هنگامی که هوا ابری و طوفانی است , بین یک ابر با ابر دیگر و یا بین ابر و زمین جرقه های بزرگی زده می شود که آسمان یک منطقه ی بزرگ را روشن می کند و در پی آن صدای بلندی نیز شنیده می شود. به این پدیده آذرخش می گویند.
ابرها به علت مالش با هوا و یا القای الکتریکی , دارای بار مثبت و منفی می شوند. در بیشتر موارد قسمت رو به پایین ابر دارای بار منفی و قسمت رو به بالای آن دارای بار مثبت می شود. اگر دو ابر چنان به هم نزدیک شوند که قسمت هایی از آنها که دارای بارهای ناهمنام است , مجاور هم قرار گیرند , امکان دارد تخلیه ی الکتریکی بین دو ابر صورت بگیرد , که معمولا با جرقه های بزرگ , تولید گرما و صدا همراه است.
تخلیه ی الکتریکی نیز می تواند به صورت دیگری رخ دهد. ابرهای طوفانی می توانند با حرکت در مجاورت سطح زمین , آن را به روش القا باردار کنند. در این حالت امکان تخلیه ی اکتریکی بین ابر و زمین وجود دارد و می تواند موجب آتش سوزی شود.
نویسنده
: آریان | تاریخ : 87/05/19
حوادث طبیعی ( طوفان ): توضیح ( ایجاد طوفان )
چگونه طوفان ها و گردباد ها به وجود می آیند ؟
طوفانهاي حارهاي که در آمريکا به آن هاريکن ميگويند بر فراز اقيانوسها و درياهاي اين مناطق با سرعتي معادل 111 کيلومتر در ساعت يا بيش از آن ميوزد اين سامانهها ميتوانند در فاصله زماني ماه مه تا دسامبر به وجود آيند اما دوره رسمي آنها از اول ژوئن تا 30 دسامبر است. اينگونه طوفانها ميتوانند تا 2 هفته دوام داشته باشند. براي آگاهي بيشتر با چگونگي ايجاد و توسعه اينگونه طوفانها چرخندهاي حارهاي و گردبادها خبرنگار گروه دانشوفناوري خراسان گفتگويي با مهندس پرويز رضازاده مدير کل پيشبيني سازمان هواشناسي کشوري انجام داده است.
- طوفانهاي حارهاي در چه مناطق و يا عرضهاي جغرافيايي پديد ميآيند و قدرت تخريب آنها از کجا ناشي ميشود؟ اين طوفانها انرژي خود را در حقيقت از آب دريا ميگيرند. بيشتر طوفانهاي دريايي در منطقه خاصي در نواحي استوا يعني حدود 5 درجه شمالي تا 5 درجه جنوبي ايجاد ميشوند. در زمان شکلگيري اين نوع الگوهاي جوي منطقهاي کم فشار ايجاد ميشوند. حرکت دودي هوا سبب ميشود بخار آب از سطح آب به ارتفاعات بالاتر منتقل شود و ابرهايي توليد کند که عموما رشد قائم قابل توجهي دارند و سبب بارش ميشوند. فراواني اين الگوهاي جوي در مناطق حاره زياد است ولي بايد توجه داشت که تمام اين شرايط باعث ايجاد طوفاني در حد کاترينا نميشوند.
چه شرايطي لازم است تا تلاطم يا اغتشاش جوي به مراحل ديگر برسد و يک طوفان حارهاي پديد آيد؟ - وضعيتي که باعث ايجاد چنين طوفانهايي ميشود در چند شرط خلاصه ميشوند که عبارتند از: - دماي آب اقيانوس در منطقه تشکيل اين الگوهاي جوي بايد 5/26 درجه سانتيگراد يا بيشتر باشد و اين دما تا عمق 45 متري گسترش داشته باشد يعني اين دما نبايد فقط منوط به سطح دريا باشد. بديهي است در شرايطي که حداقل دماي 5/26 تا عمق 45 متري گسترش داشته باشد دماي سطح آب از اين عدد بالاتر خواهد بود.
- در منطقه تشکيل اين نوع طوفانها يعني در 5 درجه جنوبي تا 5 درجه شمالي استوا بايد ناپايداري و اغتشاش جوي حاکم باشد. يعني بايد فرآيندي حاکم باشد که حرکت رو به بالاي هوا را از سطح دريا تقويت و تشديد کند. - ويژگي بسيار مهم ديگر اين است که شدت باد در سطح دريا تا ارتفاعات بالاتر يعني 15 کيلومتري نبايد زياد باشد يعني جو در آن محدوده بايد نسبتا آرام باشد. ديدگاه ديگري که در اين بخش مطرح ميشود اين است که مقدار تغيير سرعت باد با ارتفاع (چينش باد) کم باشد. سپس چينش باد بايد ضعيف باشد.
چه زماني به اين نوع طوفانهاي دريايي هاريکن گفته ميشود؟ - با توجه به حداکثر يا پيشينه سرعت بادي که با اين سامانهها همراه است اين سيستمها را به سه دسته تقسيم ميکنند. در مناطق کمفشار حارهاي پا و فشار حارهاي سرعت باد درون اين سامانهها حداکثر ميتواند 16 متر بر ثانيه باشد، زماني که سرعت باد از 16 m/s به 17 m/s تا 32 m/s ميرسد به آن طوفان حارهاي گفته ميشود. در شرايطي که سرعت باد از 32 m/s تجاوز کند و به 33 m/s يا بيشتر برسد به آن اصطلاح هاريکن اطلاق ميشود. البته هاريکن به سامانههايي گفته ميشود که در آمريکاي شمالي و بر روي اقيانوس اطلس شکل ميگيرند. طوفانهايي که روي اقيانوس آرام شکل ميگيرد و مناطق جنوب شرق آسيا را تحت تاثير قرار ميدهد تايفون ميگويند و در نيم کرهجنوبي و در استراليا به همين نوع طوفانها ويليويلي گفته ميشود. به هر حال در هر منطقهاي که اقيانوس حارهاي داشته باشيم اين نوع طوفانها به وجود ميآيد مثل اقيانوس آرام، اطلس و هند.
طوفانهاي حارهاي از نظر ميزان و شدت تخريب به چند دسته تقسيم ميشوند؟ ج- عموما 5 دسته يا کلاس با استفاده از مقياس سافيرسيمپسون براي اينها تحريف ميشود. کمترين سرعت بادي که وارد اين دستهبندي ميشود 33 m/s است و بر حسب افزايش سرعت باد وارد دستههاي ديگر ميشود به عنوان مثال هاريکن کاترينا در مرحله نهايي بلوغ و تکامل در کلاس 5 جاي گرفت. البته يک طوفان ميتواند در مراحل ابتدايي که سرعت باد در آن کم است در کلاسهاي پايين جا بگيرد و پس از طي مراحل توسعه به درجهبنديهاي بالاتر برسد بار ديگر کاترينا را مثال ميزنيم که ابتدا در درجه 4 قرار گرفت ولي تا 5 هم توسعه يافت. به هر حال کلاس 1ضعيفترين آن است که سرعت باد بين 118 تا 152 کيلومتر در ساعت است و در کلاس 5 سرعت باد به پيش از 250 کيلومتر در ساعت ميرسد.
چرا اين نوع طوفانها به صورت چرخنده در ميآيند، اصولا چه فرقي با گردباد و تورنادوها دارند؟ - چرخش طوفانها حاصل حرکت باد و حرکت وضعي زمين است. بايد توجه داشت که گردبادها در خشکي ايجاد ميشدند.
گراديان يا اختلاف فشار در دو منطقه عامل ايجاد باد است اما چون باد بر روي زميني ايجاد ميشود که خود در چرخش است و بنابراين زمين بر اثر ايجاد حرکت نيرويي بر باد وارد ميکند که به آن نيروي کوريوليس ميگويند. بنابراين بادهايي که تداوم دارند و حرکت طولاني دارند داراي چرخش ميشوند و گردبادهايي را به وجود ميآورند که در نيمکرهشمالي جهت چرخش آنها خلاف جهت عقربههاي ساعت است و در نيمکره جنوبي عکس اين مسئله (گردش واچرخندي) است.
منظور از چشم گردباد يا هاريکن چيست؟ در هر وضعيت جوي که با حرکت بالارو داريم در کنار آن يک حرکت پايينرو است، حرکت رو به بالا و صعودي سبب ميشود بخار آب از سطح زمين بالا رود و تشکيل ابر دهد و حرکت رو به پايين باعث ميشود هواي کم رطوبت بالا به پايين بيايد و در اصطلاح هواشناسي شود و اگر بخار آبي هم داشته باشد تبخير شود. در اين نوع چرخندها در يک شعاع 250 کيلومتري حرکت رو به بالاست و درست در مرکز آن گريزي براي حرکت رو به بالا ايجاد ميشود که بتواند آن را ترميم کند بنابراين در مرکز اين سامانه به قطر حدود 50 کيلومتر حرکت رو به پايين ايجاد ميشود در بخش بيروني اين سامانهها (حرکت رو به بالا) ابرهايي با ارتفاع 15 تا 20 کيلومتر بارشهاي شديد و رعد و برقهاي عظيم وجود دارد ولي در بخش مرکزي (حرکت رو به پايين) ظاهرا يک هواي صاف و آرام ديده ميشود. با توجه به اين مسئله ميتوان مشاهده کرد وقتي طوفان حارهاي و يا گردبادي از منطقه عبور ميکند اگر چشم طوفان از آن منطقه بگذرد تا حدود نيم ساعت هوا بسيار متلاطم، سرعت باد حدود 200 کيلومتر در ساعت يا بيشتر و بارش شديد همراه با رعدوبرق ديده ميشود ولي طي چند دقيقه يکباره آن باد قطع ميشود و ممکن است تا نيم ساعت هم اين شرايط سکون تداوم يابد و حتي خورشيد هم بدرخشد ولي وقتي چشم طوفان عبور ميکند به يکباره سرعت باد افزايش مييابد از آنجايي که اين سامانه داراي چرخش هستند سرعت باد قبل از عبور چشم خلاف سرعت باد بعد از رويت چشم است (در مرحله اول شمال به جنوب و سپس از جنوب به شمال است).
مدت عمر اين سامانههاي جوي چقدر است؟ حدود 1 هفته تا 4 هفته عمر دارند و مدت عمر اينها بستگي به از ميان رفتن هر يک از شرايط ايجاد و توسعه طوفانها و گردبادها دارد. گردبادها به چه صورت تقسيمبندي ميشوند؟ گردبادها با در نظر گرفتن خسارتي که بادهايشان به وجود ميآورند به 6 دسته تقسيم ميکنند. مقياس اندازهگيري F يا فوجيتا ميباشد. مثلا FO داراي شدت بادي کمتر از 115 کيلومتر در ساعت است که بعضي خانههاي کارواني و کمپي را از پايههاي خود جدا ميکند و وسايل نقليه را از جاده منحرف ميکند و گردباد تند FO که سرعتي حدود 417 تا 508 کيلومتر در ساعت دارد ميتواند يک خانه مستحکم داراي پي را از جاي خود بلند و تا مسافت قابل توجهي حمل کند. درختهاي بزرگ را از جا بکند، پوست درختان را از تنه آنها به طور کامل جدا کند. حتي يک ساختمان بتني مسلح شده با استيل اگر روي زمين قرار داشته باشد به کلي ويران خواهد شد. گردبادهاي F1 تا F4 بين اين دو دسته قرار ميگيرند.
اين نوع سامانههاي جوي چگونه ديدهباني ميشوند؟ از طريق ايستگاههاي زميني و هوايي، ديدهباني مستقيم از طريق ايستگاههاي خودکار شناور دريايي و کشتيها صورت ميگيرد، هواپيماهاي بدون سرنشين نظارت ماهوارهاي و رادار داپلر هم در تعيين و رديابي اين پديدهها از طريق نظارت غيرمستقيم نقش مهمي دارند. بايد توجه داشت که پيشبيني اين که طوفانها تا چه مرحلهاي توسعه و رشد مييابند کار سادهتري است تا اين که بگويند دقيقا از چه مسيري عبور ميکنند. بيشتر طوفانهاي حارهاي در نواحي استوا يعني حدود 5 درجه شمالي تا 5 درجه جنوبي شکل ميگيرند مسير اين نوع سامانههاي جوي بر روي مناطق حول استوا از شرق به غرب است يا به بياني آنها جريانات شرقي هستند و بنابراين سواحل شرقي و يا شمال شرقي آمريکا و استراليا پتانسيل برخورد چنين طوفانهايي را دارند.