Explainer: co je thundersnow?

těžký sníh může často vytvářet klidné prostředí. Blažený klid se může vyvinout jako sněhové vločky přikrýt krajinu pod deku bílé. Ale občas může Nebeský záblesk narušit tento klid ohlušujícím nárazem do uší. Ten zvuk se může krátce ozývat jako výstřely. Země se může dokonce otřásat.

toto je thundersnow.

okolnosti musí být výjimečné. A pokud k tomu nedojde téměř přímo nad hlavou, možná to nikdy nevíte., Důvod: sníh působí jako tlumič zvuku, tlumí hrom a omezuje schopnost zvuku odrazit a šířit se.

přesto se zdá, že thundersnow je o něco méně vzácný.

například, obrovské Březen 7, ani zlá bouře sněhová bouře zasáhla Severovýchod státech a v Nové Anglii počátkem tohoto týdne. A to bylo doprovázeno četnými prasklinami hromu., Jeden šroub dokonce zasáhl nejvyšší newyorskou stavbu, novou 104patrovou budovu Světového obchodního centra.

O dva měsíce dříve, další epidemie thundersnow přerušila New England skies. Dorazil krátce po rozbřesku 4. ledna 2018. Toho rána, závan více než 30 záblesky zasáhly jinak klidnou, zalesněná oblast v Montville, Conn. Vyskytovaly se podél úzkého pásma na severozápadní straně venkovského jezera Konomoc.

bleskové mapování je přesné do několika set metrů(až 1000 stop). Takže není možné potvrdit pouze těmito údaji, co se stalo., Ale v nedalekém Oakdale jsou dvě rozhlasové a televizní vysílací věže, které stoupají asi 316 a 367 metrů (1,037 a 1,204 stop) do nebe. Limuzína-Liberty Limited-je hned vedle nemovitosti, na které tyto věže sedí. Angela Ried pracuje pro limuzínu. A ona potvrzuje, že věže byly zasaženy ten den.

„byli zasaženi nejméně čtyřikrát nebo pětkrát,“ vzpomíná. „Bylo to docela hlasité.“I když hned věděla, že je to blesk, byla překvapená, že to slyšela v zimě., „Pracuji tady od roku 93,“ poznamenává, “ a to je poprvé, co jsem kdy viděl hrom a blesk během sněhové bouře.“

její paměť odpovídá bleskovým zprávám zaznamenaným národní meteorologickou službou.

Thundersnow se také přestěhoval do Needhamu, mše. Blesk byl zaregistrován na místech poblíž vysílacích věží WCVB-TV. Tyto struktury stoupají do vzduchu asi 395 metrů (1 300 stop). I oni vyvolali asi tucet úderů blesku.,

V nedalekém Bostonu, pouze jednu budovu zasáhl. Byla to Prudential Tower, 52patrový mrakodrap se střešní věží o délce 276 metrů (906 Stop). Stožár vysílá signály pro více rozhlasových stanic., „Slyšel jsem to,“ řekl Owen Anastas z Bostonu. Tento konkrétní úder, poznamenává, “ stalo se kolem 11: 30 během neuvěřitelného sněhu.“

bouře odhodila nohu (jeden třetí metr) nebo více sněhu po celé široké ploše. A odhadem devět z každých 10 úderů blesku v této bouři zasáhlo člověkem vytvořené struktury vysoké více než 250 metrů (820 Stop). To vyvolává otázku: hrají lidské struktury nějakou roli při podpoře thundersnow?

co dělá thundersnow?,

bouřky se obvykle tvoří, když stoupá teplý vzduch v blízkosti země (protože je méně hustý než okolní masy studeného vzduchu). Ze stejného důvodu stoupá horkovzdušný balón. A tyto podmínky jsou důvodem, proč se většina boomerů rozmnožuje během jarních a letních měsíců.

stoupající vzduch stoupne o několik kilometrů nahoru, do výšky, kde je teplota pod bodem mrazu. To může vyvolat jev zvaný triboelektrifikace (Try-bo-ee-lek-trih-fih-KAY-shun). Toto slovo popisuje tření mezi částicemi vzduchu, které způsobují oddělení elektrického náboje., Je to něco jako tření balónu proti látce, takže oddělený náboj nyní umožňuje balónu dočasně „přilepit“ ke zdi.

vzduch v bouřce je velmi turbulentní. To způsobuje, že ledové krystaly narazí do sebe. Prostřednictvím tohoto procesu mohou získat nebo ztratit elektrony. Ledové krystaly ztrácejí elektrony a zanechávají je pozitivně nabité. Vlhčí srážky získávají elektrony, což je negativně nabité. Když se poplatky hromadí dost-ZAP! Elektrická jiskra nebo blesk skočí mezi oběma oblastmi, aby vyrovnala náboj.,

Chcete-li to v zimě získat, je to však náročné. V létě stoupají kapsy vzduchu svisle, aby vyvolaly bouřky. To se v zimě opravdu nestane. Mrazivé bouřky se vyvíjejí jinak.,

dvě protichůdné síly vedou bitvu, která vysílá vzduch na“ šikmé “ cestě vysoko do nebe. To znamená, že vzduch nestoupá rovně nahoru a dolů, jako u většiny bouřek. Bouřky se také obvykle netvoří na teplé straně velkých spirálovitých cyklónů, jak to obvykle dělají bouřky. Místo toho se vyvíjejí na podivném místě-chladnější zadní straně bouřkového systému.

protože velké bouřkové systémy často vypadají jako čárky, tato agresivní vůle se nazývá „čárková hlava.“To je místo, kde studený vzduch zábaly ze severu.

sněhové bouře se mohou stát super větrným., To se stane, protože nejnižší tlak vzduchu nastane ve středu bouře. Napodobuje vakuum a táhne vzduch ze svého okolí. Vzduchové spirály do středu bouřkových systémů, jako je voda vířící po odtoku.

nebo se to obvykle děje.

ale bouře v lednu 2018 hodila meteorologickou křivku. Přinesl s sebou extrémně silný teplotní gradient. Nad oceánskými vodami u Cape Cod, Mass. teploty vzduchu se vyšplhaly na téměř 13° C (55,4° Fahrenheita)., Jen 330 kilometrů (205 mil) na západ, nad zemí v Connecticutu, to bylo 18 stupňů C (23 stupňů F) chladnější.

tento extrémní teplotní kontrast v tak úzké oblasti vyvolal tepelný vítr. To je, když vzduch proudí z teplých do chladných oblastí.

protože studený vzduch je hustší; klesá k zemi. Teplý vzduch z oceánu se vtáhne, aby ho nahradil. Tento povrch objímající studený vzduch podkopává zasahující teplý vzduch. Takže teplý vzduch nyní slosuje ten studený „povrch“ vzduchu.

že teplý vzduch pokračuje vylézt do atmosféry, protože má tolik hybnosti., Je to jako válet míč na skluzavku. Zde je skluzavka povrch studeného vzduchu. A teplý vzduch je ten míč, který se valí po povrchu. Normálně by se vzduch touto cestou nevydal. Je to jako bowling míč do skluzavky, proti gravitační síle.

je to také poměrně neobvyklé, což ztěžuje prognózu. Je mnohem snazší předvídat podmínky, které s ním bývají spojeny, jako jsou úzké pásy těžkého sněhu.

zjistit, zda, kdy a kde blesk udeří ve sněhové bouři, je jiný příběh.,

Národní síť pro detekci Blesku je komerční řada antén Po celých Spojených státech. Monitoruje údery blesku 24/7, po celý rok. Ale antény této sítě budou chybět šrouby, které blikají v oblacích. Proto se národní meteorologická služba spoléhá na veřejné zprávy o hromu nebo blesku, aby sledovala většinu hromů.

ve vzácných případech, jak tomu bylo dříve v zimě, mohou šrouby zasáhnout zem. A když ano, mohou být stejně nebezpečné jako stávky během letní bouře. Mohou způsobit poškození, zranění-dokonce i smrt., Jeden šroub během sněhové bouře na 9. února 2017, způsobil požár domu v Warwick, R. I. bolt také zničila nedalekého stromu, tryskání část jeho kmene do stěny domů,

odkaz na lidské činnosti

Tak co se děje? Dva japonští vědci měli před 24 lety nějaké poznatky, které popsali v časopise Journal of Geophysical Research. Jejich článek zhodnotil desítky let trvající blesky u severního pobřeží Japonska. Dvojice používala radarová data a měření z přístrojů používaných k měření elektrické aktivity. Z těchto údajů se objevily stopy., Zdálo se, že ke klíčové změně dochází, když dozrávají nízké zimní bouřky.

přemýšlejte o oblaku jako o třívrstvém dortu, přičemž každá vrstva má jiný elektrický náboj. Pro mělké, nízko zakončené zimní bouřky jsou náboje v těchto vrstvách pozitivní-negativní-pozitivní. Nižší kladný náboj se může objevit při teplotách od 0 do -9° Celsia.

a tam, kde má Spodní Vrstva čistý kladný elektrický náboj, je tato vrstva „zjevně schopna iniciovat záblesky země,“ poznamenal papír.,

tak proč 2018 New England storm clouds téměř výhradně házeli blesk na vysoké věže?

je možné, že tyto věže spustily blesk strkáním do spodní strany mraků. Přitom berou tento nižší kladný náboj. Nyní mohou zažehnout šroub mezi nyní kladnou věží a záporným nábojem uprostřed oblaku výše.

ale to samo o sobě by nemělo stačit k vytvoření šroubu. Koneckonců, elektrická pole ve sněhových bouřích jsou výrazně menší než v letních bouřkách.,

tato pole však mohou být lokálně vylepšena špičatými objekty. Tyto body mohou zaměřit náboj, zvýšení to 10-krát. A to může stačit k překročení úrovně potřebné pro elektrický náboj — nebo jiskru — pro skok vzduchem. Jakmile k tomu dojde, tato jiskra může vyvolat rychlou řetězovou reakci.

s tím se rodí blesk.

role větru-silný vítr

ale je tu háček. Příroda se brání obvinění skákající vzduchem. Takže když se na nějakém objektu vytvoří náboj, vzduch má tendenci vytvářet kolem něj místní oblast, která má opačný elektrický náboj., Toto je známé jako “ prostorový náboj.“

zvažte věž. Pokud by se na špičce měl vybudovat kladný náboj, měl by se kolem něj vytvořit záporný prostorový náboj. To by chránilo špičku věže před zasažením šroubem z oblasti ve střední vrstvě oblaku .

pokud jsou však větry dostatečně silné, mohou skutečně odfouknout tento stínící prostorový náboj. To by nechalo špičku věže odkrytou a dramaticky zvýšilo pravděpodobnost, že by to vyvolalo úder blesku.

toto bylo pozorováno v roce 2011 během Chicago thundersnow storm 1.a 2. února., Vědci Tom Warner, Timothy Lang a Walter Lyons pozorovali vítr 29 kilometrů za hodinu (18 mil za hodinu) během každého záblesku blesku z mraku na zem. Zaznamenali neuvěřitelných 93 procent úderů blesku v zasněžené oblasti bouře, které se týkaly vysokých budov nebo věží (včetně větrných turbín).

během lednových událostí v New England thundersnow zažil vrchol každé věže, kde byl zaznamenán Blesk, také silný vítr. Minimální rychlost během každého záblesku skutečně překročila 36 kilometrů za hodinu (22, 4 mil za hodinu)., Navíc základna těchto bouřkových mraků byla extrémně nízká.

minimální výška, při které bude vlhkost kondenzovat, tvořící oblak, je známá jako “ úroveň zvedání kondenzace.“V případě lednových bouří byla tato hladina kolem 275 metrů (902 Stop). A hádejte co: každá věž zasažená bleskem byla vyšší než to. Takže by se do té níže kladně nabité oblasti mraků vrhli.

a pak tam byly větrné turbíny

byla však výjimka. Bylo to u pobřeží Block Island, Rhode Island.,

na první pohled to vypadalo, že do vody náhodně zasáhlo asi 10 šroubů blesku. Data by později ukázala, že tam bylo pět větrných turbín. Lopatky turbín byly namontovány na podstavcích o délce 30 metrů (98,5 metru). Hřídele turbín byly vysoké 100 metrů (328 stop). A každá lopatka turbíny byla dlouhá 73,5 metru (214 Stop). Jejich celková výška by pak překročila 200 metrů (656 stop), když byla špičkou čepele namířena nahoru.

to je stále, nicméně, 75 metrů (246 Stop) chybí zdánlivě minimální výška potřebná k propíchnutí dna mraku., Ale to nemusí porušovat pravidlo, protože když se mraky pohybují nad oceánem, narazí na vzduch s další vodní párou. A to umožní, aby minimální výška cloud-bottom poněkud klesla. To znamená, že špičky čepele skutečně mohly být ponořeny do nižšího kladného náboje mraků.

dělat předpovědi

vědět to, mohou meteorologové předpovídat thundersnow předem?

zdá se, že ano.

mohou skenovat podmínky, které by umožnily takové elektrické světelné show., Například něco známého jako „ledový krystal canting“ často předchází zimním úderům blesku. Tento termín se týká orientace sněhových vloček. Tyto vločky a jiné ledové krystaly obvykle padají rovně vodorovně, jako palačinka na roštu. Ale jak elektrické pole staví v základně mraku, může naklonit (nebo převýšení) ledové krystaly do vertikální (nahoru a dolů) orientace.

to se objeví na radaru jako zmateně vypadající bandáž. Vědět, jak rozpoznat, že radar podpis mohl dát meteorologové hlavy až k pole dostatečně silné, aby produkovat tomu sněhový hrom.,

zjistit, které věže jsou dostatečně vysoké, aby seškrábaly cloudovou základnu, by také mohlo určit pravděpodobné kandidáty na stávku.

je zcela možné, že bez mrakodrapů a dalších super vysokých lidských věží by se většina hromů prostě nestala.

pomocí takových znalostí by mohlo být možné brzy vypočítat riziko v bouři, že jakákoli daná vysoká struktura bude zasažena zimním bleskem.