Livscykel av åskväder

Oavsett om du råkar vara åskådare eller "spook", är chansen stor att du aldrig har missat synen eller ljuden från en närmande åskväder. Och det är inte konstigt varför. Över 40 000 förekommer världen över varje dag. Av det totala förekommer 10 000 dagligen endast i USA.

Under vår- och sommarmånaderna verkar åskväder uppstå som urverk. Men låt dig inte luras! Åskväder kan förekomma vid alla tider på året och på alla timmar på dagen (inte bara eftermiddagar eller kvällar). De atmosfäriska förhållandena behöver bara vara rätt.

Så, vilka är dessa förhållanden, och hur leder de till stormutveckling?

För att åskväder ska utvecklas måste tre atmosfäriska ingredienser vara på plats: hiss, instabilitet och fukt.

Lift ansvarar för att initiera uppdateringen - flyttning av luft upp till atmosfären - vilket är nödvändigt för att producera ett åskväder moln (cumulonimbus).

Lyft uppnås på flera sätt, det vanligaste är genom differentiell uppvärmning, eller konvektion. När solen värmer marken blir den uppvärmda luften vid ytan mindre tät och stiger. (Föreställ dig luftbubblor som stiger upp från botten av en kokande vattenpanna.)

Andra lyftmekanismer inkluderar varm luft som överskrider en kall front, kall luft som undergräver en varm front (båda dessa är kända som frontalift), luft tvingas uppåt längs sidan av ett berg (känd som orografisk hiss) och luft som samlas på en central punkt (känd som konvergens.

När luften har fått en uppåtsträngning behöver den något för att hjälpa den att fortsätta sin stigande rörelse. Detta "något" är instabilitet.

Atmosfärisk stabilitet är ett mått på hur flytande luft är. Om luft är instabil, betyder det att den är väldigt flytande och när den är igång kommer den att följa rörelsen snarare än att återgå till dess startplats. Om en instabil luftmassa skjuts uppåt av en kraft fortsätter den uppåt (eller om den skjuts nedåt fortsätter den nedåt).

Varm luft anses vanligtvis vara instabil eftersom den oberoende av kraft har en tendens att stiga (medan kall luft är tätare och sjunker).

Lyft och instabilitet resulterar i stigande luft, men för att ett moln ska bildas måste det finnas tillräcklig fukt inom luften kondenseras till vattendroppar som det stiger. Fuktkällor inkluderar stora vattenmassor, som hav och sjöar. Precis som varma lufttemperaturer hjälper till att lyfta och instabilitet, hjälper varma vatten till att fördela fukt. De har en högre avdunstning hastighet, vilket innebär att de lättare släpper ut fukt i atmosfären än kallare vatten.

I USA, Mexikanska golfen och Atlanten är viktiga källor till fukt för att driva allvarliga stormar.

Ja det är stackmoln som i ganska väder cumulus. Åskväder härstammar faktiskt från denna ohotande molntyp.

Även om detta till en början kan verka motsägelsefullt, bör du tänka på detta: termisk instabilitet (som utlöser åskväder utveckling) är också själva processen som ett cumulusmoln bildas. När solen värmer upp jordens yta värms vissa områden snabbare än andra. Dessa varmare fickor av luft blir mindre täta än den omgivande luften som får dem att stiga, kondensera och bilda moln. Inom några minuter efter bildningen förångas dessa moln till den torrare luften i den övre atmosfären. Om detta händer under en tillräckligt lång tid fuktar så småningom luften och från och med den punkten, fortsätter molntillväxt snarare än att kväva det.

Denna vertikala molntillväxt, kallad en updraft, är det som kännetecknar det kumulativa utvecklingsstadiet. Det fungerar till bygga stormen. (Om du någonsin har sett ett cumulusmoln noggrant kan du faktiskt se att det händer. (Molnet börjar växa uppåt högre och högre in i himlen.)

Under cumulusstadiet kan ett normalt cumulusmoln växa till en cumulonimbus med en höjd på nästan 20 000 fot (6 km). Vid denna höjd passerar molnet 0 ° C (32 ° F) frysnivån och nederbörden börjar bildas. När nederbörden samlas in i molnet blir det för tungt för uppdateringar att stödja. Det faller in i molnet och orsakar dra i luften. Detta skapar i sin tur ett område med luft nedåt, kallat a nedåtriktad.

Alla som har upplevt åskväder är bekanta med dess mogna scen - perioden då vindiga vindar och kraftig nederbörd känns vid ytan. Det som emellertid kan vara okänt är det faktum att en storms nedgång är den underliggande orsaken till dessa två klassiska åskväderförhållanden.

Kom ihåg att när nederbörden bygger sig i ett cumulonimbusmoln genererar det så småningom en neddragning. När neddragningen rör sig nedåt och lämnar molnens bas frigörs nederbörden. En storm med regnkyld torr luft följer med den. När denna luft når jordens yta, sprids den ut före åskväder molnet - en händelse känd som vind fram. Gustfronten är anledningen till att svala, luftiga förhållanden ofta känns vid början av en regn.

Med stormens uppdatering som sker sida vid sida med dess neddragning, storm moln fortsätter att förstora. Ibland når det instabila området så långt upp som botten av stratosfär. När uppdateringarna stiger till den höjden börjar de sprida sig åt sidan. Denna åtgärd skapar den karakteristiska mothållstoppen. (Eftersom städet ligger mycket högt upp i atmosfären består det av cirrus / iskristaller.)

Samtidigt introduceras kylare, torrare (och därför tyngre) luft från utsidan av molnet i molnmiljön helt enkelt genom tillväxten.

Med tiden, när den svalare luften utanför molnmiljön i allt högre grad infiltrerar det växande stormmolnet, överträffar stormens neddragning så småningom dess uppdatering. Med ingen tillförsel av varm, fuktig luft för att upprätthålla sin struktur börjar stormen försvagas. Molnet börjar förlora sina ljusa, skarpa konturer och verkar istället mer trasiga och smutsiga - ett tecken på att det åldras.

Det tar cirka 30 minuter att slutföra hela livscykelprocessen. Beroende på åskväder kan en storm gå igenom den bara en gång (enstaka celler) eller flera gånger (multicell). (Gustfronten utlöser ofta tillväxten av nya åskväder genom att fungera som en lyftkälla för närliggande fuktig, instabil luft.)