Η καταιγίδα (Thunderstorm) είναι μια σειρά ξαφνικών ηλεκτρικών εκκενώσεων με κύρια χαρακτηριστικά τη ραγδαία βροχή ή το χαλάζι, τους ισχυρούς ανέμους, τις βροντές και τις αστραπές.
Οι καταιγίδες σχετίζονται με τα νέφη κατακόρυφης ανάπτυξης (convective clouds), όπως οι σωρειτομελανίες (Cumulonimbus clouds), και συνοδεύονται από έντονες βροχοπτώσεις.
Για να δημιουργηθεί μια καταιγίδα πρέπει να εκπληρωθούν τρεις προϋποθέσεις:
- Υγρασία
- Ασταθής ατμόσφαιρα – όταν υπάρχει θερμός αέρας κάτω από πιο ψυχρό αέρα
- Ανυψωτική δύναμη (θερμότητα) – οι καταιγίδες αναπτύσσονται όταν η ατμόσφαιρα είναι ασταθής
Στάδια Καταιγίδας
Μια καταιγίδα εξελίσσεται σε τρία στάδια:
1. Στάδιο σωρείτη ή ανάπτυξης (cumulus stage)
Λόγω της αστάθειας του αέρα δημιουργείται ένα ισχυρό ανοδικό ρεύμα (updraft). Ο θερμός αέρας ανέρχεται, ψύχεται και συμπυκνώνεται σχηματίζοντας σταγόνες νερού. Οι σταγόνες συγκρούονται μεταξύ τους και όταν γίνουν αρκετά μεγάλες πέφτουν στο έδαφος.
2. Στάδιο ωρίμανσης (mature stage)
Ο σωρείτης μετατρέπεται σε cumulonimbus (Cb), που μπορεί να φτάσει σε ύψος 12 km στα μέσα πλάτη και 18 km στον Ισημερινό. Η κορυφή του νέφους σχηματίζει το χαρακτηριστικό άκμονα (anvil top). Τα σταγονίδια παγώνουν και πέφτουν ως όμβρος ή χαλάζι, ενώ δημιουργείται ένα καθοδικό ρεύμα. Η καταιγίδα συνοδεύεται από ηλεκτρικές εκκενώσεις (αστραπές).
3. Στάδιο διάλυσης (dissipating stage)
Το ανοδικό ρεύμα εξασθενεί, επικρατεί το καθοδικό, η κορυφή του νέφους διαλύεται και η βροχή μειώνεται έως ότου σταματήσει.
Που εμφανίζονται οι καταιγίδες;
Οι καταιγίδες είναι συχνές σε όλη τη Γη. Ένας κεραυνός χτυπά την επιφάνεια περίπου 44 φορές το λεπτό (1,4 δισεκατομμύρια χτυπήματα το χρόνο). Είναι πιο συχνές σε θερμές και υγρές περιοχές, στη στεριά παρά στους ωκεανούς, και στις τροπικές περιοχές παρά σε υψηλά πλάτη.
Αστραπή – Κεραυνός (Lightning)
Η αστραπή είναι ένας τεράστιος ηλεκτρικός σπινθήρας ανάμεσα σε δύο νέφη, τμήματα του ίδιου νέφους ή μεταξύ νέφους και εδάφους (κεραυνός). Η μεγαλύτερη ηλεκτρική δραστηριότητα συμβαίνει κοντά στο επίπεδο παγοποίησης (0°C). Ο ήχος που συνοδεύει μια αστραπή ονομάζεται βροντή.
Πώς δημιουργείται η αστραπή:
- Intracloud Lightning: μέσα στο ίδιο νέφος, λόγω αντίθετα φορτισμένων παγοκρυστάλλων.
- Cloud-to-Cloud Lightning: μεταξύ δύο νέφων, πιο σπάνια.
- Cloud-to-Ground Lightning (κεραυνός): μεταξύ νέφους και εδάφους, συνήθως σε ψηλά αντικείμενα όπως δέντρα ή κτήρια.
Η ηλεκτρική εκκένωση ξεκινά από τον stepped leader (αρνητικά φορτισμένο αγωγό καθόδου) και ολοκληρώνεται με την επιστροφή του ηλεκτρισμού στο νέφος (return stroke), δημιουργώντας τον κεραυνό.
Ενδιαφέροντα Στοιχεία για τους Κεραυνούς
- Η διάρκεια μιας αστραπής είναι μικρότερη από ένα δευτερόλεπτο.
- Η θερμοκρασία μιας αστραπής φτάνει τους 30.000°C, περίπου 5 φορές πιο θερμή από την επιφάνεια του ήλιου.
- Η λίμνη Maracaibo στη Βενεζουέλα δέχεται κεραυνό 297 μέρες το χρόνο και έχει μπει στο βιβλίο Guinness.
