Explainer: Hva er thundersnow?

Tung snø kan ofte skape en fredelig setting. En salig rolig kan utvikle seg som snøflak drapere liggende under et teppe av hvit. Men noen ganger, en sky-bredt flash kan forstyrre denne ro med en øredøvende, øre-splitting krasje. At lyden kan echo, kort, som skuddene. Bakken engang skjelve.

Dette er thundersnow.

til Å skje, de omstendigheter som må være eksepsjonell. Og med mindre det skjer nesten rett oppover, kan du aldri vite det., Årsaken: Snø fungerer som en lyd suppressor, dempning torden og begrense lyd evne til å sprette og spredning.

Likevel thundersnow ser ut til å være å få en litt mindre sjeldne.

For eksempel, en stor Mars 7 nor ‘ easter snøstorm rammet det Nordøstlige usa og New England tidligere denne uken. Og det var ledsaget av mange sprekker av torden., En bolt selv rammet New Yorks høyeste strukturen, den nye 104-historien World Trade Center-bygningen.

To måneder tidligere, en annen epidemi av thundersnow krydres New England himmel. Det kom kort tid etter daggry 4. januar 2018. På den morgenen, en forfjamset av mer enn 30 blinker traff en ellers rolig, skogkledd område i Montville, Connecticut. De fant sted langs et smalt bånd på nordvest siden av landlige Lake Konomoc.

Lyn kartlegging er nøyaktig innenfor et par hundre meter (1000 fot). Så det er umulig å bekrefte kun med de data hva som ble rammet., Men det er to radio – og tv-høyspentmaster i nærheten av Oakdale som svever noen 316 og 367 meter (1,037 og 1,204 fot) inn i himmelen. En limousin selskap — Liberty Begrenset rett ved eiendommen som disse tårnene sitte. Angela Ried arbeider for at limo selskapet. Og hun bekrefter tårnene ble rammet av dagen.

De «fikk slått minst fire eller fem ganger,» forteller hun. «Det var ganske høyt.»Selv om hun visste med en gang at det var lyn, ble hun overrasket over å høre det i vinter., «Jeg har jobbet her siden ’93,» hun bemerker, «og dette er første gang jeg noensinne har sett torden og lyn under en snøstorm.»

Hennes minne kamper lyn rapporter logget av National Weather Service.

Thundersnow også flyttet inn i Needham, Masse. Lyn ble registrert i områder nær WCVB-TV høyspentmaster. Disse strukturene stige noen 395 meter (ca 1300 meter) til luft. De har også satt i gang av omtrent et dusin lynnedslag.,

I nærheten av Boston, kun den ene bygningen ble rammet. Det var Prudential-Tårnet, en 52-etasjes skyskraper med en takterrasse med spire topping 276 meter (906 meter). Masten sendinger signaler for flere radiostasjoner., «Jeg hørte det,» sa Owen Anastas, Boston. Dette bestemte streik, bemerker han, «som skjedde rundt 11:30 i løpet av en utrolig snø.»

The storm dumpet en fot (en tredjedel meter) eller mer av snø gjennom en bred stripe. Og anslagsvis ni i hver 10 lynnedslag i stormen slo til menneskeskapte strukturer mer enn 250 m (820 meter) høye. Det reiser spørsmålet: Er menneskelige konstruksjoner spiller noen rolle i å fremme thundersnow?

Hva gjør thundersnow?,

Tordenvær vanligvis dannes når varm luft nær bakken stiger (fordi det er mindre tetthet enn nærliggende masser av kald luft). Det er av samme grunn en varm luft ballong som svever. Og disse forholdene er derfor de fleste boomers er gytt i løpet av våren og sommeren.

klatring luft vil stige flere kilometer (km) opp til en høyde hvor temperaturen er under frysepunktet. Dette kan utløse et fenomen som kalles triboelectrification (Prøve-bo-ee-lek-trih-fih-KAY-sky). Dette ordet beskriver friksjon mellom luft partikler som forårsaker en separasjon av elektrisk ladning., Det er litt som å gni en ballong mot stoffet slik at atskilt lade tillater nå ballong til midlertidig å «stick» til veggen.

Air i tordenvær er svært turbulent. Dette fører til at is-krystaller for å støte på hverandre. Gjennom denne prosessen, kan de få eller miste elektroner. Iskrystaller mister elektroner, forlater dem positivt ladet. Våtere nedbør gevinster elektroner, noe som gjør det negativt ladet. Når kostnadene bygge opp nok — ZAP! En elektrisk gnist, eller lyn, hopper mellom de to regioner for å balansere ut kostnad.,

for Å få dette på vinteren, derimot, er utfordrende. I sommer, lommer av luft stige vertikalt for å produsere tordenvær. Som egentlig ikke skje i vinter. Frigid vær stormer utvikle annerledes.,

To motstridende krefter føre en kamp som sender luften på en «slantwise» banen høyt i sky. Det betyr at luften er ikke stiger rett opp og ned, som i de fleste tordenvær. Thundersnow stormer også vanligvis ikke formen på den varme siden av store, spiral sykloner, som tordenvær vanligvis gjør. I stedet, de utvikler seg i en merkelig sted kaldere baksiden av storm system.

Fordi store storm systemer ofte se ut som komma, som aggressiv reaksjon kalles «komma hodet.»Dette er hvor kald luft wraps i fra nord.

Snøstormer kan bli super mye vind., Dette vil skje fordi det laveste lufttrykket vil skje i midten av storm. Det etterligner et vakuum, trekke inn luft fra omgivelsene. Air spiraler i midten av storm systemer som vann virvlende ned i et avløp.

Eller dette er hva som vanligvis skjer.

Men i januar 2018 storm kastet en meteorologisk curveball. Den brakte med seg en ekstremt sterk temperaturgradient. Over havområder utenfor Cape Cod, Masse.- , luft-temperaturen steg til nær 13° Celsius (55.4° Fahrenheit)., Bare 330 kilometer (205 km) til vest, over land i Connecticut, det var 18 grader C (23 grader F) kaldere.

At ekstreme temperatur kontrast over en så smal regionen generert en termisk vind. Det er når luft strømmer fra varme til kalde områder.

Siden kald luft er tyngre; det synker til bakken. Varm luft fra havet blir trukket inn for å erstatte det. At overflaten-klemmer kald luft reduserer inn varm luft. Så den varme luften nå sloshes opp som kalde «overflaten» av luft.

At varm luft går på å klatre inn i atmosfæren fordi det har så mye fart., Det er som kaster en ball opp et lysbilde. Her dekselet er overflaten av kald luft. Og den varme luften er at ballen rulle opp overflaten. Normalt, luft ville ikke ta denne veien. Det er som bowling ball opp dekselet, mot tyngdekraften.

Det er også ganske uvanlig, noe som gjør det vanskelig å forutsi. Det er mye lettere å forutsi hvilke forhold som har en tendens til å være forbundet med det, slik som smale bånd av tung snø.

å Finne ut om, når og hvor lyn vil ramme innenfor en snøstorm er en annen historie.,

Den Nasjonale Lyn Påvisning Nettverk er en kommersiell utvalg av antenner på tvers av Usa. Den overvåker lynnedslag 24/7 hele året. Men dette nettverket er antenner vil gå glipp av bolter at flash i skyene. Det er derfor National Weather Service er avhengig av offentlige rapporter torden eller lyn å spore de fleste thundersnow.

i sjeldne tilfeller, som fant sted tidligere denne vinteren, bolter kan slå bakken. Og når de gjør, disse kan være like farlig som streiker i løpet av en sommer storm. De kan forårsake skade, skade — og til og med død., En bolt under en snøstorm på februar 9, 2017, forårsaket en husbrann i Warwick, R. I. bolt også zapped et nærliggende tre, sprengning del av snabelen inn i veggen av at hjem,

link til menneskelige aktiviteter

Så hva er det som skjer? To Japanske forskere hadde noen innsikt 24 år siden at de som er beskrevet i Journal of Geophysical Research. Deres papir anmeldt tiår verdt av vinteren lynnedslag utenfor nord kysten av Japan. Paret brukte radar data og målinger fra instrumenter som brukes til å måle elektriske aktivitet. Fra disse dataene, ledetråder dukket opp., Det viste seg at en viktig endring finner sted når lav-toppet vinter thunderclouds modne.

Tenk på skyen som en tre-lags kake, med hvert lag har en annen elektrisk ladning. For grunn -, lav-toppet vinter thunderclouds, kostnader i disse lagene er positiv-negativ-positiv. Den lavere positive ladningen kan vises ved temperaturer fra 0 til -9° Celsius.

Og hvor det nedre laget har en netto positiv elektrisk ladning, som laget «er tydeligvis i stand til å initiere bakken blinker,» papiret er angitt.,

Så hvorfor gjorde de 2018 New England storm skyer nesten utelukkende kaste sine lyn på høye tårn?

Det er mulig at disse tårnene utløste lyn med prikkar inn på undersiden av skyene. Å gjøre så, tar de på denne lavere positiv ladning. De kan nå gnist en bolt mellom nå-positive-tårnet og negativ ladning i midten av skyen over.

Men det alene bør ikke være nok til å generere en bolt. Tross alt, elektriske felt i snøstormer er betydelig mindre enn de i sommer thunderclouds.,

Imidlertid, disse feltene kan være lokalt forbedret med spisse gjenstander. Disse punktene kan fokusere en kostnad, å øke den 10-brett. Og det kan være nok til å overstige det nivået som kreves for en elektrisk ladning — eller gnist — å hoppe gjennom luften. Når dette skjer, at gnist kan sette av en rask kjedereaksjon.

Med at et lynnedslag er født.

Den rollen vind — high-vinden

Men det er en catch. Arten tåler belastninger hoppe gjennom luften. Så når en kostnad bygger seg opp på en eller annen gjenstand, luft har en tendens til å skape et lokalt område rundt det som har motsatt elektrisk ladning., Dette er kjent som en «plass kostnad.»

Tenk tårnet. Hvis en positiv ladning var å bygge opp på spissen, en negativ plass avgiften skal danne rundt det. Dette ville skjerme tower tips fra å bli truffet av et lynnedslag fra en region i det midterste laget av skyen .

Men, hvor vinden er sterk nok, kan de faktisk blåse bort dette skjerming plass kostnad. Som ville forlate tårnet tips utsatt, dramatisk upping oddsen for det som utløser et lynnedslag.

Dette ble observert i 2011 i løpet av Chicago thundersnow storm av februar 1 og 2., Forskere Tom Warner, Timothy Lang og Walter Lyons observert vind av 29 kilometer per time (18 miles per time) i løpet av hver sky-til-bakke lyn. De bemerket hele 93 prosent av lynnedslag i snørike område av stormen som er involvert høye bygninger eller tårn (inkludert vindturbiner).

I New England i januar thundersnow hendelser, toppen av hvert tårn hvor en lightning bolt ble tatt opp hadde også opplevd mye vind. Faktisk, minimum hastighet under hver enkelt flash overskredet 36 kilometer per time (22.4 miles per time)., Dessuten base av disse storm skyer hadde vært svært lave.

minimum høyde på som fuktigheten kondenserer og danner en sky, som er kjent som «løfte kondens nivå.»I tilfelle av januar stormer, det nivået den var på rundt 275 m (902 fot). Og gjett hva: Hver tårnet truffet av lynet hadde vært høyere enn det. Så de ville ha pirket inn for at lavere positivt ladet regionen i skyene.

Og så var det vindturbiner

Det var et unntak. Det var utenfor kysten av Block Island, Rhode Island.,

Ved første øyekast, så det ut som 10 eller så bolter av lyn hadde tilfeldig traff vannet. Data som senere skulle vise at fem vindturbiner var ute. Turbinene’ bladene ble montert på toppen 30 meter (98.5-fots) sokler. Turbinene’ skaft var hver 100 m (328 meter) høye. Og hver turbin blad var 73.5 meter (214 meter) lang. Deres totale høyde, da, ville overstige 200 m (656 fot) når et blad tips pekte opp.

Det er imidlertid stadig, 75 m (246 fot) kort om de tilsynelatende minimum høyde nødvendig å pierce cloud bottoms., Men det trenger ikke å bryte regelen fordi når skyene flytte over havet, de vil møte luft med mer vanndamp. Og som vil tillate minimum cloud-bunn høyde for å falle noe. Det betyr at bladet tips faktisk kunne ha vært midt i skyene » lavere positiv ladning.

å Gjøre spådommer

å Vite dette, kan meteorologer prognose thundersnow på forhånd?

Det vises så.

De kan skanne for forhold som ville gjøre det mulig for slike elektrisk lys viser., For eksempel, noe som er kjent som «iskrystall canting» ofte kommer før vinteren lynnedslag. Dette begrepet refererer til orientering av snøfnugg. De flak og andre iskrystaller normalt falle flatt horisontal, som en pannekake på en takke. Men som et elektrisk felt bygger i bunnen av en sky, det kan vippe (eller ikke) iskrystaller i et vertikalt (opp og ned) retning.

Dette dukker opp på radaren så forvirret ser striper. Å vite hvordan å få øye på som en radar signatur kan gi prognosemakere en heads up til et felt sterk nok til å produsere thundersnow.,

Finne ut hvilke tårn er høye nok til å skrape skybase også kunne pinpoint sannsynlig strike kandidater.

Det er fullt mulig at uten skyskrapere og andre super-høye human-bygget tårn, de fleste thundersnow rett og slett ikke ville skje.

ved Hjelp av slik kunnskap, det kan bli mulig en dag snart til å beregne risiko i en storm som en gitt høy struktur vil bli rammet av vinteren lyn.