Perkūnija (audra) – kas tai? Priežastys, žaibai ir faktai
Audros — tai nedidelės, intensyvios oro sistemos, kurios sukelia stiprius vėjus, liūtis, žaibus ir griaustinį. Perkūnija gali kilti bet kur, jei yra dvi sąlygos: oras prie Žemės paviršiaus turi būti šiltas ir drėgnas (jame turi būti daug skysčių), o atmosfera turi būti nestabili. Kas sekundę į Žemę trenkia 100 žaibų, o bet kuriuo metu aplink Žemę įvyksta apie 1 800 perkūnijų. Perkūnija gali trukti nuo kelių minučių iki kelių valandų, priklausomai nuo energijos šaltinio ir oro sąlygų.
Kaip susidaro perkūnija
Perkūnija dažniausiai formuojasi dideliuose kietojo kamuolyno (Cumulonimbus) debesyse. Šiltesnis, drėgnas oras kyla aukštyn (updraft), jį vėsdina aukštesni sluoksniai atmosferoje, kondensuojasi vandens garai ir formuojasi debesys su aštriais vertikaliais judesiais. Debesyje susidaro stiprūs updraft ir downdraft srautai — tai lemia krušą, smarkius vėjus ir net sieninius gūsius. Jei nestabilumas ir drėgmė yra pakankami, audra gilėja ir intensyvėja.
Žaibai ir griausmas
Žaibas — elektros iškrova, kuri įvyksta dėl elektrinio krūvio skirtumo debesyje arba tarp debesies ir žemės. Yra kelios žaibų rūšys: debesis–debesys (intracloud), debesis–žemė (cloud-to-ground) ir debesis–oras (cloud-to-air). Perkūnijos metu susidariusios iškrovos gali turėti labai didelę srovę (vidutiniškai keliolika–keliasdešimt tūkstančių amperų) ir labai aukštą temperatūrą (dažnai apie 30 000 K), todėl jos gali uždegti medžius, sukelti gaisrus arba pažeisti elektros tinklus.
Griausmas — garsas, kuris atsiranda, kai žaibo metu įkaitęs oras staiga plečiasi. Kadangi garsa sklinda apie 343 m/s (priklausomai nuo temperatūros), gali skaičiuoti atstumą iki žaibo: maždaug 3 sekundės garso uždelsimo atitinka 1 km.
Pavojai ir pasekmės
- Žaibų smūgiai gali sukelti rimtas traumas ar mirtį; dažniausiai pažeidžiamos nervų ir širdies sistemos.
- Kruša (hail) gali apgadinti pastatus, automobilius ir derlių.
- Vėjo gūsiai ir sieniniai gūsiai gali sukelti medžių išvertimus ir materialines žalas.
- Potvyniai dėl intensyvių liūčių — viena dažniausių audrų pasekmių.
- Tornadai kartais susidaro perkūnijų kontekste ir yra labai destruktyvūs.
Sauga per perkūniją
Keletas svarbių taisyklių, kaip elgtis iškylant perkūnijai:
- Ieškokite saugaus uždaro pastato. Neišbūkite lauke po medžiais ar netoli aukštų metalinių objektų.
- Automobilis su metalo kėbulu paprastai yra saugesnė vieta nei atvira vieta — venkite liesti metalines dalis.
- Nenaudokite laidinių telefonų ir venkite liesti prijungtus elektros prietaisus.
- Jei esate vandenyje — išeikite kuo greičiau. Vengti atvirų laukų ir aukštų vietų.
- Jei negalite rasti pastogės, pritūpkite žemai užuot gulėjęs plokščiai ant žemės; sumažinkite kontaktą su žeme.
Perkūnija žiemą
Žiemą perkūnijos retos, dažniausiai dėl šalto oro. Kai jų pasitaiko, jos vadinamos perkūnijomis arba „thundersnow“ angliškai — perkūnijos su sniegu. Tokios audros būna intensyvios, dažnai lydimos smarkaus sniego ir riboto matomumo, todėl gali būti pavojingos eismo saugumui.
Įdomūs faktai
- Perkūnija padeda azoto junginiams patekti į dirvą — žaibai prisideda prie azoto fiksacijos, todėl trumpai veikia ekosistemų cheminių procesų ciklą.
- Dažniausiai perkūnijos susidaro tropikuose ir vidutinio platumo juostose; žinoma, vienas iš „žaibų hotspotų“ yra Centrinė Afrika (Kongo baseinas) ir JAV (Florida).
- Technologijos, tokios kaip radaras ir žaibų detekcijos tinklai, leidžia prognozuoti ir stebėti audras realiu laiku, mažinant riziką gyventojams ir infrastruktūrai.
Perkūnija yra gamtos reiškinys, kurį verta gerbti: supratimas apie jos kilmę, požymius ir saugos priemones padeda išvengti traumos ir sumažinti nuostolius. Jei laukiate audros, sekite oficialias meteorologų rekomendacijas ir įspėjimus.
Audra virš Garajau, Madeira
Ciklas
Paprastai po pietų debesų būna daugiau nei ankstyvą rytą. Taip yra todėl, kad po pietų žemė jau būna pakankamai įšilusi, kad vėjai nuo žemės pradėtų kilti aukštyn. Kai oras pakyla pakankamai aukštai, jame esantys vandens garai kondensuojasi į debesis. Aukštis, kuriame tai įvyksta, priklauso nuo oro temperatūros ir drėgmės. Kartais oras gali pakilti iki 5 000-10 000 pėdų (1 524-3 048 m) aukščio, kol iš nematomų vandens garų susikondensuoja nedidelis debesėlis cumulus.
Aukšti, pūkuoti debesys nesikeičia tol, kol nepridedama daug drėgmės. Ši drėgmė padeda didėjančiam debesų srautui. Drėgmė gali pridėti šilumos, o tai reiškia, kad debesis viduje įšils ir kils dar greičiau. Dėl drėgmės debesis "grybšteli" į viršų ir virsta aukštu kumuliatyviniu debesiu. Šio debesies viduje pučia labai stiprūs vėjai. Griaustinis ir žaibai prasideda, kai debesies viršūnė yra 25 000 pėdų (7280 m) aukštyje. Tuo metu debesies viduje jau būna pakankamai šalta, todėl vandens lašai virsta ledo kristalais. Kumuliacinis debesis nustoja augti, kai patenka į šiltą stratosferą. Kai kurie perkūnijos debesys užauga dvigubai aukštesni už Everesto kalną!
Stiprūs viršutiniai stratosferos vėjai išlygina ir išskleidžia debesies viršūnę. Dėl to debesis atrodo kaip grybo ar priekalo viršūnė. Ledo kristalai, esantys antkapio debesyje, suteikia jam neryškią išvaizdą. Audrai augant, debesyje esantys vandens lašai arba ledo kristalai atsitrenkia ir susimaišo tarpusavyje, didėja. Debesies apačia tamsėja, o joje netrukus pradės kristi vanduo. Kai lašai pasidaro tokie sunkūs, kad debesies viduje esantys vėjai nebegali jų sulaikyti, jie krenta iš debesies kaip lietus arba kruša. Net ir krisdami vandens lašai auga maišydamiesi su mažesniais lašais ir sudaro didelius lietaus lašus. Debesyje kruša didėja. Vienas perkūnijos debesis paprastai išeikvoja energiją maždaug per 30-50 minučių. Tačiau supergreita perkūnija gali tęstis kelias valandas, kol išsisklaido dėl nuotėkio.
Žaibas
Perkūnijos yra labai aktyvios elektros energijos atžvilgiu, todėl dar vadinamos elektros audromis. Žaibas - tai didelė elektros iškrova, kuri įvyksta tarp dviejų priešingai įkrautų paviršių.
Kai trenkia žaibas, išsiskiria energija. Ši energija pereina į orą ir priverčia orą greitai sklisti ir skleisti garso bangas. Griaustinis - tai garsas, kuris sklinda dėl greito oro plitimo palei žaibo smūgį. Perkūnas yra lėtesnis už žaibą, nes šviesa yra greitesnė už garsą.
Kas sekundę į Žemę trenkia 100 žaibų.
Smarkios perkūnijos
Tik apie 10 % perkūnijų laikomos smarkiomis. Smarkios perkūnijos sukelia stiprius vėjus, kurių greitis viršija 58 mylių per valandą (93 km/h)[] , 1 colio skersmens (24 mm) krušą, staigius potvynius ir tornadus. Kruša kenkia pasėliams, gadina automobilių metalą ir daužo langus. Staigūs staigūs potvyniai, kylantys dėl smarkių liūčių, yra didžiausia su oro sąlygomis susijusių mirčių priežastis.
Žaibai, kurie kyla per visas perkūnijas, Jungtinėse Valstijose kasmet sukelia tūkstančius miškų gaisrų. Žaibai taip pat kasmet Jungtinėse Valstijose pražudo arba sužeidžia šimtus žmonių.
Įprastos perkūnijos prasideda, kai šiltas oras prie žemės susimaišo su drėgnu oru ir susidaro aukštyn kylantis vėjas. Smarkiai perkūnijai reikia stipraus aukštyn kylančio ir stipraus žemyn besileidžiančio srauto. Stiprus aukštyn kylantis srautas susidaro, kai, pirma, žemė yra labai karšta; antra, kai oras yra labai drėgnas; ir trečia, kai viršuje esantis oras yra labai šaltas. Stiprėjant aukštyn kylančiam srautui, stiprėja ir perkūnija.
Staigūs potvyniai kyla tada, kai lėtai judanti perkūnija mažoje teritorijoje išlieja daug daugiau vandens nei įprastai. Liūtys būna tokios stiprios, kad vanduo nespėja pakankamai greitai įsigerti į žemę, ir vanduo nuo kalnų šlaitų ar kalvų plūsta į upelius ir upes. Šie upeliai ir upės nespėja pernešti viso vandens, todėl greitai kyla potvyniai. Dėl didžiausio staigaus potvynio vandens lygis pavojingai pakyla upeliuose, sausose vietose arba kanjonuose. Dėl staigių potvynių gali susidaryti baisios purvo nuošliaužos, kurios gali judėti labai greitai. Jie gali ridenti didelius akmenis, išrauti medžius, sugriauti pastatus ir tiltus.
Staigūs potvyniai taip pat gali kilti, kai toje pačioje vietoje viena po kitos smogia dvi ar daugiau perkūnijų. Jie gali kilti, kai prasiveržia užtvanka arba įlūžta ledas. Staigūs potvyniai taip pat gali kilti, kai labai smarkiai lyja ant greitai tirpstančio sniego.
Privalumai
Perkūnijos daro ne tik žalą, bet ir gali labai padėti žmogui ir visiems gyviems padarams. Vasarą daugelyje žemynų gauname daug vandens. Augalai gauna daug gyvybę teikiančio lietaus, kai jiems jo reikia. Be perkūnijų daugelis žemynų taptų sausi. Žuvys žūtų, derlius sunyktų, o gyvūnai žūtų.
Audros taip pat yra mūsų natūralūs oro kondicionieriai. Paviršiuje esantis karštas oras pakyla į aukštus atmosferos sluoksnius, iš kurių šiluma išsiskiria į kosmosą. Debesys suteikia mums pavėsį, o lietus gali atvėsinti karštą dieną. Jei nebūtų perkūnijų, Žemėje būtų net 20 °F (11 °C) šilčiau. Vasarą žemutiniuose atmosferos sluoksniuose susikaupia dulkių, rūko ir kitų teršalų. Kylant orui, kylant kumuliaciniams debesims arba perkūnijos metu, teršalai pasklinda aukščiau į atmosferą. Perkūnijų lietus iš oro nuplauna daugelį šių teršalų.
Per perkūnijas žaibuojantys žaibai taip pat padeda palaikyti elektros pusiausvyrą tarp Žemės ir atmosferos. Žaibas taip pat yra trąša. Skriedamas per dangų jis ore esančias azoto dujas keičia į azoto junginius. Šie nukrenta į žemę ir papildo dirvožemį. Azotas yra viena iš pagrindinių trąšų sudedamųjų dalių. Dešimt procentų žemės ūkiui reikalingų azoto trąšų pagamina žaibas.
Taigi, nors perkūnijos yra pavojingos, jos gali būti labai naudingos. Jos suteikia vasarai vandens, vėsina žemę ir valo orą. Žaibai subalansuoja žemės elektrą ir padeda tręšti dirvožemį. O po perkūnijos kartais pasirodo vaivorykštė.
Audros yra pavojingos, tačiau jos taip pat yra didelė palaima.
Saugumas audros metu
Keletas patarimų, kaip saugiai elgtis perkūnijos metu:
- Jei žaibas trenkia netoli, stenkitės rasti prieglobstį namuose, automobilyje arba žemoje vietoje po nedideliais medžiais, bet ne pašiūrėje. Namo viduje nesinaudokite telefonu ir jokiais elektriniais daiktais. Nesimaudykite vonioje ar po dušu.
- Laikykitės atokiau nuo vandens, nes vanduo praleidžia elektrą.
- Nestovėkite ant kalvos viršūnės. Stenkitės nebūti aukščiausias objektas.
- Neieškokite prieglobsčio po vienu medžiu.
- Laikykitės atokiau nuo metalo (pvz., vamzdžių, tvorų ir vielinių drabužių virvių).
- Jei lauke plaukai šiaušiasi, nedelsdami kriskite ant žemės ir susisukite į kamuoliuką.
- Jei kyla staigus potvynis, laikykitės atokiau nuo žemų vietų. Automobiliais negalima važiuoti per vandenį, kuris teka per kelią ar tiltą. Jis gali atrodyti negilus (ne gilus), tačiau greitai tekantis vanduo gali nuplauti automobilį tiesiai nuo kelio ar tilto. Daugumai automobilių užtenka vos dviejų pėdų vandens, kad jie būtų nuplauti. Be to, po vandeniu esantis kelias jau gali būti nuplautas ir jame gali būti likusi gili duobė. Staigus potvynis gali lengvai apversti automobilį ir įkalinti jame esančius žmones. Taigi, jei jūsų automobilis sustojo potvynio vandenyse, kuo greičiau išlipkite ir bėkite į aukštesnę vietą. Beveik pusė per staigius potvynius Jungtinėse Valstijose žuvusių žmonių žūsta automobiliuose.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra perkūnija?
A: Perkūnija - tai intensyvios oro sistemos, sukeliančios stiprų vėją, smarkų lietų, žaibus ir griaustinį.
K: Kur gali kilti perkūnija?
A: Perkūnija gali kilti bet kur, jei yra dvi sąlygos: oras prie Žemės paviršiaus turi būti šiltas ir drėgnas, o atmosfera - nestabili.
K: Kaip dažnai į Žemę trenkia žaibai?
A: Kas sekundę į Žemę trenkia 100 žaibų.
K: Kiek perkūnijų vienu metu vyksta aplink Žemę?
Atsakymas: Bet kuriuo metu aplink Žemę vyksta apie 1800 perkūnijų.
K: Kodėl žiemą perkūnijos būna retai?
Atsakymas: Žiemą perkūnijos retos daugiausia dėl šalto oro.
K: Kas yra griaustinis?
A: Grėsmingas sniegas - tai reiškinys, kai sniego audros metu griaudi ir žaibuoja.
K: Kokiomis oro sąlygomis griaustinis būna dažnas?
A: Per pūgas dažnai pasitaiko griaustinis.
