Furtună

Cortul supercelului se rotește pe Enschede

Furtună de vară în pădure

În meteorologie furtuna este un fenomen atmosferic adesea însoțit de fulgere , vânt și precipitații , frecvent sub forma unei averse . Adesea asociat cu condiții de instabilitate atmosferică marcată, acesta este cel mai violent fenomen atmosferic din punct de vedere al energiei pe care îl putem vedea cu o anumită frecvență în latitudinile medii .

Istorie

Furtună puternică adusă de tifonul Sanvu în Hong Kong . Sanvu a fost primul taifun care a trecut prin oraș în 2005

Furtuna este unul dintre fenomenele atmosferice extreme ale naturii: încă din trecut a fost temută și venerată. Anticii creau adesea divinități pentru fenomenele naturale: printre acestea nu putea lipsi figura zeului temporal. Cel mai faimos exemplu este poate cel al lui Jupiter care a avut puterea de a arunca fulgere, dar și în civilizația egipteană zeii conectați la evenimentele atmosferice nu lipsesc.

În epoca modernă, datorită progreselor în cunoștințele științifice, s-a descoperit că furtuna nu este altceva decât un nor plumb asociat în general cu precipitații cu caracter predominant de ploaie și / sau vânt. În ciuda acestui fapt, farmecul său a rămas același și nu de puține ori unii entuziaști merg în vecinătatea furtunilor (în general cele mai intense) pentru a le observa și a le studia. Această activitate - născută în Statele Unite ale Americii la mijlocul secolului al XX-lea - se numește urmărirea furtunilor . De asemenea, datorită acesteia a fost posibil să înțelegem pe deplin mecanismele care produc și mențin furtunile în viață, cum și de ce unele dintre ele au o putere distructivă mai mare.

Descriere

Nori de furtună lângă Neumarkt am Wallersee , Austria .

Furtună care sosește în zona inferioară Mantua din Ponteterra ( Sabbioneta ).

Structura

Furtuna este identificată printr-un set de nori de vastă extensie volumică, cumulonimbus și alte fenomene atmosferice asociate cu acesta. Cumulonimbul este un nor în dezvoltare verticală care se formează prin ridicarea unor mase mari de aer fierbinte (cauzat de diverși factori) și umed într- o atmosferă instabilă . Odată cu ridicarea, aerul se răcește adiabatic și vaporii de apă conținuți în el, odată saturați , se condensează și începe să dezvolte norul.

În interiorul norului există curenți convectivi ascendenți foarte violenți și turbulențe puternice , iar picăturile de apă se unesc ușor prin coalescență, originând, la depășirea forței ascendente prin gravitație , ploaie sau chiar grindină, dacă sunt târâte mult timp în interiorul norului din astfel de curenți.

În vârful cumulonimbului, când a atins stadiul de maturitate sau dezvoltare deplină, există o nicovală caracteristică, care poate ajunge chiar la 10 000 m altitudine și dincolo. Această nicovală se formează acolo unde aerul în creștere întâlnește tropopauza , iar forma sa caracteristică se datorează constanței tendinței termice care caracterizează tropopauza care inhibă ascensiunea suplimentară a masei de aer instabile la originea genezei cumulonimbului. La aceste altitudini norul este compus din cristale de gheață și apare deformat.

Sub cumulonimbus, în general se formează ascensiuni puternice în centru și coborâri puternice pe laturi, provocând un vânt puternic la perimetrul cumulonimbului care ridică vizibil praful și precede ploaia. Când începe să plouă, mișcarea este inversă sau există coborâri în centru și ascensiuni la margini.

De asemenea, trebuie amintit că, dacă există mult vânt în formarea cumulinembo, fie curenți calzi, fie reci, furtuna își descarcă doar potențialul electric , dar nu lasă să cadă ploaia din cauza vântului care mișcă rapid norii. Cu greu se poate întâmpla contrariul.

Prin urmare, furtuna este compusă din:

acumularea efectivă asociată cu fenomenele;
nicovală de cirus;
orice „mammatus” vizibil la baza nicovalului;

Structura celulei

O furtună este alimentată de obicei de mai multe celule sau celule convective (multicelulare temporale - durata medie 1 oră - aproximativ 3 celule). De asemenea, pot exista furtuni cu o singură celulă (o singură celulă) sau o singură celulă mare în rotație ( supercelulă ). Acestea din urmă sunt cele mai periculoase și pot duce la formarea de tornade . Această structură înseamnă că, în furtuni multicelulare, cea mai activă zonă a norului se schimbă constant și, prin urmare, intensitatea precipitațiilor variază la intervale neregulate. În cele din urmă, acest lucru permite, de asemenea, o durată mai mare a norului.

Tipuri și formare

Furtuni frontale : atunci când frontul rece este prezent într-o tulburare, nu este dificil să asistăm la formarea norilor cumulonimbici. De fapt, aerul rece se infiltrează sub cel fierbinte, îl ridică rapid și contribuie la destabilizarea sistemului. Între timp presiunea scade și vântul se ridică. Pe cer, cumulusii se umflă din ce în ce mai mult până la furtuna incipit. Acest tip de cumulonimbus se poate forma în orice moment al zilei sau al nopții.
Furtuni convective : se formează prin răsărirea aerului fierbinte de la sol (încălzit de soare). Dacă aerul este suficient de umed și instabil , curentul convectiv poate forma un nor. Mai mult, dacă atmosfera este instabilă, atunci este probabil ca grămada să se umfle suficient pentru a da naștere furtunilor. Acest tip de furtună apare mai ales atunci când aerul proaspăt curge pe un teren mai cald (picături reci la altitudine mare) sau în caz de încălzire puternică de jos, de exemplu vara ( furtună de căldură ).
Furtuni orografice : aerul care urcă pe o pantă de munte, dacă este suficient de umed, poate genera nori de furtună cu consecințe similare celor precedente.

Etapele fenomenului

Dezvoltare : atunci când soarele încălzește solul, face ca aerul fierbinte să crească, dacă există aer rece, uscat și instabil la altitudine, apar condițiile pentru nașterea unei grămezi foarte mari, în care prevalează aerul fierbinte în creștere ( curent ascendent ). peste descendentul rece.
Maturitate : grămada devine cumulonimbus deoarece a ajuns la un aer stabil, deci nu mai poate crește, ci se extinde orizontal (nicovală). Cristalele de gheață și picăturile de apă coexistă la mare altitudine. Există doi curenți distincti, unul rece și unul fierbinte.
Disipare : aerul rece, însoțit de precipitații, descendent, predomină asupra fierbinte. Furtuna se descarcă și își pierde vigoarea, ulterior furtuna dispare și în locul ei se află movile, altocumulus , ciri .

Fenomene secundare observabile

Un fulger trece în timpul unei furtuni

Înainte și în timpul unei furtuni este posibil să se observe următoarele fenomene care uneori pot anticipa apariția fenomenului de furtună în sine:

Umiditate crescută în aer cu următoarea scădere bruscă a presiunii atmosferice .
Formarea unui vânt rece mai mult sau mai puțin intens pe sol, în general datorită coborârii de aer convectiv.
Ca o consecință a punctului anterior, poate apărea o scădere mai mult sau mai puțin intensă a temperaturii solului.
Aspectul fulgerului (uneori doar tunet ) detectabil cu un radio AM (destul de sensibil) sub forma unei interferențe ușor de recunoscut.
scăderea mai mult sau mai puțin vizibilă a luminozității atmosferei