• Thursday July 18,2019

6 wilde Tricks der komplizierten Atmosphäre der Erde

Anonim

Bei diesem Artikel handelt es sich um ein kleines Beispiel aus DISCOVERs spezieller Extreme Earth- Ausgabe, das Sie hier ansehen und kaufen können .


Die Chancen stehen gut, dass Sie eine Wolke gesehen haben, die irgendwie wie etwas aussah - ein Elefant, Mickey Mouse, Donald Trumps "Haar". Solche Wolkenformen, so vertraut sie auch sind, entstehen aus einer so komplexen Strömungsdynamik Forscher könnten ihre gesamte Karriere damit verbringen, sie zu modellieren. Das Wetter wäre leicht vorhersagbar, wenn die Erde aus einem einzigen Material und perfekt geformt wäre. In diesem Fall,

Die Bedingungen würden nur von der Sonnenwärme und der Rotation des Planeten bestimmt. In Wirklichkeit erzeugt die zerlumpte Oberfläche riesige, rollende Wellen, die durch die Atmosphäre wellen und den geordneten Luftmassenstrom stören. Alltägliche Dynamiken können dann zu Freak-Phänomenen führen. Und unterschiedliche Materialien verhalten sich unterschiedlich. Wasser erwärmt sich langsamer als Land und erzeugt Druckunterschiede, die den Wind mit hoher Geschwindigkeit antreiben. schnell brennende Feuer erzeugen flammenatmende Wirbel; Die Druckwellen eines Flugzeugs verwandeln Wasser in Eis.

FIERY TWIST

Flickr / US Fish and Wildlife Service

Trockene, böige Santa Ana-Winde sorgten 2008 für ein viertägiges Lauffeuer in Südkalifornien, was zu diesem tornadolischen Feuerwirbel beitrug, der in der Nähe von Häusern in Yorba Linda auftrat. Feuerwirbel entstehen, wenn überhitzte Luft über einem verheerenden Feuer starke Aufwinde und Abwinde treibt, die vom Wind geschert werden, wodurch sie sich zu einem Wirbel drehen, der die Flammen aufwärts feuert. Glücklicherweise sterben die meisten dieser höllischen Twister schnell aus, obwohl einige - wie etwa die "Drachendrehung", die 1923 im Anschluss an das Große Kanto-Erdbeben durch Tokio gerissen wurde und 44.000 Menschen das Leben kostete, tödlich anwachsen können.

NACHT LICHTER

Chad Carpenter / National Science Foundation

Perlmuttwolken sind keine Seltenheit, aber außerhalb der Polarregionen werden sie selten beobachtet. Sie bilden sich während der langen, kalten Winternächte in der Arktis und Antarktis bis zu 15 Meilen über der Erdoberfläche - hoch genug, um einige Sonnenstrahlen einzufangen, selbst wenn die Oberfläche in der jahreszeitlichen Dunkelheit liegt. Wolken entwickeln sich in dieser hohen Schicht der Atmosphäre nur, wenn die Lufttemperatur unter -117 Grad Fahrenheit fällt, die Schwelle für die Kondensation von Wasserdampf in der dünnen, ausgetrockneten Luft der Stratosphäre. Dort, wo die Luft am kältesten ist, bilden sich Eiskristalle: auf den Wellen der atmosphärischen Wellen, die weit unten entstehen, wenn sich bewegende Luft über Berge erhebt und fällt. Die Kristalle in jeder Welle sind etwas unterschiedlich groß, so dass sie Licht unter verschiedenen Winkeln beugen. Das Ergebnis ist ein Himmel mit langen, schlanken Farbschwankungen.

IM NU

Wikimedia Commons / Abestrobi

Trockene, böige Santa Ana-Winde sorgten 2008 für ein viertägiges Lauffeuer in Südkalifornien, was zu diesem tornadolischen Feuerwirbel beitrug, der in der Nähe von Häusern in Yorba Linda auftrat. Feuerwirbel entstehen, wenn überhitzte Luft über einem verheerenden Feuer starke Aufwinde und Abwinde treibt, die vom Wind geschert werden, wodurch sie sich zu einem Wirbel drehen, der die Flammen aufwärts feuert. Glücklicherweise sterben die meisten dieser höllischen Twister schnell aus, obwohl einige - wie etwa die "Drachendrehung", die 1923 im Anschluss an das Große Kanto-Erdbeben durch Tokio gerissen wurde und 44.000 Menschen das Leben kostete, tödlich anwachsen können.

Seit mehr als einem Jahrhundert berichten Zeugen von nächtlichen Sichtungen von kurzen, glühenden Ranken, Lichthöfen und Streifen um Wolken. Die Wissenschaftler waren skeptisch, bis eine Gruppe von Forschern 1989 eine Kamera vor der Kamera aufnahm. Es stellt sich heraus, dass seltsames Glühen - jetzt als transiente Lichtereignisse (TLEs) bekannt - tatsächlich über Gewittern auftritt. "Sprites" sind rote Lichtsäulen, die sich über 30 Meilen erstrecken und sich bis zu einer Höhe von 50 Meilen erstrecken können. Sie fallen immer zusammen mit gewöhnlichen Wolken-zu-Boden-Blitzen, obwohl Wissenschaftler den Zusammenhang nicht verstehen. "Elfen", bei weitem die häufigste TLE, sind kurze, sich schnell ausbreitende, 300 Meilen breite, donutförmige Glühen, die in der Ionosphäre etwa 55 Meilen über der Erde erscheinen. „Blaue Jets“ bewegen sich in einem engen Kegel von den Gewittern nach oben und verblassen in einer Höhe von etwa 25 Meilen. Auf der Grundlage von Satellitenbeobachtungen schätzen die Forscher, dass Gewitter in der ganzen Welt pro Minute etwa 40 TLE erzeugen.

AUSROLLEN

Wikipedia / Daniela Mirner Eberl

Wolken materialisieren sich oft an der Grenze zwischen kalten und warmen Luftmassen. Normalerweise ist das Ergebnis ein großer Kumulusstoß, aber unter bestimmten seltenen Bedingungen bilden sich stattdessen ein pfeilgerader, rotierender Flusenschlauch - eine Seil- oder Rollenwolke. Dieser erschien 2009 am Strand von Las Olas in Maldonado, Uruguay. Damit sich eine Seilwolke bilden kann, muss die Vorderkante der kalten Luftmasse gerade und gleichmäßig vorrücken, was nur passieren kann, wenn sie über eine glatte, flache Ebene fließt Oberfläche wie der Ozean. Durch die Verdunstung aus dem Meerwasser kann die Dichte der Luft in Oberflächennähe so verringert werden, dass sie sich nicht mit der darüber liegenden Luftschicht vermischen kann. Da es nirgendwo anders hinkommt, wird die dünne Schicht niedriger, feuchter Luft von der vorrückenden Kaltfront wie ein Teppich aufgewickelt.

SURF'S UP UP

Wikimedia Commons / Mila Zinkova

Eine alte, vertraute Form zeigt sich in unbekanntem Terrain. Diese surfliken Wolken bilden sich in etwa so wie die Wellen des Ozeans. Wenn zwei Flüssigkeitsschichten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aneinander vorbeiströmen, beginnen sie zu scheren. Wenn entlang der Grenze zwischen diesen Schichten Wellen auftreten, werden durch die Scherwirkung Zentrifugalkräfte erzeugt, die die Flüssigkeiten - oder Luftkörper - zusammenwirbeln. Dieser Vorgang findet ständig in der Atmosphäre statt, aber nur unter den richtigen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen bilden sich Wolken wie diese und hinterlassen ein Muster nahezu perfekter Locken.

FLUGZEUG ZU SEHEN

Wikipedia / H. Raab

Untergekühlte Wassertröpfchen in einer Wolke können bei Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt flüssig bleiben, wobei ihre Oberflächenspannung die Bildung fester Kristalle verhindert. Wenn ein Flugzeug durch eine solche Schicht aufsteigt, drücken die Flügel Luft unter sich und der Luftdruck über den Flügeln sinkt dramatisch ab und sorgt für Auftrieb. Die Luft über dem Flügel dehnt sich schnell aus und kühlt auf –40 Grad Fahrenheit ab, die Temperatur, bei der unterkühltes Wasser zu Eis wird. Neu gebildete Eiskristalle fallen auf die Erde und die beim Übergang von Flüssigkeit zu Feststoff freigesetzte Energie verdampft in der Nähe befindliche Wassertropfen und hinterlässt ein Loch in der Wolke. Dieses Bild, bestehend aus vier Fotografien, die über einen Zeitraum von 20 Minuten aufgenommen wurden, erfasst den dunklen "Fallstreifen" der flächengesteuerten Eiskristalle, die normalerweise verdampfen, bevor sie den Boden berühren.


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