Burze — co to jest, jak powstają, pioruny, rodzaje i bezpieczeństwo

Cykl

Zazwyczaj po południu jest więcej chmur niż wczesnym rankiem. Dzieje się tak dlatego, że po południu ziemia rozgrzała się na tyle, że wiatry (updrafts) wieją w górę od ziemi. Kiedy powietrze wzniesie się wystarczająco wysoko, para wodna w nim zawarta skrapla się w chmurę. Wysokość, na której to się dzieje, zależy od temperatury i wilgotności powietrza. Czasami powietrze może wznieść się nawet na wysokość 5 000 do 10 000 stóp (1 524 do 3 048 m), zanim z niewidocznej pary wodnej skondensuje się mała chmura cumulus.

Wysokie, puchate małe chmury nie zmieniają się, dopóki nie doda się do nich dużo wilgoci. Wilgoć pomaga w wypiętrzaniu. Wilgoć może dodawać ciepła, co oznacza, że chmura rozgrzeje się wewnątrz i będzie wznosić się jeszcze szybciej. Wilgoć sprawia, że chmura cumulus "grzybkuje" w górę i przekształca się w wysoką chmurę cumulus. Wiatry wewnątrz takiej chmury są bardzo silne. Grzmoty i błyskawice zaczynają się, gdy szczyt chmury znajduje się na wysokości 25 000 stóp (7 280 m). W tym czasie wnętrze chmury jest już na tyle zimne, że krople wody zamieniają się w kryształki lodu. Chmura cumulus przestaje rosnąć, gdy znajdzie się w ciepłej stratosferze. Niektóre burze rosną dwa razy wyżej niż Mount Everest!

Silne górne wiatry w stratosferze wygładzają i rozprzestrzeniają wierzchołek chmury. To sprawia, że chmura wygląda jak wierzchołek grzyba lub kowadło. Kryształki lodu w chmurze kowadłowej nadają jej rozmyty wygląd. Gdy burza się rozrasta, krople wody lub kryształki lodu wewnątrz chmury uderzają i mieszają się ze sobą, powiększając się. Dno chmury staje się ciemne od wody, która zaraz spadnie. Kiedy krople stają się tak ciężkie, że wiatry wewnątrz chmury nie są w stanie ich dłużej utrzymać, spadają z chmury w postaci deszczu lub gradu. Nawet w trakcie spadania krople wody rosną mieszając się z mniejszymi kroplami i tworząc duże krople deszczu. Grad staje się większy wewnątrz chmury. Jedna chmura burzowa zazwyczaj wyczerpuje się po około 30-50 minutach. Jednak superkomórki burzowe mogą trwać godzinami, dopóki nie rozproszą się w wyniku odpływu.

Błyskawica

Burze z piorunami są bardzo aktywne pod względem elektryczności i dlatego nazywane są również burzami elektrycznymi. Piorun to duże wyładowanie elektryczne, które następuje pomiędzy dwoma przeciwnie naładowanymi powierzchniami.

Kiedy piorun uderza, energia zostaje uwolniona. Energia ta przenosi się do powietrza i sprawia, że powietrze szybko się rozprzestrzenia i wysyła fale dźwiękowe. Grzmot to dźwięk, który pochodzi z szybkiego rozprzestrzeniania się powietrza wzdłuż uderzenia pioruna. Grzmot jest wolniejszy niż błyskawica, ponieważ światło jest szybsze niż dźwięk.

Silne burze

Tylko około 10% burz uważanych jest za silne. Poważne burze powodują silne wiatry o prędkości powyżej 58 mil na godzinę (93 km/h)^[], grad o średnicy 1 cala (24 mm), powodzie błyskawiczne i tornada. Burze gradowe niszczą uprawy, uszkadzają metal w samochodach i wybijają szyby. Nagłe powodzie błyskawiczne, które zdarzają się z powodu ulewnych deszczy, są największą przyczyną zgonów związanych z pogodą.

Błyskawice, które zdarzają się podczas wszystkich burz, powodują tysiące pożarów lasów każdego roku w Stanach Zjednoczonych. Pioruny zabijają lub ranią setki ludzi rocznie w Stanach Zjednoczonych.

Zwykłe burze rozpoczynają się, gdy ciepłe powietrze przy ziemi miesza się z powietrzem wilgotnym, co powoduje powstanie trąby powietrznej (wiatr wznoszący się ku górze). Silna burza z piorunami wymaga silnego prądu wznoszącego i silnego prądu opadającego. Silny prąd wznoszący powstaje, gdy, po pierwsze, ziemia jest bardzo gorąca; po drugie, gdy powietrze jest bardzo wilgotne; a po trzecie, gdy powietrze nad ziemią jest bardzo zimne. Gdy siła szkwału wznoszącego jest większa, burza również się rozwija.

Powodzie błyskawiczne zdarzają się, gdy wolno poruszające się burze wylewają na niewielkim obszarze znacznie więcej wody niż zwykle. Deszcz pada tak mocno, że woda nie może wsiąknąć w ziemię wystarczająco szybko, a woda spływa po zboczach gór lub wzgórz do strumieni i rzek. Te strumienie i rzeki nie są w stanie przenieść całej wody, więc szybko dochodzi do powodzi. Najpoważniejsza powódź błyskawiczna powoduje niebezpieczny wzrost poziomu wody w strumieniach, suchych miejscach lub kanionach. Powodzie błyskawiczne mogą tworzyć straszne błotne osuwiska i mogą poruszać się bardzo szybko. Mogą one toczyć duże skały, wyrywać drzewa, niszczyć budynki i mosty.

Powodzie błyskawiczne mogą się również zdarzyć, gdy dwie lub więcej burz uderzy w to samo miejsce, jedna zaraz po drugiej. Mogą się zdarzyć, gdy pęknie tama lub rozpadnie się lód. Powodzie błyskawiczne mogą się również zdarzyć, gdy deszcz pada bardzo mocno na szybko topniejący śnieg.

Korzyści

Burze nie tylko wyrządzają szkody, ale mogą być wielką pomocą dla człowieka i wszystkich żywych stworzeń. W okresie letnim na wielu kontynentach otrzymujemy dużo wody. Rośliny otrzymują mnóstwo życiodajnego deszczu, kiedy go potrzebują. Bez burz wiele kontynentów stałoby się suchych. Ryby by wyginęły, uprawy by upadły, a zwierzęta by umarły.

Burze są również naszymi naturalnymi klimatyzatorami. Gorące powietrze na powierzchni wznosi się w górę do wysokich warstw atmosfery, gdzie ciepło jest oddawane w przestrzeń. Chmury dają nam cień, a deszcz może ochłodzić gorący dzień. Bez burz ziemia byłaby o 11°C (20°F) cieplejsza. Latem w dolnej części atmosfery gromadzą się pyły, mgła i inne zanieczyszczenia. Kiedy powietrze unosi się w górę, w chmurach cumulus lub w burzach, rozprzestrzenia zanieczyszczenia wyżej w atmosferze. Deszcz z burzy wypłukuje wiele z tych zanieczyszczeń z powietrza.

Błyskawice w burzach pomagają również utrzymać równowagę elektryczną między ziemią a atmosferą. Błyskawica jest również nawozem. Kiedy rozszczepia się na niebie, zmienia azot w powietrzu w związki azotu. Te spadają na ziemię i są dodawane do gleby. Azot jest jednym z głównych składników nawozów. Dziesięć procent nawozów azotowych potrzebnych w rolnictwie jest wytwarzanych przez błyskawice.

Tak więc, mimo że burze są niebezpieczne, mogą być wielką pomocą. Dają latem wodę, chłodzą ziemię i oczyszczają powietrze. Pioruny równoważą elektryczność na ziemi i pomagają użyźniać glebę. A po burzy czasami pojawia się tęcza.

Zachowanie bezpieczeństwa podczas burzy

Oto kilka wskazówek, jak zachować bezpieczeństwo w czasie burzy z piorunami:

• Jeśli piorun się zbliża, spróbuj znaleźć schronienie w domu, samochodzie lub w niskim miejscu pod małymi drzewami, ale nie w szopie. Wewnątrz domu nie należy korzystać z telefonu ani żadnych urządzeń elektrycznych. Nie kąpać się ani nie brać prysznica.
• Trzymaj się z dala od wody, ponieważ woda przewodzi prąd.
• Nie stój na wzgórzu. Staraj się nie być najwyższym obiektem.
• Nie szukaj schronienia pod samym drzewem.
• Trzymaj się z dala od metalu (np. rur, ogrodzeń i drucianych wieszaków na ubrania).
• Jeśli podczas przebywania na zewnątrz włosy stają dęba, natychmiast padnij na ziemię i zwiń się w kłębek.
• W przypadku wystąpienia powodzi błyskawicznej należy trzymać się z dala od niskich miejsc. Nie należy przejeżdżać przez wodę, która płynie przez drogę lub most. Może to wyglądać płytko (nie głęboko), ale szybko płynąca woda może zmyć samochód z drogi lub mostu. Do spłynięcia większości samochodów wystarczą dwie stopy wody. Ponadto, droga pod wodą mogła już zostać zmyta, pozostawiając głęboką dziurę. Błyskawiczna powódź może z łatwością przewrócić samochód i uwięzić wszystkich w środku. Jeśli więc Twój samochód zatrzyma się w wodach powodziowych, wysiądź z niego jak najszybciej i uciekaj na wyżej położony teren. Prawie połowa osób, które giną w powodziach w Stanach Zjednoczonych, ginie wewnątrz samochodów.