Sembra una domanda senza trucco, è una di quelle che non è importante, ma è interessante quando la senti. Non presti nemmeno attenzione a tali fenomeni naturali, specialmente nel ritmo frenetico della vita moderna. Ricordi l'inverno della corsia centrale e non ricordi che ci sono stati temporali con fulmini.
Ma si scopre che sono gli stessi di quel gopher che non è visibile.
I temporali si verificano quando l'aria è altamente instabile, il che accade quando la temperatura dell'aria scende molto rapidamente con l'altezza e l'aria è ricca di umidità ed è sufficientemente riscaldata nella bassa atmosfera. Lo sviluppo di un temporale richiede energia significativa, concentrata in un volume relativamente piccolo di un cumulonembo.
Questa energia viene prelevata dal vapore acqueo, che salendo e raffreddandosi si condensa rilasciando calore. Le condizioni favorevoli alla formazione dei temporali di solito esistono sempre a basse latitudini, in zone con climi caldi e umidi - lì possono verificarsi tutto l'anno.
Alle latitudini temperate della parte europea della Russia e della Siberia occidentale, il numero prevalente di temporali è associato ai cicloni e ai loro sistemi frontali. I temporali si sviluppano principalmente sui fronti freddi, dove la loro frequenza è del 70%. Ci sono anche temporali di natura convettiva intramassa, che si osservano solo in estate durante il giorno. Certo, raramente, ma i temporali si notano anche in inverno.
I temporali tendono a verificarsi più frequentemente in primavera o in estate che in inverno. Ma se a Mosca o San Pietroburgo i temporali invernali sono rari, a Krasnodar, nei territori di Stavropol, nel Caucaso, tuonano più volte durante la stagione invernale. Ad esempio, nell'olimpico Krasnaya Polyana, vicino a Sochi, ci sono diversi temporali ogni anno a gennaio e febbraio. Perché sta succedendo?
Perché le nubi temporalesche si formino, è necessaria una forte instabilità della distribuzione dell'aria. Ad esempio, un albero di masse d'aria fredda pesanti calpesta una massa d'aria calda più leggera e la sposta verso l'alto. O, al contrario, un fronte caldo sbatte contro uno freddo e scivola verso l'alto lungo di esso.
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Quando l'aria calda sale verso l'alto, si espande e si raffredda. Le molecole d'acqua che contiene si trasformano in gocce, cioè si condensano. Durante la condensazione, viene rilasciato molto calore e quindi la massa d'aria rimane a lungo più calda e leggera delle masse circostanti e sale sempre più in alto. Il calore rilasciato durante la condensazione è il principale combustibile energetico per le nubi cumulonembi (temporali).
Con un aumento dell'altitudine, la temperatura dell'aria scende di circa 6,5 ° C ad ogni chilometro. Se sulla superficie della Terra è 15 ° С, allora ad un'altitudine di 2,5 km è già 0 ° С, ad un'altitudine di 5 km - meno 17 ° С, e ad un'altitudine di 8 km - meno 37 ° С. Pertanto, affinché la massa d'aria in aumento rimanga più calda e leggera il più a lungo possibile, è importante che inizialmente ci sia abbastanza umidità in essa. La velocità dei flussi ascendenti aumenta da 3–5 a 15–20 m / s. In potenti nuvole temporalesche, la velocità del vento al centro della cella temporale raggiunge i 40 e anche i 60 m / s. Per fare un confronto: la velocità di un'auto è 144 km / h - questo è 40 m / s. Se metti la mano fuori dal finestrino di un'auto che si muove a questa velocità, diventa chiaro quanto sia potente il vento.
Quando l'aria satura di goccioline si raffredda a temperature inferiori a 0 ° C, le goccioline iniziano a congelarsi. E la cristallizzazione, come la condensa, è accompagnata dal rilascio di calore, anche se molto meno. Questo è sufficiente per gettare carburante nel volano in svolgimento di una cella temporale, che raggiunge una dimensione di diversi chilometri in una nuvola di cumulonembi sviluppata. Di conseguenza, la nuvola sale molto in alto, a volte sfonda persino la tropopausa ed entra nella stratosfera, a un'altitudine di 12-18 km. Tali nuvole sono visibili lungo l'incudine nella loro parte superiore.
Le nuvole temporalesche medie raggiungono altezze di 8-10 km alle nostre latitudini (il bordo superiore delle nuvole). In quota, l'acqua nella nuvola risulta essere in diverse fasi: alcune goccioline sono super raffreddate a temperature di meno 20–25 ° C, ma rimangono liquide, altre cristallizzano, formando fiocchi di neve, groppa e, infine, grandine. Un intero "zoo" di idrometeore in una varietà di stati di fase dell'acqua vive dinamicamente in una nube temporalesca.
Le idrometeore spazzano in un flusso d'aria turbolento, entrano in collisione, si schiantano, si sfregano l'una contro l'altra e caricano allo stesso tempo. Le particelle piccole sono, in media, caricate positivamente e quelle più grandi negativamente. Nel campo gravitazionale, le particelle grandi scendono sul fondo della nuvola, mentre quelle piccole rimangono in alto. Ha luogo la separazione della carica e nel cloud vengono creati campi elettrici piuttosto forti.
La ripartizione diretta dell'aria, come con una scarica di scintilla, che può essere creata in una pistola stordente o in una macchina per l'elettroforo della scuola, non si verifica nelle nuvole temporalesche. Ci sono molte ipotesi su come nasce il fulmine. Mentre gli scienziati discutono, ogni secondo sulla Terra, fino a cento fulmini lampeggiano intensamente. L'aria nella zona del fulmine si trasforma in modo esplosivo in plasma con una temperatura di 30mila gradi e si espande bruscamente, generando tuoni.
In inverno, le masse d'aria contengono molte meno molecole d'acqua che non si sono trasformate in gocce e fiocchi di neve. Cioè, le masse d'aria invernali contengono meno energia che potrebbe essere rilasciata durante la condensazione e la cristallizzazione e creano una potente circolazione d'aria per formare una nube temporalesca. Pertanto, la ricarica delle idrometeore non è così efficiente.
Tuttavia, se una potente massa d'aria calda e umida giunge a noi dai bacini degli oceani e dei mari più caldi, può iniziare una convezione intensa, sufficiente a formare una nube temporalesca. In tali condizioni, nella Russia centrale si verificano temporali invernali, accompagnati da nevicate.
A Krasnodar, nei territori di Stavropol, nel Caucaso, i temporali si verificano più volte durante l'inverno. La combinazione di montagne e Mar Nero crea condizioni speciali. L'aria di mare umida e veloce, che sale lungo i pendii della catena del Caucaso, si raffredda anche meglio che se entrasse in collisione con una massa d'aria fredda. Mentre sale, si forma la condensa e si formano le nuvole, non necessariamente i temporali.
Pertanto, le cime delle montagne sono spesso nuvolose. Anche con il bel tempo, le calotte nuvolose sono visibili su montagne così alte come Elbrus. Ma per la formazione di un cumulonembo, la massa d'aria deve avere un grande apporto di umidità e una velocità iniziale di movimento. Pertanto, quasi ovunque sulla Terra, i temporali sono ancora molto più in estate che in inverno, ad eccezione di un luogo anomalo.
Sulla costa nord-occidentale del Mar del Giappone, nella regione a mezzaluna da Wajima a Niigata e Akita, ci sono giorni più tempestosi in inverno che in estate. Nella stagione invernale, le masse d'aria polare secca della Siberia orientale si scontrano con la corrente d'aria calda proveniente dal Mar Cinese Orientale attraverso lo stretto Stretto di Tsushima (Corrente di Tsushima). In questo caso, si formano nuvole convettive basse, ma molto estese orizzontalmente e in rapido movimento, che si trasformano in nuvole temporalesche.
La maggior parte dei fulmini che nascono tra queste nuvole colpisce il mare e meno raggiungono la costa. Ma anche questo è sufficiente perché ci siano molti più casi di fulmini su edifici alti in inverno che in estate - più precisamente, i casi di fulmini sorgono da strutture, cioè fulmini ascendenti. Forse questo è perché le nuvole trasportano le principali aree cariche in basso rispetto al suolo.
I temporali invernali giapponesi hanno delle particolarità: i fulmini in inverno si verificano molto meno che in estate. Di solito un fulmine invernale consiste in uno sciopero (in estate, nella Russia centrale, di solito ci sono tre o quattro scioperi). Ma un colpo invernale con una corrente relativamente lenta porta un'enorme carica al suolo, fino a 1000 coulomb.
Un raro fenomeno osservato:
A Mosca, il 17 dicembre 1995, il 18 dicembre 2006 e il 26 dicembre 2011 è stato osservato un temporale di neve.
Il 27 e il 29 dicembre 2014 è stato osservato un temporale di neve in Ucraina - a Odessa, Nikolaev, Dnepropetrovsk e Izum, nella regione di Kharkov. In tutte le città durante il temporale c'è stato un forte vento con neve.
Il 1 ° febbraio 2015 a Mosca è stata nuovamente osservata una tempesta di neve.
Il 9 dicembre 2015 a Novosibirsk è stato osservato un temporale con neve.
Il 20 marzo 2016 è stato osservato un temporale con neve nelle città di Raduzhny, Kogalym (Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug).
Il 30 ottobre 2016 è stato osservato un temporale di neve sulla costa del Primorsky Krai, la città di Nakhodka e i suoi dintorni.
Il 3 dicembre 2016 è stato osservato un temporale di neve a Murmansk.
Il 3 dicembre 2016 a Simferopol è stato registrato un temporale di neve.
Il 4 dicembre 2016 è stato registrato un temporale di neve nella città di Sebastopoli.
Il 4 dicembre 2016 nel villaggio è stato registrato un temporale di neve. Rodnikovo, distretto di Simferopol.
Il 4 dicembre 2016 alle 18.30 circa è stato registrato un temporale di neve a Ust-Kamenogorsk, Repubblica del Kazakistan.
Il 5 dicembre 2016 alle ore 16.00 circa è stato registrato un temporale di neve nella città di Kemerovo, regione di Kemerovo.
Nella notte tra il 4 e il 5 dicembre 2016 è stato registrato un temporale di neve nel distretto di Novorossiysk, territorio di Krasnodar.
6 dicembre 2016 alle 12:30 a Tambov.
Il 9 dicembre 2016 dalle 23:30 alle 00:44 è stato osservato a Taganrog, nella regione di Rostov.
L'11 dicembre 2016 alle 05:35 si è verificata un'epidemia nella città di Polyarny, nella regione di Murmansk.
