга 1,50
        Мяч для гольфа 1,75
        Яйцо куриное 2.00
        Теннисный мяч 2,50
        Бейсбол 2,75
        Чашка чая 3,00
        Грейпфрут 4,00
        Софтбол 4,50

        Итак, почему во Флориде так много гроз, но не так много града? Уровень замерзания во время грозы во Флориде настолько высок; град часто тает прежде, чем достигнет земли.Несмотря на то, что град не является обычным явлением для штата, во Флориде было зарегистрировано около десятка случаев града более 3 дюймов.

        Сообщалось об одном событии 1996 года в озере Уэльс, градом размером с мяч для софтбола. Окна, мосты и автомобили были повреждены на общую сумму 24 миллиона долларов. В 2007 году в районе Кендрик (к северу от Окалы) были зарегистрированы градины размером от 2 до 4 дюймов.

      • Ветер: Разрушительные ветры чаще связаны с грозами, чем с торнадо.Фактически, многие путают ущерб, причиненный «прямолинейным» ветром, и часто ошибочно приписывают его смерчам. Источником разрушительных ветров является нисходящий поток во время грозы. Нисходящий поток — это столб холодного воздуха, который быстро опускается на землю, что обычно сопровождается осадками во время грозы.

        Нисходящие потоки могут вызывать нисходящие всплески, которые в дальнейшем можно классифицировать как микропорывы или макропорывы.

        Нисходящий выброс — это сильный нисходящий поток воздуха из кучево-дождевых облаков, который часто ассоциируется с сильными грозами.

        • Микропорыв: Нисходящий поток, который может затронуть область шириной менее 2½ миль при пиковых ветрах продолжительностью менее 5 минут.
        • Макропорыв: Нисходящий поток, который может затронуть территорию шириной не менее 2½ миль и при пиковых ветрах продолжительностью от 5 до 20 минут. Интенсивные макровзрывы могут вызвать разрушение от урагана до интенсивности F3.
      • Торнадо: См. Раздел о торнадо во Флориде.

    • Быстрые наводнения: За исключением смертельных случаев, связанных с жарой, от наводнений происходит больше смертей, чем от любых других опасностей.Основная причина в том, что люди недооценивают силу и силу воды. Последствия наводнения могут ощущаться на местном, государственном и даже региональном уровне. Во Флориде часто случаются наводнения, но большинство из них незначительные. Однако жители Флориды должны быть осторожны, потому что даже незначительные наводнения могут привести к гибели многих.

      Наводнения вызваны дождем, но наводнения больше связаны с тем, сколько дождя выпадает, как быстро он падает и что происходит с дождем после того, как он упадет на землю. Самый распространенный тип наводнения, который случается во время грозы, — это внезапное наводнение.Большинство внезапных наводнений вызвано медленно движущимися грозами, грозами, которые постоянно перемещаются над одним и тем же районом, или проливными дождями из-за тропического шторма или урагана. Эти наводнения могут быстро развиваться в зависимости от интенсивности и продолжительности шторма, топографии местности, состояния почвы и почвенного покрова.

    • Молния: Молния — самый смертоносный компонент грозы. Хотя условия, необходимые для возникновения молнии, понятны, то, как формируются молнии, никогда не было проверено.Синоптики никогда не смогут предсказать, когда и где произойдет удар молнии.

      Флорида — молниеносная столица страны, в основном из-за нашей географии. Те самые элементы, которые делают наш штат прекрасным местом для активного отдыха — теплая температура и много воды — также делают окружающую среду готовой к возникновению гроз, которые генерируют молнии.

    Молния возникает во время сильной циркуляции воздуха в кучево-дождевом облаке.Трение вызывает разделение положительных и отрицательных зарядов в шторме. Кроме того, между основанием облака и землей возникает электрическое поле. Однако электрическое поле в облаке сильнее, и большая часть молний (~ 75%) находится внутри облака.

    По мере того, как разница в зарядах продолжает увеличиваться, положительно заряженные частицы будут подниматься вверх в более высоких объектах, таких как деревья, телефонные столбы и даже здания. Канал отрицательного заряда, называемый ступенчатой ​​лестницей, будет спускаться от нижней части грозового облака к земле.Это невидимо для человеческого глаза.

    Положительный заряд, накопившийся в высоком объекте на земле, «достигает» приближающегося отрицательного заряда по собственному каналу, называемому стримером. Когда эти каналы соединяются, возникает электрическая передача, которую мы видим как молнию. Если осталось достаточное количество зарядного устройства, дополнительные удары будут использовать тот же канал, что придаст болту вид мерцания. Молния нагревает воздух до 50 000 градусов по Фаренгейту, и это быстрое нагревание воздуха создает ударную волну, которая приводит к грому.

    Молния имеет как отрицательную, так и положительную полярность. Большинство молний образуется в нижней части облака, хотя менее 5% всех молний происходит с вершины наковальни, что делает их удачным ударом молнии. Положительная молния очень опасна по нескольким причинам. Поскольку оно исходит из верхней части облака наковальни, электрическое поле намного сильнее, чем отрицательный удар (почти в десять раз больше!). Некоторые положительные удары могут ударить по земле под облаком; однако большинство положительных ударов происходит около края облака или может ударить на расстоянии более 10 миль.Положительная молния часто является причиной явления, которое обычно называют «громом среди ясного неба». Положительные удары более смертоносны и наносят больший урон, чем отрицательные молнии.

    Глава 10 — Грозы

    Глава 10 — Грозы

    Глава 10 — Грозы и торнадо


    Продукты для суровых погодных условий — Центр прогнозирования штормов


    Хотя торнадо и ураганы на самом деле являются циклонами, подавляющее большинство циклонов — это не ураганы и не торнадо.Термин «циклон» просто относится к циркуляции вокруг любого центра низкого давления, независимо от того, насколько велик или интенсивно. Грозы, грозы, содержащие молнии и гром, являются каким-то образом связаны с торнадо, ураганами и циклонами средних широт.

    Динамическая термическая нестабильность возникает во время грозы, которые образуются, когда теплый влажный воздух поднимается вверх в нестабильной среде. Номер механизмы, такие как неравномерный прогрев земной поверхности или подъем теплого воздуха вдоль переднего края или горного склона может вызвать необходимое движение воздуха вверх для создания грозовых кучево-дождевых облаков.Сильные грозы производят сильные ветры, разрушительный град, внезапные наводнения и торнадо.

    Что такое грозы?
    — буря, содержащая молнии и гром
    -Гроза возникает, когда теплый влажный воздух поднимается вверх в нестабильной среде
    -неустойчивость повышается за счет высоких температур поверхности (днем, ранним вечером)
    -сильное движение вверх и вниз
    -Обычно образует по холодному фронту
    -кумуло-дождевое облако

    Воздушные массы (обычные) грозы
    -рассеянные грозы, образующиеся летом
    г. -развиваться в теплых морских тропических воздушных массах вдали от погодных фронтов
    — обычно недолговечны и редко дают сильный ветер и крупный град

    В Соединенных Штатах грозы с воздушными массами часто случаются в морских тропических районах. (mT) воздух, который движется на север из Мексиканского залива.Весной и летом, когда воздух нагревается снизу более теплой поверхностью земли, теплая, влажная воздушная масса становится неустойчивой, и возникают грозы. Обычно три этапа участвуют в развитии грозы. Кучевой этап преобладает. восходящими потоками воздуха (восходящими потоками) и образованием возвышающихся кучево-дождевых облаков облако. Падающие осадки в облаке вызывают сопротивление воздуха и инициируют нисходящий поток, которому дополнительно способствует приток прохладного, сухого воздуха, окружающего облако — процесс, называемый увлечением.Начало зрелой стадии — отмечен нисходящим потоком, покидающим основание облака и выпадением осадков. При порывистом ветре, молниях, сильных осадках, а иногда и граде зрелые этап — наиболее активный период грозы. Отмечая конец бури, на стадии рассеивания преобладают нисходящие потоки и увлечение. Без поступление влаги из восходящих потоков, облако вскоре испаряется. Следует отметить что внутри одной воздушной грозы может быть несколько отдельных ячеек, то есть зоны смежных восходящих и нисходящих потоков.

    Этап кучевых облаков: Поднимающийся воздух, или восходящий поток, охлаждает и формирует облако. В поднимающийся воздух происходит в среде, благоприятной для конвекции. Подъемный механизм включает солнечный обогрев или схождение от морского бриза. Это на этой стадии грозы не идет дождь.

    Зрелая стадия : По мере роста облака частицы осадков образуются и падают из облака. Осадки выпадают в восходящий поток.В падающие частицы увлекают за собой воздух. Этот опускающийся воздух называется нисходящие потоки. Унос в нисходящий поток приводит к некоторому испарению осадки, которые вызывают охлаждение, что делает воздух более плотным, что увеличивает нисходящий поток. Дождь начинает выходить на поверхность. Град также может попасть в поверхность, но они не очень большие.

    Стадия рассеивания: Когда нисходящие потоки охватывают шторм, восходящие потоки отключаются, и буря начинает умирать.Интенсивность дождя уменьшается.


    ГЛАВА 10 ЧАСТЬ 1 ВИДЕО


    До появления грозы воздух у поверхности часто теплый и влажный. По нисходящим потокам поступает прохладный воздух и температура поверхностные капли. После того, как шторм пройдет, температура может снова начать подниматься.

    Горные районы, такие как Скалистые горы на западе и Аппалачи на Восток, испытайте большее количество гроз с воздушными массами, чем на равнинах. состояния.Многие грозы, которые образуются над восточными двумя третями Соединенных Штатов Состояния возникают как часть общей конвергенции и лобного расклинивания, которые сопровождают прохождение циклонов средних широт.

    Сильные грозы могут вызвать сильные ливни и внезапные наводнения. а также сильные порывистые ветры по прямой. Хотя воздушные грозы редко бывает суровой погодой, сильные штормы подвержены влиянию сильных вертикальных сдвиг ветра, то есть изменения направления и / или скорости ветра между разными высоты и восходящие потоки, которые становятся наклонными и продолжают расти вверх.Нисходящие от грозовых ячеек достигают поверхности и распространяются, производя продвижение клин холодного воздуха, называемый фронтом порыва, который может образовывать катящееся облако теплого воздух поднимается по его передней кромке.

    Сильные грозы
    Национальная метеорологическая служба определяет сильную грозу как
    1. с 1-дюймовым град или больше — https://www.nssl.noaa.gov/education/svrwx101/hail/
    2. порывы приземного ветра 50 узлов / 58 миль / ч
    3.или торнадо


    https://www.weather.gov/okx/severewxpage — NYC — LONG ISLAND — TRISTATE

    ССЫЛКИ НА СЕРЬЕЗНУЮ ПОГОДУ — Moer about Thunderstorms, Tornadoes and Lightning
    https://www.weather.gov/safety/thunderstorm
    https://www.nssl.noaa.gov/education/svrwx101/
    https: // mrcc .illinois.edu / resources / edu_severeWeather.jsp

    .

    Сильная гроза
    — формируются, когда теплый влажный воздух перед холодным фронтом вынужден подниматься в неустойчивый по воздуху или по линиям шквала
    — микробурты — сильный нисходящий ветер, скорость которого может превышать 100 миль в час
    — сильные вертикальные ветры могут вызвать вращение шторма — возможно образование торнадо
    — способен вызывать сильный град, сильный ветер, внезапные наводнения и торнадо

    Одни из самых опасных погодных условий возникают из-за грозы, называемой суперячейка, одиночная, очень мощная грозовая ячейка, которая иногда может расширяться на высоту 20 километров (65 000 футов) и сохраняются в течение многих часов.Вертикаль ветровой профиль этих ячеек может вызвать мезоциклон, столб циклонической вращающийся воздух, внутри которого часто образуются смерчи. Суперячейки выглядят как инверсионные слои локально размываются, и нестабильный воздух «извергается» из внизу, образуя необычно большие кучево-дождевые облака с концентрированными стойкими восходящие потоки.

    Линии шквалов представляют собой относительно узкие удлиненные полосы гроз, которые развиваются. в теплом секторе среднеширотного циклона, обычно до холода фронт.Некоторые развиваются при расхождении и подъеме, создаваемом активной реактивной струей. наверху выровнен с сильным, постоянным потоком теплого влажного воздуха на низком уровне с севера. Линия шквала с сильными грозами также может образоваться вдоль граница, называемая сухой линией, узкая зона, вдоль которой происходит резкое изменение во влаге.

    Молния и гром
    — быстрый разряд (искра), возникающий во время сильной грозы
    — внутри облака, облако в облако, облако в землю
    — удар молнии нагревает воздух до чрезвычайно высокой температуры — воздух взрывно расширяется производит ударную волну, гром
    — скорость света = 300000000 м / с или 186000 миль / с;
    — скорость звука (гром) = 340 м / с



    ВИДЕО О ЧЕМ ВЫЗЫВАЕТ МОЛНИЮ


    Торнадо
    — местная кратковременная буря
    — вращающийся столб воздуха (вихрь), идущий вниз от кучево-дождевого облака
    — низкое давление внутри
    — воздух у земли устремляется внутрь, по спирали поднимается к облаку
    — максимальный ветер 300 миль / ч
    — возникает на холодных фронтах

    ГЛАВА 10 ЧАСТЬ 2 ВИДЕО — ТОРНАДО

    ТОРНАДО ФОРМАЦИЯ

    Важная статистика для NY, NJ и CT
    Общее число погибших от смерча (1950-2009)

    11

    Общее количество погибших от молнии (1959-2007)

    218


    Усовершенствованная шкала Fujita
    Разработана в 1971 году Тэцуя «Тед» Фудзита (1920 — 1998) «Г-н.Tornado « Чикагского университета
    Шкала Fujita основана на результатах исследований прочности конструкции и инженерных исследований. сделано Тедом Фуджитой и множеством других. Это исследование создал шкалу Фудзиты для измерения торнадо сила или интенсивность. Проще говоря, насколько интенсивным будет ветер должен быть, чтобы переместить картонную коробку или переместить кирпичи? Один из вопросов, который нужно задать: насколько сильным или быстрым должен быть ветер. перевернуть кирпичную стену ,? Очевидно, эти ветры будут значительными.Благодаря обширным исследованиям шкала Fujita была разработана на основе повреждений, а не скорости ветра. На основе степени этого ущерба делаются выводы о том, какими ветрами, вероятно, должны быть, чтобы вызвать этот тип ущерба. Поскольку два дома с деревянными конструкциями могут сильно отличаться по качеству и прочности, на основании полученных повреждений можно сделать некоторые неверные выводы. Из-за этого и других слишком общих выводов, исследователи штормов придумали расширенную шкалу Фудзиты чтобы лучше отразить силу торнадо.Ниже представлена ​​новая улучшенная шкала Fujita. Февраль 2007 г.

    Весы Fujita Производная шкала EF Оперативный EF Масштаб
    Ф. номер Самый быстрый на 1/4 мили (миль / ч) 3 секунды порыва (миль / ч) EF номер 3 секунды порыва (миль / ч) Номер EF 3 секунды порыва (миль / ч)
    0 40-72 45-78 0 65-85 0 65-85
    1 73-112 79-117 1 86-109 1 86-110
    2 113-157 118–161 2 110–137 2 111-135
    3 158-207 162-209 3 138-167 3 136-165
    4 208-260 210-261 4 168-199 4 166-200
    5 261-318 262-317 5 200-234 5 Более 200

    Улучшенные индикаторы повреждений по шкале F

    НОМЕР (Подробнее Связано) ПОВРЕЖДЕНИЕ ИНДИКАТОР СОКРАЩЕНИЕ
    1 Сараи, хозяйственные постройки SBO
    2 Дома на одну или две семьи FR12
    3 Мобильный дом одинарной ширины (MHSW) MHSW
    4 Дом на колесах двойной ширины MHDW
    5 Квартира, кондоминиум, таунхаус (3 этажа и менее) ACT
    6 Мотель M
    7 Кладка, кв.или мотель МАМ
    8 Малый розничный корп. (фастфуд) СРБ
    9 Малый профессиональный (врач, филиал) СПБ
    10 ТРЦ SM
    11 Большой торговый центр LSM
    12 Большой, изолированный («большая коробка») торговая корп. ЛИРБ
    13 Автосалон ASR
    14 Здание автосервиса ASB
    15 Школа — 1-этажная начальная (внутренняя или внешняя залы) ES
    16 Школа — мл.или sr. средняя школа JHSH
    17 Малоэтажка (1-4 эт.) Корп. LRB
    18 Среднеэтажная (5-20 эт.) Корп. MRB
    19 Высотка (более 20 этажей) HRB
    20 Институциональный корпус.(больница, правительство или университет) IB
    21 Металлическая строительная система МБС
    22 Навес СТО SSC
    23 Склад (откидные стены или тяжелая древесина) WHB
    24 Опора линии электропередачи TLT
    25 Отдельностоящая башня FST
    26 Столб отдельно стоящий (фонарь, флаг, светильник) FSP
    27 Дерево — твердая древесина TH
    28 Дерево хвойных пород ТС

    Спасибо http: // www.spc.noaa.gov и http://www.wind.ttu.edu для новых Информация.
    СТАРЫЙ МАСШТАБ FUJITA НИЖЕ
    Фраза интенсивности Тип торнадо …….. Расчетная скорость ветра
    F0 ………………. Ураганный торнадо ………….. ветер 40-70 миль / ч
    Некоторые повреждения дымоходов; срывает ветви с деревьев, толкает деревья с мелкой корней, повреждает вывески.
    Эт ………………. Умеренный торнадо ……… ветер 73-112 миль / ч
    Нижний предел — это начало ураганного ветра — отрывание поверхности от крыш; мобильные дома разрушены.
    F2 ………………. Сильный торнадо …….. ветер со скоростью 113-157 миль в час
    Значительный ущерб. Снесены крыши каркасных домов — снесены передвижные дома; толкаемые товарные вагоны; большие деревья сломаны или вырваны с корнем — генерируются ракеты с легкими объектами.
    F3 ………………. Сильный торнадо …………. скорость ветра 158-206 миль / ч
    Крыша и некоторые стены сорваны, хорошо построенные дома перевернуты поезда; выкорчевано большинство деревьев в лесу
    F4 ………………. Разрушительный торнадо …….. ветер 207-260 миль / ч
    Хорошо построенные дома выровнены, конструкции со слабым фундаментом снесены на
    ; брошены машины и произведены большие ракеты.
    F5 ……………… Невероятный торнадо ……….. скорость ветра 261-318 миль / ч
    Прочные каркасные дома отрываются от фундамента и разносятся на значительные расстояния — ракеты размером с автомобиль летают на расстояние более 100 метров; деревья окорены; сильно повреждены стальные железобетонные конструкции.
    F6 …………….. Непостижимое …………….. ветры 319-379 миль / ч
    Эти ветры маловероятны.Маленький область повреждения, которую они могут нанести, вероятно, не быть узнаваемым вместе с произведенным беспорядком ветром F4 и F5, который окружит F6 ветры. Ракеты, такие как автомобили и холодильники нанесет серьезный вторичный ущерб, который не может непосредственно обозначаться как F6

    Мезомасштабный конвективный комплекс (МКК) состоит из множества отдельных гроз. которые организованы в большую группу овальной или круглой формы.Они чаще всего образуют на Великих равнинах от групп послеобеденных гроз с воздушными массами. Хотя МСС иногда создают суровые погодные условия, но они также обеспечивают значительную часть осадков в течение вегетационного периода в сельскохозяйственные районы центральной части США Состояния.

    Гром создается молнией. Цель молнии — уравнять электрическая разница, связанная с образованием больших кучево-дождевых облаков облако, создавая отрицательный ток из области избыточного отрицательного зарядите область с избыточным положительным зарядом, или наоборот.Самый командный Тип молнии, часто называемый листовой молнией, происходит внутри и между облаками. Менее распространенный, но более опасный тип молнии — это молния облако-земля.

    Причина разделения зарядов в облаках, хотя и не до конца изучена, должна зависеть от быстрых вертикальных движений внутри облака. Молнию мы видим как некоторые одиночные вспышки — это действительно несколько очень быстрых штрихов между облаками и земля. Когда воздух нагревается электрическим разрядом молнии, он взрывно расширяется и производит звуковые волны, которые мы слышим как гром.В гром мы слышим как грохот, производимый длинной вспышкой молнии на некотором расстоянии от наблюдателя.

    Торнадо, иногда называемые смерчами или циклонами, — это сильные ураганы, которые принять форму вращающегося столба воздуха или вихря, который простирается вниз из кучево-дождевого облака. Некоторые торнадо состоят из одного вихря. В пределах многие более сильные торнадо, называемые множественными вихревыми торнадо, менее интенсивны вихри, называемые всасывающими вихрями, вращаются внутри основного вихря.Давление в пределах некоторых торнадо, по оценкам, на 10 процентов ниже чем сразу за пределами шторма. Из-за огромного градиента давления связанный с сильным торнадо, максимальная скорость ветра приближается к 480 км (300 миль в час.

    Торнадо образуются в связи с сильными грозами, вызывающими сильный ветер, проливные дожди и часто опасный град. Они образуются в любой ситуации, которая производит суровая погода, включая холодные фронты, линии шквалов и тропические циклоны (ураганы).Важная предпосылка, связанная с образованием торнадо во время сильной грозы. это развитие мезоциклона, который образуется в восходящем потоке грозы. Когда сужающийся столб вращающегося воздуха тянется вниз, быстро вращающийся воронкообразное облако может появиться из медленно вращающегося пристенного облака. Если воронкообразное облако соприкасается с поверхностью и классифицируется как торнадо.

    Сильные грозы и, следовательно, торнадо чаще всего возникают вдоль линия холодного фронта или шквала среднеширотного циклона или в связи с суперячейки грозы.Хотя с апреля по июнь период наибольшего активность торнадо, торнадо случаются каждый месяц в году. Среднее Торнадо имеет диаметр от 150 до 600 метров, распространяется по ландшафту к северо-востоку со скоростью примерно 45 километров в час и пересекает путь протяженностью около 26 километров.

    Большинство повреждений торнадо вызвано чрезвычайно сильными ветрами. Один обычно используемый Указателем интенсивности торнадо является Шкала интенсивности Фудзита или просто F.В 2007, изменен на EF-Scale. Оценка по шкале F определяется путем оценки наихудшего нанесенного ущерба. штормом. В то время как наибольший ущерб от торнадо наносят сильные ветры, большинство торнадо травмы и смерть в результате летящих обломков.

    Поскольку сильные грозы и торнадо — это небольшие и недолговечные явления, это одни из самых сложных погодных условий для точного прогнозирования. когда необходимо, Центр прогнозирования штормов Национальной службы погоды выдает Сильная гроза прогнозируется несколько раз в день.Когда погодные условия благоприятствуют формирование торнадо, часы торнадо выпускаются, чтобы предупредить общественность возможность торнадо над указанной областью в течение определенного промежутка времени. Предупреждение о торнадо выдается местными управлениями Национальной метеорологической службы. когда торнадо был замечен в районе или обозначен метеорологическим радаром. Благодаря способности обнаруживать движение осадков в облаке, Doppler радарные технологии значительно повысили точность предупреждения о торнадо.С помощью принцип, известный как эффект Доплера, радар Доплера может идентифицировать начальное формирование и последующее развитие мезоциклона во время грозы что часто предшествует развитию торнадо.

    WFO New York, NY Weather Program Pages — Щелкните программу ниже

    NWS New York, NY Outlook, Watch, Warning и Advisory Definitions


    Bank Holiday STORM предупреждение: вы должны сделать ЭТИ пять вещей во время грозы, чтобы оставаться в безопасности | Погода | Новости

    Метеорологическое бюро предупредило, что в выходные дни государственных праздников в Великобритании могут обрушиться грозы из-за 10-дневной аномальной жары.

    В пятницу ожидается повышение температуры до 25 ° C на большей части территории страны.

    Выходной день в понедельник ожидается, что на юг Великобритании обрушатся грозы, подрывая надежды британцев на барбекю в праздничные дни.

    Грозы могут быть опасными, если вы не готовы с ними справиться. Вот пять вещей, которые вы можете сделать, чтобы обезопасить себя во время грозы в этот государственный праздник.

    Метеорологическое бюро предсказало, что грозы обрушатся на Великобританию в выходной понедельник, несмотря на прогнозируемую теплую погоду по всей стране.

    Грозы относительно редки в Великобритании, но могут вызывать гигантские разветвления молний, ​​сильные ветры и проливные дожди.

    Что вы можете сделать, чтобы защитить себя?

    Не пользуйтесь телефоном

    Во время грозы вырабатывается огромное количество электричества, что часто приводит к огромным разветвленным или пластовым молниям.

    Этот огромный электрический скачок способен поразить высокие металлические башни, посылая энергию в землю мощным взрывом, который может быть смертельным.

    Ваша телефонная линия также вырабатывает электричество, выступая в качестве потенциального проводника для молнии. Даже использование мобильного телефона на улице может притягивать электричество в воздухе, поэтому храните его в кармане.

    Отключите ноутбуки, телевизоры и компьютеры от сети

    Как и ваш телефон, электрические приборы, такие как телевизоры и ноутбуки, могут проводить электричество, что делает их уязвимыми для поражения молнией.

    Рекомендуется выключить и отсоединить все электрическое оборудование от основных розеток в вашем доме, чтобы цепи не перегорели в случае удара молнии в ваш дом.

    Избегайте ванн или душа

    Еще одним проводником электричества является вода. Средняя молния содержит примерно один миллиард джоулей энергии. Чтобы представить себе это в перспективе, этой энергии достаточно для питания 60-ваттной лампочки в течение шести месяцев.

    Этой энергии также достаточно, чтобы убить вас, особенно если она проходит через воду.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2019 © Все права защищены. Карта сайта