Åskväder

"Elektrisk storm" och "TSTM" omdirigerar hit. För annan användning, se Elektrisk storm (disambiguation) . För den musikaliska ensemblen, se Thirty Seconds to Mars .

För annan användning, se Thunderstorm (disambiguation) .

Åskväder
Ett typiskt åskväder över ett fält.
Förekomstområde	Främst tropiska och även tempererade områden.
Säsong	Vanligast på vår och sommar. (i tempererade områden) Vanlig under regnperioden. (i tropiska områden)
Effekt	Beroende på stormen, kan det innebära regn, hagel och/eller kraftiga vindar. Kan orsaka översvämningar eller bränder.

Sommar åskväder i skogen

Ett åskväder , även känd som en elektrisk storm eller en blixtstorm , är en storm som kännetecknas av närvaron av blixtar och dess akustiska effekt på jordens atmosfär , känd som åska . Relativt svaga åskväder kallas ibland åskskurar . Åskväder förekommer i en typ av moln som kallas en cumulonimbus . De åtföljs vanligtvis av starka vindar och producerar ofta kraftigt regn och ibland snö , snöslask eller hagel , men vissa åskväder producerar lite nederbörd eller ingen nederbörd alls. Åskväder kan radas upp i en serie eller bli ett regnband , känt som en squall line . Starka eller svåra åskväder inkluderar några av de farligaste väderfenomenen, inklusive stora hagel, starka vindar och tornados . Några av de mest ihållande svåra åskstormarna, kända som superceller , roterar liksom cykloner. Medan de flesta åskväder rör sig med medelvindflödet genom det skikt av troposfären som de upptar, orsakar vertikal vindskjuvning ibland en avvikelse i deras kurs i rät vinkel mot vindskjuvningsriktningen.

Åskväder är resultatet av den snabba uppåtgående rörelsen av varm, fuktig luft, ibland längs en front . Däremot behövs någon form av molnkraft , oavsett om det är en front, kortvågsdal eller något annat system för att luften snabbt ska accelerera uppåt. När den varma, fuktiga luften rör sig uppåt, kyler den, kondenserar och bildar ett cumulonimbusmoln som kan nå höjder på över 20 kilometer (12 mi). När den stigande luften når sin daggpunktstemperatur kondenserar vattenånga till vattendroppar eller is, vilket minskar trycket lokalt i åskvädercellen. Eventuell nederbörd faller den långa sträckan genom molnen mot jordens yta. När dropparna faller kolliderar de med andra droppar och blir större. De fallande dropparna skapar ett neddrag när det drar kall luft med sig, och denna kalla luft sprider sig på jordens yta, vilket ibland orsakar starka vindar som vanligtvis förknippas med åskväder.

Åskväder kan bildas och utvecklas i vilken geografisk plats som helst men oftast inom mitten av latituden , där varm, fuktig luft från tropiska breddgrader kolliderar med kallare luft från polära breddgrader. Åskväder är ansvariga för utvecklingen och bildandet av många svåra väderfenomen, som kan vara potentiellt farliga. Skador som orsakas av åskväder orsakas främst av kraftiga vindar, stora hagelstenar och översvämningar orsakade av kraftig nederbörd . Starkare åskväderceller kan producera tornados och vattensprutor .

Det finns tre typer av åskväder: encellig , flercellig och supercell . Supercell-åskväder är de starkaste och svåraste. Mesoskaliga konvektiva system som bildas av gynnsam vertikal vindskjuvning inom tropikerna och subtroperna kan vara ansvariga för utvecklingen av orkaner . Torra åskväder , utan nederbörd, kan orsaka utbrott av skogsbränder från värmen som genereras av blixten från moln till mark som åtföljer dem. Flera metoder används för att studera åskväder: väderradar , väderstationer och videofotografering. Tidigare civilisationer hade olika myter om åskväder och deras utveckling så sent som på 1700-talet. Bortom jordens atmosfär har åskväder också observerats på planeterna Jupiter , Saturnus , Neptunus och, förmodligen, Venus .

Livscykel

Stadier av ett åskväders liv.

Se även: Moln

Varm luft har lägre densitet än kall luft, så varmare luft stiger uppåt och svalare luft kommer att lägga sig i botten (denna effekt kan ses med en luftballong ). Moln bildas när relativt varmare luft, som transporterar fukt, stiger upp i kallare luft. Den fuktiga luften stiger och när den gör det kyls den och en del av vattenångan i den stigande luften kondenseras . När fukten kondenserar frigör den energi som kallas latent kondensationsvärme, vilket gör att det stigande luftpaketet kan svalna mindre än den svalare omgivande luften som fortsätter molnets uppstigning. Om tillräckligt med instabilitet finns i atmosfären kommer denna process att fortsätta tillräckligt länge för att cumulonimbusmoln ska bildas och producera blixtar och åska . Meteorologiska index såsom konvektiv tillgänglig potentiell energi (CAPE) och det lyftta indexet kan användas för att bestämma potentiell uppåtgående vertikal utveckling av moln. I allmänhet kräver åskväder tre villkor för att bildas:

1. Fukt
2. En instabil luftmassa
3. En lyftkraft (värme)

Alla åskväder, oavsett typ, går igenom tre stadier: utvecklingsstadiet , det mogna stadiet och upplösningsstadiet . Det genomsnittliga åskvädret har en diameter på 24 km (15 mi). Beroende på förhållandena i atmosfären tar vart och ett av dessa tre steg i genomsnitt 30 minuter.

Utvecklingsstadiet

En cumulus congestus förvandlas till en mogen cumulonimbus incus .

Det första steget av ett åskväder är cumulusstadiet eller utvecklingsstadiet. Under detta skede lyfts massor av fukt uppåt i atmosfären. Utlösaren för denna hiss kan vara solbelysning , där uppvärmningen av marken producerar termik , eller där två vindar konvergerar och tvingar luft uppåt, eller där vindar blåser över terräng med ökande höjd. Fukten som transporteras uppåt svalnar till flytande vattendroppar på grund av lägre temperaturer på hög höjd, som uppträder som cumulusmoln . När vattenångan kondenserar till vätska latent värme , som värmer luften, vilket gör att den blir mindre tät än den omgivande, torrare luften. Luften tenderar att stiga i en uppströmning genom konvektionsprocessen (därav termen konvektiv nederbörd ) . Denna process skapar en lågtryckszon inom och under det bildade åskvädret. I ett typiskt åskväder lyfts cirka 500 miljoner kilo vattenånga upp i jordens atmosfär .

Moget stadium

Städformat åskmoln i det mogna stadiet

I det mogna skedet av ett åskväder fortsätter den uppvärmda luften att stiga tills den når ett område med varmare luft och inte kan stiga längre. Ofta är denna "mössa" tropopausen . Luften tvingas istället breda ut sig, vilket ger stormen en karakteristisk städform . Det resulterande molnet kallas cumulonimbus incus . Vattendropparna smälter samman till större och tyngre droppar och fryser till ispartiklar. När dessa faller smälter de för att bli regn. Om uppgången är tillräckligt stark hålls dropparna uppe tillräckligt länge för att bli så stora att de inte smälter helt utan faller som hagel . Medan uppströmmar fortfarande är närvarande, drar det fallande regnet med sig den omgivande luften, vilket också skapar neddrag . Den samtidiga närvaron av både ett upp- och neddrag markerar stormens mogna skede och producerar cumulonimbusmoln. Under detta skede kan betydande inre turbulens uppstå, vilket visar sig som starka vindar, kraftiga blixtar och till och med tornados .

Vanligtvis, om det finns lite vindskjuvning , kommer stormen snabbt att gå in i avslöjningsstadiet och "regna ut sig själv", men om det finns tillräcklig förändring i vindhastighet eller vindriktning, kommer neddraget att separeras från uppdraget, och stormen kan bli en supercell , där det mogna stadiet kan upprätthålla sig själv i flera timmar.

Försvinnande stadium

Ett åskväder i en miljö utan vindar för att avbryta stormen eller blåsa städet i någon riktning

Flankerande linje framför ett försvinnande cumulonimbus incus moln

I förluststadiet domineras åskvädret av nedgången. Om atmosfäriska förhållanden inte stödjer supercellulär utveckling, inträffar detta stadium ganska snabbt, ungefär 20–30 minuter in i åskvädrets liv. Neddraget kommer att trycka ner ur åskvädret, slå i marken och breda ut sig. Detta fenomen är känt som en nedgång . Den svala luften som förs till marken av neddraget stänger av inflödet av åskvädret, uppströmningen försvinner och åskvädret kommer att skingras. Åskväder i en atmosfär med praktiskt taget ingen vertikal vindskjuvning försvagas så fort de skickar ut en utflödesgräns åt alla håll, som sedan snabbt skär av dess inflöde av relativt varm, fuktig luft och dödar åskvädrets fortsatta tillväxt. Neddraget som träffar marken skapar en utflödesgräns . Detta kan orsaka utbrott, ett potentiellt farligt tillstånd för flygplan att flyga igenom, eftersom en väsentlig förändring i vindhastighet och riktning inträffar, vilket resulterar i en minskning av flyghastigheten och den efterföljande minskningen av lyftkraften för flygplanet. Ju starkare utflödesgränsen är, desto starkare blir den resulterande vertikala vindskjuvningen.

Klassificering

Förhållanden gynnsamma för åskväderstyper och komplex

Det finns fyra huvudtyper av åskväder: encellig, flercellig, squalllinje (även kallad multicellinje) och supercell. Vilken typ som bildas beror på instabiliteten och de relativa vindförhållandena vid olika skikt av atmosfären (" vindskjuvning") . Encelliga åskväder bildas i miljöer med låg vertikal vindskjuvning och varar bara 20–30 minuter.

Organiserade åskväder och åskkluster/linjer kan ha längre livscykler eftersom de bildas i miljöer med betydande vertikal vindskjuvning, normalt större än 25 knop (13 m/s) i de lägsta 6 kilometerna (3,7 mi) av troposfären, vilket underlättar utveckling av starkare uppströmmar samt olika former av hårt väder. Supercellen är den starkaste av åskstormarna, oftast förknippad med stora hagel, kraftiga vindar och tornadobildning. Utfällbara vattenvärden på mer än 31,8 millimeter (1,25 tum) gynnar utvecklingen av organiserade åskväderskomplex. De med kraftig nederbörd har normalt utfällbara vattenvärden som är större än 36,9 millimeter (1,45 tum). Uppströmsvärden för CAPE på mer än 800 J/kg krävs vanligtvis för utveckling av organiserad konvektion.

Enstaka cell

Huvudartikel: Luftmassa åskväder

Ett encelligt åskväder över Wagga Wagga .

Denna term gäller tekniskt sett ett enstaka åskväder med en huvuduppgång. Även känd som luftmassa åskväder , dessa är de typiska sommar åskväder i många tempererade platser. De förekommer också i den svala instabila luften som ofta följer en kallfronts passage från havet under vintern. Inom ett kluster av åskväder hänvisar termen "cell" till varje separat huvudsaklig uppgång. Åskväder celler bildas ibland isolerade, eftersom förekomsten av ett åskväder kan utveckla en utflödesgräns som sätter upp ny åskväder utveckling. Sådana stormar är sällan allvarliga och är ett resultat av lokal atmosfärisk instabilitet; därav termen "luftmass-åskväder". När sådana stormar har en kort period av hårt väder förknippat med dem, är det känt som en pulsstorm. Svåra pulsstormar är dåligt organiserade och inträffar slumpmässigt i tid och rum, vilket gör dem svåra att förutse. Encelliga åskväder varar normalt 20–30 minuter.

Flercellskluster

Huvudartikel: Flercelligt åskväder

En grupp åskväder över Brasilien fotograferad av rymdfärjan Challenger .

Detta är den vanligaste typen av åskväder. Mogna åskväder finns nära mitten av klustret, medan försvinnande åskväder finns på deras medvindssida. Flercelliga stormar bildas som kluster av stormar men kan sedan utvecklas till en eller flera stormlinjer . Medan varje cell i klustret bara kan vara i 20 minuter, kan själva klustret kvarstå i timmar åt gången. De uppstår ofta från konvektiv uppströmning i eller nära bergskedjor och linjära vädergränser, såsom starka kallfronter eller dalar med lågtryck. Dessa typer av stormar är starkare än encelliga stormar, men ändå mycket svagare än supercellstormen. Faror med flercellsklustret inkluderar medelstora hagel, översvämningar och svaga tornados.

Flercelliga linjer

Huvudartikel: Squall line

Se även: Lista över derecho-evenemang

En svalllinje är en långsträckt rad av kraftiga åskväder som kan bildas längs med eller före en kallfront . I början av 1900-talet användes termen som en synonym för kallfront . Squallen fodrar innehåller kraftig nederbörd , hagel , frekventa blixtar , starka raka linjevindar och eventuellt tromber och vattensprutor . Svårt väder i form av kraftiga raka vindar kan förväntas i områden där squalllinjen i sig är i form av ett bogeko , inom den del av linjen som böjer sig mest ut. Tornado kan hittas längs vågor inom ett linjeekovågmönster , eller LEWP, där lågtrycksområden i mesoskala finns. Vissa bågekon på sommaren kallas derechos och rör sig ganska snabbt genom stora delar av territoriet. På den bakre kanten av regnskölden som är förknippad med mogna squall-linjer, kan ett wake low bildas, vilket är ett mesoskala lågtrycksområde som bildas bakom mesoscale högtryckssystem som normalt finns under regnkapellet, vilket ibland är förknippat med en värmesprängning . Denna typ av storm är också känd som "Wind of the Stoney Lake" (traditionell kinesiska:石湖風 – shi2 hu2 feng1, förenklad kinesiska: 石湖风) i södra Kina.

Superceller

Huvudartikel: Supercell

Ett supercell- åskväder över Chaparral, New Mexico .

Den nedgående solen lyser upp toppen av ett klassiskt städformat åskmoln i östra Nebraska , USA.

Supercellstormar är stora, vanligtvis svåra , nästan stabila stormar som bildas i en miljö där vindhastigheten eller vindriktningen varierar med höjden (" vindskjuvning ") och de har separata neddrag och uppströmmar (dvs. där dess associerade nederbörd är inte faller genom uppgången) med en stark, roterande uppgång (en " mesocyklon "). Dessa stormar har normalt så kraftiga updrafts att toppen av supercellstormmolnet (eller städet) kan bryta igenom troposfären och nå in i de lägre nivåerna av stratosfären . Supercellstormar kan vara 24 kilometer (15 mi) breda. Forskning har visat att minst 90 procent av supercellerna orsakar hårt väder . Dessa stormar kan producera destruktiva tornados , extremt stora hagelstenar (10 centimeter eller 4 tum i diameter), raka vindar över 130 km/h (81 mph) och snabba översvämningar . Forskning har faktiskt visat att de flesta tornados uppstår från denna typ av åskväder. Superceller är i allmänhet den starkaste typen av åskväder.

Kraftiga åskoväder

I USA klassas ett åskväder som kraftigt om vindarna når minst 93 kilometer i timmen (58 mph), hagel är 25 millimeter (1 tum) i diameter eller större, eller om trattmoln eller tornados rapporteras . Även om ett trattmoln eller tornado indikerar ett kraftigt åskväder, utfärdas en tornadovarning istället för en varning för kraftigt åskväder . En varning för kraftigt åskväder utfärdas om ett åskväder blir kraftigt eller snart blir kraftigt. I Kanada används en nederbördshastighet som är större än 50 millimeter (2 tum) på en timme, eller 75 millimeter (3 tum) på tre timmar, också för att indikera kraftiga åskväder. Kraftiga åskväder kan förekomma från alla typer av stormceller. Emellertid multicell- , supercell- och squall-linjer de vanligaste formerna av åskväder som producerar hårt väder.

Mesoscale konvektionssystem

Se även: Mesoscale konvektionssystem

MCC rör sig genom området kring de stora sjöarna : den 13 juni 2022 kl. 18:45 UTC

Ett mesoscale konvektivt system (MCS) är ett komplex av åskväder som organiseras på en skala som är större än de individuella åskstormarna men mindre än extratropiska cykloner , och som normalt kvarstår i flera timmar eller mer. Ett mesoscale konvektivsystems övergripande moln och nederbördsmönster kan vara runda eller linjära till formen och inkludera vädersystem som tropiska cykloner , squall linjer , sjöeffektssnöhändelser , polära lågnivåer och mesoscale konvektiva komplex (MCCs), och de bildar i allmänhet nära väderfronter . De flesta mesoskala konvektiva system utvecklas över natten och fortsätter sin livslängd till nästa dag. De tenderar att bildas när yttemperaturen varierar med mer än 5 °C (9 °F) mellan dag och natt. Typen som bildas under den varma årstiden över land har noterats i Nordamerika, Europa och Asien, med en maximal aktivitet noterad under de sena eftermiddagen och kvällstimmarna.

Former av MCS som utvecklas i tropikerna finns i bruk antingen den intertropiska konvergenszonen eller monsundalarna , i allmänhet inom den varma årstiden mellan våren och hösten. Mer intensiva system bildas över land än över vatten. Ett undantag är snöbanden med sjöeffekt , som bildas på grund av att kall luft rör sig över relativt varma vattendrag, och som uppstår från höst till vår. Polar låg är en andra specialklass av MCS. De bildas på höga breddgrader under den kalla årstiden. När förälder-MCS dör, kan senare åskväder utvecklas i samband med dess kvarvarande mesoscale konvektiv virvel ( MCV). Mesoskala konvektiva system är viktiga för USA:s nederbördsklimatologi över Great Plains eftersom de ger regionen ungefär hälften av sin årliga varma årsperiod nederbörd.

Rörelse

Åskväderlinje sedd i reflektivitet ( dBZ ) på en planlägesindikatorradardisplay

De två huvudsakliga sätten som åskväder rör sig på är via advektion av vinden och fortplantning längs utflödesgränser mot källor med större värme och fukt. Många åskväder rör sig med medelvindhastigheten genom jordens troposfär , de lägsta 8 kilometerna (5,0 mi) av jordens atmosfär . Svagare åskväder styrs av vindar närmare jordens yta än starkare åskväder, eftersom de svagare åskvädrarna inte är lika höga. Organiserade, långlivade åskvädersceller och komplex rör sig i rät vinkel mot den vertikala vindskjuvvektorns riktning . Om vindbyens front, eller framkanten av utflödesgränsen, rasar före åskvädret, kommer dess rörelse att accelerera i takt. Detta är mer av en faktor vid åskväder med kraftig nederbörd (HP) än vid åskväder med låg nederbörd (LP). När åskväder smälter samman, vilket är mest troligt när många åskväder förekommer i närheten av varandra, dikterar rörelsen för det starkare åskvädret normalt den sammanslagna cellens framtida rörelse. Ju starkare medelvinden är, desto mindre sannolikt kommer andra processer att vara involverade i stormrörelser. På väderradar spåras stormar genom att använda en framträdande funktion och spåra den från skanning till skanning.

Bakbyggande åskväder

Ett bakbyggande åskväder, vanligen kallat träningsåskväder , är ett åskväder där ny utveckling sker på uppvindssidan (vanligtvis den västra eller sydvästra sidan på norra halvklotet ), så att stormen verkar förbli stationär eller fortplanta sig i bakåtriktning. Även om stormen ofta verkar vara stillastående på radar, eller till och med röra sig mot vinden, är detta en illusion. Stormen är egentligen en flercellsstorm med nya, kraftigare celler som bildas på motvindssidan, och ersätter äldre celler som fortsätter att driva medvind. När detta händer är katastrofala översvämningar möjliga. I Rapid City, South Dakota, 1972, kombinerades en ovanlig inriktning av vindar på olika nivåer av atmosfären för att producera en kontinuerlig träningsuppsättning celler som släppte en enorm mängd regn på samma område, vilket resulterade i förödande översvämningar . En liknande händelse inträffade i Boscastle , England, den 16 augusti 2004 och över Chennai den 1 december 2015.

Faror

Varje år dödas eller skadas många människor allvarligt av svåra åskväder trots förhandsvarningen [ . Även om kraftiga åskväder är vanligast på våren och sommaren , kan de inträffa när som helst på året.

Moln-till-jord blixtar

Se även: Blixtnedslag och Wildfire

Ett återvändande blixtnedslag från moln till mark under ett åskväder.

Moln-till-jord blixtar förekommer ofta inom fenomenen åskväder och har många faror mot landskap och populationer. En av de mer betydande riskerna som blixtar kan utgöra är de skogsbränder som de kan antända. Under en regim av åskväder med låg nederbörd (LP), där lite nederbörd förekommer, kan nederbörd inte hindra bränder från att starta när växtligheten är torr eftersom blixten producerar en koncentrerad mängd extrem värme. Direkt skada orsakad av blixtnedslag inträffar ibland. I områden med hög frekvens för blixtar från moln till mark, som Florida, orsakar blixtar flera dödsfall per år, oftast för personer som arbetar utomhus.

Surt regn är också en ofta förekommande risk orsakad av blixtnedslag. Destillerat vatten har ett neutralt pH på 7. "Rent" eller oförorenat regn har ett svagt surt pH på cirka 5,2, eftersom koldioxid och vatten i luften reagerar tillsammans för att bilda kolsyra , en svag syra (pH 5,6 i destillerat vatten), men oförorenat regn innehåller också andra kemikalier. Kväveoxid som finns under åskvädersfenomen, orsakad av oxidation av atmosfäriskt kväve, kan resultera i produktion av surt regn, om kväveoxid bildar föreningar med vattenmolekylerna i nederbörd, vilket skapar surt regn. Surt regn kan skada infrastrukturer som innehåller kalcit eller vissa andra fasta kemiska föreningar. I ekosystem kan surt regn lösa upp växtvävnader i vegetationer och öka försurningsprocessen i vattendrag och i mark , vilket resulterar i dödsfall för marina och landlevande organismer.

Hagel

Huvudartikel: Hail

Hagelstorm i Bogotá , Colombia.

Varje åskväder som producerar hagel som når marken är känt som en hagelstorm. Åskmoln som kan producera hagel ses ofta få grön färg. Hagel är vanligare längs bergskedjor eftersom berg tvingar horisontella vindar uppåt (känd som orografisk lyftning ), vilket förstärker uppströmningen inom åskväder och gör hagel mer sannolikt. En av de vanligaste regionerna för stora hagel är över det bergiga norra Indien, som rapporterade en av de högsta hagelrelaterade dödssiffrorna som registrerats 1888. Kina upplever också betydande hagelstormar. I hela Europa Kroatien frekventa förekomster av hagel.

I Nordamerika är hagel vanligast i området där Colorado , Nebraska och Wyoming möts, känt som "Hail Alley". Hagel i denna region inträffar mellan månaderna mars och oktober under eftermiddagen och kvällstimmarna, med huvuddelen av händelserna från maj till september. Cheyenne, Wyoming är Nordamerikas mest hagelutsatta stad med i genomsnitt nio till tio hagelstormar per säsong. I Sydamerika är områden som är benägna att hagel städer som Bogotá, Colombia.

Hagel kan orsaka allvarliga skador, särskilt på bilar , flygplan, takfönster, byggnader med glastak, boskap och oftast jordbrukarnas grödor . Hagel är en av de största riskerna för åskväder för flygplan. När hagelstenar överstiger 13 millimeter (0,5 tum) i diameter kan flygplan skadas allvarligt inom några sekunder. De hagel som samlas på marken kan också vara farliga för landande flygplan. Vete, majs, sojabönor och tobak är de mest känsliga grödorna för hagelskador. Hagel är en av Kanadas mest kostsamma faror. Hagelstormar har varit orsaken till kostsamma och dödliga händelser genom historien. En av de tidigaste registrerade incidenterna inträffade runt 900-talet i Roopkund , Uttarakhand, Indien. Den största hagelstenen i termer av maximal omkrets och längd som någonsin registrerats i USA föll 2003 i Aurora, Nebraska, USA.

Tornados och vattenpipor

drabbades staden Elie, Manitoba av en F5 -tornado .

Huvudartiklar: Tornado and Waterspout

En tromb är en våldsam, roterande luftpelare i kontakt med både ytan av jorden och ett cumulonimbusmoln (annars känt som ett åskmoln) eller, i sällsynta fall, basen av ett cumulusmoln . Tornado finns i många storlekar men är vanligtvis i form av en synlig kondenstratt , vars smala ände berör jorden och ofta omges av ett moln av skräp och damm . De flesta tornados har vindhastigheter mellan 40 och 110 mph (64 och 177 km/h), är cirka 75 meter (246 ft) i diameter och reser flera kilometer (några miles) innan de skingras. Vissa når vindhastigheter på mer än 300 mph (480 km/h), sträcker sig mer än 1 600 meter (1 mi) över och stannar på marken i mer än 100 kilometer (dussintals miles).

Fujita -skalan och Enhanced Fujita-skalan mäter tornados på grund av skador som orsakats. En EF0-tornado, den svagaste kategorin, skadar träd men orsakar inga betydande skador på strukturer. En EF5-tornado, den starkaste kategorin, river av byggnader från deras fundament och kan deformera stora skyskrapor. Den liknande TORRO-skalan sträcker sig från en T0 för extremt svaga tornados till T11 för de mest kraftfulla kända tornados. Dopplerradardata , fotogrammetri och markvirvelmönster (cykloidala märken) kan också analyseras för att bestämma intensitet och ge ett betyg .

Bildandet av många vattenpipor i området kring de stora sjöarna . (Nordamerika)

Vattenpipor har liknande egenskaper som tornados, kännetecknade av en spiralformad vindström som bildas över vattendrag och ansluter till stora cumulonimbusmoln. Vattenpipar klassificeras generellt som former av tornados, eller mer specifikt, icke- supercellade tornados som utvecklas över stora vattendrag. Dessa spiralformade luftpelare utvecklas ofta inom tropiska områden nära ekvatorn, men är mindre vanliga inom områden med hög latitud .

Översvämning

Huvudartikel: Översvämning

En översvämning orsakad av ett kraftigt åskväder

Översvämningar är den process där ett landskap, framför allt en stadsmiljö, utsätts för snabba översvämningar. Dessa snabba översvämningar inträffar snabbare och är mer lokaliserade än säsongsbetonade flodöversvämningar eller areella översvämningar och är ofta (men inte alltid) förknippade med intensiva regn. Översvämningar kan ofta förekomma i långsamma åskväder och orsakas vanligtvis av den kraftiga flytande nederbörden som åtföljer den. Översvämningar är vanligast i torra områden såväl som i tätbefolkade stadsmiljöer, där få växter och vattendrag finns för att absorbera och innehålla det extra vattnet. Översvämningar kan vara farliga för små infrastrukturer, såsom broar och svagt konstruerade byggnader. Växter och grödor i jordbruksområden kan förstöras och förstöras av kraften från det rasande vattnet. Bilar parkerade inom drabbade områden kan också förskjutas. Markerosion kan också förekomma, vilket exponerar risker för skredfenomen .

Downburst

Huvudartikel: Downburst

Träd som ryckts upp med rötterna eller förskjutits av kraften från en nedbrytande vind i nordvästra Monroe County, Wisconsin .

Nedåtgående vindar kan orsaka många faror för landskap som upplever åskväder. Nedåtgående vindar är i allmänhet mycket kraftfulla och förväxlas ofta med vindhastigheter som produceras av tornados, på grund av den koncentrerade mängden kraft som utövas av deras raka horisontella egenskaper. Nedbrytande vindar kan vara farliga för instabila, ofullständiga eller svagt konstruerade infrastrukturer och byggnader. Jordbruksgrödor och andra växter i närliggande miljöer kan ryckas upp och skadas. Flygplan som startar eller landar kan krascha. Bilar kan förskjutas av kraften som utövas av nedgående vindar. Nedgångsvindar bildas vanligtvis i områden där högtrycksluftsystem av neddrag börjar sjunka och förskjuta luftmassorna under den, på grund av deras högre densitet. När dessa neddrag når ytan breder de ut sig och förvandlas till de destruktiva raka horisontella vindarna.

Åskväder astma

Huvudartikel: Åskastma

Åskastma är utlösandet av en astmaattack av miljöförhållanden som direkt orsakas av ett lokalt åskväder. Under ett åskväder kan pollenkorn absorbera fukt och sedan spricka upp i mycket mindre fragment där dessa fragment lätt sprids av vinden. Medan större pollenkorn vanligtvis filtreras av hårstrån i näsan, kan de mindre pollenfragmenten passera igenom och komma in i lungorna, vilket utlöser astmaanfallet.

Säkerhetsåtgärder

Se även: Beredskapsledning och tornadoberedskap

De flesta åskväder kommer och går ganska händelselöst; dock kan vilket åskväder som helst bli allvarligt , och alla åskväder, per definition, utgör en fara för blixtnedslag . Åskväderberedskap och säkerhet avser att vidta åtgärder före, under och efter ett åskväder för att minimera skador och skador.

Beredskap

Beredskap avser försiktighetsåtgärder som bör vidtas före ett åskväder. Viss beredskap tar formen av allmän beredskap (eftersom ett åskväder kan inträffa när som helst på dygnet eller året). Att till exempel förbereda en familjeplan kan spara värdefull tid om en storm uppstår snabbt och oväntat. Att förbereda bostaden genom att ta bort döda eller ruttnande lemmar och träd, som kan blåsa omkull i hårda vindar, kan också avsevärt minska risken för egendomsskador och personskador.

National Weather Service (NWS) i USA rekommenderar flera försiktighetsåtgärder som människor bör vidta om åskväder sannolikt kommer att inträffa:

• Känna till namnen på lokala län, städer och städer, eftersom det är så här varningar beskrivs.
• Övervaka prognoser och väderförhållanden och ta reda på om det är sannolikt åskväder i området.
• Var uppmärksam på naturliga tecken på en annalkande storm.
• Avboka eller boka om utomhusevenemang (för att undvika att bli fångad utomhus när en storm slår till).
• Vidta åtgärder tidigt så att du hinner komma till en säker plats.
• Gå in i en stor byggnad eller ett metallfordon med hård topp innan det hotande vädret anländer.
• Om du hör åska , ta dig till en säker plats omedelbart.
• Undvik öppna områden som kullar, åkrar och stränder, och var inte eller befinn dig inte i närheten av de högsta föremålen i ett område när åskväder inträffar.
• Skydda dig inte under höga eller isolerade träd under åskväder.
• Om du är i skogen, lägg så långt avstånd som möjligt mellan dig och eventuella träd under åskväder.
• Om du är i en grupp, sprid ut dig för att öka chanserna för överlevande som kan komma till hjälp för alla offer från ett blixtnedslag .

Säkerhet

Medan säkerhet och beredskap ofta överlappar varandra, syftar "åskvädersäkerhet" i allmänhet på vad människor ska göra under och efter en storm. Amerikanska Röda Korset rekommenderar att människor följer dessa försiktighetsåtgärder om en storm är nära förestående eller pågår:

• Vidta åtgärder omedelbart när du hör åskan. Den som är tillräckligt nära stormen för att höra åska kan träffas av blixten.
• Undvik elektriska apparater, inklusive trådbundna telefoner. Trådlösa och trådlösa telefoner är säkra att använda under åskväder.
• Stäng och håll dig borta från fönster och dörrar, eftersom glas kan bli en allvarlig fara vid hård vind.
• Bada eller duscha inte, eftersom VVS leder elektricitet.
• Om du kör, lämna körbanan på ett säkert sätt, tänd varningsblinkers och parkera. Stanna kvar i fordonet och undvik att röra metall.

NWS slutade rekommendera "blixten huka" 2008 eftersom det inte ger en betydande skyddsnivå och inte avsevärt kommer att minska risken för att dödas eller skadas av ett närliggande blixtnedslag.

Åskväder nära Cuero, Texas

Frekventa händelser

Se även: USA:s nederbördsklimatologi

Roterande väggmoln i Oklahoma

Åskväder förekommer över hela världen, även i polarområdena, med störst frekvens i tropiska regnskogsområden , där de kan förekomma nästan dagligen. Vid varje given tidpunkt förekommer cirka 2 000 åskväder på jorden. Kampala och Tororo i Uganda har var och en nämnts som de mest åskande platserna på jorden, ett anspråk som också gjorts för Singapore och Bogor på den indonesiska ön Java . Andra städer kända för frekvent stormaktivitet inkluderar Darwin , Caracas, Manila och Mumbai . Åskväder är förknippade med de olika monsunsäsongerna runt om i världen, och de befolkar regnbanden av tropiska cykloner . I tempererade områden är de vanligast på våren och sommaren, även om de kan förekomma längs med eller före kalla fronter när som helst på året. De kan också förekomma i en svalare luftmassa efter att en kallfront passerar över en relativt varmare vattenmassa. Åskväder är sällsynta i polarområdena på grund av kalla yttemperaturer.

Några av de mest kraftfulla åskstormarna över USA inträffar i Mellanvästern och Sydstaterna . Dessa stormar kan producera stora hagel och kraftiga tornados. Åskväder är relativt ovanliga längs stora delar av USA:s västkust , men de inträffar med högre frekvens i de inre områdena, särskilt Sacramento och San Joaquin Valleys i Kalifornien. På våren och sommaren förekommer de nästan dagligen i vissa områden av Klippiga bergen som en del av den nordamerikanska monsunregimen . I nordost får stormar liknande egenskaper och mönster som mellanvästern, men med mindre frekvens och svårighetsgrad. Under sommaren luftmass-åskväder en nästan daglig företeelse över centrala och södra delar av Florida.

Energi

Hur åskväder skickar partikelstrålar ut i rymden

Se även: Sprite (blixt) , Övre atmosfäriska blixtar och St. Elmos eld

Om mängden vatten som kondenseras i och sedan fälls ut från ett moln är känd, kan den totala energin för ett åskväder beräknas. I ett typiskt åskväder lyfts ungefär 5×10 ⁸ kg vattenånga och mängden energi som frigörs när detta kondenserar är 10 ¹⁵ joule . Detta är i samma storleksordning av energi som frigörs inom en tropisk cyklon, och mer energi än den som släpptes ut under atombomben i Hiroshima, Japan 1945 .

från Fermi Gamma-ray Burst Monitor visar att gammastrålar och antimateriapartiklar ( positroner ) kan genereras i kraftiga åskväder. Det föreslås att antimateriapositronerna bildas i terrestriska gammastrålningsblixtar ( TGF). TGF är korta utbrott som inträffar i åskväder och förknippas med blixtar. Strömmarna av positroner och elektroner kolliderar högre upp i atmosfären för att generera mer gammastrålar. Cirka 500 TGF kan förekomma varje dag över hela världen, men de flesta går oupptäckt.

Studier

I mer samtida tider har åskväder tagit rollen som en vetenskaplig kuriosa. Varje vår stormjagarna till USA:s stora slätter och de kanadensiska prärierna för att utforska de vetenskapliga aspekterna av stormar och tornados med hjälp av videofilmning. Radiopulser som produceras av kosmiska strålar används för att studera hur elektriska laddningar utvecklas i åskväder. Mer organiserade meteorologiska projekt som VORTEX2 använder en rad sensorer, som Doppler on Wheels , fordon med monterade automatiska väderstationer , väderballonger och obemannade flygplan för att undersöka åskväder som förväntas ge hårt väder. Blixtnedslag detekteras på distans med hjälp av sensorer som upptäcker blixtnedslag från moln till mark med 95 procents noggrannhet vid detektering och inom 250 meter (820 fot) från deras ursprungspunkt.

Sommarstorm på 1800-talets polska landsbygd - bild av Jozef Chelmonski , 1896 , 107 cm (42,1 tum) x 163 cm (64,1 tum), Nationalmuseet i Krakow

Mytologi och religion

Åskväder påverkade starkt många tidiga civilisationer. Grekerna trodde att de var strider som utkämpades av Zeus , som kastade blixtar smidd av Hefaistos . Vissa indianstammar förknippade åskväder med Thunderbird , som de trodde var en tjänare till den store anden . Norrmännen ansåg att åskväder inträffade när Thor gick för att slåss mot Jötnar , med åskan och blixten som effekten av hans slag med hammaren Mjölnir . Hinduismen erkänner Indra som guden för regn och åskväder. Den kristna läran accepterar att hårda stormar är Guds verk. Dessa idéer fanns fortfarande inom mainstream så sent som på 1700-talet.

Martin Luther var ute och gick när ett åskväder började, vilket fick honom att be till Gud för att bli frälst och lovade att bli munk.

Utanför jorden

Åskväder, som bevisas av blixtar , på Jupiter har upptäckts och är förknippade med moln där vatten kan existera som både en vätska och is, vilket tyder på en mekanism som liknar den på jorden. (Vatten är en polär molekyl som kan bära en laddning, så det är kapabelt att skapa den laddningsseparation som behövs för att producera blixtar). Dessa elektriska urladdningar kan vara upp till tusen gånger kraftigare än blixtar på jorden. Vattenmolnen kan bilda åskväder som drivs av värmen som stiger upp från det inre. Venus moln kan också vara kapabla att producera blixtar ; vissa observationer tyder på att blixthastigheten är minst hälften av den på jorden.

Se även

• Frisörstång
• Kontinuerliga vindbyar
• Detektering av konvektiv storm
• Hector (moln)
• Varning för kraftigt åskväder och Severe thunderstorm watch
• Åsksnö
• Tornadovarning
• Tornado klocka
• Utbildning (meteorologi)

Vidare läsning

• Burgess, DW, RJ Donaldson Jr. och PR Desrochers, 1993: Tornadodetektering och varning med radar. Tornado: dess struktur, dynamik, förutsägelse och faror, geofys. Monogr. , nr 79, American Geophysical Union , 203–221.
• Corfidi, SF, 1998: Prognos MCS-läge och rörelse. Förtryck 19th Conf. om allvarliga lokala stormar, American Meteorological Society , Minneapolis , Minnesota, s. 626–629.
• Davies JM (2004). "Uppskattningar av CIN och LFC associerade med tornadic och nontornadic superceller" . Väderprognos . 19 (4): 714–726. Bibcode : 2004WtFor..19..714D . doi : 10.1175/1520-0434(2004)019<0714:eocala>2.0.co;2 .
• Davies, JM och RH Johns, 1993: Vissa vind- och instabilitetsparametrar associerade med starka och våldsamma tornados. Del I: Helicitet och medelskjuvningsstorlekar. Tornado: dess struktur, dynamik, förutsägelse och faror (C. Church et al., red.), Geophysical Monograph 79, American Geophysical Union, 573–582.
• David, CL 1973: Ett mål för att uppskatta sannolikheten för svåra åskväder . Preprint Åtta konferens om allvarliga lokala stormar. Denver , Colorado, American Meteorological Society , 223–225.
• Doswell CA, III, Baker DV, Liles CA (2002). "Erkännande av negativa faktorer för svår väderpotential: En fallstudie". Väderprognos . 17 : 937-954. doi : 10.1175/1520-0434(2002)017<0937:ronmff>2.0.co;2 . {{ citera tidskrift }} : CS1 underhåll: flera namn: lista över författare ( länk )
• Doswell, CA, III, SJ Weiss och RH Johns (1993): Tornadoprognos: En recension. Tornado: dess struktur, dynamik, förutsägelse och faror (C. Church et al., red.), Geophys. Monogr. Nr 79, American Geophysical Union, 557–571.
• Johns, RH, JM Davies och PW Leftwich, 1993: Vissa vind- och instabilitetsparametrar associerade med starka och våldsamma tornados. Del II: Variationer i kombinationerna av vind- och instabilitetsparametrar. Tornado: dess struktur, dynamik, förutsägelse och faror, geofys. Mongr. , nr 79, American Geophysical Union, 583–590.
• Evans, Jeffry S.,: Undersökning av Derecho-miljöer med hjälp av närhetssondering . NOAA.gov
• JV Iribarne och WL Godson, Atmospheric Thermodynamics , publicerad av D. Reidel Publishing Company, Dordrecht , Nederländerna , 1973
•     MK Yau och RR Rogers, Short Course in Cloud Physics, tredje upplagan , publicerad av Butterworth-Heinemann, 1 januari 1989, ISBN 9780750632157 ISBN 0-7506-3215-1

externa länkar

• Anatomy of a thunderstorm Arkiverad 18 februari 2006 på Wayback Machine
• Electronic Journal of Severe Storms Meteorology