Die weer kan lyk asof dit weke van droë, grys druip skep. Maar dit kan ook op 'n werklike sensasionele - en dikwels dodelike - vertoning plaas. Maar wat verduidelik hierdie plofbare gebeure?

Die Aarde se atmosfeer word gedryf deur verhitting van die son. Weer is die reaksie van die atmosfeer op die onewe patroon van hitte-energie wat dit ontvang. Sigbare en ultraviolet lig verwarm die Aarde gedurende die dag, sterker op lae breedtegrade, maar die Aarde gee 'n byna presies dieselfde hoeveelheid infrarooi straling in alle rigtings.

Op gemiddelde, ontvang die aarde 340 W m^-2 van die Son Sowat 'n derde van hierdie energie is verspreide reguit terug na die ruimte deur wolke en ys op die oppervlak. Die oorblywende energie, ongeveer die ekwivalent van die plaas van 'n klein radiator elke 2m in 'n rooster wat die Aarde se oppervlak dek en deurlopend hardloop, word deur die oppervlak en atmosfeer geabsorbeer.

Maar die son se krag fokus op die dag en veral naby die ewenaar. Gemiddeld, die atmosfeer en die oppervlak absorbeer oor 300 W m^-2 In die trope, maar minder as 100 W m^-2 in die polêre streke. die aarde se oppervlak by die ewenaar is van aangesig op te lig van die Son, maar teen 'n groot hoek om dit te naby die pale waar die dieselfde krag val oor 'n groter oppervlak.

Die Son: waar dit alles begin NASA / Goddard / SDO / flickr, CC BY

Die aarde se temperatuur toon nie ekstreme variasies wat wissel van minder as 50 ° C tussen Ewenaar en hoë breedtegrade, veel minder as op 'n liggaam soos die maan. Dit is omdat die atmosfeer (en in 'n mindere mate die oseane) hitte van warmer na koeler gebiede vervoer. Atmosferiese hittevervoerpieke by ongeveer 5 PW (5 petaWatts of 5 × 10¹⁵ W). Vir konteks, die grootste kernkragsentrale het 'n kapasiteit van 8 GW (8 × 10⁹ W) en die totale krag vandag in alle vorme deur mense verbruik word is beraamde om 18 TW (1.8 × 10 te wees¹³ W), oor 250 keer minder.

Hierdie groot kragbron is wat dryf die hitte-enjin van atmosfeer en die aarde se oseane, en die gevolglike beweging van warm lug koeler streke. Langs die pad, is energie omskep in baie ander vorme en die rotasie van die Aarde het 'n diepgaande invloed op die vorm van die weer neem, veral in die middel breedtegrade. Hier is die eerste middel van hitte vervoer veranderinge uit die lengte-simmetriese oor-draai Hadley Cells om golfagtige bewegings, die oppervlak manifestasie van wat ons bekende hoë en lae druk weerstelsels.

Jetstroom cirrus. LPI / NASA http://www.lpi.usra.edu/publications/slidesets/clouds/slide_2.html 

Jet strome is baie smal linte ( 'n paar km diep en miskien 100km wye) van vinnig bewegende lug wat die aarde sirkel en vorm op die grens van warmer en kouer lugmassas omstreeks 10 km Hoogte. In die kern van 'n jetstream, kan winde 200 km hr bereik^-1 en 'n wonderlike 656 km uur^-1 is in Desember 1967 oor die Outer Hebrides aangeteken. Die ligging van hierdie gefokusde winde is noodsaaklik om vliegtuigroetes te beplan en slim gebruik is die rede waarom dit vinniger vlieg van wes na oos as die terugreis.

Die jetstream dat die meeste beïnvloed ons weer die noordelike pool jetstream wat meanders in 'n wisselende roete en lei die verloop van weerstelsels oor die hele wêreld, potensieel lei tot 'n reeks van storms en oorstromings. Wanneer die jetstream kurwes Suid dan koue polêre lug af gebring sal word, wanneer dit kurwes in die noorde, warm lug en vestig weer kan lei.

Orkaan Katrina op die piek intensiteit in die Golf van Mexiko op 28 Augustus 2005. NASA http://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=74693

Tropiese siklone, Beter bekend as orkane in die Amerikas en tifone in die Verre Ooste, is grootskaalse vernietigende weergebeurtenisse wat teen laer breedtegrade begin as swakker, lae druk weerstelsels. Tropiese siklone vorm oor baie warm seë, tipies in die laat somer en herfs in elke halfrond. Soos hulle vermeerder word, word hulle gedryf deur latente energie vrystelling van waterdamp, wat kondenseer om die hoë stormwolke te vorm.

Windsnelheid van meer as 200 km uur^-1 is in die middel van 'n storm aangetref, maar verwoesting word hoofsaaklik veroorsaak deur oorstromings as gevolg van die oplewing in die seevlakhoogte en die intense reënval. Die gemiddelde jaarlikse reënval in die Verenigde Koninkryk mag binne twee uur van die wolke om die oog van die storm val.

Die 1970 Bhola-sikloon was een van die ergste natuurrampe van alle tye. Dit het 'n halfmiljoen mense in Bangladesj en Wes-Bengale doodgemaak, hoofsaaklik as gevolg van sulke oorstromings, maar dit was ver van die sterkste tropiese sikloon, wat 'n relatief gematigde kategorie 3. Die sterkste, Kategorie 5, storms sluit die orkaan Katrina in 2005 met winde van meer as 280 km HR^-1.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Occluded_mesocyclone_tornado5_-_NOAA.jpg/flickr, CC BY tornado is kleiner, gewelddadige storms wat onder 'n cumulonimbus storm wolk, 'n streek van intense vertikale konveksie kan vorm. 'N tregter wolk vorms in die middel van die draaikolk, hoewel die sterk winde sirkuleer veel verder rondom dit. Die mees ekstreme winde is byna 500 km HR^-1, en lei tot uiterste skade op hul pad.

Die Tri-State Tornado van Maart 1925, het die langste padlengte by meer as 350km aangeteken en 695-mense in die Mississippi-riviervallei, VSA vermoor. Dit was deel van 'n uitbraak met 'n gekombineerde sterftesyfer van 747, maar selfs in April 1989 is dit oorskry deur die Daulatpur-Saturia-tornado in Bangladesh, toe meer as 1,300 mense gesterf het en 80,000 haweloos gelaat is.

Stof storms voorkom in baie dele van die wêreld en kan korrels sand en fyner minerale vervoer van een kontinent na 'n ander. In Noord-Afrika hierdie storms staan ​​bekend as haboobs en word dikwels geïnisieer deur die sterk winde wat verband hou met donderstorms. Soortgelyke storms voorkom in die droër dele van die Amerikas en Asië. Haboobs kan hoogtes van meer as 1km bereik, dek duisende km² en laaste vir ure, die lofted stof absorbeer sonlig, verhitting die lug en intensivering winde op die rand van die storm se.

Op Aarde, sal waterdruppels kern vorm van die fyner stof korrels, hulle uiteindelik die verwydering van en die beperking van die groei van 'n storm, maar op Mars, wat is baie droër, sommige Stof storms kan uiteindelik die planeet bedek.

'N stof duiwel in Arizona. NASA http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/2005_dust_devil.html

stof duiwels is klein konvektiewe wortels, sigbaar gemaak deur die stof wat hulle van die oppervlak af lig. Hulle word ook aangedryf deur hitte-energie, waar 'n koeler atmosfeer in kontak is met 'n warm oppervlak. Dit is die algemeenste in woestynagtige streke, maar dit kan selfs gebeur in gematigde klimaat en daar is opnames van "sneeuwduiwels" op helder verligte berge. Op Aarde kan hulle 1km hoog en miskien 10 meter in deursnee bereik. Op Mars is hulle gesien oor 'n veel groter verskeidenheid groottes, uitbreiding tot hoë en 20 meter breed 200km en verskyn in baie beelde uit die omliggende ruimtetuig.

Staat Farm / flickr, CC BYweerlig is 'n algemene verskynsel in die Aarde se atmosfeer, wat voorkom in streke van sterk vertikale konveksie. Oor 2,000 donderstorms is aktiewe enige oomblik. Air in die smal sentrum van 'n weerlig-kanaal kan kortliks te bereik 30,000 ° C, vyf keer die temperatuur van die oppervlak van die son Die donderweer klank kom uit die vinnige uitbreiding van die warm lug en bome wat getref is letterlik aan stukke soos water in hulle onmiddellik kook.

hael is oor die algemeen verband hou met donderstorms en is ook 'n warm weer, konvektiewe verskynsel. Mense dikwels beskou hael as die winter gebeurtenis, maar laat lente en somer is die enigste keer dat ware hael voorkom in die Verenigde Koninkryk. Wanneer daar 'n sterk stygstrome van lug, kan haelkorrels baie groot mate bereik, tot 20cm in deursnee, en kan byna 1 kg weeg. Hael storms kan werklik dodelik wees en ongelukkig is daar rekords van baie honderde sterftes. Moontlik die dodelikste haelstorm aangeteken vermoor meer as 230 mense en 1,600 vee in Uttar Pradesh, Noord-Indië in April 1888, en daar is geskrewe rekords van sterfgevalle in Warwick, Engeland so ver terug as Mei 1411.

Oor Die Skrywer

Stephen Lewis, Senior Lektor in Natuur- en Skeikunde, The Open University. My navorsingsbelangstellings is in planetêre atmosfeer modelle, veral met betrekking tot vergelykende studies van dinamiese weerkunde en klimaat prosesse op verskillende planete. Dit behels hoofsaaklik groot numeriese modelle van planetêre atmosfeer.

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

Verwante Book:

at

Dankie vir die besoek InnerSelf.com, waar daar is 20,000 + lewensveranderende artikels wat "Nuwe houdings en nuwe moontlikhede" bevorder. Alle artikels word vertaal in 30+ tale. Teken In aan InnerSelf Magazine, wat weekliks gepubliseer word, en Marie T Russell se Daily Inspiration. InnerSelf Magazine is sedert 1985 gepubliseer.