Воздушно-массовая гроза - Air-mass thunderstorm

Гроза воздушной массы закончилась Wagga Wagga.

An воздушная гроза, также называемый "обычным",[1] «одноклеточный» или «садовый сорт» гроза,[2] Гроза, как правило, слабая и обычно не сильная. Эти штормы образуются в средах, где по крайней мере некоторое количество Конвективная доступная потенциальная энергия (CAPE) присутствует, но очень низкие уровни сдвиг ветра и спиральность. Подъемный источник, который является решающим фактором развития грозы, обычно является результатом неравномерного нагрева поверхности, хотя они могут быть вызваны погодные фронты и другие границы низкого уровня, связанные с ветром конвергенция. Энергия, необходимая для формирования этих штормов, поступает в виде инсоляция, или солнечное излучение. Грозы с воздушными массами не передвигаются быстро, длятся не более часа и имеют угрозу молния, а также небольшие ливни, умеренные или сильные дожди. Сильный дождь может помешать микроволновая печь передачи в атмосфере.

Характеристики молнии связаны с характеристиками родительской грозы и могут вызвать пожары вблизи гроз с минимальным количеством осадков. В необычных случаях мог быть слабый взрыв и маленький град. Они обычны в зонах с умеренным климатом в летний полдень. Как и все грозы, средне-слоистое ветровое поле, которое формируется внутри, определяет движение. Когда легок многослойный поток ветра, граница оттока прогресс будет определять движение шторма. Поскольку грозы могут представлять опасность для авиации, пилотам рекомендуется летать над слоями дымки в районах с лучшей видимостью и избегать полетов под наковальней этих гроз, которые могут быть регионами, где град падает от основной грозы. Вертикальный сдвиг ветра также представляет опасность вблизи основания грозы, которая произвела границы оттока.

Жизненный цикл

Этапы грозовой жизни

Триггером подъема начального кучевого облака может быть: инсоляция нагрев земли, производящий термики, области, где два ветра сходятся, заставляя воздух подниматься вверх, или где ветры дуют над местностью с увеличивающейся высотой. Влага быстро охлаждается, превращаясь в жидкие капли воды из-за более низких температур на большой высоте, что выглядит как кучевые облака облака. Когда водяной пар конденсируется в жидкость, скрытая теплота выпускается, что нагревает воздух, делая его менее плотным, чем окружающий сухой воздух. Воздух имеет тенденцию подниматься восходящий поток через процесс конвекция (отсюда и термин конвективные осадки ). Это создает зона низкого давления под формирующейся грозой, иначе известной как кучево-дождевое облако. В обычную грозу примерно 5 × 108 кг водяного пара поднимается в Атмосфера Земли.[3] Поскольку они образуются в областях с минимальным вертикальным сдвиг ветра,[4] Грозовые дожди создают влажную и относительно прохладную границу оттока с подрезанием низкоуровневого притока шторма и быстро вызывают рассеивание. Смерчи, небольшой град и сильные порывы ветра могут быть связаны с этими грозами.[5]

Общие места появления

Также известные как одноклеточные грозы, это типичные летние грозы во многих регионах с умеренным климатом. Они также возникают в холодном нестабильном воздухе, который часто следует за прохождением холодный ветер от моря зимой. Внутри группы гроз термин «ячейка» относится к каждому отдельному главному восходящему потоку. Грозовые ячейки иногда образуются изолированно, так как возникновение одной грозы может создать границу оттока, которая инициирует развитие новой грозы. Такие штормы редко бывают сильными и являются результатом местной атмосферной нестабильности; отсюда и термин «гроза воздушных масс». Когда с такими штормами связан короткий период суровой погоды, они известны как пульс сильный шторм. Пульсирующие сильные штормы плохо организованы из-за минимального вертикального сдвига ветра в окружающей среде шторма и происходят случайным образом во времени и пространстве, что затрудняет их прогнозирование. Между образованием и рассеянием одноклеточные грозы обычно длятся 20–30 минут.[6]

Движение

Грозовая туча в форме наковальни на стадии зрелости Swifts Creek, Виктория

Двумя основными способами перемещения грозы являются адвекция ветра и распространение вдоль границ оттока к источникам большего количества тепла и влаги. Многие грозы движутся со средней скоростью ветра через земные тропосфера, или самые низкие 8 км (5,0 миль) Атмосфера Земли. Более молодые грозы управляются ветрами, более близкими к поверхности Земли, чем более зрелые грозы, поскольку они, как правило, не такие высокие. Если фронт порыва или передний край границы оттока движется впереди грозы, движение грозы будет двигаться в тандеме с фронтом порыва. Это больше влияет на грозы с сильными осадками (HP), такие как грозы с воздушными массами. Когда сливаются грозы, что наиболее вероятно, когда многочисленные грозы существуют в непосредственной близости друг от друга, движение более сильной грозы обычно диктует будущее движение объединенной ячейки. Чем сильнее средний ветер, тем меньше вероятность вовлечения других процессов в штормовое движение. На метеорологический радар штормы отслеживаются с помощью заметной функции и отслеживаются от сканирования к сканированию.[7]

Конвективные осадки

Кучево-дождевое облако типа кальвуса
Смотрите также: Дождь

Конвективный дождь, или ливневые осадки, происходят из кучево-дождевых облаков. Он падает как ливень с быстро меняющейся интенсивностью. Конвективные осадки выпадают на определенную территорию в течение относительно короткого времени, поскольку конвективные облака, такие как грозы, имеют ограниченную горизонтальную протяженность. Наибольшее количество осадков в тропики кажется конвективным.[8][9] Graupel и град являются хорошими индикаторами конвективных осадков и гроз.[10] В средних широтах конвективные осадки прерывистые и часто связаны с бароклинными границами, такими как холодные фронты, линии шквала, и теплые фронты.[11] Высокое количество осадков связано с грозами с более крупными каплями дождя. Сильные дожди приводят к замиранию микроволновых передач, начиная с частоты выше 10 гигагерц (ГГц), но становятся более сильными на частотах выше 15 ГГц.[12]

Молнии

Нисходящее движение более холодного воздуха от грозы распространяется во всех направлениях, когда поток окружающего ветра слабый.
Часть набор на
Погода
Следы глобального тропического циклона-edit2.jpg
Кучевые облака в ясную погоду.jpeg Портал погоды
Смотрите также: Молнии

Обнаружена взаимосвязь между частотой молний и высотой осадков во время грозы. Грозы, которые показывают радиолокационные сигналы высотой более 14 километров (8,7 миль), связаны со штормами, которые имеют более десяти вспышек молний в минуту. Существует также корреляция между общей частотой молний и размером грозы, ее восходящей скоростью и количеством крупы над сушей. Однако те же отношения терпят неудачу в тропических океанах.[13] Молния от гроз с малым количеством осадков (LP) является одной из основных причин пожары.[14][15]

Авиационные проблемы

Смотрите также: Сдвиг ветра

В местах, где эти грозы образуются изолированно и горизонтальная видимость хорошая, пилоты могут довольно легко уклониться от этих гроз. В более влажной атмосфере, которая становится мутной, пилоты перемещаются над слоем дымки, чтобы лучше видеть эти штормы. Не рекомендуется летать под наковальней грозы, так как град с большей вероятностью упадет в таких местах за пределами основной ливневой шахты грозы.[16] Когда граница оттока формируется из-за мелкого слоя охлажденного дождем воздуха, распространяющегося около уровня земли от родительской грозы, на переднем крае трехмерной границы может возникнуть сдвиг скорости и направленного ветра. Чем сильнее граница оттока, тем сильнее будет результирующий вертикальный сдвиг ветра.[17]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Роберт М. Раубер; Джон Э. Уолш; Донна Дж. Шарлевуа (2008). «Глава восемнадцатая: Грозы». Суровая и опасная погода: введение в метеорологию со значительными последствиями (3-е изд.). Дубьюк, Айова: Издательская компания Кендалл / Хант. С. 333–335. ISBN  978-0-7575-5043-0. Cite имеет пустой неизвестный параметр: | месяц = (Помогите)
  2. ^ Джефф Хаби (19 февраля 2008 г.). "Что такое гроза с воздушными массами?". weatherprediction.com. Получено 3 декабря 2009.
  3. ^ Джанфранко Видали (2009). «Ориентировочные значения различных процессов». Сиракузский университет. Архивировано из оригинал на 2010-03-15. Получено 2009-08-31.
  4. ^ Стивен Бусинджер (17 ноября 2006 г.). «Лекция 25« Грозы и молнии воздушных масс » (PDF). Гавайский университет. Получено 2010-06-08.
  5. ^ Ли М. Гренчи; Джон М. Несе (2001). Мир погоды: основы метеорологии: текст / лабораторное руководство. Кендалл Хант. п. 213. ISBN  978-0-7872-7716-1.
  6. ^ Национальная лаборатория сильных штормов (2006-10-15). «Букварь для суровых погодных условий: вопросы и ответы о THUNDERSTORMS». Национальное управление океанических и атмосферных исследований. Архивировано из оригинал 25 августа 2009 г.. Получено 2009-09-01.
  7. ^ Джон В. Цайтлер; Мэтью Дж. Бункерс (март 2005 г.). «Оперативное прогнозирование движения суперячейки: обзор и тематические исследования с использованием нескольких наборов данных» (PDF). Национальная служба погоды Бюро прогнозов, Ривертон, Вайоминг. Получено 2009-08-30.
  8. ^ Б. Гиртс (2002). «Конвективные и слоистые осадки в тропиках». Университет Вайоминга. В архиве из оригинала 19 декабря 2007 г.. Получено 2007-11-27.
  9. ^ Роберт Хуз (октябрь 1997 г.). «Стратиформные осадки в областях конвекции: метеорологический парадокс?». Бюллетень Американского метеорологического общества. 78 (10): 2179. Bibcode:1997BAMS ... 78.2179H. Дои:10.1175 / 1520-0477 (1997) 078 <2179: SPIROC> 2.0.CO; 2.
  10. ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). "Граупель". Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинал на 2008-03-08. Получено 2009-01-02.
  11. ^ Тоби Н. Карлсон (1991). Метеорологические системы для средних широт. Рутледж. п. 216. ISBN  978-0-04-551115-0.
  12. ^ Харви Лехпамер (2010). Сети микроволновой передачи: планирование, проектирование и развертывание. McGraw Hill Professional. п. 107. ISBN  978-0-07-170122-8.
  13. ^ Владимир А. Раков; Мартин А. Умань (2007). Молния: физика и эффекты. Издательство Кембриджского университета. С. 30–31. ISBN  978-0-521-03541-5.
  14. ^ «Стратегии предотвращения лесных пожаров» (PDF). Национальная координационная группа по лесным пожарам. Март 1998. с. 17. Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-12-09. Получено 2008-12-03.
  15. ^ Раков Владимир Алексеевич (1999). "Молния делает стекло". Университет Флориды, Гейнсвилл. В архиве из оригинала 11 ноября 2007 г.. Получено 7 ноября, 2007.
  16. ^ Роберт Н. Бак (1997). Погода Полет. McGraw-Hill Professional. п. 190. ISBN  978-0-07-008761-3.
  17. ^ Т. Т. Фуджита (1985). «Нисходящий взрыв, микровзрыв и макровзрыв». Исследовательский документ SMRP 210, 122 стр.

внешние ссылки