Vremea - GHID VIZUAL DE LA MACMILLAN

Copertă față

Bruce Buckley, Edgard J. Hopkins, Richard Whitaker

Vremea

GHID VIZUAL DE LA MACMILLAN

Contra coperta

Vremea

GHID VIZUAL DE LA MACMILLAN

Vremea poate fi blândă sau distrugătoare; ne putem bucura de vremea frumoasă, dar trebuie să îndurăm și vremea aspră. Este unul dintre ultimele lucruri cu adevărat sălbatice de pe Pământ: deși putem să o prevedem într-o oarecare măsură, nu o putem controla. Vremea afectează puternic societatea în care trăim, economia și prosperitatea noastră. Această carte se constituie într-un ghid cuprinzător al vremii sub toate aspectele și manifestările ei, explică ce pune în mișcare și cum funcționează mecanismele acesteia, descrie fenomenele care influențează vremea de zi cu zi și analizează condițiile meteo extreme, de la uragane la tornade, de la inundații la incendii și secete; arată care sunt efectele climaterice asupra plantelor, oamenilor și animalelor și trece în revistă ultimele studii în domeniul schimbărilor climaterice, încălzirii globale și s 12212m128m ubțierii statului de ozon.

Pagina 1

Vremea

GHIDUL VIZUAL DE LA MACMILLAN

Pagina 2

Pagina 3

Bruce Buckley, Edgard J. Hopkins, Richard Whitaker

Vremea

GHID VIZUAL DE LA MACMILLAN

SIGLA

Pagina 4

Pagina 5

Pagina 6

Pagina 7

Pagina

Pagina 9

Pagina10

Cuprins

12 Introducere

14 Motorul care pune în mișcare vremea

52 Vremea în formele ei de manifestare

112 Vremea dezlănțuită - condiții meteorologice extreme

Pagina11

156 Monitorizarea condițiilor meteorologice

196 Climatul global

238 Schimbările climaterice

280 Rezumat-sinteză

294 Glosar

296 Index

Pagina 12

Pagina 13

Introducere

"Vremea întotdeauna face câte ceva", spunea Mark Twain. Este, într-adevăr, un fenomen care atrage atenția, fascinația generală și interesul multora de a o studia și analiza. Frumusețea unui nor neobișnuit, simetria unui curcubeu, puterea uluitoare a unui tunet sau dezastrele cauzate de uragane - toate sunt manifestări ale imensei puteri care influențează viața oamenilor. Deloc surprinzător, oamenii primitivi își explicau schimbările meteorologice ca fiind consecințele acțiunii zeilor care răsplăteau sau pedepseau omenirea după bunul plac. Doar în ultimele două secole natura și cauzalitatea fenomenelor meteorologice au început să fie explicate și prognozate pe baza argumentelor logice și a experimentelor științifice. Pe măsură ce evolua acest proces, oamenii au realizat că, datorită faptului că vremea e un fenomen global, este necesară o colaborare internațională pentru a putea înțelege și prognoza vremea. Cooperarea fără precedent astăzi este un exemplu al unei sinergii globale, unite pentru o cauză comună.

Dar această carte începe cu mult înainte. Ea redă schimbările climaterice de lungă durată care au avut loc de-a lungul celor 4 600 000 000 de ani de când există Pământul. Explică schimbările atmosferice complexe care influențează vremea; analizează diversitatea climatelor din lume și modul în care oamenii, animalele și plantele s-au adaptat la acestea; analizează factorii care interacționează pentru crearea condițiilor meteorologice extreme, deosebit de violente; și trece în revistă ultimele studii cu privire la schimbările actuale de climă. Această odisee a vremii este unul dintre cele mai remarcabile capitole din istoria umanității - de care cititorii se vor bucura cu siguranță.

Pagina 14

Motorul care pune în mișcare vremea

Pagina15

Pagina16

Pagina anterioară Uraganul Fran apropiindu-se de coasta Floridei în 1996.

Pagina

Motorul care pune în mișcare vremea

Alimentată de căldura solară, vremea este un sistem de fenomene și forțe prezente în atmosferă, care reprezintă pătura de aer ce înconjoară planeta. Valuri mari de aer și vârtejuri de nori circulă după un tipar complex, mereu schimbător, dând astfel naștere vânturilor, furtunilor și altor fenomene meteorologice.

Ce este vremea? 18

Energia solară 20

Anotimpurile 22

Sistemul Pământului 24

Circuitul energetic 26

Atmosfera 28

Presiunea atmosferică 30

Vânturile geostrofice 32

Curenții de aer 34

Vânturile maritime 36

Sisteme frontale 38

Zone de joasă presiune și zone de înaltă presiune 40

Încălzire și răcire 42

Musonul 44

Vânturi locale 46

Vânturi extreme 48

Curenți oceanici 50

Pagina 18 Motorul care pune în mișcare vremea

Ce este vremea?

Planeta Pământ e înconjurată de un înveliș de aer numit atmosferă. Vremea este starea atmosferei la un anumit moment și într-un anumit loc. E probabil subiectul cel mai prezent în discuțiile oamenilor de pretutindeni, efectele sale manifestându-se în toate aspectele vieții, de la cele neînsemnate la cele tragice. Vremea ne marchează existența, impunându-ne modul de viață, tipul de case în care locuim, hainele pe care le purtăm sau felul de a ne petrece timpul liber. Vremea dintr-o regiune poate varia de la un loc la altul și de la zi la zi sau chiar de la oră la oră. Clima, pe de altă parte, este vremea tipică pentru o anumită zonă și se apreciază în funcție de aspectele medii și de cele extreme pe termen lung. Pentru a defini clima unei zone sunt necesari minim 30 de ani de înregistrări meteorologice. Pentru că înregistrările meteorologice există de numai câteva sute de ani, acestea pot fi completate cu date istorice și dovezi biologice, care pot furniza informații despre schimbările climaterice de pe Pământ.

DE CE STUDIEM VREMEA

Unul dintre motivele pentru care oamenii studiază vremea este pur și simplu faptul că omul este curios din fire și dorește să clasifice și să-și explice fenomenele atmosferice în termeni simpli. Dar cel mai important, oamenii doresc și au nevoie să poată anticipa vremea, astfel încât să se poată pregăti pentru condițiile meteorologice extreme sau să profite de condițiile meteo favorabile. Meteorologia - studiul științific al vremii - e o disciplină relativ nouă. Astăzi, datele noastre științifice despre vreme sunt confirmate de imagini din satelit, care arată Pământul din spațiu. Fotografia din dreapta este un montaj realizat pe baza imaginilor trimise de trei sateliți care orbitează în jurul Pământului. Se poate observa uraganul Linda în largul costelor Americii de Nord și norii grei care se rotesc în vârtejuri în jurul regiunilor polare. Luna este o adăugare artistică.

Iluzie optică

Curcubeele, admirate pentru frumusețea lor, sunt fenomene optice create de refractarea luminii soarelui de picăturile de ploaie. Ele sunt folosite și pentru a face previziuni meteo locale, pe termen scurt.

Forța naturii

Norii negri pot dezlănțui furtuni puternice, cu ploi torențiale, tunete și fulgere însoțite de vânturi distrugătoare. Când privești o furtună, vezi dezlănțuindu-se puterea sălbatică a naturii. Originile unei furtuni sunt complexe, dar în multe cazuri previzibile: o combinație de forțe atmosferice care împreună creează condițiile de manifestare a acestor fenomene deosebit de puternice.

Tornadele

Unul dintre aspectele cele mai violente ale vremii este tornada, un vârtej ca o pâlnie, format din aer, care se rotește și poate cauza moarte și distrugere. Tornadele sunt superlativele furtunilor, caracterizate prin vânturi puternice, capabile să distrugă orice întâlnesc în cale și care provoacă haos pe unde trec.

Pagina

Pagina 20 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Energia solară

Soarele, sursa primordială a tuturor celorlalte energii existente pe Pământ, este o sferă gigantică alcătuită din gaz, care înglobează 99,9% din masa sistemului solar. Soarele, o stea tipică de vârstă medie, strălucește din cauza reacțiilor termonucleare care au loc în miezul său. În cadrul acestor reacții, atomii de hidrogen fuzionează, dând naștere atomilor de heliu, care au o masă atomică mai grea. În cadrul acestui proces, ei degajează cantități imense de radiații electro-magnetice, care se deplasează încet către suprafață. Aproximativ 46% din radiațiile solare se manifestă sub forma luminii vizibile, în timp ce o cantitate egală sunt radiații infraroșii, pe care noi le percepem sub formă de căldură. Restul sunt radiații ultraviolete, formă care provoacă arsuri la oameni. Soarele emite și un flux continuu de particule de înaltă energie care fac parte din vântul solar.

ERUPȚII SOLARE

În imaginea surprinsă de Telescopul Extreme Ultraviolet Imaging, trei proeminențe curbate au erupt pe suprafața soarelui la 11 ianuarie 1988. De câteva ori mai mari decât suprafața Pământului, aceste proeminențe solare sunt de fapt lavă incandescentă (70 000°C), îndoită și răsucită de câmpul magnetic extrem de puternic al Soarelui. O altă formă de erupție solară este izbucnirea solară, eveniment scurt, dar de o mare intensitate, care poate elibera până la 2% din energia Soarelui.

În interiorul soarelui

Cercetătorii folosesc o tehnică numită helioseismologie pentru a studia interiorul acestuia. Pulsații subtile pe suprafața Soarelui rezonează adânc în interiorul Soarelui, precum undele sonore. Pulsațiile, măsurate de telescoapele satelitare, pot fi reprezentate grafic în imagini color care ajută cercetătorii să deducă structura și compoziția Soarelui. Astfel înțelegem mai bine mecanismele care operează în interiorul soarelui.

A Miezul soarelui

B Proeminență

C Zona convectivă

D Zona radiativă

E Pată solară

F Fotosfera

STRUCTURA SOARELUI

Soarele are o structură stratificată (stânga). Reacțiile termonucleare de fuziune din miezul dens produc temperaturi de 15 000 000°C. Energia din miezul soarelui este difuzată în afară sub forma fotonilor (benzi de energie electromagnetică) care trec prin zona radiativă. Apoi aceștia se răcesc și fac o mișcare de convecție în timpul căreia se evaporă, la trecerea prin zona convectivă. Când ajunge în fotosferă suprafața vizibilă a Soarelui gazul are aproximativ 6 000°C. Aici, zonele mai reci apar ca niște pete întunecate, iar jeturi de gaz cunoscute ca proeminențe erup de la suprafață. Cromosfera, un strat subțire, mai rece, înconjoară fotosfera. Atmosfera exterioară, extinsă și fierbinte a Soarelui, numită coroană, atinge temperaturi de 1 000 000°C.

VÂNTUL SOLAR

Un flux de protoni și electroni numit vânt solar se revarsă în spațiu din coroana soarelui la viteze de 400km/s.

Activitatea solară

Jumătatea din stânga Soarelui înfățișează o ejecție coronară de masă, o erupție de gaz, adesea, dar nu întotdeauna asociată cu izbucnirile și proeminențele solare. Ejecțiile coronare de masă determină rafale de vânt solar de mare intensitate.

Efectele asupra Pământului

Vântul solar (redat cu alb) face ca magnetosfera Pământului (liniile albastre) să capete formă de lacrimă. Rafalele de vânt pot crea perturbații sau anomalii geomagnetice, precum aurorele boreale și pot chiar să perturbe rețelele de comunicații și de alimentare cu energie electrică.

Pagina 21

Pagina 22 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Anotimpurile

Mișcarea Pământului în jurul Soarelui determină schimbări zilnice și sezoniere în ceea ce privește cantitatea de lumină solară, care au drept rezultat modificări ciclice ale valorilor temperaturilor. Pământul care se învârtește în jurul axei sale realizează o rotație completă la fiecare 24 de ore, astfel creându-se ziua și noaptea. În decursul unui an, Pământul realizează o mișcare completă pe orbită în jurul soarelui. Din cauză că axa de rotație a Pământului este înclinată la un unghi de 23,5 grade, diferitele regiuni ale lumii primesc cantități diferite de lumină solară, la diferite momente din an. Cea mai lungă zi din Emisfera nordică este ziua solstițiului de vară, în jur de 21 iunie; în schimb, această zi este cea mai scurtă zi a anului în emisfera sudică.

Echinocțiul din jurul datei de 21 martie

Soarele deasupra ecuatorului: primăvară în emisfera nordică, toamnă în emisfera sudică

Solistițiulul din jurul datei de 21 decembrie

Soarele deasupra Tropicului Capricornului: iarnă în emisfera nordică, vară în emisfera sudică

Solistițiul din jurul datei de 21 iunie

Soarele deasupra Tropicului Racului: Vară în emisfera nordică, iarnă în emisfera sudică

Echinocțiul din jurul datei de 21 septembrie

Soarele deasupra Ecuatorului: Toamnă în emisfera nordică, primăvară în emisfera sudică

DE CE EXISTĂ ANOTIMPURILE?

Pământul se află la o distanță de 149 de milioane de km de soare și se rotește în jurul acestuia pe o orbită eliptică care devine completă în aproximativ 365 de zile. Simultan, Pământul se rotește în jurul axei sale nord-sud, în direcția contrară acelor de ceasornic. Axa Pământului (linia imaginară care unește Polul Nord cu Polul Sud ) nu e perpendiculară pe planul orbitei Pământului în jurul Soarelui. Astfel, în funcție de diferitele perioade ale anului, unele latitudini sunt înclinate către Soare, iar altele în direcția opusă acestuia. În drumul Pământului pe orbită sa anuală în jurul Soarelui, razele solare ajung pe planetă în unghiuri diferite. Jumătate de an, razele soarelui cad mai ales pe emisfera sudică; cealaltă jumătate, pe emisfera nordică. Când axa Pământului este înclinată în direcția opusă soarelui în jurul solstițiului din decembrie, emisfera nordică primește mai puțină lumină solară, aici fiind iarnă, în timp ce în emisfera sudică este vară. La solstițiul de vară din luna iunie, situația este inversă. În zonele cu climă temperată, acest ciclu duce la existența celor patru anotimpuri primăvara, vara, toamna și iarna.

Schimbări de anotimp

Regiunile temperate trec prin schimbări semnificative de anotimp de-a lungul anului. Schimbările de temperatură afectează nu numai peisajul și felul în care arată acesta, dar și ciclurile agricole ale semănatului și culesului. Regiunile ecuatoriale primesc mai multă căldură tot timpul anului și nu trec prin schimbări prea mari de anotimp.

Pagina 23

Ziua și noaptea polară

Regiunile polare primesc aproape șase luni de lumină solară aproape continuă, urmate de șase luni de întuneric aproape continuu.

TRAIECTORIA LOCALĂ A SOARELUI LA POLUL NORD

Cineva aflat la Polul Nord poate observa cum soarele face un tur complet al cerului exact deasupra orizontului în ziua echinocțiului de primăvară în luna martie, iar apoi atinge traiectoria cea mai înaltă pe cer la solstițiul de vară din luna iunie. La echinocțiul de toamnă din septembrie, soarele se află din nou chiar deasupra orizontului. Apoi, acesta dispare și rămâne sub linia orizontului până la următorul echinocțiu de primăvară din luna martie.

Anotimpurile la latitudini medii

Traiectoria variabilă a soarelui pe cer este cauza schimbărilor accentuate de anotimpuri din regiunile aflate la latitudini medii.

A 21 iunie

B

21 iunie

C

21 martie

21 septembrie

21 decembrie

TRAIECTORIA SOARELUI LA LATITUDINI MEDII

Cineva aflat la latitudinea de 45°N observă existența unor schimbări accentuate de anotimpuri în funcție de traiectoria zilnică a soarelui. La echinocții, soarele ajunge la prânz la un unghi de 45 de grade deasupra orizontului, rămânând pe cer timp de aproximativ 12 ore. La solstițiul de vară, acesta se înalță mai sus pe cer și rămâne acolo timp de 15 ore. La solstițiul de iarnă, soarele este mai jos pe cer și rămâne acolo timp de mai puțin de 9 ore.

Constanță la tropice

În regiunile tropicale din jurul ecuatorului, lungimea zilelor este constantă de-a lungul întregului an, determinând un climat cald constant.

D 21 decembrie

E 21 martie 21 septembrie

F 21 iunie

TRAIECTORIA SOARELUI LA ECUATOR

De-a lungul ecuatorului nu există schimbări majore, durata zilelor fiind de 12 ore, tot timpul anului. La echinocțiile din martie și septembrie, soarele are o traiectorie direct perpendiculară pe linia orizontului. La solstițiului de vară din iunie, traiectoria soarelui este deplasată către nord, iar la solstițiul din decembrie către sud.

Pagina 24 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Sistemul Pământului

Planeta noastră poate fi considerată un sistem format din cinci componente diferite: atmosfera (aerul), hidrosfera (apa lichidă), criosfera (gheața), litosfera (solidă) și biosfera (viața). Aceste componente sunt interrelaționate prin schimburile permanente de fluxuri de energie și materie.

Fluxul energetic începe cu lumina solară care încălzește planeta și se încheie cu un flux energetic care părăsește Pământul și se îndreaptă către cosmos împiedicând supraîncălzirea Pământului. Energia solară pe care o primim determină mișcările atmosferei lichide și ale hidrosferei. O parte din energie e folosită pentru a propulsa circuitul apei în natură, în cadrul căruia apa își schimbă stările de agregare devenind solidă, lichidă sau gazoasă și circulând între diferitele componente ale sistemului Pământului. Alte substanțe chimice precum oxigenul și dioxidul de carbon parcurg și ele un circuit asemănător prin componentele sistemului.

Atmosfera

Un înveliș de gaz înconjoară Pământul, protejând viața existentă aici de condițiile aspre din spațiul cosmic. Norii din atmosferă, particulele suspendate și gazele se extind până la o distanță de cel puțin 100 km deasupra suprafeței Pământului.

Hidrosfera

Acea componentă a sistemului Pământului formată din apa lichidă este alcătuită din oceane și alte întinderi mari de ape. Hidrosfera acoperă aproximativ 71% din suprafață și conține cea mai mare parte din apa existentă pe planetă.

Criosfera

Componenta planetei formată din gheață se numește criosferă. Ea conține ghețarii și calotele glaciare polare. O mare parte din rezervele de apă dulce ale planetei se găsesc în criosferă.

Pagina 25 SISTEMUL PĂMÂNTULUI

SISTEMUL GLOBAL

Interconexiunile existente între componentele care alcătuiesc sistemul Pământului sunt evidente dacă privim fotografii ale Terrei. O vedere din avion a Muntelui Sfânta Elena din Washington (stânga) arată cum zăpada din atmosferă acoperă vulcanul care face parte din litosferă. Într-o imagine surprinsă din spațiu de Apollo 12 (dreapta) se observă oceanele albastre ale hidrosferei, calota glaciară arctică (parte a criosferei), norii albi (atmosfera), continentele (litosfera) și regiunile închise ale pădurilor tropicale din Africa Ecuatorialală (biosfera).

Litosfera

Litosfera este partea solidă a Pământului care include solul și formațiunile muntoase pe care trăim. Nutrienții din atmosferă se fixează în sol și sunt folosiți de plantele din biosferă.

Biosfera

Din ce știm până acum, Pământul este unic pentru că sistemul său întreține viața. Biosfera e alcătuită din animale, plante și alte organisme, precum și din materie organică în descompunere.

Interacțiunile din biosferă

Plantele verzi conțin clorofilă, cu ajutorul căreia energia solară e transformată în carbohidrați printr-un proces numit fotosinteză. Oxigenul eliberat în atmosferă este un produs derivat al acestui proces.

Pagina 26 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Circuitul energetic

Soarele este sursa de energie care determină mișcările existente în atmosferă și produce temperaturile care susțin viața. După ce radiațiile solare - adică energia pătrund în atmosfera Pământului, are loc o serie complexă de evenimente care, împreună, contribuie la crearea unui mediu cu o temperatură stabilă. Energia solară este absorbită și reflectată de suprafața Pământului și de gazele și norii din atmosferă. O parte din această energie se reîntoarce în cosmos. La suprafața Pământului, cea mai mare parte din energia solară este canalizată către evaporarea apei, care ulterior este eliberată în atmosferă, când vaporii de apă condensează formând picături lichide de apă sau se depozitează în cristale de gheață, formând nori. Acești nori reflectă și absorb o parte din energia solară care vine pe Pământ și absorb radiațiile emise de suprafața Pământului. Acest circuit constant de energie stă la originea vremii de pe Pământ.

CIRCUITUL ENERGIEI SOLARE

Această diagramă redă parcursul energiei solare la intrarea și ieșirea din atmosferă. Cea mai mare parte a energiei radiată înapoi în spațiu - aproximativ 64% este radiată de nori și de gazele din atmosferă. La energia reflectată de suprafața Pământului - aproximativ 4% - o contribuție importantă o are zăpada. Echilibrul dintre energia care intră și cea care iese are drept rezultat temperatura stabilă de pe Pământ. Atmosfera are rolul unui înveliș, încălzind Pământul și menținând un echilibru între cantitatea de energie solară absorbită și cantitatea de căldură reflectată înapoi în spațiu.

Energie solară reflectată de atmosferă 6%

Energie solară care intră 100%

Energie solară absorbită de nori 3%

Energie solară absorbită de uscat și oceane 51%

Energie solară reflectată de nori și de suprafața Pământului 24%

Energie solară absorbită de atmosferă 16%

Conducția și aerul în ascensiune elimină 7% din energia Pământului

Energie transportată la nori și în atmosferă de căldura latentă din vaporii de apă - 23%

Energie radiată în spațiu de nori și atmosferă 64%

Energie radiată direct în spațiu de pe Pământ 6%

Radiații absorbite de atmosferă 15%

Pagina 27 CIRCUITUL ENERGETIC

Termometru vizual

Această fotografie în infraroșu luată din satelit redă, cu alb cele mai fierbinți părți din Peninsula Arabică, iar zonele cele mai reci cu albastru. Senzorii infraroșii răspund la diferitele variații de căldură produse pe suprafața Pământului de căldura solară.

Reflectoarele Pământului

Zonele de nori și zăpadă redate de această vedere din satelit a Groenlandei sunt reflectoare eficiente care trimit energia solară înapoi în spațiu; zăpada proaspătă reflectă 90% din radiațiile solare care cad pe ea.

CUM PUTEM VEDEA LUMINA

Fotografiile în infraroșu constituie un instrument important folosit la monitorizarea cantității de căldură emise de suprafața Pământului. Energia sub formă de căldură este radiată în diferite cantități de sol, oceane și nori (vezi diagrama de pe pagina următoare). Însăși suprafața Pământului emite căldură în mod diferit: regiunile împădurite, de exemplu, au caracteristici de emitere a căldurii diferite de cele ale deșerturilor, de zonele acoperite de zăpadă, de pășuni sau de mediile urbane betonate. Oceanele și pădurile tropicale absorb 90% din toate radiațiile solare.

Scara termodinamică în infraroșu

O vedere în infraroșu a unui copil pe bicicletă arată scara termodinamică în infraroșu, de la alb (cel mai fierbinte), trecând prin galben și verde, până la albastru și mov (cel mai rece).

Vedere a Americii de Sud

Văzuți din spațiu, Munții Anzi acoperiți de zăpadă, contrastează puternic cu zonele joase de șes din Argentina, două regiuni care prezintă caracteristici extrem de diferite în privința emisiilor de căldură.

Pagina 28 MOTORUL CARE PUNE IN FUNCȚIUNE VREMEA

Atmosfera

Atmosfera care înconjoară Pământul conține gaze, nori și alte particule în suspensie numite aerosoli. Unele dintre componentele atmosferei, precum vaporii de apă și dioxidul de carbon, trec și prin plante, apele de suprafață și oceane. Principalul gaz din atmosferă este nitrogenul, urmat de oxigen și de alte gaze, toate împreună formând un "cocktail" care există numai pe Pământ. Deși atmosfera nu are o limită bine definită, peste 99,9 % din masa acesteia se întinde sub altitudinea de 100 de km. Atmosfera face Pământul propice pentru existența vieții, protejându-ne de radiațiile dăunătoare ale Soarelui și ajutând la menținerea unor temperaturi mai confortabile, decât dacă aceasta nu ar exista. În ciuda importanței sale pentru existența vieții pe Pământ, atmosfera planetei noastre este foarte subțire: dacă Pământul ar fi de mărimea unei cepe, atmosfera ar fi de grosimea unei foițe. Așa cum se poate vedea în diagrama din dreapta, acest scut fragil este compus din șase straturi, care merg de la suprafața Pământului până la cosmos.

Alte gaze 0,1%

Argon 0,9%

Oxigen 21%

Nitrogen 78%

AERUL PE CARE-L RESPIRĂM

Graficul alăturat arată procentajul de gaze din troposferă unde au loc 99% din fenomenele meteorologice și stratosferă. Alte gaze includ dioxidul de carbon și urme de neon, heliu, kripton, hidrogen și ozon. Cantitățile în care se găsesc aceste gaze variază la nivelele mai înalte ale atmosferei. Vaporii de apă alcătuiesc până la 4% din aerul umed, ceea ce reduce procentajul altor componente. În ultimii ani, nivelurile ridicate de dioxid de carbon și cele reduse de ozon au creat îngrijorare în legătură cu starea în care se află atmosfera.

Pagina 29 ATMOSFERA

Formarea norilor de furtună

Componenta orizontală, în formă de nicovală, a acestui nor de furtună, s-a format la baza stratosferei, strat în care temperatura crește odată cu altitudinea.

Minune pe cerul nopții

Aurorele boreale, precum cea din imagine, surprinsă în nordul Canadei, se formează la o altitudine de peste 100 km.

Secțiune transversală în atmosferă

Această fotografie luată dintr-o navetă spațială redă lumina solară ca o ceață albăstruie punctată de molecule de aer. Dedesubt se află întinderile de pământ din nordul Africii.

Invizibilul vizibil

Această imagine, luată de un satelit meteorologic și ale cărei detalii au fost mărite pe computer arată concentrațiile de vapori de apă din atmosfera Pământului. Zonele mai închise conțin mai puțini vapori de apă decât cele mai deschise la culoare și indică mișcări descendente în troposfera superioară.

STRATURILE ATMOSFEREI

Atmosfera Pământului este împărțită pe verticală în mai multe straturi atmosferice, care au temperaturi diferite. În stratul cel mai de jos, care are 10 km pe verticală, temperatura aerului descrește odată cu altitudinea: cu cât altitudinea e mai mare, cu atât temperatura scade. Odată cu scăderea temperaturii, adesea se intensifică mișcări pe verticală ale aerului, astfel încât cea mai mare parte a fenomenelor meteorologice au loc în acest strat numit troposferă. Deasupra troposferei, se afla stratosfera, unde temperatura crește. În partea superioară a stratosferei, la o altitudine de aproximativ 50 km este destul de cald, pentru că radiațiile ultraviolete ale soarelui sunt absorbite de oxigen și ozon. Mergând în sus de la limita superioară a stratosferei, temperaturile scad în mezosferă, la altitudinea de 80 km. Deasupra acestui strat, temperaturile cresc considerabil.

Satelit

Exosferă

Mai sus de 500 km.

Auroră boreală

Ionosferă

80-500 km

Navetă spațială

Dâre lăsate de meteoriți

Mezosferă

50-80 km

Stratosferă

10-50 km

Balon la mare altitudine

Troposferă

0-10km

Avion cu reacție

Muntele Everest

Pagina 30 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Presiunea atmosferică

Presiunea atmosferică existentă în orice loc de pe Pământ este cauzată de greutatea coloanei de aer care apasă asupra acelui loc, fiind măsurată cu ajutorul unui instrument numit barometru. Meteorologii realizează măsurători simultane ale presiunii în toată lumea, rezultând linii de presiune constantă numite izobari care prezintă anumite modele, considerate "amprenta" vremii. Apar astfel zone de presiune înaltă și presiune joasă, care tind să circule în jurul Pământului în centuri bine definite. Aceste sisteme de presiune sunt strâns legate de vremea pe care o simțim la suprafața Pământului. Presiunea înaltă determină de obicei vreme frumoasă, iar presiunea joasă e asociată cu condiții meteo turbulente, adesea cu precipitații. Atmosfera încearcă permanent să restabilească echilibrul, aerul din zonele cu presiune înaltă deplasându-se către zonele cu presiune joasă. Această deplasare a aerului din zonele cu presiune înaltă în cele cu presiune joasă mișcarea fiind întotdeauna în acest sens este vântul. Pentru că presiunea atmosferică e strâns legată de vremea probabilă, meteorologii o înregistrează și o iau în considerare, ea fiind un element fundamental pentru realizarea previziunilor meteo.

Unde plutesc fronturile de înaltă și joasă presiune

Zonele de înaltă și joasă presiune care înconjoară Pământul formează de obicei centuri de presiune bine definite. În regiunile ecuatoriale, predomină presiunea joasă, dar la latitudinile medii, se întind zone vaste de presiune înaltă în ambele emisfere. Centuri de sisteme de joasă presiune mai sunt localizate și în regiunile polare.

Presiunea joasă, ploi probabile

Acești nori mari sunt formațiuni verticale, care pot produce ploi scurte și tunete. Norii de acest tip se formează în special în regiunile cu presiune atmosferică joasă, care apare când aerul cald se ridică. Presiunea înaltă apare atunci când aerul se răcește și coboară.

A Vânturi alizee

B Vânturi alizee

C Ecuator

CUM FUNCȚIONEAZĂ UN SISTEM DE PRESIUNE

Diagrama de mai jos redă structura și acțiunea celulelor de înaltă și joasă presiune din emisfera nordică. Aerul de la suprafață se deplasează în spirală către centrul zonei de presiune joasă în direcția inversă acelor de ceasornic (dreapta), după care se ridică și apoi se dispersează în nivele superioare ale atmosferei, în direcția acelor de ceasornic. Sistemul de înaltă presiune funcționează în mod invers celui descris mai sus. Aerul care se ridică și care este specific sistemelor de joasă presiune ajută la formarea norilor și adesea a precipitațiilor. În emisfera sudică, direcțiile de rotație sunt inversate, dar elementele de joasă presiune au drept caracteristică tot aerul care se ridică. Presiunea atmosferică se măsoară în hectopascali (denumiți în trecut milibari).

A Convergență în straturile înalte

B Descendență

C Anticiclon de suprafață

D Ciclon de suprafață

E Ridicare

F Divergență în straturile înalte

Pagina 31

Nori deasupra insulelor Bahamas

Văzut de sus, acest tipar de nori este rezultatul aerului rece urmând unui sistem de joasă presiune care se deplasează peste zone oceanice mai calde. Formațiunea noroasă pestriță e alcătuită în principal din nori de tip cumulus. Pe lângă temperatura aerului și umiditate, rubricile meteo anunță întotdeauna și presiunea atmosferică. Deși suntem conștienți de schimbările care au loc la nivelul temperaturilor și al umidității, nu sesizăm întotdeauna schimbările de presiune atmosferică. Totuși, schimbările majore ale condițiilor meteo sunt rezultatul unor schimbări minore ale presiunii atmosferice.

Pagina 32 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Vânturile geostrofice

Încălzirea solară inegală a Pământului determină curenți de aer cu tipare diverse, de aici rezultând și vremea diferită în funcție de latitudine. Căldura intensă ajunge la tropice pe tot parcursul anului, producând curenți de convecție puternici. Aerul cald se ridică creând o centură de joasă presiune în jurul ecuatorului. Aerul care se ridică ajunge în troposferă, de unde nu mai are unde să se ridice, răcindu-se treptat și coborând înapoi către suprafața Pământului, la aproximativ 30 de grade latitudine nordică și sudică. O parte din aerul de la aceste latitudini, forțat să se deplaseze de aerul care coboară, se întoarce în zonele de joasă presiune de la ecuator: acești curenți de aer sunt vânturile alizee. Zonelele de la ecuator unde vânturile se sting este cunoscută sub numele de calm ecuatorial. Circulația aerului, care se ridică de la tropice, coboară la 30 grade latitudine și se deplasează înapoi la ecuator este cunoscută drept Celulele lui Hadley. Alte circulații de aer continuă să se deplaseze către poli; cele care au loc între 30 și 60 de grade latitudine se numesc Celulele lui Ferrel.

Presiune înaltă, ceruri albastre

Vremea frumoasă, liniștită asociată cu insulele tropicale este adesea rezultatul influenței unei celule de înaltă presiune, determinată de aerul care coboară și de încetarea formării de nori.

Celula polară

Aerul rece de la poli coboară și se deplasează către ecuator, înainte de a se ridica la întâlnirea cu Celula lui Ferrel.

Vântul jetstream

Vânturi vestice, puternice, de mare altitudine.

Celula lui Hadley

Aerul cald se ridică de la ecuator și se deplasează către poli după care, la latitudini de 30 de grade nord și sud începe să coboare. Aceste celule se numesc astfel în onoarea lui George Hadley, cercetător englez, primul care le-a descris în 1753.

Calmurile ecuatoriale

Zonă fără vânt de la ecuator.

Celula lui Farrel

O parte din aerul din celulele lui Hadley continuă să se deplaseze către poli, după care, la 60 de grade latitudine nordică și sudică, se ridică. Aceste celule sunt denumite după William Farrel, care le-a identificat pentru prima dată în 1856.

Vânturile de vest

Vânturi calde, umede care bat din vest.

Pagina 33 VÂNTURI GEOSTROFICE

Direcția de rotație a Pământului

Vânturile polare de vest

Aceste vânturi reci de vest bat de la poli și până la latitudinea de 60 de grade.

Alizee de nord-est

Aceste vânturi bat către ecuator.

CÂND VÂNTURILE FAC RAVAGII

La tropice, celule de joasă presiune care acumulează o intensitate suficientă se transformă în uragane, dezlănțuind rafale de vânt și ploaie distrugătoare, ce pot devasta regiuni întregi. Originea și deplasarea curenților globali de aer sunt rezultatul interacțiunii dintre soare și atmosfera Pământului.

EFECTUL CORIOLIS

Cel mai bine putem înțelege efectul Coriolis dacă ne imaginăm că cineva care stă în centrul unui carusel în mișcare (punctul A în diagrama de mai jos) aruncă o minge către cineva care stă într-un punct aflat pe margine (punctul B). Până când mingea ajunge în punctul B, persoana de pe margine se va fi mutat la punctul C. Acestei persoane i se va părea că mingea s-a deplasat într-o linie curbă în direcția opusă lor. La fel, nouă, aflați pe planeta noastră care se mișcă, obiectele care se mișcă libere par a urma o traiectorie curbă. Rezultatul, așa cum este redat mai jos în dreapta, este că lucrurile, inclusiv fenomenele precum sistemele meteorologice, se mișcă către dreapta în emisfera nordică și către stânga în emisfera sudică.

PLANETA CARE SE MIȘCĂ

VÂNTURILE CARE SE ROTESC

Polul Nord

60° N

30° N

Ecuator

30° S

60° S

Polul Sud

Pagina 34 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Curenții Jet-stream

Tiparele vânturilor din straturile înalte ale atmosferei includ celule de vânt mari, verticale, care se rotesc ajutând la redistribuirea căldurii de la ecuator către altitudini mai mari. Aceste celule sunt, în general, stabile. Dar câteodată ele se destramă și se reformează. Când acest lucru se întâmplă, efectele asupra condițiilor meteorologice sezoniere din lume sunt majore. Aceste circulații verticale de aer pot determina secete și inundații periodice. Curenți rapizi de aer, numiți jet-stream, se deplasează și ei în atmosferă la altitudini mari, câteodată cu viteze de 400km/oră. Prezența acestor jet-stream a fost prezisă în mod teoretic la începutul secolului al XX-lea, dar existența lor reală nu a fost dovedită până la războiul aerian purtat deasupra Pacificului, în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Monitorizarea curenților jet-stream este un element tot mai important în cadrul previziunilor meteorologice.

NEVĂZUTE, DAR CARE ÎȘI FAC SIMȚITĂ PREZENȚA

Crenții jetstream sunt în principal vânturi de vest și sunt cauzate de diferențe mari de presiune și temperatură în straturile superioare ale atmosferei. Iarna, când contrastele termice sunt mai mari, curenții jet-stream sunt mai pronunțați și se deplasează către ecuator. Vara, aceștia slăbesc în intensitate și se deplasează către poli. Deși curenții jet-stream sunt foarte puternice, ele au o bandă de suflu de o adâncime foarte îngustă; pot sufla pe lungimi de mii de km, o lățime de sute de kilometri, și o adâncime de doar un kilometru. Liniile lungi de nori indică adesea prezența vânturilor jetstream. Norul se formează când aerul urcă și începe să se rotească în jurul curentului jet-stream. Cunoașterea poziției și a forței acestor vânturi este esențială în aviație; piloții pot reduce timpul de zbor dacă se "agață" de un vânt jet-stream.

Curentul Jet-stream de sus

În 1991, naveta spațială Atlantis a captat această imagine a norilor alungiți de jet-stream care se întind pe cer deasupra Mării Roșii. Nilul se află în stânga jos.

Pagina

Provinciile Maritime, Canada

Vizibil din cauza norilor de mare înălțime, acest curent jet-stream din emisfera nordică se deplasează către Insula Cape Breton, Canada. În fiecare emisferă, curentul jet-stream urcă prin troposferă. Deși pozițiile lor se schimbă constant, curenții jet-stream se întâlnesc de obicei la punctul de joncțiune dintre celulele Hadley și celulele Ferrel (curentul jet-stream subtropical) și dintre celulele Farrel și cele polare (curentul jet stream polar frontal). Primul are o intensitate mai mare și suflă la o altitudine mai mare, aproximativ 12 km deasupra Pământului. Cel de-al doilea suflă la aproximativ 5-8 km deasupra Pământului. Cunoașterea locației și a forței acestor vânturi are o mare importanță pentru piloți, pentru că avioanele care zboară însoțite de un curent jet-stream pot economisi timp și combustibil.

Pagina MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Vânturile din larg

Tiparele vânturilor globale care se deplasează în jurul planetei au jucat un rol important în expedițiile oceanice și comerțul maritim de-a lungul secolelor. Căpitanii vaselor comerciale navigau de obicei cu ușurință în centura de vânturi alizee, știind că aceste vânturi îi vor ajuta. Calmurile ecuatoriale, pe de altă parte, erau temute pentru că puteau cauza acalmie îndelungată, marinarii - care de obicei proveneau din țări cu climat rece - trebuind să suporte condiții climaterice tropicale, cu o umiditate ridicată. Pe vremea când nu existau previziuni meteorologice, multe vase se pierdeau pe mare, după ce întâlneau furtuni neprevăzute. "Furtunoasele latitudini de 40⁰" erau în special temute din cauza frecventelor și violentelor vânturi vestice care le măturau. Apele de lângă cei doi poli aveau și ele o reputație proastă din cauza vremii extreme. Sistemul global de circulație este vital pentru buna funcționare a motorului care pune în mișcare vremea. De la calmul ecuatorial sufocant, masa caldă de aer ecuatorial se poate deplasa la poli, către marginea spațiului și peste norii de furtună. Câteodată poate genera o briză ușoară; altădată poate cauza un uragan. Pentru navigatori, puterea vântului nu trebuie niciodată subestimată.

FURTUNOASELE LATITUDINI SUDICE

În regiunile aflate între 40⁰ și 60⁰ latitudine sudică, vânturile vestice sunt frecvente, adesea atingând forța unei furtuni. La latitudinea de 60⁰ nu există nici o masă mare de uscat care să stea în calea vântului ce suflă în jurul planetei, rezultatul fiind mari valuri oceanice, care se deplasează constant de la vest la est. Distanțele dintre crestele valurilor pot fi de 1,2 km, iar înălțimea unui val poate fi de până la 21 de metri. Dacă aceste valuri nu se sparg, vasele pot naviga deasupra lor în siguranță.

Într-un val uriaș care se sparge

Spărgătorul de gheață Kapitan Khlebnikov înaintează pe marea dezlănțuită în largul coastelor Insulei Georgia de Sud din Atlanticul de Sud. Valurile uriașe și marea agitată sunt obișnuite la aceste latitudini, mai ales în timpul iernii.

Vasul Nantucket străbătând o furtună pe mare

Acest tablou de Edwin Walter Dickinson înfățișează vasul cu aburi Nantucket înfruntând o furtună cu valuri gigantice. Chiar și navele dotate cu motoare moderne extrem de puternice pot întâlni condiții meteorologice în care soarta lor atârnă de un fir de păr.

Tiparul vânturilor de pe Pământ

Vânturile ecuatoriale ușoare sunt mărginite la nord și la sud de alizee. Această zonă de vânturi ecuatoriale slabe se deplasează către nord și către sud odată cu anotimpurile, provocând începutul musonilor.

A Joasă presiune

B Centură subtropicală de înaltă presiune

C Vânturi de vest Presiune joasă

D Calmuri ecuatoriale Alizeele de sud-est

E Joasă presiune

F Joasă presiune

G Joasă presiune

H Vânturi de vest

I Alizee de nord-est

J Circulația musonului

K Centură subtropicală de înaltă presiune

L Joasă presiune

Pagina MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

CALMUL ECUATORIAL

De două lucruri se temeau marinarii în trecut: valuri gigantice și situația opusă să rămână imobilizați într-o regiune cu condiții extrem de calme, vasul lor nemaiputând naviga în nici o direcție. Aceste condiții se întâlneau adesea în jurul tropicelor, în centura de vânturi slabe care poartă denumirea de calm ecuatorial. În celebrul poem epic "Balada bătrânului marinar", Samuel Coleridge descrie acalmia:

Zi după zi

Zi după zi

Stăteam înțepeniți, fără o adiere, fără o mișcare

Vasul inert ca și pictat

Pe un ocean pictat și el.

Perioadele lungi petrecute în calmul ecuatorial aveau consecințe dramatice - penurii de hrană și apă și, mai important, scăderea moralului echipajului.

Nici o pală de vânt

Această barcă aflată în acalmie plutește apatic, pe o vreme calmă fără vânt, situație adesea întâlnită la tropice, unde vasele întâlnesc centura de joasă presiune.

Pagina 38 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Sisteme frontale

Monitorizarea vremii și previziunile meteorologice la latitudinile medii sunt de obicei legate de sistemele frontale. Există trei tipuri principale de fronturi atmosferice fronturi calde, reci și ocluse. Un front atmosferic cald redă limitele unei mase de aer cald care se apropie și este reprezentat pe hărțile meteorologice ca o linie alcătuită din semicercuri. Tot astfel, un front atmosferic rece redă limitele unei mase de aer rece care se apropie și este redat ca o linie plină de cârlige triunghiulare. Un front oclus este o linie frontală care a fost ridicată de la suprafață. Ea este redată ca o contopire între un front de aer cald și unul de aer rece. Cu cât sunt mai puternice fronturile, cu atât este mai aspră vremea, caracterizată de schimbări mai mari de temperatură, atât în frontul cu aer cald, cât și în cel de aer rece. Fronturile atmosferice sunt foarte rare la tropice, unde diferențele de temperatură sunt minore.

A FRONT ATMOSFERIC RECE

B Aer cald

C Nor Cumulonimbus

D Nor Altostratus

E Nor Cirrus

F Aer rece

G Nor Nimbostratus

H FRONT ATMOSFERIC CALD

I Aerul cald înaintează

J Nor Nimbostratus

K Nor Cumulonimbus

L Nor Cirrus

M Nor Altostratus

FRONTURI ATMOSFERICE CALDE ȘI RECI

Într-un front rece (sus, stânga, în depărtare), aerul rece dens avansează într-o masă de aer cald, determinând ridicarea bruscă a aerului de la sol chiar în fața aerului rece. Această ridicare poate determina averse de ploaie și furtuni cu tunete. Aversele scad pe măsură ce stratul de aer rece crește în spatele frontului. Într-un front de aer cald (sus stânga), aerul cald urcă peste o masă preexistentă de aer mai rece. Aceasta determină îngroșarea și coborârea treptată a norului, pe măsură ce se apropie suprafața frontului de aer cald.

Cititul în nori

Turnulețele formate în acești nori cumuliformi indică faptul că atmosfera devine instabilă; aceasta determină și alte dezvoltări pe verticală ale norilor.

Se apropie o vijelie

O coborâre bruscă a norului și apariția aspectului de nor neted, care se rotește, indică faptul că se va produce o schimbare rapidă, posibil violentă a vântului. O creștere bruscă a presiunii atmosferice și o scădere a temperaturii însoțesc de obicei trecerea vijeliilor precum cea de față. Sunt posibile și furtuni cu tunete provocate de aceste schimbări, cu vânturi puternice și în rafale.

Pagina 39 SISTEMELE FRONTALE

A FRONT OCLUS

B Aer rece

C Front rece

D Aer cald

E Aer rece

F Front cald

G Aer rece

H Aer cald

I Aer rece

J Front oclus

FRONTURI OCLUSE

O ocluziune frontală este un fenomen care poate dura până la 48 de ore. Prima fază a procesului de ocluziune începe cu un front atmosferic cald, aflat în fața unui front rece care se apropie. Inițial, există trei mase diferite de aer cu aer rece în fața masei de aer cald care sosește odată cu un front atmosferic cald. După frontul atmosferic rece urmează aerul rece. Mișcarea înceată a frontului cald permite frontului rece să o ajungă din urmă. În decurs de o zi sau două, frontul rece ajunge din urmă frontul cald. Acesta forțează aerul cald să se deplaseze din zona respectivă, astfel încât efectele pe care le are la suprafață frontul cald dispar. Poate exista și ploaie din frontul care acum se numste "oclus", dar nu este o ploaie puternică. Această desfășurare a evenimentelor are loc mai mult în emisfera nordică decât în cea sudică, pentru că fronturile atmosferice calde bine dezvoltate sunt mai rar întâlnite în sud.

Schimbare rapidă

Această imagine luată dintr-o navetă spațială a unei linii de vijelie sau de furtună, deasupra Oceanului Atlantic, în largul coastelor de sud-est ale Insulelor Bermude, arată cât de repede se poate schimba vremea de la frumoasă la furtunoasă.

Pagina 40 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Presiune înaltă și presiune joasă

Centurile de înaltă presiune care înconjoară globul la latitudini medii joacă un rol important în formarea condițiilor meteorologice. Când la suprafață există presiune înaltă, vremea este de obicei calmă, vânturile suflând slab și variabil. Dacă există multă umezeală la altitudini mici, se pot forma ceață și nori de joasă altitudine, deși zonele înalte pot determina și ele vreme frumoasă și senină, cu mult soare, când aerul devine mai uscat. Centurile de presiune înaltă sunt periodic întrerupte de invazii bruște de aer rece, polar, care determină vreme rece, ploioasă și vântoasă. Alteori, mai ales în timpul lunilor calde, invazii de aer tropical pot determina izbucniri violente ale vremii cu tunete. Trecerea de la vremea frumoasă la cea furtunoasă poate fi uneori foarte rapidă, unele zone fiind mai predispuse la vremea schimbătoare. Zonele din apropierea lanțurilor muntoase trec adesea prin condiții meteo variabile într-o perioadă relativ scurtă de timp. Munții fac ca aerul să se ridice, intensificând formarea norilor și a precipitațiilor. Cea mai mare parte a precipitațiilor vor cădea pe partea spre care bate vântul.

Pagina 41 PRESIUNE ÎNALTA ȘI PRESIUNE JOASĂ

SISTEME DE JOASĂ PRESIUNE

Sistemele de joasă presiune se formează când două mase de aer cu temperaturi diferite interacționează. În diagrama din dreapta, o masă de aer rece întâlnește o masă de aer cald (1). Treptat, aerul cald se ridică deasupra aerului rece, creând o zonă de joasă presiune în care se deplasează frontul rece. Aerul cald care se ridică creează nori și ploaie, iar frontul începe să se rotească. (2). După un timp, frontul de aer rece care are o viteză mare de deplasare ajunge din urmă frontul atmosferic cald. Pe măsură ce presiunea scade pentru că aerul se ridică, precipitațiile cresc (3). Când frontul rece ajunge din urmă frontul cald, se formează un front oclus. De aici rezultă vremea vântoasă și variabilă (4). Când frontul ocus e pe deplin format, acesta întrerupe alimentarea cu aer cald și locul lui e luat de vânt și ploaie. Dacă cele două mase de aer se reorganizează, ciclul reîncepe (5). Acest proces se numește ciclogeneză.

Zonele de înaltă și joasă presiune se formează și se destramă ca răspuns la un șir complex de evenimente, printre care se numără și încălzirea atmosferei de către soare, rotația Pământului și interacțiunea dintre oceane și masele de uscat. Datorită rolului important pe care îl joacă în formarea vremii, identificarea și monitorizarea sistemelor de presiune este viatală pentru realizarea previziunilor meteo corecte.

Ciclul de presiune

Zonele de joasă presiune sunt zone în care aerul se ridică și sunt asociate cu vremea înnorată sau ploioasă. Zonele de înaltă presiune sunt zone în care aerul dens coboară și sunt asociate cu vremea frumoasă. Deși conceptul de zone de presiune înaltă și joasă e cunoscut din secolul al XVII-lea, înțelegerea aprofundată a complexității acestui sistem global este de dată relativ recentă.

Captarea momentului

O imagine dramatică luată din satelit arată nori dintr-un front de presiune intrând în spirala ce formează centrul unui sistem de joasă presiune deasupra Atlanticului de Nord; Europa are un cer relativ senin datorită unui sistem de înaltă presiune.

Vârtej de nori

Observați frumoasele spirale formate de norii care se rotesc și care fac parte dintr-un sistem puternic de joasă presiune deasupra Pacificului de nord, în această fotografie luată de o navetă spațială.

A Aer rece

B Aer cald

Pagina 42 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Încălzire și răcire

Ciclul de încălzire și răcire diurnă a suprafeței pământului are un efect puternic asupra vremii. Pe măsură ce suprafața Pământului se încălzește, se formează coloane termice, aerul aflat chiar deasupra Pământului devenind mai turbulent. Acest fapt aduce vânturi mai puternice din straturile inferioare ale atmosferei la suprafața Pământului, vânturile transformându-se câteodată în rafale.

Brizele marine sunt caracteristice zonelor de coastă. Noaptea, suprafața Pământului pierde rapid căldură, mai ales dacă cerul e senin. Pot avea loc inversiuni de temperatură, vânturile aflate sub nivelul de inversiune suflând de la slab la moderat. Imediat după răsăritul soarelui, încălzirea suprafeței Pământului reia acest ciclu, generând coloane termice. Inversiunile se disipează, iar vânturile din straturile superioare coboară la suprafață.

DANSUL DIURN ȘI NOCTURN AL VÂNTURILOR

În zonele deluroase, vânturile ascendente (anabatice) și descendente (katabatice) sunt frecvente. Soarele care se ridică pe cer încălzește dealurile mai rapid decât încălzește văile. Acesta determină formarea de coloane termice pe coamele dealurilor. Aerul din văi se deplasează în sus pe pantă și înlocuiește aerul care se ridică din coloanele termice. Noaptea, acest aer rece coboară pe pantele dealurilor, în văi.

Zbor singuratic

Un albatros plutește deasupra unei plaje din insulele Midway, din Oceanul Pacific. Coloanele termice de aer ajută păsările marine în rutele lor migratorii ce străbat distanțe foarte mari.

Prinderea vântului

Pentru bărcile care intră în competiții oceanice ce fac înconjurul lumii, vânturile geostrofice sunt extrem de importante. Unele echipe angajează meteorologi care să-i ajute să-și planifice rutele.

Răcire nocturnă

În această fotografie surprinsă de un satelit aflat pe orbita Pământului, norii de noapte de deasupra sud-estului Alaskăi, SUA, se aliniază cu curenții reci, descendenți (katabatici), care coboară de pe versanții munților aflați într-o rapidă răcire.

Pagina

BRIZELE MARINE ȘI BRIZELE DE USCAT

În zonele de coastă are loc o inversare a vânturilor în timpul zilei și o reinversare în timpul nopții. Brizele marine se formează când uscatul se încălzește mai repede decât oceanul, determinând scăderea presiunii pe uscat și forțând aerul să se ridice. Aerul mai rece de pe mare se deplasează repede, pentru a înlocui aerul cald care se ridică, astfel creându-se o briză marină. Brizele marine au cea mai mare intensitate după-amiaza. Noaptea, uscatul se răcește mai repede decât marea, astfel că aerul de la suprafață mai rece decât aerul din ocean se deplasează de pe uscat pe mare.

Duși de briză

Windsurferii profită de brizele agitate ale marii din largul coastelor insulei Noumeea din Noua Caladonie. În spatele lor se ridică Centrul cultural Tjibaou, realizat de Renzo Piano și denumit în onoarea fostului lider al tribului Kanak.

A DUPĂ-AMIAZĂ

B Briză marină

C Nori subțiri în largul țărmului

D Aer cald deasupra uscatului

E Aer rece deasupra uscatului

F NOAPTEA

G Aerul aflat deasupra uscatului se răcește rapid

H Briza ușoară de uscat

I Nori

J Aerul aflat deasupra mării se răcește încet

Pagina 44 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Musonul

Musonii, nume derivat din cuvântul arab mausim, însemnând "anotimp sau sezon", sunt schimbări sezoniere ale vântului în unele regiuni tropicale, care adesea provoacă precipitații. Inițial, termenul a fost folosit de marinarii care traversau Marea Arabiei pentru a descrie inversarea vântului care dura 6 luni, de la nord-est la sud-vest, iar acum termenul face referire la cele două anotimpuri de la tropice. Deși musonii afectează Asia, Africa și Australia, musonii sunt au cea mai mare forță și aduc cele mai multe vânturi și precipitații în Asia de sud și sud-est. În India, peste 75 % din cantitatea anuală de precipitații se produce în timpul musonului de sud-vest. Să luăm drept exemplu orașul Cherrapunji, aflat în nord-estul Indiei. Cantitatea medie de precipitații din luna decembrie este de 13 mm, comparată cu media de 2695 mm de precipitații care cad în iunie, când este perioada maximă de manifestare a musonului. Cantitatea anuală totală de precipitații care rezultă este printre cele mai mari din lume, în unele locuri depășind 12 700 mm. Jumătate din populația lumii se bazează pe ploile aduse de musoni pentru apa vitală. India, Bangladeșul și Pakistanul sunt numite împreună subcontinentul musonic.

A MUSONUL DE IARNĂ

B MUSONUL DE VARĂ

CUM SE FORMEAZĂ MUSONUL

Musonii din Asia de sud și sud-est sunt determinați de schimbări sezoniere în tiparele globale ale vremii. În timpul iernii din emisfera nordică, sistemul de înaltă presiune siberian se intensifică, devenind cel mai puternic din lume. Acesta produce vânturi nord-estice de mare intensitate, care bat către ecuator. Aceste vânturi rămân uscate până când ridică umezeală de deasupra Mării Chiniei de Sud, astfel transformându-se în musonul de nord-est, care se abate asupra Asiei de sud-est. Musonul de sud-vest din lunile de vară se formează când un sistem de joasă presiune extrem de cald se formează deasupra Asiei centrale. Acesta atrage vânturile alizee de sud-est, care devin de sud-vest după ce trec ecuatorul. Aceste vânturi pot provoca precipitații foarte mari în Asia de sud. Zona convergentă dintre vânturile alizee și muson este denumită Zona Intertropicală de Convergență. Ploaia produsă de musoni este vitală pentru supraviețuirea a milioane de oameni. Odată cu sosirea ploilor musonice, câmpurile aride devin fertile. Deși vânturile musonice suflă cu regularitate în fiecare an, se întâmplă ca în unii ani ploile să întârzie, sau să fie mai puțin abundente sau mai sporadice. Atunci recoltele nu se mai fac și milioane de oameni pot suferi de malnutriție.

Întâmplare sezonieră

Ricșele cu două și trei roți din Bangladeș se chinuie să meargă pe drumurile inundate în timpul musonilor. Evacuarea populației, întreruperea comerțului și închiderea școliilor sunt un lucru obișnuit când musonii sunt în plină desfășurare. În ciuda problemelor pe termen scurt, musonul e un fenomen vital, alimentând populația cu apă în așteptarea sezonului secetos. Din sud-vestul Peninsulei Arabice până în India și sud-estul Chinei, culturile depind de precipitațiile aduse de musoni.

Pagina 45

Previziune meteo: ploaie

Tehnica modernă permite previziuni meteorologice mai exacte decât în trecut, precum aceste căderi masive de precipitații la Simla, în India. Pe subcontinentul indian, ploile musonice cad din iunie până în octombrie, când vânturile își schimbă din nou direcția către nord-est, umiditatea scade, iar ploile încetează.

Celebrarea musonului

Săteni mergând prin apă în satul Pandwa, districtul Dang, la sud de Ahmadabad, în India. Musonul joacă un rol important în viața triburilor care trăiesc în statul Gujarats Dang din vestul Indiei, unde oamenii depind de roadele pădurii. Acoperământul din nuiele - tradițional și decorativ - protejează de forțele naturii.

TUNETE DE SUS

Furtunile puternice cu tunete și fulgere sunt des întâlnite în subcontinetul indian în anotimpul musonic. Mai sus, mai multe furtuni complet formate pot fi observate în centrul imaginii, cu câteva celule mai puțin intense în partea de sus a imaginii. Înainte să se inventeze sateliții și radarul, oamenii se orientau după semnele naturii pentru a prezice începutul anotimpului musonic. Meteorologii de astăzi au echipamente sofisticate, cu ajutorul cărora fac previziuni în privința începerii musonului, cu o acuratețe de doar câteva zile.

Pagina 46 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Vânturile locale

Combinația dintre contrastele locale de temperatură și forma și mărimea barierelor de relief, precum lanțurile muntoase, versanții abrupți și văile, produc o întreagă gamă de vânturi locale, care câteodată au efecte devastatoare. Din cauza acestor efecte, care adesea se repetă de mai multe ori într-un an, aceste vânturi au fost denumite diferit. În Franța și pe Coasta de Azur, suflă mistralul, care poate atinge viteze de peste 80 de noduri. În SUA și Canada suflă vântul chinook vânt cald, care suflă în rafale pe pantele estice ale Munților Stâncoși. În California suflă vântul Santa Ana, fierbinte și încărcat de praf, care aduce clima deșertică pe coasta californiană, provocând numeroase incendii.

A VÂNTURI LOCALE CUNOSCUTE

B Burga

C Chinook

D Santa Ana

E Norte

F Papagayo

G Virazon

H Vijeliile Williwaw

I Brisa

J Brisa

K Zonda

L Pampero

M Foehn

N Mistralul Bise Sirocco Simunul

O Harmattan

P Berg

Q Bora Etesians

R Seistan

S Shamai

T Furtunile de nisip Haboor

U Vântul Buster de Sud Brickfielder

V Doctorul Fremantle

X Vântul Canterbury de nord-vest

Pagina 47 VÂNTURI LOCALE

Zori de zi în deșertul Mojave

Șirurile abrupte ale munților Sierra Nevada din California, Statele Unite, generează un puternic curent de aer, ca o undă, ori de câte ori vânturile de altitudine medie sunt puternice și bătaia lor cade la un anumit unghi pe pantele munților. Aceste pale de vânt din zonele muntoase pot genera turbulențe pentru avioane.

Alimentat de mistral

Un pompier încearcă să stingă incendiul provocat de mistralul care suflă cu putere în Saint Chamas, Franța. Acest tip de incendii pot cauza pierderi materiale și umane.

Deșertul Death Valley

Vântul mătură nisipul de pe dunele din Parcul Național Death Valley (Valea Morții) din California, SUA Perioadele lungi de căldură extremă și precipitațiile insuficiente (5 cm pe an) contribuie la formarea nisipului fin din deșert. Acest nisip poate fi purtat pe mari distanțe când vânturi puternice mătură regiunea. În ciuda mediului ostil, peste 900 de specii de plante cresc în acest parc.

Furtună de nisip provocată de vântul Santa Ana

Vânturile uscate și încărcate de praf Santa Ana din California de Sud, SUA, au capacitatea de a transforma incendiile minore în infernuri devastatoare, în numai câteva ore.

Pagina 48 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Vânturi extreme

Vânturile locale pot fi foarte fierbinți ori foarte reci, în funcție de originea și de modul lor de formare. Când sursa de aer e foarte rece, precum în regiunile arctice sau antarctice, vânturile pot fi extrem de reci, chiar și când bat la mii de kilometri depărtare de locul în care s-au format. În contrast cu acestea, vânturile puternice care suflă în deșerturile nisipoase de la latitudini medii, pot duce nisipul la mii de kilometri depărtare, aducând vreme caniculară și praf în regiuni de obicei temperate și umede. Dâre mari de nisip provenind din Sahara au fost descoperite în estul Oceanului Atlantic, iar nisip provenind din Asia Centrală a fost descoperit în Pacificul de Nord-vest. Furtunile de nisip transportă perdele de nisip de-a lungul deșerturilor; numai Sahara produce 300 de milioane de tone de nisip în fiecare an.

PAMPERO ȘI BORA

Trecerea sistemelor frontale puternice peste Argentina determină periodic formarea vântului Pampero - un vânt rece, de sud-vest, care suflă peste câmpiile din pampas. Anzii contribuie la canalizarea de aer rece și uscat de origine antarctică în direcție nordică către Argentina. Furtuni puternice cu vijelii anunță uneori vântul Pampero. O formă severă de Pampero - Pampero sucio - provoacă furtuni de nisip. Și în Europa, în regiunea adriatică, suflă un vânt rece, numit Bora. Sursa aerului, situată deasupra Rusiei, este atât de rece, încât vântul nu se încălzește semnificativ când coboară la nivelul mării.

Furtunile sudice

Vânturile puternice sunt specifice climei din Antarctica și sunt cauzate de un flux de aer rece provenind din interiorul continentului, care, sub influența gravității, coboară pe crusta de gheață către coastă. Sunt frecvente viscolele cumplite, cu vânturi care depășesc 160km/h, însoțite de obicei de căderi masive de zăpadă ce formează rotocoale care reduc vizibilitatea. Furtunile din Oceanul Antarctic unde se formează centre puternice de joasă presiune au fost întotdeauna spaima navigatorilor. Chiar și astăzi, în ciuda dezvoltării tehnologice, navele ce trec pe aici sunt vulnerabile.

Praful deșertic

Când furtunile mătură Sahara, nisipul e ridicat la sute de metri în atmosferă și purtat la sute de kilometri depărtare. Nisipul fin se depozitează în cele din urmă pe fundul oceanelor, devenind o importantă sursă de nutrienți pentru organismele marine.

Supraviețuiutori polari

În cazul modelelor climatice adecvate, aerul extrem de rece care se deplasează de pe înaltul Platou Antarctic către regiunile centrale venind din Marea Weddell determină unele dintre cele mai mari și mai puternice furtuni de zăpadă. Numai animalele cele mai rezistente, precum acești pinguini imperiali, pot supraviețui în aceste condiții. Este cea mai extremă formă de vânt katabatic.

Pagina 49

Lângă Tombuctu

Această tabără de tuaregi de lângă Tombuctu, în Mali, a fost lovită de o puternică furtună de nisip cauzată de vânturile Harmattan. Aceste vânturi uscate sunt varianta continentală a vânturilor alizee care înconjoară globul. Ele domină deșertul Sahara și mai ales din decembrie până în februarie aduc aer foarte fierbinte și uscat peste o mare parte din Africa de Nord și de Vest, constituind adesea o pauză binevenită de la umiditatea ridicată. Nisipul transportat de vânturile Harmattan poate ajunge până în America de Sud, departe de locul de origine.

Viscol antarctic

Pantele abrupte de pe marginile continentului Antarctica accelerează viteza de deplasare a vânturilor reci katabatice către apele mai calde ale Oceanului Antarctic, făcând ca viscolele de coastă să fie frecvente în locuri precum Butson Point, un ghețar din nord-estul Antarcticii. Iernile lungi, sălbatice, în care noaptea este atotstăpânitoare, combinate cu aceste vânturi care au forța unui uragan, fac ca orice aventură să fie periculoasă în acest mediu.

Pagina 50 MOTORUL CARE PUNE ÎN MIȘCARE VREMEA

Curenții oceanici

Curenții oceanici globali au un impact major asupra vremii din regiunile din apropierea acestora. Aerul de deasupra curenților reci e puțin umed, ceea ce ajută la formarea deșerturilor pe coastele vestice ale continentelor, la latitudini medii, pe tot globul. Contrastul dintre temperaturile reci oceanice și uscatul mai cald determină producerea brizelor în mod regulat pe aceste coaste. Curenții calzi transferă umezeala abundentă către vânturile care suflă deasupra lor, alimentând și sistemele care pot aduce ploi și furtuni pe coastele estice.

MIȘCARE PERPETUĂ: PRINCIPALII CURENȚI OCEANICI

Principalii curenți oceanici influențează puternic vremea și clima regiunilor pe lângă care trec. Curenții calzi, precum Curentul Golfului și Curentul Californiei, mențin temperaturile din regiunile de lângă poli mult mai calde decât ar fi altminteri, constituind în același timp și importante surse de umezeală. Curenții reci, precum Peru și Benguela, tind să scadă cantitățile de precipitații din regiunile pe lângă care trec.

A Curentul Californiei

B Curentul Ecuatorial contrar

C Curentul Ecuatorial de sud

D Curentul Golfului

E Curentul Canarelor

F Curentul Peru-ului

G Curentul Capului Horn

H Curentul Braziliei

I Curentul Benguela

J Curentul de derivă al Vânturilor de Vest

K Curenți calzi Curenți reci

L Curentul Ecuatorial de nord

M Curentul Ecuatorial de sud

N Curentul Australiei de vest

O Curentul de derivă al Vânturilor de Vest

P Curentul Pacificului de Nord

Q Curentul Ecuatorial de Nord

Pagina 51

Curentul golfului lângă Florida

Curentul golfului e cel mai puternic curent oceanic din emisfera nordică. Acesta transportă aproape 130 de miliarde de litri de apă pe secundă.

Duse de curent

Unele broaște țestoase migrează pe distanțe lungi - de până la 4 500 km - de la plajele de unde-și au cuiburile, până la locurile unde găsesc hrana. Nu se știe exact cum navighează, dar se pare că se bazează pe curenți pentru a se ghida.

Deșertul Atacama

Apele foarte reci ale Curenului Peru-ului, în largul Peninsulei Mejillones din Chile, determină producerea unor condiții meteorologice extrem de aride, care formează cel mai uscat deșert de pe planetă, deșertul Atacama. Ceața și norii de mică altitudine se formează adesea deasupra acestor ape reci, după cum se vede și în imaginea alăturată din satelit.

Unde oceanul întâlnește deșertul

Oceanul Atlantic întâlnește Deșertul Namibiei aflat pe coasta vestică a Africii. Temperaturile înregistrate de-a lungul acestei coaste sunt călduțe sau reci, în funcție de ridicările de vapori de apă rece din Curentul Benguela. Această răcire aduce o umiditate ridicată și o medie de 250 de zile cu ceață în fiecare an. Locuitorii deșertului și animalele care trăiesc în ape reci, precum focile, împart acest mediu unic.

Pagina 52

Vremea în acțiune

Pagina 53

Pagina 54

Pagina anterioară

Apa este un element vital pentru viața de pe Pământ și există sub mai multe forme.

Pagina 55

Vremea în acțiune

Frumusețea unei formațiuni noroase, simetria unui curcubeu, forța dătătoare de viață a ploii și calmul înfiorat al unei furtuni de zăpadă - toate acestea sunt manifestări ale vremii. Și la originea tuturor acestor fenomene stă apa din atmosferă.

Structura apei 56

Circuitul apei 58

Umiditatea 60

Roua și chiciura 62

Formarea norilor 64

Vârtejuri și curenți 66

Clasificarea norilor 68

Tipuri de nori: nori superiori 70

Tipuri de nori: nori mijlocii 76

Tipuri de nori: nori inferiori 82

Tipuri de nori: nori de convecție verticală 88

Tipuri de nori: nori neobisnuiți 70

Ceața și aburul 96

Tipuri de precipitații 98

Ploaia și burnița 100

Zapada, gheața și grindina 102

Culoare și lumină 104

Curcubee și coroane 106

Aureole și Parhelii 108

Aurore 110

Pagina 56 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Structura apei

Apa, unul dintre elementele cel mai des întâlnite pe planetă, este o substanță relativ simplă, dar flexibilă. O moleculă de apă conține doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Această structură moleculară elementară face ca apa să aibă proprietăți chimice și fizice unice, ea jucând astfel un rol vital în menținerea condițiilor propice vieții. Elementele de bază, hidrogenul și oxigenul, se combină, producând forțe de atracție reciprocă între moleculele de apă, cunoscute sub numele de legături de hidrogen. Cea mai importantă proprietate care rezultă din acest tip de legături e flexibilitatea, care permite apei să existe în trei forme de agregare: solidă, lichidă și gazoasă în funcție de temperatura și de presiunea aerului la care e supusă. În cadrul acestor trei forme, apa se manifestă într-o mare varietate de feluri.

CUM ARATĂ O MOLECULĂ

O moleculă de apă e alcătuită din doi atomi de hidrogen și unul de oxigen. Partea moleculei care conține atomii de hidrogen e încărcată cu o sarcină pozitivă, iar cealaltă parte cu una negativă. Această diferență provoacă atracția electrică a moleculelor, cunoscută sub numele de legătură de hidrogen.

UN ELEMENT FLEXIBIL

Pământul e singura planeta cunoscută cu o scară a temperaturilor relativ restrânsă, care permite apei să existe în formă solidă, lichidă și gazoasă în mediul înconjurător. Viteza de mișcare a moleculelor de apă tinde să se accelereze pe măsură ce creșterea temperaturii atmosferice schimbă treptat acest element versatil de la solid (gheață) la lichid (apă) și gazos (vaporii de apă).

Starea solidă

Moleculele de apă în stare de agregare rigidă, cunoscută drept gheață, sunt susținute laolaltă într-un aranjament hexagonal care produce modelul familiar cu șase cristale de gheață și șase fațete.

Starea lichidă

La temperaturi normale există mai puține legături de hidrogen între complexele de molecule de apă și acestea se pot mișca mai liber sub formă de fluid.

Starea gazoasă

Temperaturile înalte fac ca moleculele de apă să devină agitate, acestea rupând majoritatea legăturilor de hidrogen și mișcându-se liber, sub formă de vapori de apă. În atmosferă se produc cantități mici.

Pagina 57 STRUCTURA APEI

Rezervoare care plutesc liber

Când apa se evaporă de pe suprafața Pământului și se condensează în atmosferă, ea formează norii o agregare de picături minuscule sau de cristale de gheață suspendate în atmosferă la diferite altitudini. Aceste formațiuni de nori straticumulus nu sunt nori aducători de ploaie.

De la stare lichidă la stare solidă

Apa din gheață sau zăpadă care se topește și picură se reîntoarce la starea solidă sub forma țurțurilor de gheață când temperatura din aer se apropie de punctul de îngheț al apei. Țurțurii devin treptat mai lungi și mai lați - dar mai ales mai lungi - pe măsură ce apa continuă să se scurgă pe suprafața lor, și îngheață în straturi noi, care se extind pe lungimea țurțurilor.

Punctul de fierbere

Bule de vapori se ridică rapid din apa care fierbe. Pentru că punctul de fierbere depinde de presiunea aerului de deasupra suprafeței ei, punctele de fierbere sunt mai mici la altitudini mari.

Pic, pic, pic...

Forma sferică a picăturilor se datorează forței de atracție dintre moleculele de la suprafața apei, care e mai mare decât forța de atracție a moleculelor de dedesubt, formând așa numita tensiune de suprafață. Forma sferică reprezintă cea mai mică suprafață posibilă pentru o dimensiune dată.

Pagina 58 VREMEA IN ACTIUNE

Circuitul apei

Pământul e adesea numit planeta albastră din cauza cantităților relativ mari de apă care există în cele trei forme de agregare - lichidă, solidă (gheață) și gazoasă (vapori) - în diferitele rezervoare de apă ale planetei. Apa își poate schimba forma în fluxul ei continuu între aceste rezervoare, într-un complicat sistem de circulație, numit circuitul apei în natură. Cel mai mare rezervor, care conține aproximativ 90% din cantitatea totala de apă de pe Pământ, este hidrosfera; acesta include oceanele și alte rezervoare mari, precum lacurile și râurile. Pe locul următor se situează criosfera; aceasta conține apă în stare solidă, care formează calotele polare de gheață, ghețarii și zăpezile permanente. Apa se poate găsi și în litosferă, partea superioară a crustei Pământului, sub forma apelor subterane. Și în atmosferă se găsesc cantități mici de apă sub formă de vapori sau de picături lichide, și cristale de gheață care formează nori.

Soarele furnizează energia necesară acestui circuit neîntrerupt al apei în natură, apa curgând dintr-un rezervor într-altul, adesea trecând prin schimbări majore ale stării de agregare. Pentru că circuitul apei este un sistem închis, cantitatea de apă de pe planetă e relativ constantă. În cadrul sistemului, apa e permanent reciclată, pentru că procesele de evaporare, condensare, precipitare și scurgere o fac să circule între diferitele rezervoare.

IMPORTANȚA OCEANELOR

Oceanele acoperă 71% din suprafața Pământului și conțin 97% din cantitatea totală de apă de pe Pământ. Acestea au o strânsă legătură cu vremea. Oceanele se încălzesc și se răcesc mai încet decât uscatu și temperează schimbările de temperatură pe uscat. Turbulențele și curenții oceanici distribuie modificările de căldură într-o masă mare de apă. În plus, marele curent oceanic transportor înconjoară permanent planeta, transportând apa caldă și rece peste tot în jurul globului.

Marea captivă

Bazinul de evaporare al Mării Caspice din nord-vestul Asiei, văzut din spațiu. Marea pierde apă prin evaporare, menținându-și astfel salinitatea scăzută. Observarea atentă a acestor mase mari de apă furnizează indicii privind schimbările echilibrului fragil al circuitului apei.

Râuri de gheață

Zăpada care cade pe ghețari se compactează în straturi ce formează gheață care, sub presiune, se deplasează către ocean, unde se topește sau plutește. Aproximativ 77% din rezervele de apă dulce ale planetei sunt depozitate în ghețari și în banchizele de gheață, iar precipitarea de apă și gheață în oceane face parte din circuitul apei în natură.

APA SĂRATĂ ȘI APĂ DULCE

Apă, apă peste tot, dar nici un strop de apă bună de băut. Pe Glob există o mare cantitate de apă sărată, care nu este bună pentru consumul uman, și doar o mică cantitate de apă dulce în forme ce pot fi exploatate de om. Diagrama de mai jos arată cum scăzutul procentaj de apă dulce de pe Glob e înmagazinat mai ales sub formă de gheață. Cantități mai mici se găsesc în subteran, precum și în lacuri și râuri cu apă dulce.

A Vapori de apă, umezeală din sol, râuri, lacuri și mări interioare 1%

B Apă dulce 3%

C Apă sărată 97%

D Ape subterane 22%

E Calote glaciare și ghețari 77%

Pagina 59

CIRCUITUL APEI

Apa se evaporă din diferitele rezervoare lichide din hidrosferă - oceane, râuri și lacuri - în atmosferă, unde se condensează și formează norii. Ulterior, apa e eliminată și din acești nori într-un proces numit precipitare, întorcându-se la suprafață sub formă de ploaie și zăpadă. Din oceane se evaporă mai multă apă decât se scurge în ele sub formă de precipitații, în timp ce, de pe uscat, cad cantități mai mari de precipitații decât se pierd prin evaporare de pe masele de uscat. Acest proces continuu menține un echilibru: excedentul de apă care cade pe uscat fie se va acumula în râuri sau cursuri de apă care în cele din urmă se vor revărsa în oceane, fie se infiltrează în sol, unde va începe un drum subteran lent către ocean. Odată ajunsă acolo, ciclul evaporare-precipitare reîncepe. Un circuit echilibrat al apei este vital pentru menținerea sănătății planetei.

A Evaporarea apei formează nori

B Ploaia cade din nori

C Râurile se varsă în oceane

D Rezervoarele de apă de pe uscat se umplu

E Apa subterană se întoarce în oceane

Pagina 60 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Umiditatea

Umiditatea înseamnă cantitatea de vapori de apă - un gaz incolor - din atmosferă. Cantitatea de vapori depinde de temperatură și variază foarte mult pe planetă, de la cantități abia măsurabile la poli, la aproape 4% în regiunile tropicale. Pe măsură ce cresc temperaturile, mai multe molecule de apă se evaporă, unele dintre acestea condensându-se și devenind lichide. Când se atinge punctul de echilibru dintre rata de evaporare și cea de condensare, aerul a atins punctul de saturație și nu mai poate susține alți vapori de apă.

În junglă

Aerul aproape de saturație din această pădure tropicală umedă a fost forțat să se ridice și a fost răcit de bariera muntoasă, formând astfel nori ușori, ca o ceață. Pădurile tropicale umede constituie cadrul ideal de dezvoltare al plantelor și animalelor.

Zori de zi în Amazon.

Bazinul Amazonului are un climat pur ecuatorial, cu precipitații abundente și fără un sezon secetos bine definit - condiții perfecte pentru umiditatea ridicată.

Pagina 61 UMIDITATEA

Vortex inofensiv

Un nor tubular neobișnuit, în care vaporii condensați de apă au format o coloană îngustă, demonstrează că uneori condensarea poate fi un fenomen foarte localizat. Nu toate vortexurile devin tornade distrugătoare.

UMIDITATEA VIZIBILĂ

Un senzor special aflat la bordul unui satelit de pe orbită redă în această fotografie umiditatea de pe planetă. Zona albastru închis din jurul centurii ecuatorului redă cea mai mare concentrație de vapori de apă din atmosferă, în timp ce zonele mai slab colorate din regiunile polare indică o concentrație relativ mică de vapori.

Ceața de dimineață

Când aerul nopții se răcește și devine saturat cu vapori, aceștia pot condensa, formând ceața, care rămâne prezentă până când soarele încălzește aerul, iar vaporii se evaporă.

MĂSURAREA UMIDITĂȚII

Aerul e saturat - adică are o concentrație mare de vapori - când se ajunge la un echilibru dinamic între rata de evaporare și cea de condensare. Temperatura aerului la care are loc saturarea se numește punct de condensare. În graficul de mai jos, dacă o masă de aer conține 10,7 cm cubi de vapori pe metru cub, punctul de condensare va fi de 11,4°C.

A Cantitea de vapori de apă

B Nivelul de saturare

C Temperatura aerului

Pagina 62 VREMEA ÎN ACȚIUNE

ROUA șI CHICIURA

Roua și chiciura care se formează pe suprafețe precum pajiștile sau parbrizele mașinilor sunt rezultatul saturării aerului aflat lângă sol cu vapori de apă. Roua și chiciura apar noaptea, când aerul umed aflat chiar deasupra solului se răcește și devine saturat la punctul de condensare - temperatura la care vaporii încep să se condenseze. Roua se formează când vaporii condensează la temperaturi de condensare aflate deasupra punctului de îngheț al apei (0°C), iar înghețul apare când se produce saturarea la temperaturi sub punctul de îngheț. Chiciura este de obicei albă și sfărâmicioasă, în timp ce o formă mai densă de chiciură, numită promoroacă, are loc când picăturile foarte reci de apă din ceață sau nori îngheață pe o suprafață.

Roua de perle

Picăturile de rouă sunt prinse în plasa unui păianjen când temperatura scade și umezeala din aer condensează. Aceste picături au o formă sferică ca rezultat al tensiunii de suprafață.

Frumusețea de gheață a chiciurei

Când picăturile de apă foarte reci din ceață sau norii inferiori îngheață pe copaci și pe alte plante, ele formează o chiciură albă grea, cunoscută ca promoroacă.

Noaptea rece, dimineață plăcută

Picături delicate de rouă pe lujerul unei frunze se fac și mai mari de fiecare dată când apa condensată alunecă de-a lungul lujerului.

Evapotranspirația din plante contribuie și ea la vaporii din atmosferă, precum și formarea de rouă, prin saturarea aerului aflat chiar deasupra solului. Condițiile cerute pentru formarea de rouă sunt similare celor necesare pentru formarea ceții, câteodată cele două fenomene având loc simultan.

TRANSFORMARE PESTE NOAPTE

Condițiile pentru formarea de rouă și chiciură pot fi destul de asemănătoare. Ambele fenomene au nevoie de nopți senine fără vânt, sau cu vânt foarte slab, și de o atmosferă care să conțină suficientă umezeală pentru a se putea realiza condensarea.

În cazul rouei, dacă temperatura ambiantă a aerului se menține peste 0°C, atunci picăturile lichide de apă se vor forma pe suprafețele expuse. Când temperatura aerului scade sub 0°C, vaporii de apă din atmosferă pot forma imediat cristale de gheață, fără a trece mai întâi prin faza de condensare sub formă de lichid. La microscop, aceste cristale prezintă niște modele ca niște bijuterii, care se ramifică către exterior de la lujerii plantelor și marginile frunzelor pe care s-au format.

Deși roua e adesea asociată cu climatele reci, ea se poate forma și în climatele cade și umede. Formarea nocturnă de rouă e o sursă vitală de apă pentru multe plante și animale din deșert. Roua se formează mai ales în regiunile de coastă.

Pagina 63

Picături de rouă

Când temperatura aerului scade la un punct de condensare peste 0°C, moleculele de apă individuale din vapori se condensează, formând picături minuscule. Acestea se adună pe suprafețele expuse și formează picături mai mari, adică rouă.

Chiciură

Când temperatura aerului scade la un punct de condensare aflat sub 0°C, vaporii de apă se transformă în cristale de gheață pe suprafețele expuse, în cadrul unui proces numit depunere.

Cristale efemere

Cristalele de gheață translucide, sfărâmicioase, adesea numite promoroacă, se formează pe obiecte cum sunt frunzele când aerul e răcit noaptea până la saturație la temperaturi aflate sub punctul de îngheț. Chiciura se topește pe măsură ce razele soarelui încălzesc atmosfera. În ciuda frumuseții fenomenului, chiciura este foarte periculoasă pentru șoferi, deoarece face șoselele alunecoase și poate distruge recoltele de fructe și legume, atacând mugurii.

Pagina 64 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Formarea norilor

Norul este o acumulare de picături de apă sau cristale de gheață care au devenit îndeajuns de dense pentru a fi vizibile. Formarea picăturilor sau a cristalelor necesită de obicei prezența unor nuclee minuscule aeropurtate, aflate în suspensie în atmosferă, care servesc drept amplasament pentru condensare sau depunere. Norii se formează de obicei când aerul umed se răcește până la punctul de saturație, proces urmat fie de condensare, când se formează picături de apă, fie de depunere, când se formează cristale de gheață. Temperatura scade de obicei odată cu altitudinea. De aceea, norii care se formează la altitudini ridicate ale troposferei, au tendința să fie nori cu cristale de gheață, iar cei de la nivele mai joase sunt de obicei alcătuiți din picături de apă.

Mișcarea de ridicare a aerului care produce un nor poate fi asemănată cu mișcarea de convecție sau ridicarea dinamică sau mecanică. Convecția apare când aerul cald devine mai ușor decât aerul care-l înconjoară și începe să se ridice. Ridicarea mecanică, sau orografică, are loc când aerul se deplasează pe deasupra barierelor montane. Ridicarea dinamică e asociată cu deplasări de aer în cantități mari în sisteme de suprafață de joasă presiune, sau de-a lungul unor suprafețe frontale, unde densitatea aerului nu este egală. Pe scurt, iată care sunt procesele implicate în formare norilor: ridicare, răcire și condensare.

A Nivel de condensare

B Direcția vântului

C Bula de aer cald se ridică deasupra unei zone calde

D Formarea unui nor cumulus mic

E Direcția vântului

F Coloană termică

G Norul se detașează din bula care se ridică și începe să se deplaseze

H Direcția vântului

I Formarea unei noi bule de aer

FORMAREA NORILOR

Norii se formează când nivelul de condensare convectiv reacționează la aerul care se ridică. Când aerul aflat deasupra zonei celei mai calde a uscatului se ridică prin nivelul de condensare, devine saturat și se condensează pentru a forma picături ce formează norii. O masă de aer va continua să se ridice cât timp temperatura sa e mai ridicată decât cea a aerului, care o înconjoară. Dacă această situație continuă în timp, ce masa de aer se ridică, condițiile meteo sunt instabile. Dar dacă o masă de aer ajunge repede la temperatura aerului înconjurător și nu se mai ridică, condițiile meteo devin stabile. O masă de aer care se ridică se răcește într-un ritm de 9,8°C pe km. Așadar, dacă știm temperatura la nivelul solului unei mase de aer care se ridică și temperatura aerului la diferite nivele ale troposferei, putem calcula cât de sus va urca o masă de aer.

Forme variate

Vârfurile tip nicovală ale norilor cumulonimbus plutesc deasupra norilor cumulus congestus. Acești nori aflați lângă partea superioară a troposferei conțin cristale de gheață și sunt diferiți de norii inferiori pufoși cumulus congestus, care conțin picături lichide de apă.

Valea ascunsă

Aerul rece care coboară în această vale a format o pătură de nori și ceață. Să distingi între nori și ceață e dificil în regiunile muntoase, unde norii acoperă munții din cauza mișcării de ridicare orografică.

Nori pufoși de zi

Acești nori pufoși au o bază relativ plană.

Pagina 65 FORMAREA NORILOR

CONVECȚIE, RIDICARE OROGRAFICĂ ȘI ACTIVITATE FRONTALĂ

Convecția apare când aerul cald aflat la suprafața solului începe să urce, formând nori pufoși pe curenții ascendenți. Ridicarea orografică e rezultatul vântului care urcă pe lângă munte și formează nori pe pantele aflate în bătaia vântului. Activitatea frontală are loc când aerul cald urcă de-a lungul unei bariere frontale, deasupra aerului mai rece.

A CONVECȚIE

B Direcția vântului

C Nivelul de condensare

D OROGRAFIC

E Suprafața încălzită determină convecția

F Direcția vântului

G FRONTAL

Aerul cald urcă pe pantă

I Front rece

J Aerul cald urcă

Pagina 66 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Vârtejuri și curenți

Norii se formează adesea deasupra regiunilor muntoase, unde fluxul de aer dominant e forțat să se ridice când se lovește de bariera muntoasă. Când aerul urcă pe panta cu vânt ascendent, scăderea de presiune datorată altitudinii crescute îi permite să se răcească și să expandeze. Pe măsură ce se răcește, aerul umed care se ridică poate deveni saturat cu vapori de apă, care se vor condensa formând picături ce intră în alcătuirea norilor. Dacă aerul de la altitudini reduse care urcă pe panta muntelui are suficientă umiditate, pe pantele cu vânt ascendent se formează ceață și nori. Efectul munților asupra vânturilor dominante se observă adesea ca "mișcări" verticale în valuri. Pe măsură ce aceste mișcări încărcate de umezeală se intensifică, ele pot fi detectate de o serie de nori-undă pe versanții cu vânt descendent. Uneori, norii formați într-o atmosferă relativ stabilă, precum sunt cei formați deasupra oceanului, pot produce ceea ce privit din spațiu par a fi vârtejuri de aer. Aceste vârtejuri se pot crea fie la formarea unei zone instabile de joasă presiune, sau când regimul general al vânturilor se lovește de o barieră precum o insulă muntoasă care se înalță prin stratul atmosferic ce acoperă norii.

Vânt deasupra insulelor Canare

Efectele vântului care suflă deasupra Canarelor la mare altitudine, în largul coastelor Africii, se poate observa în această imagine luată din satelit. Vântul bate de la stânga la dreapta, determinând modele turbulente ca de curent în avalul insulelor. Existența acestor modele nu era pe deplin cunoscută până când nu le-au arătat fotografiile din satelit.

Vârtejuri în curenții unei insule

Toți acești nori-vârtej sunt rezultatul norilor deplasați de vânt care au întâlnit o barieră muntoasă, înaltă de 1,6 km pe insula Alexander Selkirk în Pacificul de Sud, vizibil în stânga sus în fotografie. Caracterul extrem de abrupt al insulei determina condiții meteo turbulente în avalul insulei.

A Vârtejuri într-un curent

B Bariera formată de insulă

C Direcția vântului

CUM INSULELE DESTRAMĂ NORII

Fluxul orizontal de aer dintr-un mediu stabil precum cel de deasupra oceanelor deplasează norii în jurul insulelor-barieră. Vârfurile muntoase de pe insulă se înalță, prin straturile în care temperatura se inversează, care etanșează mișcarea verticală de joasă altitudine și formarea norilor, forțând astfel fluxul de aer să curgă în jurul insulei-barieră și nu pe deasupra ei. Această barieră produce vârtejuri de vânt în zona cu vânt descendent a insulei. Văzuți de sus, aceste vârtejuri apar în modelul de vânt din siajul barierei. Acest tip de aranjament numit vârtej von Karman produce adesea vârtejuri multiple, cu direcții de rotații opuse, determinate de un flux de aer oscilant pe partea cu vânt descendent a insulei-barieră.

Născuți în munți

Acest tip de nori - numiți "lenticulari" din cauza formei ovale ca de lentilă - sunt adesea văzuți agățați de o barieră muntoasă când aerul trece prin masa noroasă.

Pagina 67 VÂRTEJURI ȘI CURENȚI

A Aer umed

B Nor lenticular

NORI DEASUPRA MUNȚILOR

Aerul umed de la altitudini medii din troposferă începe să se ridice pe măsură ce se deplasează pe deasupra vârfurilor unei bariere muntoase. În timpul mișcării inițiale de ridicare, se formează un nor pe versantul cu vânt ascendent când aerul care urcă expandează, se răcește și se saturează cu vapori de apă și condensează producând picături ce formează norii. Câteodată, în fluxul de aer se pot forma "curenți".

Pagina 68 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Clasificarea norilor

Încă de la începutul secolului al XIX-lea, cercetătorii au început clasificarea norilor, dându-le denumiri specifice pentru a facilita cercetările. Un farmacist londonez, Luke Howard (1772-1864), a scris o lucrare în 1803, intitulată: "Despre modificările norilor" care reprezintă prima încercare sistematică de a face o clasificare. Astăzi, denumirile principalelor 10 tipuri de nori constituie de fapt o descriere pe scurt a trăsăturilor lor principale, care-i disting unii de alții în ceea ce privește aspectul și altitudinea.

Nor cirrus purtat de nori altostratus

Razele soarelui care apune se reflectă în norii cirrus și altostratus, creând un efect impresionant. Norii cirrus subțiri, care se produc în straturile superioare ale atmosferei, conțin cristale de gheață și sunt transparenți, iar norii altostratus mai groși de altitudine medie conțin picături de apă și au forme mai definite.

Ușor ca o pană

Forma subțire ca niste firicele a norilor cirrus sugerează cristalele de gheață transportate de vânturile puternice din nivelurile superioare ale troposferei, formând forme delicate albe care brăzdează cerul în linii. Acești nori se deplasează de obicei la altitudini de 9 000 de metri.

Pagina 69 CLASIFICAREA NORILOR

CATEGORII DE NORI: TIPURILE PRINCIPALE DE NORI

Alto Provine din cuvântul "înalt", dar în meteorologie se referă la norii de altitudine medie.

Cirrus Înseamnă "fir de păr" și se folosește pentru a denumi nori de mare altitudine.

Cumulus De la cuvântul "cumul", însemnând "grămadă" sau "vraf", se referă la un nor "înalt".

Nimbus Înseamnă "ploaie" și se referă la norii de ploaie.

Stratus Derivat din cuvântul "Strata", se referă la norii de mică altitudine; se folosește și ca sufix pentru mai multe tipuri de nori care au o formă stratificată.

CATEGORII DE NORI: TIPURI SPECIFICE

Cirrostratus Combinație de nori cirrus și stratus. Acești nori pot fi de obicei recunoscuți datorită unei pelicule transparente albe de cristale de gheață, care formează norii de altitudine mare.

Cirrocumulus Combinație de cirrus și cumulus. Nori de altitudine mare care conțin cristale de gheață constând dintr-un strat de bucle sau vălurele mici și albe.

Altostratus Nori stratiformi, prefixul "alto" se referă la altitudinea sa medie. Norii altostratus se compun din picături de apă care apar ca un înveliș în straturi relativ uniforme, de culoare albă sau gri.

Altocumulus Tip de nor de altitudine medie, care se formează pe verticală, după cum indică sufixul "cumulus". Sunt în general alcătuiți din straturi, dar au și valuri sau bucle albe sau gri.

Stratocumulus Nori stratificați de joasă altitudine, după cum sugerează particula "strato", dar care se formează pe verticală, după cum indică sufixul "cumulus". Norii stratocumulus sunt alcătuiți dintr-un strat de valuri mari sau bucle.

Cumulonombus Nori dezvoltați pe verticală (cumulo), care aduc ploaie, indicată de sufixul "nimbus". Acești nori "înalți" de mare altitudine se extind foarte sus în troposferă și au partea inferioară mai pufoasă și un vârf caracteristic în formă de nicovală. Acești nori aduc de obicei ploi puternice. sub forma averselor însoțite de descărcări electrice și tunete.

Nimbostratus Nori care produc ploaie (nimb) stratificați (stratus). Sunt nori de altitudini medii și joase, cu aspect de strat uniform gri și produc precipitații la bază.

A Cirrus

B Cirrostratus

C Cirroccumulus

D Altostratus

E Stratus

F Nimbostratus

G Altocumulus

H Stratocumulus

I Cumulus

J Cumulonimbus

K Nori de altitudine mare

Nori de altitudine medie

Nori de altitudine joasă

Pagina 70 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Tipuri de nori: nori superiori

Există trei tipuri principale de nori superiori, toate fiind varietăți de cirrus - cirrus însuși și cele două varietăți majore: cirrocumulus și cirrostratus. Toate cele trei tipuri, care de obicei plutesc la altitudini de peste 6 100 m, sunt alcătuiți din milioane de cristale de gheață, din cauză că temperaturile de la aceste altitudini sunt de obicei cu mult sub temperatura de îngheț, astfel încât o masă de aer saturată va produce cristale de gheață și nu picături de apă. Vânturile sunt de obicei puternice, ajutând la realizarea forme caracteristice, alungite și subțiri, a formațiunilor de nori cirrus. Norii cirrus se formează uneori în petice izolate, iar alteori acoperă o zonă foarte întinsă. Pe lângă cele trei categorii principale de nori superiori, există mai multe subtipuri care constituie formațiuni specifice. Printre acestea se numără norii în fâșii, care seamănă cu cârlige, cunoscuți ca cirrus uncinus și formațiunile ca niște valuri, numite cirrus undulatus. Când sunt izolați, acești nori nu au o mare importanță, dar când sunt mari și ocupă o mare parte a cerului pot indica apropierea unui sistem frontal.

Cirrus dungați

Norii cirrus mari pot anunța apropierea unui sistem frontal. Forma elongată, ca niște dungi, indică vânturi puternice.

Duși de vânt

Vânturi de mare altitudine au împrăștiat acest nor pe o mare parte din cer.

RÂNDURI DE CIRRUS

Când un strat de aer alunecă peste altul, se produc nori cirrus, grupați în rânduri distribuite uniform, formându-se astfel un fel de valuri de mare înălțime.

MODEL FAMILIAR

Acești nori cirrus s-au aliniat în rânduri sau benzi de-a lungul cerului.

Pagina 71

Nor zdrențuit

O cantitate mare de umezeală în straturile superioare ale atmosferei poate duce la formarea de zone extinse de formațiuni noroase de cirrus cu cristale de gheață.

Nor fragmentat

Filamentele groase de nori au format acest nor cirrus fragmentat.

CIRRUS SOLID

Când formațiunile de nori cirrus au un aspect solid, înseamnă că vânturile din straturile superioare nu sunt puternice ca de obicei.

Vânturi moderate

Vânturile moderate care suflă în straturile înalte au drept rezultat nori cirrus în formă de furculiță.

NORI CIRRUS ÎN FORMĂ DE VÂRTEJURI

Norii cirrus pot acoperi o mare parte din cer realizând, modele în dezordine, care se schimbă repede, dacă vântul este puternic.

Aspect vălurit

Un nor cirrus dezorganizat și fără formă definită este o priveliște impresionantă.

Pagina 72

CIRRUS NICOVALĂ

O "nicovală" poate uneori să îndepărteze vârful unui nor de furtună, formând o zonă extinsă de nori cirrus pe vântul descendent.

După furtună

Acest cirrus "dezorganizat" este probabil ultima rămășiță a furtunii.

CIRROCUMULUS

Ca și alți membri ai familiei cirrus, cirrocumulus e alcătuit din cristale de gheață, formațiunea de nori alăturată având un aspect celular.

Un milion de piese

Bucățele micuțe din acest tip de cirrocumulus.

SCULPTAT DE VÂNT

Vânturile puternice din troposfera superioară, precum jet-stream-ul, dau norilor cirrus înalți aspectul elongat și dungat.

Cer pictat

Aceste dungi spectaculoase de nori cirrus au fost probabil realizate de un vânt jet-stream.

Pagina 73

CARACTERISTICA NORILOR CIRRUS

În zonele de la latitudini medii, mărirea numărului de nori cirrus veniți din vest poate indica apropierea unui sistem frontal rece.

Vremea schimbărilor

O adunare de noroi cirrus poate fi un semn că vremea se schimbă.

UNDULATUS

Când un strat de aer alunecă peste un alt strat de aer în nivelele înalte ale atmosferei, norii cirrus pot căpăta un aspect ondulat, de aici denumirea de undulatus.

Vălurele pe cer

Acest nor cirrocumulus undulatus are un aspect caracteristic, în vălurele.

Un cirrus superb

Norii cirrus de dimensiuni mari pot forma modele superbe pe cer care sunt preferatele fotografilor ca fundal pentru fotografiile peisagistice.

Lujeri pe cer

O formațiune impetuoasă de nori cirrus, spectaculoasă pe fundalul albastru intens al cerului.

Pagina 74

CIRRUS UNCINUS

Formațiunile noroase cirrus care au formă colțuroasă sunt cunoscute ca cirrus uncinus - de la cuvântul latin uncinus - "cârlig".

Cirrus aprins

Această imagine a unui apus de soare redă și o formațiune noroasă uncinus pe cer.

CIRRUS ACOPERIT

Acești nori cirrus acoperă alți nori aflați la o altitudine mai mică și indică nivele ridicate de umezeală în atmosferă.

Combinație de nori

Această formațiune de nori cirrus este așezată deasupra unui nor de altitudine mai joasă către orizont.

NOR CIRRUS DE JET STREAM

Văzute din spațiu, formațiunile de nori cirrus de jet-stream par organizate și se întind pe suprafețe mari. De pe pământ nu par a fi ceva deosebit.

De deasupra

O imagine din satelit redă nori cirrus jet-stream deasupra insulei Cape Breton, din Canada.

Pagina 75

NORI CIRRUS LAOLALTĂ

Diferitele tipuri de nori cirrus sunt adesea văzute împreună, deoarece condițiile necesare formării lor în straturile superioare ale atmosferei sunt asemănătoare.

Nor uncinus acoperit de alt nor

Un nor cirrus uncinus (jos) e acoperit de un petic de nor cirrocumulus.

CIRRUS SLAB

Când condițiile pentru formarea acestor nori de abia sunt îndeplinite, norii cirrus, la fel ca alte tipuri de nori, pot apărea în grupuri mici, care durează puțin.

Nor trecător

Nori cirrus mici localizați precum formațiunea de față, pot apărea pentru perioade scurte.

LA ORDINUL VÂNTULUI

Filamentele de nori cirrus orientate transversal și formând o bandă, adesea indică prezența vânturilor puternice, care bat spre banda de nori.

Transversal

Aceste filamente transversale de nori cirrus sunt înșiruite pe cer.

Pagina 76

Tipuri de nori: norii mijlocii

Există două tipuri principale de nori medii: altocumulus și altostratus. Deși prefixul "alto", derivat din latininescul altus înseamnă "înalt", acești nori se formează dedesubtul norilor cirrus, dar mult deasupra norilor inferiori. Ei plutesc la altitudini cuprinse între 200 și 6 100 m înălțime și sunt de obicei alcătuiți din picături de apă, care le dau un contur clar. Dar pot fi alcătuiți și din cristale de gheață, dat fiind că temperaturile la aceste altitudini pot scădea mult sub cele de îngheț. Turbulențele din vânturile care bat la altitudinile medii ale atmosferei le dau uneori un aspect vălurit. Subtipurile de nori mijlocii oferă mai multe indicii despre acești nori. Unele tipuri, precum altocumulus castellanus și altocumulus floccus, indică o scădere a stabilității atmosferice, combinată cu o creștere a nivelului umezelii, putând prevesti furtuni. Interesant este altocumulus lenticularis - nor plat și elongat, cu formă tipică de lentilă.

SEMNE DE PLOAIE

Un strat în creștere de nori altocumulus și altostratus sub o pătură de nori întunecați cirrostratus anunță ploaia.

Ambele tipuri prezente

Altocumulus în prim-plan, dublați de nori subțiri altostratus.

CONDIȚII ÎN VĂZDUH

Formațiuni noroase rotunde și neregulate de altocumulus indică o cantitate abundentă de umezeală și vânturi relativ ușoare.

Nori altus neregulați

Acești nori altocumulus neregulați se îngroașă treptat și pot aduce ploaie.

Pagina 77

UMEZEALĂ PUȚINĂ

Nori altocumulus plați, translucizi indică prezența unei cantități reduse de umezeală într-o atmosferă relativ stabilă.

Aspectul de nori zdrențuiți

Acest nor altocumulus clasic tip "scrumbie" prezintă vălurele neregulate.

UN CER CU NORI ALTUS

Un cer plin cu nori altocumulus cu aspect de vălurele indică faptul că vânturile care bat în straturile mijlocii sunt moderate.

Platformă de nori alto

O "platformă" de nori altocumulus zdrențuiți, cu elemente ușor îngroșate.

CERUL SE UMPLE

Zone mari de nori care umplu treptat cerul înseamnă o creștere a nivelului de umezeală și pot anunța apropierea unui sistem care aduce ploaie.

Un altus vălurit

Acest nor altocumulus dens și vălurit are forma unor valuri care se sparg de țărm.

Pagina 78

Valuri la munte

Nori altocumulus lenticularis în formă de lentilă se formează deasupra munților, unde vânturile creeză "valuri" și multă umezeală.

Nori în șiruri

Acești altocumulus lenticularis își datorează forma unui lanț muntos din apropiere.

CULORI SCHIMBĂTAORE

Pe măsură ce vânturile din straturile mijlocii și nivelul de umezeală cresc, rândurile de nori altocumulus se îngroașă, schimbându-și culoarea de la alb la gri.

Rânduri de nori altus

Rândurile dense de altocumulus indică un nivel crescut de umezeală în straturile mijlocii.

Turnulețe pe cer

Altocumulus catellanus sunt nori cu "turnulețe" și semnalează o instabilitate crescândă și posibilitatea apariției unor furtuni.

Luminat din spate

Acești nori altocumulus castellanus cu "turnuleț" fac ca apusul de soare să fie cu adevărat impresionant.

Pagina 79

STRATURI DE NORI ALTOSTRATUS

Straturile de nori altostratus indică prezența umezelii în straturile mijlocii. Dacă norul continuă să se îngroașe e posibil să plouă.

Răsărit de soare

Această platformă groasă de nori altostratus e colorată de soarele care răsare.

NORI DE PLOAIE

Dacă norii altostratus continuă să se îngroașe și să coboare, pot aduce ploaie constantă și uniformă, căzând dintr-un cer aproape total acoperit, gri și întunecat.

Soarele ecranat

O formațiune groasă de altostratus transformă soarele într-o nălucă.

Altocumulus amenințători

Când nori altocumulus formează grămezi pufoase - altocumulus floccus -, atmosfera e încărcată de umezeală și vremea va deveni instabilă.

Semn de ploaie

Această zonă întinsă de altocumulus floccus a umplut cerul la apus.

Pagina 80

CERUL POLAR

În regiunile de lângă poli, straturi groase de altostratus pe partea dinspre poli a sistemelor de joasă presiune pot întuneca cerul și aduce multă zăpadă.

Cer fără soare

Un strat dens și opac de altostratus stă deasupra unui peisaj polar de gheață.

RĂCIRE

Schimbări ușoare ale nivelului de umezeală în condiții metorologice stabile pot duce la împrăștierea norilor pe o distanță scurtă.

Contrast

Un cer "scrumbie" cu nori mijlocii contrastează puternic cu fundalul.

NOR JET-STREAM

Curenții jet-stream puternici pot produce rânduri de nori cirrus, cirrocumulus și, câteodată, altocumulus, chiar și când nivele inferioare sunt foarte uscate.

Vedere din spațiu

Deasupra Mării Roșii, dungile de nori cirrocumulus produși de curentul jet-stream plutesc deasupra unor nori altocumulus.

Pagina 81

DÎMBURI DE NORI

Cantitățile mari de aer ridicat în atmosferă formează nori altocumulus și altostratus îndeajuns de mari pentru a acoperi suprafețe mari de cer .

Efect covârșitor

Aceste benzi groase și ondulate de nori altocumulus domină cerul.

NORI CU TUNETE ȘI FULGERE

Un număr mare de nori altocumulus și altostratus rezultă în urma formării furtunilor.

Haos pe cer

Un cer în haos indică o instabilitate mare și posibilitatea formării de furtuni.

NORI SCHIMBĂTORI

Un număr mare de nori altocumulus floccus se pot transforma în altocumulus castellanus, pe măsură ce atmosfera devine instabilă.

Nori pufoși

"Turnulețele" semnalizează că acești nori altocumulus floccus se modifică.

Pagina 82 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Tipuri de nori: nori inferiori

Există cinci tipuri de obișnuite de nori inferiori. Norii cumulus au vârful în formă de conopidă și baza plată. Se formează când bule de aer cald localizat se ridică. Norii stratus au un aspect stratificat și se produc când mase mai mari de aer umed se ridică ușor până la nivele la care se poate realiza condensarea. O combinație între cele două tipuri sunt norii stratocumulus - nori stratificați, cu elemente de convecție, care se dezvoltă foarte puțin pe verticală. Norii de furtună - cumulonimbus care aduc averse de ploaie foarte puternice și cu vârfuri fibroase, adesea în formă de nicovală. Ultimii sunt norii nimbostratus, care produc ploi foarte puternice. Aceștia au o bază de obicei zimțată. Norii inferiori au baza situată sub altitudinea de 2 000 de metri și sunt alcătuiți mai ales din picături de apă, deși norii "înalți" cu dezvoltare verticală mai pronunțată conțin gheață și zăpadă și, în formațiunile de cumulonimbus, și grindină. Există și unele variații: cumulus humilis e mult mai lat decât lung, iar cumulus mediocris are lungimea egală cu lățimea.

DEALURI DE NORI

Norii cumulus au de obicei vârfuri bine definite, dar schimbătoare, în formă de conopidă. Din avion, aceștia arată ca niște dealuri ondulate.

Nor în formă de conopidă

Acest ocean de nori cumulus cu vârfuri în formă de conopidă se extinde până departe, către linia orizontului.

NORI CUMULUS PLAȚI

Când condițiile meteo sunt stabile, dar există suficientă umezeală, astfel încât încălzirea de la suprafața solului să formeze nori, se produc nori cumulus plați de vreme frumoasă.

Plutire

Norii cumulus cu vârfuri plate ca aceștia sunt obișnuiți pe cer într-o zi frumoasă.

Pagina 83

ÎNCONJURAT DE NORI

Lanțurile muntoase abrupte ajută adesea la ridicarea formațiunilor noroase de cumulus, ce pot părea ancorați de munte.

Culme învăluită în nori

Acest nor cumulus înalt înconjoară un vârf de munte acoperit de zăpadă.

NOR STRATIFORM

Norii stratiformi inferiori se formează când nivelul de umezeală e ridicat, condițiile atmosferice sunt stabile și vântul e aproape inexistent.

Nor staționar

Acest strat uniform de nor stratus e suspendat deasupra apelor unui lac, în care se oglindește.

STRATOCUMULUS

Întinderi mari de ocean sunt dominate de sisteme de înaltă presiune care produc o inversiune de stratificare, formând zone întinse de nori stratocumulus.

Bucăți de nor

Din spațiu, această platformă de stratocumulus arată ca o bucată de gheață crăpată.

Pagina 84

ÎNTINDERE DE NORI CUMULUS

Când se produc inversiuni de temperatură în straturile mijlocii ale atmosferei, norii cumulus se împrăștie, unii dintre ei devenind nori stratocumulus.

Transformare

Acești nori cumulus care se împrăștie au format o pătură de stratocumulus.

MODELE DE NORI

Când condițiile atmosferice sunt instabile și se formează furtuni, curenții ascendenți și descendenți puternici pot crea baze de nori haotice, dar sugestive.

Semnele schimbării

Baza acestui nor cumulonimbus în plină dezvoltare are un model extrem de complex.

CUMULUS TEMPORAR

Vânturile puternice ascendente pe versanții munților produc adesea nori cumulus umflați și schimbători, care se împrăștie rapid.

Formațiune noroasă trecătoare

Un nor cumulus diafan și fără formă definită plutește peste un pisc de munte.

Pagina 85

CUMULUS DE GHEAȚĂ

Când vârfurile norilor superiori cumulus devin "pufoase", înseamnă că se formează gheață și vor urma averse de ploaie.

Vedere de ansamblu

Vedere din avion a vârfurilor înghețate ale unui grup de nori cumulus.

SCHIMBÂNDU-ȘI FORMA

Sistemele mari de joasă presiune pot determina schimbarea formei tuturor tipurilor de nori, în timp ce aceștia se deplasează în spirală către interiorul sistemului.

În spirală

Acest nor văzut din spațiu intră în spirala unui centru de joasă presiune.

NOR CARE SE ROTEȘTE

Mișcarea puternică de rotire pe orizontală a norilor poate să apară la marginea liniilor de vijelie din cauza interacțiunii dintre curenții ascendenți și descendenți.

Vijelie în față

O linie de vijelie imensă face un contrast puternic de alb și gri într-un singur nor.

Pagina 86

NOR DE COASTĂ

Zonele subtropicale de coastă sunt frecvent brăzdate de pături de nori stratucumulus foarte extinse, care se deplasează de pe oceanele umede.

Trimis de ocean

Această formație noroasă de nori stratucumulus de origine marină acoperă un oraș de pe coastă.

NOR DE MUNTE

În regiunile montane cu suprafețe extrem de umede, norii se formează pe versanții cu vânturi ascendente și se risipesc pe partea expusă vântului.

Nor stratus pe versanții cu vânt ascendent

Un versant de munte cu vânt ascendent e drapat cu un strat gros de nori stratus.

INDICATOR DE NORI

La răsărit, norii cu vârfuri zdrențuite sau rotunjite indică instabilitatea atmosferică, pe parcursul zilei sunt așteptați să apară și nori mai groși.

Reflecții

Acești nori micuți fractocumulus se oglindesc în apele liniștite ale lacului înainte de răsăritul soarelui.

Pagina 87

NOR MONITORIZAT

Imaginile luate de sateliți îi ajută pe meteorologiști să monitorizeze constant formarea și deplasarea norilor.

Nori cumulus de Pacific

Un nor cumulus maritim deasupra Pacificului de Sud, lângă Noua Zeelandă.

NOR DE BRIZĂ MARINĂ

Ridicarea aerului, realizată de brizele marine convergente ajută la formarea norilor cumulus impunători în interiorul peninsulelor și insulelor.

NOR MASIV

Când mișcarea convergentă a vântului care suflă la altitudini medii eclanșează furtuni deasupra oceanului, norii cumulus mici pot deveni rapid nori cumulonimbus enormi.

Nori turn

Când se crap de ziuă, acest impunător nor cumulus proiectează umbre lungi.

Pagina 88 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Tipuri de nori: norii verticali

Multe formațiuni noroase de altitudine mare și medie sunt dezvoltate pe orizontal, dar nu și pe vertical - adică norii nu sunt foarte înalți sau groși. Dar sunt și alte tipuri de nori, de obicei rezultați în urma convecției, care se dezvoltă bine și în plan vertical; unii dintre acești nori se pot întinde de la straturile inferioare până la cele superioare ale troposferei, adică până la limita la care se pot forma majoritatea norilor. Acești nori gigantici care umplu pur și simplu cerul vizibil se numesc cumulonimbus sau nori de furtună și pot ajunge la înălțimi de două ori mai mari decât înălțimea muntelui Everest, echivalând cu înălțimi de aproape 18 000 de metri în straturile superioare ale atmosferei. Când sunt complet formați, acești nori prezintă o coroană imensă elongată, în formă de nicovală alcătuită din masă noroasă. Și norii mai mici se pot dezvolta mult pe verticală, precum este cazul norilor cumulus care se transforma adesea în cumulonimbus în stadiile finale ale dezvoltării. Acești nori verticali se numără printre cele mai impresionante formațiuni noroase; sunt preferații fotografilor, datorită frumuseții lor.

NOR ÎN PLINĂ EXPANSIUNE

Inversiunile de temperatură în straturile superioare ale troposferei determină expansiunea pe orizontală a norilor cumulonimbus, aceștia căpătând forma tipică de nicovală.

Nori tip nicovală

Acești nori cumulonimbus au formă tipică de nicovală, specifică norilor de furtună.

Nori de furtună

În timpul desfășurărilor furtunilor, norii cumulus pot lua forma norilor verticali înalți care produc averse locale de ploaie foarte abundente.

Potențial de creștere

Unii dintre acești nori cumulus înalți se pot transforma ulterior în cumulonimbus.

Pagina 89

ROTAȚII DE FURTUNĂ

Furtunile se pot dezvolta în ritmuri diferite în aceeași zonă, celulele de furtună în dezvoltare înlocuind celule mature, pe măsură ce acestea se împrăștie.

Celula de furtună

Norii cumulus din jurul acestei celule de furtună se pot transforma în furtuni.

NOR SINGURATIC

În condiții favorabile, celule mari de furtună se pot dezvolta izolat; se poate astfel observa cum se dezvoltă un nor gigant.

O singură celulă

Vânturile puternice înclină vârful acestei celule de furtună către dreapta.

COLOANE CARE SE ÎNALȚĂ

Coloane de nori cumulus pot uneori să se învolbureze rapid și să se înalțe, transformându-se într-o formațiune noroasă de cumulonimbus.

Cer învolburat

Acest aspect de vată de zahăr e rezultatul "bulelor" de nor cumulus care se dezvoltă rapid.

Pagina 90

NORI DE PLOAIE

Când se formează furtunile, suprafețe foarte întinse pot fi umbrite de nori; se produce de obicei căderi locale masive de precipitații.

Vreme furtunoasă

Un grup de nori de furtună "fierbând" deasupra statului Texas, SUA, în iunie 1991.

NORI TURBULENȚI

Turbulența din interiorul unei formațiuni noroase de cumulus în plină dezvoltare poate provoca neplăceri pasagerilor din avioanele care le traversează.

Vedere din avion

Acest nor cumulus în dezvoltare semnalează o zonă în care e posibil să se dezvolte o furtună.

VÂRF DE NOR

Vârful unui nor cumulonimbus are o formă spectaculoasă de nicovală, care e în mare parte alcătuită din cristale de gheață minuscule.

La mare altitudine

Vârful unui nor de furtună precum cel de față poate atinge altitudinea de 9 000 de metri.

Pagina 91

NOR DE MUSON

În regiunile tropicale se pot forma zilnic furtuni specifice sezonului ploios, de obicei târziu după-amiaza sau seara devreme.

Formarea unei furtuni

Această vedere, luată în 1984 dintr-o navetă spațială redă o furtună formată deasupra Braziliei.

SEZONUL FURTUNILOR

Musonii din Asia de sud și sud-est determină furtuni pe o suprafață extinsă, cu ploi masive și inundații localizate.

Musonul

În centrul acestei imagini se poate observa un grup de furtuni iscate de muson deasupra Indiei.

FURTUNA DE DUPĂ-AMIAZĂ

Furtunile se formează adesea deasupra uscatului după-amiază, când temperatura atinge cotele maxime.

O singură celulă

O singură celulă de furtună se dezvoltă la nord de lacul Poopo din Bolivia.

Pagina 92 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Tipuri de nori: nori neobișnuiți

Există o varietate caleidoscopică de nori de toate formele, modelele sau culorile, majoritatea fiind familiare metorologilor prin observarea zilnică. Dar unele tipuri de nori sunt văzute mai rar, fie pentru că condițiile atmosferice necesare pentru formarea acestora sunt mai neobișnuite, fie pentru că apar în regiuni îndepărtate. Aceste formațiuni noroase sunt impresionante. Și furtunile pot produce efecte vizuale impresionante, ca și unele tipuri de nori superiori, mai ales când Soarele se află la anumite unghiuri. Norii de deasupra zonelor muntoase au un aspect deosebit din cauza efectelor turbulente ale vânturilor care suflă în aceste regiuni abrupte. Acești nori au adesea forme regulate, rotunjite, și se crede că au fost confundați cu OZN-uri, mai ales noaptea - când, reflectând lumina lunii, au fost confundați cu farfuriile zburătoare. Vederile de nori din spațiu au redat modele de formațiuni noroase ciudate și complicate care nu pot fi ușor observate de cineva de pe Pământ. Varietatea și complexitatea norilor sunt uriașe.

NORI FĂCUȚI DE OM

Emisiile eșapamentului aeronavelor care zboară la mare înălțime pot produce nori tip cirrus la contactul cu temperaturi sub media de îngheț.

Dâre lăsate de avioane

Această dâră a devenit difuză, împrăștiindu-se din cauza vântului.

LINII DE RADIATUS

Vânturile puternice sunt adesea cauza formării de linii lungi în norii cirrus radidatus care par să radieze dintr-o singură parte a orizontului.

Frumusețe naturală

Soarele care apune luminează un nor cirrus radiatus cu o formă spectaculoasă de evantai.

Pagina 93 VREMEA ÎN ACȚIUNE 

FORME NEOBIȘNUITE

Unele formațiuni noroase au forme complexe și neobișnuite din cauza proceselor atmosferice complexe care interacționează.

Ca o tornadă

Norii cu forme tubulare ca acesta pot căpăta aspectul unei tornade.

NOR FILTRAT

Când un nor se formează la altitudinea potrivită, aproape de răsărit sau de apus, așa numitele razele crepusculare împrăștie lumina în atmosfera inferioară.

Iluzie

Aceste umbre întunecate pe cer sunt cauzate de razele crepusculare.

NOR NETED

Vânturile puternice care suflă pe vârf de munte sunt împinse în sus, rezultatul fiind nori netezi în formă de lentilă, numiți altocumulus lenticularis.

Lenticularis

În imagine aveam un excelent exemplu de nor autocumulus lenticularis format pe culmea acestui munte.

Pagina 94

NOR SPIRALAT

Fotografiile din spațiu dezvăluie contorsiunea vârtejurilor, numite Vârtejuri von Karman - curenți stârniți de nori inferiori care suflă deasupra insulelor.

Impactul vântului

Aceste vârtejuri von Karman au fost fotografiați deasupra insulelor Canare.

NOR ABSTRACT

Modele complicate ale unor vârtejuri von Karman sunt determinate de uscatul de dedesubt și de condițiile meteo existente.

Delicat

Acești nori fini au fost formați de vânturile care suflă deasupra coastei nordice a Rusiei.

VEDERE DIFERITĂ

Spre deosebire de lentilele standard ale camerelor de luat vederi care "văd" un sector mic al cerului, telescoapele cu câmp larg au o viziune mult mai amplă.

Lujeri aerieni

Amplul câmp vizual al unui telescop a surprins această vedere spectaculoasă a unui nor.

Pagina 95

IMPACTUL VÂNTULUI

Vânturile care suflă deasupra insulelor produc vârtejurile von Karman și alte modificări dramatice în formațiunile de valuri.

Dublu impact

Vânturile care suflă deasupra insulei în dreapta produc efecte deasupra norilor de deasupra și a valurilor de dedesubt.

IMPACT ASUPRA INSULELOR

În condiții meteo adecvate se pot produce vârtejuri von Karman deasupra oricărei insule.

Vârtejuri

Aceste vârtejuri van Karman s-au format în largul coastelor de est ale Mexicului.

DÂRE DE NORI

Vârtejurile complexe pot conține șiruri de vârtejuri care se mișcă în direcție opusă pe mulți kilometri în avalul uscatului care evidențiază formarea lor.

Tipuri

Aceste vârtejuri complicate s-au format în avalul de Insulelor Capului Verde.

Pagina 96 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Ceață și abur

Ceața e de fapt un nor format aproape de sol și, ca și alți nori, se formează în urma condensării. În timp ce condensează, vaporii de apă aderă în contact cu solul, la particulele atmosferice precum firicelele de praf. De cele mai multe ori, ceața e alcătuită din picături de apă, dar există și ceață din cristale de gheață, în regiunile polare, unde temperaturile scad sub -30⁰ Celsius. Aburul, adesea confundat cu ceața, e format de fapt din picături minuscule de apă în suspensie, care nu reduc vizbilitatea în aceeași măsură ca ceața. Picăturile de ceață se formează prin adăugarea de vapori de apă sau prin răcirea aerului. Drept urmare, există mai multe tipuri de ceață - ceața de radiație, ceața frontală, de advecție și de evaporare.

Ceața poate fi misterioasă și înfricoșătoare sau liniștitoare. Pentru că reduce vizibilitatea, poate fi periculoasă pentru conducătorii auto, marinari și piloți. Ceața densă se poate produce în orașe, unde există milioane de particule minuscule pe care pot să condenseze vaporii de apă. Ceața combinată cu praf sau fum se numește smog.

Podul de aur acoperit de ceață

Vânturile umede de pe coastă care suflă peste apele reci ale Oceanului Pacific formează ceața de advecție care se întinde peste Podul Golden Gate și peste dealuri până în Golful San Francisco, SUA, în timpul verii.

Jos în vale

Ceața e asociată cu văile - e rezultatul răcirii radiative din timpul nopții, peste pătura de aer deja rece care a coborât în cel mai de jos punct al unei regiuni - valea.

Ceața plutitoare

Ceața de radiație se formează în văi care au deasupra cer senin și un strat proaspăt de zăpadă dedesubt. Ceața de radiație e de fapt un nor aflat în contact cu solul. Se formează când căldura de pe suprafața Pământului e radiată către spațiu, iar pământul se răcește. Acesta răcește stratul de aer de lângă sol, unde umezeala condensează în milioane de picături minuscule de apă.

Pagina 97 CEAȚĂ ȘI ABURUL

Ridicarea ceței

Încălzirea produsă de soare disipează marginile unei mase de ceață, făcând-o să se ridice treptat. Ceața creată noaptea începe să se destrame pe măsură ce soarele se ridică pe cer, încălzind aerul și solul. Încălzirea aerului reduce umiditatea relativă și ajută la mișcarea aerului, aducând jos aer uscat de sus, și determinând astfel ridicarea bazei ceței. De cele mai multe ori în urma acestor fenomene, ceața dispare.

Dacă ceața e foarte densă, e posibil ca razele soarelui să nu poată pătrunde pentru a încălzi solul, iar ceața nu se va ridica. Diminețile cețoase, urmate de un nor compact care ecranează soarele, au drept rezultat zile reci.

Plutind peste Canalul Mânecii

O imagine din satelit redă clar o formațiune de ceață - des întâlnită vara și primăvara - în nordul și nord-estul Arhipelagului Britanic.

Pagina 98 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Tipuri de precipitații

Precipitațiile sunt cele care facilitează circuitul apei între diferitele ei rezervoare - de la atmosferă către oceane, râuri, ghețari și calotele glaciare. Prin definiție, precipitațiile sunt orice apă lichidă sau gheață care cad liber din atmosferă pe Pământ sub influența gravitației. Se cunosc trei tipuri de precipitații: lichide, solide și înghețate. Deși se formează mulți nori, puțini dintre aceștia produc cantități însemnate de precipitații. În general, norii mai groși de 1 200 metri pot produce precipitații, dar numai norii nimbostratus și cumulonimbus sunt responsabili de cele mai mari căderi de precipitații. În alte tipuri de nori, picătura de nor sau cristalul de gheață sunt prea mici pentru a trece printre curenții ascendenți din nor și pentru a ajunge pe sol sub formă de precipitații. Chiar dacă picăturile de ploaie ar fi îndeajuns de mari, ele ar putea să se evapore sub baza norului.

Într-o menghină de gheață

Căderile de precipitații lichide pe ramurile reci ale unui copac vor îngheța la contactul cu acestea, dacă aerul care înconjoară ramurile are o temperatură sub temperatura de îngheț. Într-o furtună de gheață, acumulările de gheață pot fi atât de mari încât vor rupe crengile.

Precipitații lichide la tropice

Precipitațiile sub formă de ploaie și burniță sunt des întâlnite în orașul indian Darjeeling în timpul musonilor. Ploaia se formează într-un nor sub formă de picături de ploaie sau sub formă de cristale de gheață. Forma sub care precipitațiile ajung pe sol depinde de structura temperaturii din straturile inferioare ale atmosferei între nor și sol.

În calea ninsorii

Zăpada udă cu mare conținut de apă și care cade la temperaturi apropiate de punctul de îngheț se lipește adesea de obiecte ca trunchiurile și crengile copacilor. Unii copaci, precum copacii de conifere, au dezvoltat o formă alunecoasă, care reduce la minimum acumulările de zăpadă.

A PLOAIE ȘI ZĂPADĂ

B Mici picături de apă

C Formarea de picături mai mari

D Cristale de gheață au diferite forme

E Fulgi de zăpadă ajung la baza norului

Pagina 99 TIPURILE DE PRECIPITAȚII 

Tipuri de precipitații

Meteorologii împart precipitațiile în lichide (ploaia și burnița), solide (zăpada, bilele de gheață și grindina) și precipitații lichide de condensare (ploaia înghețată și burnița înghețată). Ploaia este precipitație lichidă, care cade în principal din nori nimbostratus sau cumulonimbus, având picături de cel puțin 0,5 mm diametru. Burnița este de fapt formată din numeroase picături mici cu diametrul între 0,25 și 0,5 mm și provine din nori stratus. Zăpada e precipitație înghețată, alcătuită din cristale de gheață, cu forme variate hexagonale sau ramificate, adesea formând fulgi de zăpadă. Precipitațile sunt continue sau intermitente. Ploaia continuă sau zăpada continuă este rezultatul unei activități frontale, iar precipitațiile intermitente sunt rezultatul combinației dintre convecție și instabilitatea atmosferică.

Fenomen global

Pictorul japonez Nado Hiroshige (1797-1858) a pictat Ploaie la Podul Ohashi din Ataka. Ploaia care cade atât de puternic poate cădea din nori stratiformi. Acești nori acoperă de obicei o zonă întinsă, astfel încât ploaia tinde să cadă pe zone întinse și să dureze mult. Aversele cad din nori cumuliformi, fiind mai localizate și având o durată scurtă. Ploaia cade peste tot în lume cu excepția regiunilor polare, unde precipitațiile sunt doar sub formă de zăpadă.

Alb urban

Așa arată traficul din New York când precipitațiile cad sub formă de zăpadă abundentă - fiind rezultatul temperaturilor aflate în jurul punctului de îngheț în atmosfera inferioară. La aceste temperaturi, căderile de zăpadă sunt frecvente când umezeala din atmosferă este la nivele ridicate.

Pagina 100 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Ploaia și burnița

Ploaia reprezintă precipitații lichide care cad pe sol din nori. Norii care produc ploaie sunt suficient de adânci pentru a crea picături mari de ploaie. Picăturile mai mici pot cădea sub formă de burniță din unii nori stratus sau cumulus, care nu sunt îndeajuns de adânci pentru a produce picături mari de apă. Burnița apare de obicei ca un abur care cade atât de încet prin aer, încât pare a fi suspendată în atmosferă. Chiar dacă burnița persistă mai mult, impactul său e minim, pe sol înregistrându-se ca nivel extrem de mic de precipitații. Ploaia, pe de altă parte, poate fi ușoară sau extrem de puternică, cauzând inundații întinse și afectând viața cotidiană. Dar ploaia e un element vital în cadrul circuitului apei: e una dinte principalele căi prin care apa din atmosferă se reîntoarce în ocean și este vitală pentru refacerea rezervelor de apă dulce ale omului.

Unealta de propagare a naturii

Pe lângă faptul că e un element de bază în viața plantelor, ploaia ajută și la perpetuarea unor specii. În acest prim-plan, impactul picăturilor de ploaie asupra ciupercilor cu pălărie, face ca sporii acestora să fie pulverizați în aer, ca și picăturile de apă.

Coșmarul conducătorilor auto din marile orașe

Ploaia e o binecuvântare pentru fermieri, dar locuitorilor din orașe le poate cauza mari inconveniente, încetinind traficul pe autostrăzi și aeroporturi. Scurgerea apei de pe străzile pavate și trotuare după o ploaie puternică are drept rezultat inundații localizate.

Soluții ingenioase

Aceste școlărițe indoneziene și-au pus pantofii într-o umbrelă răsturnată pentru a trece o stradă inundată din Jakarta în timpul unei inundații localizate din ianuarie 2002. Inundațiile localizate sunt frecvente la tropice, în timpul anotimpului musonic.

Pagina 101 PLOAIE ȘI BURNIȚĂ

"PLOAIE CU SOARE"

Câteodată, poate ploua și când norii de pe cer nu se află chiar deasupra noastră. Vântul transportă precipitațiile, astfel că ploaia cade pe sol în altă parte, udându-ne bine cu averse ivite ca din senin. Se crede că acest fenomen este la originea zicalei populare: "din senin", care înseamnă un eveniment întâmplat pe neașteptate. Pe de altă parte, ploaia înghețată este des întâlnită în regiuni în care adesea cad zăpezi. Când temperaturile de la nivelul solului scad sub zero grade, picăturile de apă care cad din nori sunt foarte reci și cel mai probabil vor îngheța când întâlnesc un strat de aer mai rece sau o suprafață cu o temperatură sub cea de îngheț. Precipitațiile care îngheață astfel sunt cunoscute sub numele de ploaie înghețată. În aer, ploaia se poate transforma în granule mici, care cad pe sol sub formă de lapoviță sau măzăriche.

Aparențe înșelătoare

Câteodată se întâmplă să nu plouă, deși norii se află chiar deasupra noastră. Un strat de aer uscat aflat sub nor poate determina evaporarea picăturilor de apă la trecerea prin el. Acest fenomen, adesea de neînțeles pentru o persoană aflată la sol se numește virga. Pentru că virga nu atinge solul, nu poate fi clasificată ca precipitație. Dar evaporarea care produce virga crește nivelul de vapori de apă din stratul de aer uscat, crescând astfel șansele ca următoarele căderi de precipitații să atingă solul.

Înghețat pe neașteptate

Un strat subțire de aer cu o temperatură sub cea de îngheț aproape de nivelul solului poate determina înghețarea ploii la contactul cu crengile copacilor sau cu florile, încapsulându-le temporar într-un strat de gheață.

PICĂTURI, MARI ȘI MICI

O ilustrare comparativă arată că picăturile de ploaie (stânga jos) sunt mult mai mari decât cele de burniță (a doua din stânga jos). O picătură de ploaie obișnuită are un diametru de aprox. 0,5 mm, iar o picătură obișnuită de burniță nu depășește 0,2 mm diametru. Din cauza dimensiunii mai mari, când o picătură de ploaie cade din nor, ea cade mai repede decât una de burniță; rezistența aerului încetinește picătura minusculă de burniță până la viteze extrem de mici. Această coborâre înceată explică de ce burnița pare că plutește în derivă mai degrabă decât că pică direct pe sol.

Picături sferice și elipsoide

Picăturile mici de ploaie au o formă aproape sferică (a doua din dreapta jos), iar picăturile mari de ploaie au o formă aplatizată, elipsoidă, cu o bază plată din cauza rezistenței aerului la cădere (dreapta jos).

A Picătura de apă

B Picătura de burniță

C Sferică

D Aplatizată

Pagina 102 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Zăpadă, gheață și grindină

Când un strat de aer suficient de gros, aflat lângă sol, are o temperatură aflată la sau sub punctul de îngheț al apei, la sol vor cădea granule de zăpadă, grindină și gheață. În timpul iernii, zăpada sub formă de fulgi de zăpadă cade din nori tip stratus sau cumulus. Grindina este provocată de furtuni, în timpul cărora se formează particulele de gheață, la trecerea picăturilor de apă foarte reci prin mai multe straturi de nori cu temperaturi diferite. Granulele de gheață sunt produse când ploaia care cade printr-un strat de aer cald întâlnește în calea ei un strat gros de aer aflat sub temperatura de îngheț și care le transformă în stare solidă. Câteodată, granulele de gheață se pot acumula la sol.

În multe părți ale lumii, formarea unui strat gros de zăpadă deasupra solului este vitală pentru agricultură și pentru obținerea de apă, pentru că stratul de zăpadă ajută la încetinirea scurgerii de apă topită în sol, reducând pierderile de apă. În zonele montane din vestul Statelor Unite, de exemplu, stratul de zăpadă și topirea zăpezii care urmează, furnizează mare parte din apa necesară pentru irigații, producerea de energie electrică pentru si uz industrial.

Zăpadă... dar doar pe lac

Iarna, aerul rece care se deplasează peste apele relativ calde ale Lacului Superior, cel mai nordic dintre Marile Lacuri, aflate la granița dintre Canada și Statele Unite, contribuie la producerea zăpezii pe lac. Aerul devine saturat și se formează norii de convecție, însoțiți de vijelii și fulgi de zăpadă.

Gheață instant

Ploaia care cade pe suprafețe cu o temperatură mai mică de 0°C îngheață la contactul cu acestea, formând o pojghiță de gheață. Aversele de ploaie înghețată se pot transforma în furtuni de gheață în toată regula, în care acumularea și stratul gros de pojghiță de gheață pot avaria cablurile de utilități de suprafață.

Cu grijă!

Căderile de zăpadă din zonele urbane pot determina fie neplăceri minore, care provoacă nemulțumiri în trafic, fie pot cauza accidente serioase pe șosele și avarii ale sistemelor de infrastructură.

Pagina 103 ZĂPADĂ, GHEAȚĂ ȘI GRINDINĂ

Întreruperea transportului

O acumulare de zăpadă poate avea un impact major asupra infrastructurii urbane. În imagine, o bicicletă din Norvegia este blocată în zăpadă. Zăpada poate să facă ravagii asupra vehiculelor aflate în circulație, asupra trenurilor și avioanelor. Cea mai mare parte a căderilor de precipitații de pe Pământ se formează inițial ca zăpadă.

Temperaturile la câteva mii de metri deasupra solului sunt sub punctul de îngheț, permițând astfel coexistența cristalelor de gheață și a picăturilor de apă foarte reci. Pe unele vârfuri montane, zăpada cade la temperaturi aflate deasupra punctului de îngheț, în timp ce pe piscurile mai joase, precipitațiile cad sub formă de ploaie.

CRISTALE PLUTITOARE

Fulgii de zăpadă pot avea forme diferite, dar toți sunt variații ale unei forme de baza hexagonale, ca un cristal. Forma fulgilor depinde de mediul care există în norul în care se formează - temperatura aerului și a cristalului și cantitatea de vapori de apă din aer.

A Ac

B Coloană

C Farfurie

D Dendrită

E Stea

F Coloană cu capete farfurie

Pagina 104 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Culoare și lumină

Ochiul uman vede culorile prin detectarea radiațiilor electromagnetice dintr-o zonă a spectrului numită lumină vizibilă. Lumina, care ajunge la ochi fie direct din surse precum este soarele, fie reflectată de pe suprafețe precum este această pagină, stimulează celulele-bastonașe și celule-conuri din ochi. Celulele-bastonașe disting lumina, iar celulele-conuri răspund la anumite lungimi de undă din lumină pentru a distinge culoarea. Lumina albă, precum cea care vine de la soare, este policromă, deoarece conține lumină de toate culorile, de o intensitate aproape uniformă. La trecerea luminii prin atmosfera Pământului, unele dintre razele solare sunt redirecționate sau împrăștiate de moleculele aflate în suspensie și astfel produc fenomene precum albastrul cerului și apusurile roșiatice. Picăturile de apă și cristalele de gheață împrăștie culorile, dând norilor aspectul caracteristic alb în timpul zilei.

Combinație magică

Combinația de nori împrăștiați și apus de soare oferă o priveliște în culori spectaculoase, care în imaginea alăturată este dublată și de reflectarea în apele unui lac. Cerul albastru de la înălțimi mai mari se pierde în nuanțe de portocaliu și roșu, aproape de linia orizontului. Cerurile altor planete, precum Marte, se văd în culori diferite față de cele de pe Pământ, pentru că au alte caracteristici atmosferice.

Nori pufoși într-un răsărit de soare

Lumina din acest peisaj de dimineață, deasupra unui lac montan, are o nuanță fină albicioasă, determinată de soarele care răsare, ale cărui raze sunt împrăștiate de picăturile de apă din nori și ceață.

Pagina 105 CULOARE SI LUMINĂ

1 Cer pictat cu soare

Partea de sus a acestui nor primește cea mai mare cantitate de lumină și astfel pare alb, partea de jos primește mai puțină lumină și capătă astfel o nuanță arămie.

DE CE CERUL ESTE ALBASTRU

Lumina soarelui trece prin atmosferă în unde drepte, invizibile. Așa numita lumină albă este un amestec de toate culorile spectrului solar: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo și violet. Fiecare culoare a spectrului vizibil călătorește pe o lungime de undă diferită, roșul și portocaliul având cea mai mare lungime de undă, iar indigoul și violetul, cea mai mică. Culorile razelor se schimbă, în perioada de timp cuprinsă între după-amiază și apusul soarelui. Diagrama din dreapta redă un unghi înalt de intrare a razelor soarelui, precum la orele prânzului, când lumina policromatică trece prin atmosferă pe o lungime de undă relativ scurtă. Moleculele gazoase din atmosferă împrăștie lumina solară, începând cu culoarea violet aflată la sfârșitul spectrului. Când soarele se află sus pe cer, numai culorile violet, albastru, indigo și puțin verdele sunt împrăștiate, dând astfel naștere unui cer albastru.

Imaginea din dreapta jos redă lumina solară trecând pe o traiectorie lungă prin atmosferă aproape de apus. În acest moment, lungimea traiectoriei poate fi de treizeci de ori mai mare decât la amiază. Existând un număr semnificativ mai mare de molecule pe traiectorie în acest moment, pe cer este împrăștiată mai multă lumină albastră, verde și galbenă, astfel încât numai lumina roșie și portocalie ajung la oameni. Un fenomen similar are loc la răsărit. Culorile roșu și portocaliu pot fi intensificate de poluarea atmosferică, de cenușă și fumul provenite din incendii și arderi sau de la erupțiile vulcanice, aflate la mii de kilometri distanță.

Modul în care picături de apă din nori dispersează lumina creează culoarea albă a norilor.

Un apus spectaculos

Orizontul înnorat și praful din atmosferă pot produce culori spectaculoase la apus. Razele de lumină care trec printre nori bine conturați se numesc raze crepusculare.

106 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Curcubee și coroane

Lumina soarelui, care trece prin picături de nori aflate în suspensie sau prin picături de ploaie care cad poate da naștere unor efecte optice foarte interesante și adeseori frumoase. Dacă ne întoarcem cu spatele la soare și vedem un curcubeu în picăturile de ploaie care cad, acesta este rezultatul unei traiectorii foarte complicate a razelor solare. Când lumina trece prin picături, ea este refractată sau îndoită și dispersată în culorile sale componente. O parte din lumina care a intrat în picătura de ploaie este reflectată, permițându-ne să vedem diferite culori formând un curcubeu. Dar dacă ne uităm în direcția soarelui printr-un strat subțire de nori care conțin picături de apă de aceeași mărime, avem ocazia să vedem o coroană și o culoare irizată. Când razele de lumină trec pe lângă micile picături sferice, se formează modele de interferență și de difracție, cu benzi de culoare alternante. Coroana se poate vedea cel mai bine când Luna, mai degrabă decât soarele, este sursa de lumină; nu numai că nu este deloc recomandat să ne uităm direct la soare, dar strălucirea acestuia tinde să acopere efectul de coroană. Irizarea sub formă de petice de culoare neregulate în norii mijlocii de lângă Soare sau Lună. Este, de fapt, o coroană imperfectă, pentru că se formează în urma aceluiași proces de difracție a luminii în jurul picăturilor de apă. Nu are simetria unei coroane apărând ca petice difuze sau benzi de culoare.

EXPLICAȚIA FENOMENULUI

Curcubeele au aprins imaginația omului de-a lungul vremurilor, adesea având o mare însemnătate religioasă, pentru că apăreau periodic pe cer. De-abia la sfârșitul secolului XVII a apărut explicația științifică a fenomenului. Issac Newton a demonstrat că, atunci când o rază de lumină care trece printr-o prismă de sticlă este refractată, ea se dispersează într-un spectru de culori. Pornind de la aceasta, el a dedus corect că lumina albă este o combinație alcătuită din toate culorile din spectrul vizibil.

Impresionant, dar efemer

Este necesară o combinație de soare și ploaie pentru formarea unui curcubeu. Cu cât soarele este mai sus pe cer, cu atât este mai plat arcul curcubeului.

Spectrul strălucitor al mării

Irizarea cauzată de soare scânteiază pe apa oceanului. Benzile ca de curcubeu care apar pe suprafața mării sunt cauzate de modelele de interferență sau difracție ale razelor soarelui reflectate de pe suprafața apei. Sunt vizibile majoritatea culorilor din spectru. Irizarea este uneori asociată cu dezvoltarea unui sistem frontal.

Frumusețea unică a unei coroane

Cercurile fin colorate care înconjoară luna sau soarele atunci când sunt văzute prin nori subțiri altocumulus se numesc coroane.

Curcubeu dublu

Un curcubeu inițial complet apare alături de secțiuni dintr-un al doilea curcubeu mai palid. Banda din mijloc a curcubeului principal este albastră, iar secvența de culori este inversată la al doilea curcubeu.

Pagina 107 CURCUBEE ȘI COROANE

A Prismă

B Spectru

C Picătură de ploaie

D Spectru

E Soare

CUM SE FORMEAZĂ UN CURCUBEU

Lumina solară albă, amestec de lumină de multe culori, trece printr-o prismă - precum o apă - și este dispersată, descompunându-se astfel în culorile sale constituente (sus). Lumina solară care trece printr-o picătură de ploaie sferică este de două ori dispersată și descompusă în culorile sale constituente (centru). Atunci când soarele se află în interiorul unui unghi de 42 de grade față de linia orizontului și ploaia cade în apropiere, dacă privim în partea opusă soarelui și către ploaie, putem vedea curcubeul cu o serie de benzi de culoare de la albastru în interior la roșu în exterior (jos).

A Soare

B Aversă de ploaie

C Privitor

D Curcubeu

108 VREMEA ÎN ACȚIUNE

Nimburi de lumină și parhelii

Cristale de gheață aflate în suspensie și care joacă rolul unor prisme sunt responsabile de efectele optice numite nimburi de lumină (sau halouri) și parhelii. Când lumina solară sau selenară trece prin cristale, aceasta este refractată sau îndoită. Pentru că multe din cristalele de gheață sunt așezate la întâmplare, se produc halourile circulare. În anumite locuri din halouri se formează petice foarte intens luminoase, cunoscute ca parhelii. Pentru că refracția luminii variază în funcție de culori, nimburile și parheliile au culori diferite. Cristalele de gheață nu sunt singurele care refractează lumina solară, ea fiind refractată când trece prin diverse elemente din atmosferă, producând miraje și câteodată un fenomen legat de prezența prafului, cunoscut ca strălucire verde, care se petrece exact atunci când soarele dispare sub linia orizontului.

NIMBURILE, VESTITORII PLOII - UNEORI

Vreme de secole, nimburile au fost indicatorul tradițional al venirii ploii. Ploaia urmează câteodată după apariția unui nimb - norul cirrus, conținând cristale de gheață necesare refractării, care formează nimbul, precedă câteodată un sistem frontal ce aduce ploaia. Totuși, există multe excepții de la această combinație de fenomene și un nimb nu poate fi considerat un vestitor de încredere al ploii. Nimburile se formează peste tot în lume, dar sunt mai des întâlnite la latitudinile mai mari. Mărimea și culoarea lor diferă considerabil și uneori sunt incomplete, formând arcuri, nu inele complete.

Fenomen polar

Soarele și o secțiune de nimb, împreună cu două parhelii strălucitoare domină cerul antarctic. Fenomenul se petrece adesea în regiunile polare, dar poate fi văzut și la latitudini mai joase. Parheliile creează o iluzie impresionantă de trei sori prezenți pe cer.

Doar aer subțiat

Clădirile de mai jos nu sunt altceva decât plăsmuiri ale luminii - miraje. Când suprafața Pământului este fierbinte, densitatea crescută a aerului de la suprafața solului poate determina refracția luminii înapoi în sus, rezultând o imagine la orizont.

Pagina 109 NIMBURI ȘI PARHELII

Când soarele se face verde

O licărire verde reprezintă o schimbare rapidă a culorii unui mic semicerc, ce înconjoară soarele la apus sau la răsărit. Această mică izbucnire de culoare, care se transformă din roșie în verde, durează numai câteva secunde.

Soarele într-un cadru de lumină

Nimbul soarelui se produce când razele sale sunt refractate sau îndoite de minuscule cristale de gheață.

Coloana scânteietoare a soarelui

Acest efect optic spectaculos numit coloană de soare este provocat de reflecția razelor soarelui în cristalele de gheață care plutesc către Pământ. Cristalele își au originea în nori cirrus sau în ceața de gheață care plutește lângă sol. Coloanele de soare se văd cel mai adesea la latitudini mari, unde gheața abundă.

A Privitor

B Parhelie

C Nimb

Efecte trecătoare care încântă ochiul

Razele de lumină care trec printr-un văl de cristale de gheață produc fenomenele de nimb și parheliile. Cel mai întâlnit unghi de refracție prin cristalele de gheață este cel de 25 de grade și cele mai multe nimburi se produc astfel. Acest inel luminos circular rezultă în urma unei orientări relativ întâmplătoare a minusculelor cristale.

Pagina 110 VREMEA ÎN ACȚIUNE 

Aurorele

Suprafața Soarelui este volatilă. Perturbațiile creează uneori erupții de particule ionizate, care sunt ejectate în spațiu la viteze incredibile, parcurgând distanța Soare-Pământ în numai 30 de ore. Câmpul magnetic al Pământului deviază aceste particule încărcate către poli, unde declanșează furtuni magnetice masive. Când aceste particule se lovesc de moleculele și de atomii din ionosferă, ele vibrează; când se întorc la starea lor inițială, emit lumină. Pentru că fenomenul se poate petrece pe suprafețe mari, cerul de la poli se luminează cu valuri de raze de lumină albă sau colorată - aurorele. Acestea se formează la distanțe de 80-100 km deasupra Pământului; ele se numesc aurore boreale în emisfera nordică și aurore australe în cea sudică.

O auroră australă înconjoară Polul Sud, care se observă în centru. Această imagine a fost surprinsă la 887 km deasupra Antarcticii; liniile de latitudine și longitudine și coasta Antarcticii au fost adăugate pentru orientare. Aurorele apar cel mai adesea în jurul echinocțiilor, când activitatea petelor solare este la nivel maxim. Aurorele australe pot fi văzute până departe în nord, fiind observate la Brisbane, Australia, iar aurorele boreale până la sud, la Atena, Grecia.

Această imagine surprinsă de naveta spațială Endeavour arată o auroră boreală, sau luminile nordice, ca o strălucire verde pe cer. În prim-plan se zăresc luminile unui oraș. Aurorele verzi-galbene apar când electronii se lovesc de moleculele de oxigen, în regiuni cu presiune atmosferică joasă.

Pagina 111

În anul 1991, misiunea spațială internațională a captat aceste vederi spectaculoase ale aurorei australe. Ele redau aurora colorată în roșu în partea superioară și în verde în partea de jos. Aurorele pot apărea sub formă de: benzi, raze, arcuri sau cortine de lumină multicoloră.

Pagina 112

Vreme extremă

Pagina 113

Pagina 114

Pagina anterioară

Pâlnia unei tornade este redată frontal, pe când mătură regiunile din Vestul Statelor Unite.

Pagina 115

Vremea extremă

Vremea este poate ultimul bastion de sălbăticie de pe Pământ. Vânturile extreme ale uraganelor, tornadelor, viscolelor și furtunilor de gheață; puterea distrugătoare a avalanșelor, inundațiilor, incendiilor de pădure și secetelor - toate ne amintesc de forța brută a naturii.

Furtuni 116

Fulgerul 118

Tipuri de fulgere 120

Furtuni de grindină și rafale de vânt 122

Viscole și furtuni de gheață 124

Tornade 126

Valea Tornadelor 128

Monitorizarea tornadelor 130

Vârtejuri și vijelii 132

Uragane 134

Impactul uraganelor 136

Observarea uraganelor 138

Inundații, alunecări de teren și avalanșe 140

Secete 142

Valuri de căldură și incendierea pădurilor 144

Furtuni de praf 146

Vreme extremă 148

Vreme extremă: SUA 150

Vreme extremă: Europa 152

Cum să supraviețuiești în condiții meteo extreme 154

Pagina 116 VREME EXTREMĂ

Furtuni

Pe Pământ au loc în fiecare zi a loc aproximativ 40 000 de furtuni, care reprezintă unul dintre cele mai impresionante fenomene ale naturii. Majoritatea lor au loc primăvara și vara, în zonele tropicale și subtropicale; lipsesc numai în Antarctica. Furtunile cu tunete și trăsnete se formează când norii cumulus cresc, până când se întind prin toată troposfera, formând adevărați munți de umezeală, care pot atinge 15 km înălțime. Condițiile necesare pentru producerea acestui nor fenomenal sunt furnizate de un front rece, când atmosfera este ridicată de o dorsală anticiclonică cu aer rece, care o deplasează pe sub masa de aer existentă. Așa-numitele condiții atmosferice instabile, în care temperatura atmosferei descrește rapid odată cu altitudinea, pot avea drept rezultat și producerea furtunilor. O furtună tipică durează una sau două ore, fiind apoi încetinită de curenții descendenți, însoțiți de ploaie. Furtunile puternice, mai intense, pot uneori chiar și mai mult de două ore. Pot provoca tunete și fulgere năpraznice, ploi abundente, grindină și vânturi intense; impactul lor poate fi devastator, mai ales în mediul urban.

Ochiul din cer

În aprilie 1984, camerele de pe naveta spațială au furnizat această vedere de sus a unei serii de furtuni cu fulgere deasupra Floridei, SUA. În ciuda distanței mari de la care a fost făcută fotografia, este evidentă totuși adâncimea enormă a norilor de furtună.

Furtună plutitoare

Puterea clocotitoare care însoțește întotdeauna formarea unei furtuni este evidentă din această imagine a norilor. Ploaia abundentă cade deasupra orizontului, în dreapta. După furtună, vor mai rămâne numai rămășițe de nori.

Pagina 117 Furtunile

Vreme neîmblânzită

Întreaga forță spectaculoasă a unei furtuni cu fulgere și trăsnete este captată în această fotografie, care înfățișează un imens nor cumulonimbus, luminat de fulger. Cele mai multe furtuni de acest fel au un ciclu de dezvoltare în trei faze. Faza cumulus are loc pe măsură ce norii cumulus cresc, uneori până la dimensiuni masive, precum în imaginea de față. Curenți ascendenți puternici împiedică căderea ploii și nu există fulgere. Faza a doua este faza maturității, când particulele de gheață cresc în partea superioară a norului și devin suficient de mari pentru a produce precipitații. Se formează curenți descendenți; aerul se răcește și devine mai turbulent și încărcat electric. Apar fulgerele și ploaia sau grindina. În cea de-a treia fază, furtuna se împrăștie, precipitațiile creând curenți descendenți slabi, care lipsesc norul de sursa sa de energie. Norul se evaporă și furtuna se potolește. Acest stadiu final poate dura o oră. Furtunile sunt uneori distribuite de-a lungul unei linii de joasă presiune, numită linie de vijelie, deoarece curenții descendenți provoacă vânturi în rafale la suprafață. O linie de vijelie deplin formată este constant regenerată de curenții descendenți mai reci, care ridică aerul cald și umed din jurul lor.

A Nicovală formată de vânturile de nivel înalt

B Formarea norului cumulonimbus

C Curent ascendent, central, puternic

D Zonă de descendență

E Front rece care avansează

CUM IA NAȘTERE O FURTUNĂ

Această diagramă arată cum un front rece contribuie la formarea unei furtuni cu fulgere. O dorsală anticiclonică, asociată cu frontul de aer rece care avansează, intră sub masa de aer existentă, determinând o mișcare ascendentă în aer. Pe măsură ce se formează furtuna cu fulgere, se formează curenți descendenți și ascendenți, iar norul se aplatizează când ajunge în partea superioară a troposferei. Partea superioară a norului formează o nicovală.

Pagina 118 VREME EXTREMĂ

Fulgerele

Cea mai evidentă caracteristică a furtunilor cu fulgere sunt, evident, fulgerele, dar și tunetele. De fapt, nu se știe exact ce determină apariția fulgerelor, dar anumite aspecte ne indică câteva cauze ale acestui fenomen spectaculos. Se pare că zone de încărcături electrice opuse se adună în interiorul norilor cumulonimbus, sarcinile pozitive tinzând să se adune în vârfurile norilor, iar sarcinile negative la baza acestora. Pentru că aerul nu este un bun conductor de electricitate, aceste încărcături continuă să se acumuleze, până când se generează diferențe electrice enorme. Diferențele din încărcăturile electrice sunt corectate abrupt de o descărcare gigantică - fulgerul. Fulgerul încălzește aerul la temperaturi de peste 30 000°C, producând o expandare explozivă a aerului - tunetul. Vederea unui fulger și sunetul unui tunet pot fi impresionante.

CALCULAREA DISTANȚEI

Tunetul se aude ca și cum ar fi un bubuit puternic dacă este aproape sau ca un sunet jos, huruit, dacă este mai în depărtare. Pentru că lumina călătorește cu 299 792 km/sec, vedem fulgerele aproape instantaneu de la producerea lor. Dar din cauză că viteza tunetului este de 3km/sec, auzim sunetul acestuia după câteva secunde. Pentru a estima cât de departe se produce fulgerul, numărați secundele dintre vederea fulgerului și auzirea tunetului; împărțiți apoi numărul de secunde la trei, pentru a calcula distanța în kilometri.

CÂND GOLFUL DEVINE UN SPORT PERICULOS

Unul dintre cele mai cunoscute cazuri în care fulgerul a lovit o persoană a fost atunci când l-a lovit pe jucătorul profesionist de golf Lee Trevino. La 27 iunie 1975, pe când juca golf la Butler National Golf Club din Chicago, SUA, Trevino a fost lovit de fulger - accident care i-a afectat pentru totdeauna flexibilitatea spatelui. Ulterior a declarat: "Dacă te prinde furtuna pe terenul de golf și ți-e frică de fulger, ține ridicată o crosă 1-iron. Nici Dumnezeu nu poate lovi o crosă 1-iron". Acum, organizatorii de turnee de golf adesea iau legătura cu serviciile meteo locale pentru a cere previziuni meteorologice pe durata desfășurării turneului. Dacă apar furtuni cu fulgere, meteorologii informează organizatorii, care amână jocul până când trece furtuna.

Elementele dezlănțuite ale naturii

Fulgerele care lovesc în zonele urbane pot determina supra-tensionări instantanee cu curent electric, care întrerup furnizările de energie electrică. Această problemă s-a acutizat în ultimul timp, cele mai vulnerabile fiind sistemele computerizate.

Fulgere deasupra oceanului

Cerul întunecat este luminat de săgeți de electricitate ce zboară printre norii mari cumulonimbus din troposferă. Un fulger descarcă de obicei 100 de milioane de volți de electricitate și determină o creștere masivă a temperaturii.

Pagina 19

Cer luminat

Această vedere a unei furtuni cu fulgere pe fundalul unui apus de soare redă o serie spectaculoasă de fulgere, dintre care unele ating solul, iar altele se pierd în atmosfera înconjurătoare. Zona luminoasă din mijlocul norului este un indiciu că fulgerul a călătorit kilometri întregi prin atmosferă într-o direcție orizontală, înainte să se descarce în sol. Vârful aplatizat și forma de nicovală care caracterizează norii cumulonimbus poate fi ușor observată. Culoarea fulgerului semnalează caracteristicile aerului înconjurător: fulgerul este roșu dacă există ploaie în nor, albastru, dacă este grindină, galben, dacă aerul este plin de praf și alb, dacă umiditatea este scăzută. Cel din urmă poate genera incendii dacă atinge solul.

O acumulare de sunet și furie

Pe măsură ce norul cumulonimbus dezvoltă forma caracteristică de nicovală, începe să se acumuleze și încărcătura electrică. După cum arată diagrama din dreapta, încărcătura electrică pozitivă se acumulează in nivelele superioare ale norului, iar cea negativă la nivelele inferioare. Acumularea de sarcini electrice și diferența dramatică de încărcătură generează tunetele și fulgerele. Fulgerul lovește de obicei acolo unde există cea mai mare încărcătură pozitivă pe solul de sub nor. Poate fi vorba despre un obiect înalt precum un copac sau o clădire înaltă, sau și mai bine, un conductor de electricitate precum o bară de metal. Credința populară că fulgerul nu lovește niciodată de două ori în același loc este greșită. Zgârie-norii pot fi loviți de câteva ori într-un an, iar clădirea Empire State Building a fost odată lovită de 15 ori în 15 minute.

A Încărcătură pozitivă în sol

B Încărcătură pozitivă în partea superioară a norului

C Încărcătură negativă în partea inferioară a norului

Pagina 120 VREME EXTREMĂ

Tipuri de fulgere

Când încărcăturile electrice negative și pozitive dintr-un nor cumulonimbus au atins un nivel suficient de mare, între ele are loc o puternică descărcare - fulgerul. Încărcăturile permit fulgerelor să "sară" din nor în atmosfera înconjurătoare; dintr-un nor în altul; sau - fenomenul pe care-l știm cel mai bine - din nori în pământ. Fulgerele care lovesc pământul sunt cele mai periculoase pentru oameni; în lume, ele se întâlnesc cel mai adesea la tropice și la latitudini medii.

2 Fulger Nor - aer

B Încărcătură pozitivă în partea superioară

C Încărcătură negativă în aer

Fulger nor - atmosferă

Încărcătura pozitivă care se acumulează în straturile superioare ale acestui nor creează o diferență de "potențial" electric, cu zona încărcată negativ din atmosfera înconjurătoare. Fulgerul sare între cele două zone.

Fulgerul nor - nor

Zone cu diferențe mari de încărcătură electrică se pot dezvolta când încărcătura pozitivă din vârful norilor este generată lângă încărcătura negativă formată la baza norilor adiacenți. Câteodată, fulgerele se descarcă în aceste zone.

Fulgerul nor - pământ

Încărcătura negativă puternică de la baza norilor cumulonimbus poate determina o încărcătură pozitivă la fel de mare în solul de sub nor. Între cele două va avea loc o descărcare sub forma unui fulger.

NOR-NOR

B Încărcătură negativă la baza norului

C Încărcătură pozitivă în partea superioară a norului

D Încărcătură pozitivă în partea superioară a norului

NOR-SOL

B Încărcătură negativă la baza norului

C Încărcătură negativă în sol

D Cel mai înalt punct de pe sol

E O scară invizibilă de încărcătură negativă care merge în zig-zag către pământ

F Circuitul este finalizat de un fulger

Pagina 121 TIPURI DE FULGERE

ÎN AER

Fulgerele se pot descărca și dispersa direct în atmosfera înconjurătoare. De cele mai multe ori, fulgerele se extind în jos, din nivelele superioare ale norului unde sunt localizate zonele cu încărcătură pozitivă, într-o zonă încărcată negativ din atmosfera de sub nor.

Luminează cerul

Fulgerul provenit de la un nor cumulonimbus - vârful fiind acoperit de alt nor - lovește atmosfera înconjurătoare.

ÎN ALT NOR

Fulgerele nor-nor pot avea loc între încărcăturile pozitive și cele negative dintr-un singur nor sau din nori diferiți. Fenomenul de fulger format în același nor poate crea imagini spectaculoase, mai ales noaptea.

Strălucire din interior

Încărcăturile pozitive și negative din acest nor cumulonimbus au determinat o descărcare prelungită, sub forma unui fulger care iluminează dinăuntru, rezultatul fiind efectele luminoase.

ÎN PĂMÂNT

Descărcările spectaculoase numite fulgere sunt mai complicate decât par. Prima parte a acestor descărcări începe ca o scară invizibilă, de la nor către pământ. O mișcare de recul trimite fulgerul de la pământ înapoi în sus, pe aceeași cale pe care a venit și, în cadrul unui astfel de fulger, pot avea loc mai multe asemenea mișcări. De obicei se întâmplă atât de repede, încât ochiul uman detectează un singur fulger. Fiecare lovitură de fulger durează o fracțiune de secundă.

UN ADEVARAT SPECTACOL

Mai multe fulgere se întind de la un grup de nori către pământ. Pentru că fulgerele pot fi periculoase, aceste fenomene sunt observate din interior.

Pagina 122 VREME EXTREMĂ

Furtuni de grindină și rafale de vânt

Furtunile cu fulgere puternice determină producerea de grindină și rafale puternice de vânt. Furtunile de grindină mai întâlnite în regiunile de la latitudini medii, mai ales vara și primăvara. În timp ce majoritatea pietrelor de grindină, sunt de mărimea unui bob de mazăre, unele ating dimensiunile unei mingi de golf sau ale unei portocale. În 1888, grindina de mărimea unui mingi de baseball, căzută în nordul Indiei, a ucis în jur de 250 de oameni.

Rafalele de vânt sunt vânturi create de furtunile cu fulgere: suflări de aer care lovesc pământul, venind dinspre curenții descendenți ai furtunilor și care ating o viteză de 160km/h. Rafalele umede de vânt sunt însoțite de ploaie și pot fi aproape invizibile. Rafalele uscate de vânt se produc în aerul limpede de sub baza norului și pot fi greu de detectat. Singurul semn al existenței lor pot fi zonele de praf care se împrăștie sub nor. Rafalele de vânt constituie un mare pericol pentru avioanele care aterizează sau decolează.

2 A curent ascendent cald

B Traiectoria grindinii

C Curent descendent rece

E Nivel de îngheț

E Grindina în straturi alternante de gheață clară și chiciură lăptoasă.

Grindina pe cale să cadă

În ciuda aspectului palid și placid, acesta este un nor de furtună deplin format, având un vârf proeminent tip nicovală alcătuit din cristale de gheață

Bombardament de gheață

Această grindină de mărimea unui mingi de golf este produsă de o furtună puternică. Grindina de asemenea dimensiuni poate cauza răni serioase oamenilor și animalelor.

CUM SE FORMEAZĂ GHEAȚA ÎN CER

Grindina de mari dimensiuni este probabil cel mai destructiv rezultat al unei furtuni puternice - poate avea dimensiuni îndeajuns de mari pentru a avaria automobile, sparge acoperișuri și uneori provoca răni oamenilor și animalelor. Grindina începe să se formeze în interiorul unei furtuni, sub forma unor cristale de gheață care cresc, pe măsură ce fiecare piatră de grindină acumulează mai multă gheață. După ce cad în nor, particulele de gheață sunt iarăși ridicate în sus de curentul ascendent și acumulează și mai multă gheață. După mai multe asemenea cicluri, pietrele mari de grindină, alcătuite din mai multe straturi de gheață, cad la sol. Dimensiunea unei pietre de grindină depinde de numărul de straturi de gheață pe care le conține, care la rândul lor depind de timpul pe care piatra de grindină îl petrece în interiorul furtunii - au fost văzute pietre de grindină cu 25 de straturi. Grindina durează de obicei puțin.

Pagina 123 GRINDINĂ ȘI RAFALE DE VÂNT

O aversă de ploaie cauzată de nori cumulonimbus

O aversă de ploaie cade dintr-un nor cumulonimbus. Acești nori conțin un amestec de picături de apă lichidă extrem de rece și cristale de gheață în vârful norului. Cristalele se topesc și devin piatră de grindină sau ploaie.

Cum se formează o rafală de vânt

O rafală începe de obicei la 5 km deasupra solului. Precipitațiile cad în interiorul unui nor înalt, antrenând și aerul din jur. Când aerul atinge solul, se răspândește rapid din punctul de contact creând rafale de vânt foarte puternice. Ploaia care se evaporă în aer formează o margine înnegurată, numita virga. Rafalele umede se formează la fel ca și cele uscate, dar în acest caz precipitațiile ating solul.

O ploaie torențială bruscă

Un afiș la complexul de tenis de la Wimbledon, din Londra, avertizează asupra pericolelor care pot rezulta în urma unor ploi torențiale bruște. Furtunile care aduc grindina sunt cel mai des întâlnite în regiunile aflate la latitudini medii. Acestea afectează bunuri, mai ales mașini, culturi agricole și sunt un pericol pentru aviație.

A Rafală de vânt

B Virga

Pagina 124 VREME EXTREMĂ

Viscole și furtuni de zăpadă

Iarna, în multe zone din Europa și America de Nord pot avea loc viscole și furtuni de zăpadă. Acestea pot afecta foarte grav viața cotidiană, prin paralizarea rețelelor de transport, determinând o creștere exponențială a cererii de energie, iar cei care trebuie să se aventureze afară sunt supuși unor condiții extrem de periculoase. Viscolul este o furtună cu vânturi puternice - 56km/h sau mai mult -, căderi masive de zăpadă și temperaturi foarte scăzute. Combinația acestor factori determină viscolirea zăpezii, vizibilitatea fiind zero, alunecări de zăpadă și vânturi înghețate, care pot fi mortale. Furtunile de gheață se produc când ploaia cade dintr-un strat de aer cu o temperatură aflată peste temperatura de îngheț (0°C). Aceasta poate determina producerea de palete de gheață - lapovița - câteodată întregul peisaj fiind acoperit cu un strat de gheață. Furtunile de gheață fac ca activitățile în aer liber să fie foarte riscante: trotuarele devin alunecoase, iar drumurile înghețate devin periculoase și au drept rezultat accidente în lanț pe autostrăzi.

CÂND PLOAIA ÎNGHEAȚĂ

Furtunile de gheață pot produce peisaje de iarnă spectaculoase, ca de poveste, gheața transformând plantele fără frunze în formațiuni de cristal, dar aceste furtuni pot fi un pericol major pentru integritatea și chiar pentru viața noastră. Furtuna care a dat naștere peisajului din dreapta a început probabil după ce ploaia a căzut într-un strat de aer de lângă sol care avea o temperatură un pic peste punctul de îngheț (0°C). Este posibil ca ploaia să fi atins solul sub formă lichidă, dar a înghețat imediat după, acoperind suprafețele cu un strat de gheață. Dacă aceste condiții durează câteva ore, cantitatea de gheață care se acumulează poate fi atât de mare, încât dăunează structurilor aflate în exterior și creează condiții foarte periculoase pentru șoferi și pietoni.

Greutatea iernii

Greutatea gheții adunate, în urma unei furtuni de gheață, în 1986, în din North Dakota, SUA, a fost atât de mare, încât cablurile de electricitate din fundalul fotografiei au cedat. Unul dintre cele mai mari neajunsuri provocate de aceste condiții meteo sunt întreruperile alimentării cu curent electric. Gheața din ghețarii de munte și din Antarctica poate fi atât de compactată, încât devine solidă, capătă culoarea verde și nu mai poate fi spartă nici cu picamărul.

Asta nu e vreme de ieșit afară

Căderile masive de zăpadă și vânturile puternice din mediile urbane pot avea drept consecință condiții de trafic haotice, transportul public și privat fiind întrerupt, precum și condiții extrem de periculoase pentru toți cei care se aventurează afară. Pentru pietoni, vântul puternic - și indicele de răcire eoliană - exacerbează efectele neplăcute din punct de vedere fizic ale unei temperaturi scăzute. În afară de faptul că este extrem de greu de suportat fizic, frigul intens afectează funcțiile nervilor și reduce dexteritatea.

Pagina 125 VISCOLE ȘI FURTUNI DE ZĂPADĂ

Sculpturi de vânt

Aceste urme ciudate făcute în zăpada de lângă Spitzbergen, pe insula Svalbard din Oceanul Înghețat, sunt numite sastrugi, de la cuvântul rus pentru "striații". În ciuda aspectului regulat, sculptat, ele sunt un fenomen natural cauzat de eroziunea vântului pe suprafața zăpezii. Zăpada fină, suflată de vânt, formează aceste șănțulețe sau brazde neregulate. Viscolele, înghețurile puternice și temperaturile extrem de scăzute sunt caracteristice lunilor lungi de iarnă în zonele arctice ruse. Vânturile intense pot sufla zile în șir.

Port înghețat

Viscolele pot crea condiții periculoase pentru toate tipurile de vase. Pe lângă pagubele provocate de vânt, acumulările de gheață și zăpadă de pe punți și velatură pot determina prăbușirea acestora.

Pene de gheață

Când vântul puternic întâlnește picături minuscule răcite și le antrenează în bătaia sa, picăturile ajung uneori pe obiecte solide, formând aceste forme bizare, cunoscute în popor drept "pene de gheață".

Pagina 126 VREME EXTREMĂ

Tornade

Tornadele sunt de regulă asociate cu un tip sever de furtună, cunoscută ca furtună supercelulară. Aceste furtuni sunt de obicei caracterizate de curenți ascendenți extrem de puternici, care câteodată ajung până în vârful norului, determinând producerea unei proeminențe în formă de nicovală, numită supraelongație. Pe măsură ce viteza vântului crește rapid, odată cu altitudinea, iar vântul își schimbă direcția, curentul ascendent de lângă centrul furtunii se rotește rapid - fenomen numit forfecare. Această caracteristică de rotire este una dintre principale motoare ale energiilor sălbatice ale furtunii. Puterea unei tornade este amplificată și de zgomotul asurzitor care o însoțește de obicei; sunetul poate fi auzit de la kilometri depărtare și, când se aude mai tare, înseamnă că tornada a atins solul.

2 SCARA FUJITA

B Intensitatea pe scară

C Viteza (km/h)

D Peste 417

E Distrugeri cauzate

Ușoare

Moderate

Considerabile

Severe

Devastatoare

Incredibile

EVALUAREA TORNADELOR

Scara de mai sus clasifică intensitatea tornadelor analizând tipul de distrugeri pe care le lasă în urmă. Când o tornadă de tip F5 trece printr-o zonă populată, rezultatul este distrugerea totală, așa cum s-a întâmplat în urma trecerii Tornadei Celor Trei State, din martie 1925, din SUA. Scara a fost concepută de profesorul Theodore Fujita (1920-1998), meteorolog la Universitatea din Chicago. Măsurarea vitezei vânturilor unei tornade este estimativă, întrucât nici un instrument meteorologic nu poate rezista forței devastatoare a vârtejului care formează pâlnia tornadei, pentru că aceasta mătură totul în calea ei, ridicând obiectele sau zburându-le departe, acestea căzând la distanțe mari de locul de unde au fost ridicate. Cele mai multe pagube cauzate de tornade sunt rezultatul acestor vânturi puternice rotitoare, dar unele sunt rezultatul diferențelor extrem de mari de presiune a aerului.

A Vârf supraelongat

B Norul părinte cumulonimbus

C Curent ascendent

D Forma de nicovală

E Nor orizontal

De la furtună la tornadă

O furtună supercelulă este o furtună puternică ce conține un puternic curent ascendent rotitor, numit mezociclon. În cazul în care condițiile sunt prielnice, acest sistem se extinde în jos, devenind mai compact, ceea ce îl determină să se rotească și mai repede, în final atingând pământul, sub formă de tornadă. Câteodată, tornadele sunt însoțite de grindină puternică și fulgere, care cauzează distrugeri și mai mari. Sunt două indicii care ne semnalizează dacă o furtună se va transforma în tornadă. Primul este fenomenul de supraelongație, când vârful de obicei plat al nicovalei dezvoltă o proeminență rău-prevestitoare. Acest fenomen arată că fluxul de aer din centru este atât de puternic, încât a trecut de troposferă și a intrat în atmosferă. Cel de-al doilea indiciu este apariția de nori mammatus.

Pagina 127 TORNADE

Formarea unei tornade

Norul tip pâlnie, caracteristic tornadelor, care coboară dintr-o furtună puternică este descrierea clasică a unei tornade. Presiunea atmosferică foarte scăzută din interiorul acestei pâlnii determină condensarea umezelii atmosferice, astfel pâlnia devenind vizibilă pentru noi. Uneori, pâlnia mai poate fi colorată și de reziduurile ridicate în aer de puternica spirală de curenți ascendenți: culoarea depinde de natura reziduurilor ridicate. De pe Pământ, proeminența de la baza furtunii este cunoscută drept zidul norului. Tornadele arată de obicei ca trompa unui elefant, atârnând de baza norului de furtună care a generat-o. Condițiile meteorologice aspre pot avea drept consecințe serii de tornade. Acest fapt poate fi extrem de periculos, pentru că poate provoca mari pagube și pierderi de vieți omenești.

A Zidul norului

B Curentul ascendent spiralat

C Nori reziduali

D Nor de furtună puternică (cumulonimbus)

E Norul pâlnie

F Flux de aer în spirală

Privești și aștepți

O tornadă mare însoțită de fulgere puternice, plutește amenințător deasupra unei mici ferme. Previziunile metrologice frecvente sunt vitale când tornadele se petrec noaptea - fără ele, singurul avertisment privind apropierea unei furtuni poate fi observarea acesteia la lumina fulgerelor. Când previziunile meteorologice indică acumularea de condiții propice pentru crearea unei tornade, acestea sunt atent monitorizate.

Coloană de apă în mișcare

Trombele marine, precum aceasta, aflată deasupra râului James, din Virgina, SUA, sunt de obicei niște rude îndepărtate ale tornadelor care apar în oceane și nu necesită prezența unei supercelule pentru a se forma. Tornadele care se deplasează peste lacuri pot antrena apa și produce trombe marine.

Pagina 128 VREME EXTREMĂ

Aleea Tornadelor

Tornadele se produc pe toate continentele, cu excepția Antarcticii, dar cel mai mult suferă de pe urma lor Statele Unite. Societatea Meteorologică Americană definește Aleea Tornadelor drept o zonă care include regiunile de șes din statul Mississippi și văile râurilor Ohio și Missouri. În funcție de perioadă, Aleea Tornadelor se poate extinde până în Iowa și Nebraska, în nord și până în centrul statului Texas, în sud. Pe măsură ce zona Marilor Câmpii se încălzește în timpul verii, aerul se expandează și se ridică, astfel încât o cantitate mare de aer este absorbită pentru a-i lua locul. Aerul tropical, cald și umed din Golful Mexicului suflă peste Câmpii și se lovește de aerul rece și uscat din Munții Stâncoși, aflați în vest. O combinație unică de umezeală și atmosferă uscată și rece determină condiții ideale pentru formarea tornadelor. În aprilie 1974, aceste condiții au dus la crearea celei mai mari izbucniri de tornade din SUA. În 16 ore, 148 de tornade au lovit 11 state, omorând 315 oameni și rănind peste 5 300.

Forța impresionantă a unui nor

O tornadă mare și bine dezvoltată, aflată deasupra zonelor deluroase ale statului New Mexico, aspiră în sus cantități mari de pământ, generând un nor mare de praf dedesubtul furtunii. Cele mai multe tornade durează numai câteva minute și au o traiectorie ce se întinde pe o lățime de 50 m și o lungime de 5 km, astfel încât ruta de distrugere este îngustă. Cele mai puternice tornade pot dura până la o oră, având o traiectorie cu lățimea de 1,6 km și lungimea de 100 km.

Înainte și după

Imaginile luate de satelit ale zonei La Plata din Maryland indică faptul că o mare zonă de vegetație - cu roșu - a fost smulsă de o tornadă puternică. Radarul aerian al armatei SUA, folosit în cel de-al Doilea Război Mondial, a fost adaptat pentru a putea face previziuni meteo mai precise.

Forță distructivă de neoprit

Fotografia unei tornade care mătură Pampa, statul Texas, în 1995, ne oferă detalii asupra experienței terifiante de a te afla în calea acestor vânturi sălbatice. Rămășițele sunt aruncate în toate direcțiile, la mare distanță de pâlnia tornadei. Culoarea pâlniei unei tornade este determinată de tipul de rămășițe și praf pe care le-a adunat în calea sa.

A TOPUL CELOR MAI DEVASTATOARE TORNADE

B Anul

C Locația

D Devastarea produsă

E Scara Fujita

F Necunoscut

Pagina 129 ALEEA TORNADELOR

A Numărul mediu de tornade/an/26 000km pătrați

B Mai puțin de una Una

C Trei Cinci Șapte

D Nouă Vârful sezonului de tornade

TORNADE: UNDE ȘI CÂND

Harta de mai sus redă regiunile vaste din SUA unde de regulă se produc tornade. Harta redă și numărul mediu de tornade care se formează anual. În statele din sud, cele mai multe tornade se formează în ianuarie, februarie și martie, iar în nord, această perioadă cu tornade are loc mai târziu.

Consecințele Tornadei letale Tri-State

Orașul Griffin, Indiana, a fost scena unor evenimente pline de disperare și durere la data de 23 martie 1925, la cinci zile după ce marea Tornadă Tei-State a măturat orașul. Timp trei ore, tornada a spulberat totul în cale, în Missouri, Illinois și Indiana omorând 695 de oameni și rănind peste 2 000 de persoane.

Pagina 130 VREME EXTREMĂ

Monitorizarea tornadelor

Situațiile care pot avea drept rezultat formarea tornadelor sunt atent monitorizate de serviciile naționale de meteorologie. Când meteorologii consideră că condițiile atmosferice sunt de natură să genereze o tornadă într-o anumită zonă, aceștia emit o atenționare de tornadă către mijloacele mass-media. Când o stație meteorologică observă o tornadă apropiindu-se, se emite o alertă de tornadă. SUA este țara cea mai predispusă la formarea de tornade, aici producându-se în jur de 750 de tornade în fiecare an. Acestea se mai produc și în Australia, Asia de Sud și câteodată și în Europa, mai ales în Marea Britanie.

Consecințele furiei unei tornade

Automobilele au fost luate de vânt și aruncate în aer, iar ulterior au aterizat pe alte resturi, ridicate de tornada care a trecut peste Lake Osceola, Florida, SUA, în 1998. Bunurile materiale din calea tornadelor suferă daune și avarii puternice, dar avertizările corecte și la timp pot salva vieți omenești.

Vânătorii de tornade captează un moment important

Un vânător de tornade observă în această imagine formarea unei furtuni puternice în Kansas, SUA. Unii vânători de tornade au captat momente și imagini incredibile, foto și video, ale tornadelor.

Identificarea potențialului de tornadă

Meteorologii descoperă furtunile puternice cu echipament electronic de ultimă generație; rezultatele sunt atent interpretate, iar publicul avertizat.

Pagina 131

URMĂRIRE ȘI AVERTIZARE

O atenționare de tornadă este emisă când condițiile meteorologice indică că, într-o anumită zonă, este posibil să se formeze tornade. Locuitorii trebuie să fie atenți și în alertă în legătură cu apropierea furtunilor și cu schimbarea condițiilor meteo. Când o tornadă a fost observată sau arătată de radarul meteorologic, o avertizare de tornadă indică pericol iminent la adresa oamenilor și a bunurilor materiale aflate în calea tornadei. În acest caz, locuitorii trebuie să se mute în adăposturi sigure, special amenajate.

Spirală neagră

Curentul ascendent în spirală al acestei tornade a adunat o mare cantitate de resturi, care contribuie la formarea pâlniei vizibile din jurul bazei. Previziunile meteorologice privind apariția acestor tornade potențial mortale au devenit o realitate în cea de-a doua parte a secolului XX, odată cu dezvoltarea radarului Doppler și a tehnologiilor computerizate, care permit meteorologilor să creeze și analizeze modele de condiții meteorologice extreme.

Pagina 132 VREME EXTREMĂ

Vijelii și vârtejuri

Pe lângă tornade, mai există și alte tipuri de vânturi rotative, care poartă diverse denumiri în diferite părți ale globului: vijelii, vijelii de nisip, dervișuri. Aceste vânturi sunt produse în zone calde și uscate și pot genera pâlnii de aer, care se ridică și se aseamănă tornadelor, dar, spre deosebire de acestea, nu au nici o legătură cu furtunile. Vârtejurile sunt vijelii mai mici. Alte fenomene provocate de vânt includ vârtejuri de zăpadă, despre care se crede că sunt cauzate de efectul de fricțiune de lângă sol și tornadele de foc, generate în căldura intensă a incendiilor din păduri. Vârtejurile de vânt rotitoare pot fi văzute și în zonele urbane, când vânturile sunt deviate în jurul clădirilor înalte.

AERUL FIERBINTE ȘI VÂNTUL CREEAZĂ VÂRTEJURILE

Coloanele de vânt rotitoare ce se produc în regiunile cele mai calde ale planetei - adesea numite vârtejuri de nisip -, se produc când temperaturile înalte de la nivelul solului produc o ridicare a aerului extrem de puternică. Rotația în spirală, care ridică praf în aer și resturi de pe sol este generată de obicei când vântul dominant întâlnește în cale și este deviat de obstacole naturale din peisaj, precum dealuri, culmi și dune de nisip. Vârtejurile de nisip sunt cel mai adesea întâlnite în regiunile aride.

Fenomenul vârtejurilor

Acest vârtej mare a dezvoltat o putere suficientă pentru a ridica praf și mici obiecte de pe sol. Deși nu sunt la fel de puternice ca tornadele, aceste vârtejuri pot fi îndeajuns de intense pentru a cauza daune minore structurilor de pe sol.

Un vârtej distrugător

Ceea ce a fost descris de privitori drept "două vârtejuri" a distrus complet această casă din Catania, în Sicilia, Italia, în anul 2002. Se consideră că acest tip de pagube sunt produse de vânturile puternice care suflă în jurul munților.

Pagina 133 VIJELII ȘI VÂRTEJURI

Împrăștie praf

O vedere neobișnuită din avion a unui vârtej arată circulația vântului de acest fel, care, deși nu se află în aceeași categorie cu tornadele, pot provoca tulburări majore. Deși au numai câțiva metri în diametru, vârtejurile pot atinge 900 m înălțime și se pot deplasa pe distanțe de multe mile.

EVOLUȚIA UNUI VÂRTEJ

Când soarele încălzește îndeajuns solul, aerul cald aflat în contact cu acesta începe să se ridice(1). Solul se încălzește cel mai rapid când suprafața sa este netedă și fără iarbă sau copaci, care atenuează efectul încălzirii.

Aerul în urcare formează o coloană care se extinde în sus în stratul de vânt de deasupra. Această coloană, numită coloană termică, poate avea câțiva metri înălțime (2).Când vânturile dominante întâlnesc în cale forme de relief înalte, de pildă dealuri, pot intra într-o rotire orizontală, care imprimă coloanei de aer o rotire (3). Vârtejul s-a format și este alcătuit dintr-o coloană de aer rotitoare, care se înalță. În acest punct, ea este îndeajuns de puternică pentru a ridica praf de pe sol și a-l ridica în aer (4).

Pagina 134 VREME EXTREMĂ

Uraganele

Căderile mari de precipitații, valurile extrem de mari, vânturile extrem de puternice - nimic nu se compară cu potențialul distructiv al unui uragan. Cunoscute sub numele de ciclon în Australia și taifun în Asia de Sud-est, aceste furtuni de mare intensitate se formează deasupra apelor calde ale oceanelor tropicale. Condițiile cele mai favorabile dezvoltării lor se găsesc în regiunile situate între 5 și 15 grade latitudine, deci un pic îndepărtate de Ecuator, unde Efectul Coriolis este îndeajuns de puternic pentru a face ca urganele să se învârtească la înălțime și unde temperaturile depășesc 26°C. Odată formate, durează zile sau săptămâni până să se îndrepte în direcția unuia dintre poli și să treacă peste regiuni locuite, cu consecințe dezastruoase. În fiecare an se formează în jur de 80 de uragane, 35 formându-se în Asia de Sud-est sau Asia de Sud, 25 lângă America de Nord și de Sud , iar restul lângă subcontinentul Indian sau Oceanul Pacific.

Harta din dreapta redă principale zone de formare și manifestare a uraganelor și traiectoriile urmate de acestea. Sezonul uraganelor începe în iunie și ține până în noiembrie, în emisfera nordică și din noiembrie până în mai, în emisfera sudică.

SCARA SAFFIR-SIPMSON

În regiunea Americilor, intensitatea unui uragan, așa cum este ea determinată de viteza maximă susținută a vântului, este măsurată de o scară de intensitate în cinci trepte. Furtunile rare din categoria a cincea, precum Uraganul Camille, care a lovit coastele Golfului Mexic și ale Virginiei cu consecințe dezastruoase, în 1969, sunt cele mai severe.

URAGANUL LILI

Fotografiile luate de satelit ce redau puterea enormă a uraganelor au o frumusețe stranie.

Această fotografie a uraganului Lili luată înainte să măture statul Louisiana, SUA, a fost captată din avion.

A Vestul Oceanului Atlantic

B Estul Oceanului Pacific

C Nordul Oceanului Indian

D Sudul Oceanului Indian

E Nord-vestul Oceanului Pacific

F Sudul Oceanului Pacific

A SCARA SAFFIR-SIMPSON

B Presiunea (hectopascali) peste 980 mai puțin de 920

C Viteza vântului peste 248

D Înălțimea valurilor de furtună (m) peste 5,4

E Daune provocate Minime Moderate Extinse Extreme Catastrofale

Pagina 135

ÎN INTERIORUL UNUI URAGAN

Grupuri de furtuni gigantice care durează timp îndelungat își extrag energia din oceanele tropicale, cu ape călduțe. Spiralele de aer (care se rotesc în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică), aflate în centrul sau ochiul uraganului în plină dezvoltare, își accelerează mișcarea pe măsură ce pătrund tot mai adânc. Aerul urcă apoi în spirală în ploaia torențială, determinând producerea pereților de nori, care înconjoară ochiul ciclonului. La nivelele superioare, aerul iese în spirală și se îndepărtează de centrul uraganului.

Uragan deasupra Madagascarului

Această fotografie din satelit înfățișează ciclonul tropical Dina și a fost luată în ianuarie 2002, la scurt timp după ce sistemul a început să scadă în intensitate, deși încă mai producea vânturi de 210 km/h la suprafața solului. Frumusețea spiralei ascunde puterea enormă a furtunii. Un uragan obișnuit are o lungime egală cu cea a Scoției; ochiul acesteia oate avea până la 50 km diametru.

A Banda de ploaie

B Zidurile de nori

C Ochiul

D Bandă de ploaie

Pagina 136 VREME EXTREMĂ

Impactul uraganelor

Uraganele se numără printre cele mai distructive forțe ale naturii. Vânturile produse de aceste sisteme pot sufla cu 300 km/h . În timp ce tornadele pot isca vânturi chiar mai puternice, acestea rar durează mai mult de câteva ore. Efectul distructiv al uraganelor a fost înregistrat de-a lungul secolelor: flote întregi au fost scufundate și orașe întregi distruse de vânturi nemiloase și de mările învolburate. Termenul japonez Kami-kazi, care înseamnă "vânturi divine", se referă la furtunile tip uragan care au scufundat flota împăratului mongol Kublai Kan, în 1274 și în 1281, când se pregătea să atace Japonia. Daunele provocate de uragane pornesc de la devastarea completă a locurilor prin care trec până la inconveniente minore. Cele mai mari distrugeri le provoacă de obicei valurile rezultate în urma învolburării oceanelor, nivelul acestora ridicându-se, pe măsură ce uraganul se apropie de coaste, de golfuri sau insule. Înălțimea și potențialul de distrugere ale unei învolburări a oceanelor depinde de înclinarea fundului oceanului în zona de coastă. Pe măsură ce uraganele înaintează pe uscat, ele devin sisteme de joasă presiune sau depresiuni cu precipitații. Adesea aduc ploi puternice în zonele continentale și cauzează inundații pe suprafețe întinse.

Furia uraganului

Valurile masive provocate de uragane pot devasta kilometri întregi în toate direcțiile. Uraganul Iris a trecut pe lângă Jamaica în drumul său către Peninsula Yucatan din Mexic, în octombrie 2001, dar forța valurilor provocate de el a fost îndeajuns de mare pentru a face să eșueze la mal acest cargobot, în Kingston Harbour.

Aruncat pe țărm

Furia unui uragan poate face marea să înainteze mulți kilometri în interiorul uscatului - situație clar demonstrată de această imagine a unei bărci care a fost purtată peste orașul Everglades din Florida de uraganul Andrew, în 1992. Uraganul Andrew a provocat cele mai mari pagube din istoria SUA, în valoare de 30 de miliarde de dolari.

Pagina 137 IMPACTUL URAGANELOR

Pădure făcută una cu pământul

Păduri întregi, precum aceasta din Kent, au fost devastate în octombrie 1987, când cea mai puternică furtună din ultimii 300 de ani a lovit sudul Angliei.

Furtuni dincolo de tropice

În cazul în care condițiile sunt prielnice, sistemele intense de joasă presiune aflate dincolo de tropice se pot dezvolta și pot deveni la fel de periculoase ca uraganele tropicale. Această barcă a fost unul dintre cele 90 de vase avariate când o furtună non-tropicală a lovit Portul Padanaram din Massachusetts, SUA. Vasele de croazieră sunt cele mai vulnerabile la avariile produse de vânturi și de valurile înalte, provocate de sistemele puternice de joasă presiune.

Pagina 138 VREME EXTREMĂ

Monitorizarea uraganelor

Centre specializate de monitorizare a activității uraganelor, taifunelor și cicloanelor tropicale înființate în cadrul institutelor meteorologice naționale monitorizează atent apariția primelor semne ale formării furtunilor tropicale. Sunt folosite toate tehnologiile existente - de la sateliții care orbitează deasupra Pământului la aeronave special construite, foarte rezistente, de supraveghere a uraganelor, la radarele meteorologice, nave de supraveghere meteorologică, balize plutitoare și stații meteo automate, amplasate pe insule nelocuite - pentru a se asigura că toate uraganele sunt detectate. Odată identificate, sunt emise comunicate de informare și avertizare, iar apoi date publicității în întreaga lume. Folosind o gamă largă de mijloace și tehnici de comunicare, aceste avertizări sunt trimise tuturor comunităților și navelor de pe mare aflate în pericol. Internetul este un mijloc tot mai popular de avertizare în privința uraganelor, dar buletinele meteo de la radio și televiziune rămân sursele principale de informare a publicului. Serviciile telefonice și de mesagerie SMS sunt și ele folosite pe scară largă. Navele aflate pe mare se bazează pe comunicațiile fax și radio via satelit. În unele țări, apropierea unui uragan este semnalizată de semnale amplasate strategic de-a lungul coastelor. Odată ce avertizarea a fost emisă, grupurile locale de ajutor pentru situații de urgență intră în acțiune și localnicii se pregătesc de furtună. Această pregătire include baricadarea cu scânduri a ferestrelor, ancorarea prin legare a bunurilor care rămân afară și, în cazurile cele mai grave, evacuarea populației.

SEMNALE DE PE MARE

Tehnologia sofisticată este de importanță vitală în ceea ce privește identificarea formării uraganelor, dar există și semne clasice, printre care se numără marea agitată și valurile gigantice. Un uragan aflat în largul oceanului provoacă agitația și "umflarea" apelor, care se întinde din centrul sistemului și adesea devansează, sosind cu mult înaintea furtunii. Dacă se observă o învolburare puternică a mării, înseamnă că uraganul se apropie.

Dezastru în Caraibe

Insulele Caraibe sunt în special vulnerabile la uraganele care mătură totul în calea lor spre vest, deasupra Atlanticului. Consecințele trecerii unui uragan care a lovit orașul Saint Martin din insula Anguilla sunt mormane de resturi.

Urmările ciclonului Tracy

Ciclonul Tracy a lovit Darwin, aflat pe costa de nord a Australiei, în ziua de Crăciun a anului 1974, ucigând 49 de oameni. Deși relativ de mici dimensiuni, consecințele dezastruoase au fost rezultatul lovirii directe a orașului.

Pagina 139 MONITORIZAREA URAGANELOR

URMĂRIREA UNUI URAGAN

Traiectoria distrugătoare a Uraganului Andrew în drumul său către Florida, SUA, este semnalată în imaginea alăturată, care redă drumul parcurs de acesta în decurs de 48 de ore. Uraganul Andrew a început ca o furtună tropicală ce s-a format pe baza unei perturbații atmosferice existente deasupra Atlanticului de Nord, pe 17 august 1992. A căpătat la dimensiunile unui uragan pe 22 august.

În două zile, uraganul a lovit coastele SUA, fiind al treilea uragan de categoria 5 din istorie care s-a abătut asupra uscatului. Uraganul a măturat Florida în drumul său către coasta Golfului, unde a făcut ravagii. Distrugerile, în valoare de 30 de miliarde de euro, provocate în SUA ar fi fost fără îndoială mai mari dacă nu ar fi existat avertizările emise înaintea apariției uraganului. Imaginile din satelit, precum cea de față, sunt actualizate permanent când se identifică un uragan.

23 August

Andrew a continuat să crească în intensitate, pe măsură ce ochiul uraganului a trecut peste partea de nord a insulei Eleuthera din Bahamas.

24 August

La scurt timp după ce a atins intensitatea maximă, Andrew a lovit coastele Floridei cu vânturi care atingeau 265km/h.

25 August

Deși a scăzut puțin în intensitate pe măsură ce înainta spre coastele Golfului Mexic, Andrew a cauzat mari daune și în Louisiana.

Distrugeri masive

În doar câteva minute, uraganul Andrew a transformat acest parc de rulote într-un peisaj haotic. Doar clădirile extrem de solide pot rezista în fața unui uragan de categoria cinci.

Uraganul Daniel

Acestă fotografie în infraroșu, surprinsă la data de 31 iulie 2000, redă intensitatea uraganului Daniel, care a străbătut o distanță de 3 000 de kilometri din partea de sud-vest și a amenințat insulele Hawaii.

Pagina 140 VREME EXTREMĂ

Inundații, alunecări de teren și avalanșe

Ploaia puternică și zăpada pot cauza mari probleme, de la inundații la alunecări de teren - și în cazul zăpezii - avalanșe.

Inundațiile provoacă 40% din pierderile de vieți omenești determinate de dezastrele naturale. Comunitățile umane care prezintă cele mai mari riscuri sunt cele așezate în văi înconjurate de înălțimi abrupte; așezările umane din văile largi ale râurilor și deltele acestora sunt și ele vulnerabile la inundații.

În unele părți ale lumii, inundațiile fac parte din ciclul natural al vremii. În Valea Nilului, de exemplu, inundațiile anuale au constituit baza agriculturii timp de mii de ani. Astăzi, multe regiuni tropicale depind pentru obținerea de recolte de inundațiile care urmează ploilor musonice. Mai puțin previzibile, și cu un potențial de distrugere mai mare, sunt inundațiile instant, precipitații intense, de scurtă durată, care nu pot fi absorbite de sol sau de sistemele de canalizare. Inundațiile pe scară largă, dimpotrivă, sunt de obicei rezultatul unui sistem frontal, precum un front rece sau al unei celule de joasă presiune, ce determină ploaie prelungită pe o zonă întinsă. Pot dura săptămâni până să se producă.

Riscuri pe malul râului

Districtul Ecouen, din regiunea pariziană a Franței, a fost inundat de ape în iunie 1992. Multe dintre marile așezările urbane din lume au fost ridicate pe malurile râurilor și, când are loc o inundație majoră, mii de oameni rămân fără case, pentru că malurile se surpă.

Un avertisment terifiant

Deși zăpada nu pare a avea o greutate prea mare, atunci când se acumulează în cantități mari, de câțiva metri adâncime, și se compactează, poate cântări foarte mult. Avalanșele antrenează pietre și copaci, măturând în coborâre pantele abrupte ale munților și sporindu-și astfel puterea destructivă. Această scenă terifiantă este urmarea unei avalanșe petrecute la Montroc, în Alpii Francezi, în 1999. Uneori, un zgomot puternic ca un tunet însoțește avalanșa - așa numitul "efect de suflu".

FORMAREA UNEI INUNDAȚII INSTANTANEE

Cauzele cel mai des întâlnite ale inundațiilor instantanee sunt furtunile care se deplasează lent și care depozitează cantități mari de ploaie, într-o zonă restrânsă, într-o perioadă mică de timp. Când aerul plin de umezeală se deplasează spre versanții unui munte, se ridică și se poate transforma într-o furtună. Dacă vânturile țin furtuna pe loc, torentele de ploaie cad pe versanții munților în văile de dedesubt. În mod surprinzător, furtunile care se deplasează încet pot provoca inundații instantanee și în deșert. Solurile uscate, aride absorb puțină umezeală, iar o cădere masivă de precipitații poate transforma albiile uscate ale râurilor în adevărate torente de apă. Mai mulți oameni se îneacă în deșerturile din America de Nord decât mor de sete. Din aceleași motive, inundațiile instantanee sunt tot mai dese în orașe. Pe măsură ce tot mai multe terenuri sunt nivelate și acoperite cu asfalt și ciment, tot mai puțină apă este absorbită. Canalizările se revarsă, iar apa inundă rapid străzile orașelor.

Pagina 141 INUNDAȚII, ALUNECĂRI DE TEREN ȘI AVALANȘE

A Topirea cauzată de soare

B Ploaia

C Placă de zăpadă

D Strat subțire de zăpadă

E Vânt

F Zăpadă

G Sol

H Suprafața patului de zăpadă

I Avalanșă

J Placă de zăpadă

K Strat subțire de zăpadă

L Zăpadă

M Sol

CÂND PĂMÂNTUL SE MIȘCĂ

Există două tipuri principale de alunecări de teren. Primele sunt cele în care căderile de ploaie slăbesc o secțiune abruptă a pantei unui deal, în așa fel încât solul și vegetația sunt dezrădăcinate și alunecă pe panta în jos. Cel de-al doilea tip, la fel de devastator, se formează când ploaia este absorbită, în cantități mari, de pământ, transformându-l în mâl. Aceasta duce la formarea unui râu de noroi și pietriș care curge pe versanți și acoperă totul în calea sa. În mai 1998, după 24 de ore de ploaie torențială, o alunecare de teren lângă Napoli, în Italia, a ucis 20 de oameni și a distrus sute de case.

Un oraș de moloz

Această alunecare de teren în statul Vargas din Venezuela, a cauzat daune mari unui oraș destul de mare, în decembrie 1999. Căderile masive de precipitații pot determina alunecări devastatoare de teren, care se petrec fără nici o avertizare.

INGREDIENTELE UNEI AVALANȘE CU PLĂCI

Un concurs de împrejurări poate determina o avalanșă la suprafață. Inițial este necesară o anumită grosime a stratului de zăpadă pentru a forma baza. Căderile ulterioare, masive, de zăpadă pot determina acumulări mari de zăpadă în părțile superioare ale versanților montani. Dacă plouă puternic peste partea inferioară a versanților, se erodează suportul masei mari de zăpadă din partea superioară. Uneori, dacă versantul este îndeajuns de abrupt și zăpada are o grosime suficientă, avalanșa se poate produce și fără să plouă în partea inferioară. Masa de zăpadă rămasă fără sprijin se pot deplasa instantaneu și se revarsă peste versanți. Această alunecare poate fi declanșată de cele mai mici vibrații: un zgomot mai puternic sau sunetul produs de un schior pot fi suficiente. O rafală puternică de vânt sau creșterea temperaturii sunt alte cauze comune ale producerii avalanșelor.

Pagina 142 VREME EXTREMĂ

Seceta

Deși nu e întotdeauna la fel de spectaculoasă ca alte dezastre naturale și nu apare mereu în mass-media, seceta poate cauza pagube și pierderi de miliarde de dolari în țările unde se produce. În statele sărace, seceta duce la foamete pe scară largă și la boli legate de malnutriție, care durează mult după încetarea ei. Pe termen lung, mediul înconjurător are de suferit: solul este total sărăcit de vegetație, animalele păscând orice firicel de iarbă, ceea ce duce la eroziuni masive și la scăderea fertilității animalelor. Seceta poate determina pierderea habitatului și a rezervelor de hrană ale animalelor locale, mărind astfel pericolul de extincție. Acest ciclu al degradării duce la recolte slabe și la creșterea insuficientă a ierbii în anii care vin. Plantele nu vor mai putea suporta la fel de bine următoarea secetă, ceea ce duce la secete și la foamete și mai mari. Mai mult, solul pergamentos și vegetația uscată creează condițiile perfecte pentru apariția furtunilor de nisip și ale incendiilor din păduri.

SECETA: NU TE POȚI ASCUNDE

Seceta afectează de obicei țările aflate la latitudini medii - regiunile semi-aride și cu climat mediteranean, udate doar de ploi provenind din sistemele care tranzitează aceste regiuni. Dar puține locuri de pe Pământ pot fi considerate ca fiind în afara pericolului de secetă. Chiar și jungla amazoniană sau insulele tropicale, precum Indonezia, au suferit secete în timpurile recente. Secetele severe pot dura ani la rând.

În căutarea apei

Aceste femei cară vase de lut în căutarea apei, în provincia Sindh din Pakistan, lovită de secetă în mai 2000. Seceta este un fenomen frecvent în această regiune.

Hrănirea manuală

Seceta cumplită care a afectat mare parte a Australiei în 2002 a făcut ca aceste oi din New South Wales să trebuiască a fi hrănite cu mâna.

LA MILA LUI EL NIŃO

Fenomenul El Nińo, care apare când o mare cantitate de apă caldă se acumulează în largul coastelor peruane, declanșează o reacție în lanț care aduce secetă în multe țări, printre care și Australia.

CICLICITATEA SECTELOR ÎN AUSTRALIA

B Anii

C Regiunea afectată

Toate statele, cu excepția Australiei de Vest

Toate statele

Majoritatea statelor

Toate statele, cu excepția Australiei de Vest

Toate statele

Toate statele

Toată Australia de Est

Toate statele

Pagina 143 SECETA

CÂND PĂMÂNTUL FERMELOR SE TRANSFORMĂ ÎN PRAF

Seceta nu înseamnă doar cantitate mică de precipitații. Ploaia cade în mod inegal în lume, unele zone primind mai puține precipitații decât altele. Seceta reprezintă un deficit anormal și îndelungat de ploaie, în raport cu cantitatea așteptată de precipitații într-o anumită zonă și într-o anumită perioadă a anului. În SUA, este considerată secetă când într-o zonă cade numai 30%, sau mai puțin, din cantitatea normală de ploaie, într-un interval de 21 de zile. În India, se declară secetă în cazul în care căderile anuale de ploaie sunt cu 75% mai mici decât nivelul așteptat.

În așteptarea musonului

Această femeie indiană cară un vas cu apă de băut trecând peste fundul secat al lacului Osman Sagar, în statul sud indian Andhra Pradesh, Hyderabad, în iunie 2003. Căldura excesivă și condițiile aride din zone ca aceasta pot fi ameliorate de muson.

Murind de sete

Când are loc o secetă, se evaporă apa din stratul de suprafață al solului. Plantele sunt foarte solicitate, iar frunzele lor încep să-și piardă clorofila.

Pagina 144 VREME EXTREMĂ

Valuri de căldură și incendii din păduri

Valurile de căldura prelungite provoacă multe decese în fiecare an, mai ales printre bătrâni, copii și bolnavi. În Franța, în 2003, peste 300 de oameni au murit, în urma unui val de căldură prelungit. Din cauza fenomenului de încălzire globală, incidența acestor valuri de căldură va crește în anii ce vor urma. Mână în mână cu aceste valuri de căldură merg incendiile din păduri. Apar cel mai frecvent și au cele mai dezastruoase consecințe în California, SUA, în sudul și estul Franței și în Australia. Climatul acestor regiuni este caracterizat de ploi iarna și secete vara, ducând la formarea de vegetație extrem de inflamabilă. Când vânturile puternice sunt dublate de temperaturi foarte ridicate, izbucnesc incendiile din păduri. Căldura intensă determină crearea de coloane termice, care trimit cenușa fierbinte către cer, astfel aprinzând noi incendii în fața incendiilor inițiale. În plus, tiparele vânturilor localizate, iscate de incendii, combinate cu topografia locală, pot genera "tornade de foc" rotitoare, care se învârt în fața incendiului principal.

VARA ÎN ORAȘ

Valurile de căldură din mediile urbane produc câteva fenomene de vară ce ne sunt familiare. Oamenii petrec mai mult timp afară pentru a scăpa de căldură - adesea lângă o apă. Rețelele electrice cad adesea din cauza solicitărilor la care sunt supuse de aparatele de aer condiționat. Și pe șosele crește aglomerația și apar blocajele, pentru că automobilele se supraîncălzesc și se strică.

Parizienii- oameni practici

Arșița care a lovit Parisul în iulie 1995, i-a făcut pe locuitori să meargă să se răcorească pe unde au putut. Fântânile publice au un efect răcoritor asupra oamenilor de toate vârstele.

Pagina 145

Privind infernul

Focul amenință casele din Simi Valley, lângă Parcul Național Yosemite, California, SUA, în octombrie 2003. Multiple incendii în păduri au devastat California la acea dată, afectând peste 100 000 ha de pământ și distrugând bunuri materiale.

Un oraș amenințat

Aceste incendii au ars pădurile de lângă Canberra, Australia, în 1985. Incendii și mai puternice au avut loc în 2003, provocând moartea a cel puțin patru oameni și rănirea a 150, precum și distrugerea a sute de case.

În infern

Flăcări amenințătoare au înghițit complet o întreagă pădure în timpul incendiului Shoshone, din iulie 1988, din Parcul Național Yellowstone, Wyoming, SUA. Mare parte din parc a fost închisă în timpul acestui incendiu. Incendiile mari de pădure pot scăpa de sub control și distruge suprafețe mari de culturi agricole sau păduri, în numai o zi sau două.

BLESTEMUL INCENDIATORILOR

În natură, aproape toate incendiile sunt aprinse de fulgere. De fapt, multe ecosisteme au nevoie de incendii periodice, pentru putea regenera unele tipuri de vegetații. În epoca modernă, fulgerele încă mai aprind incendii, dar din nefericire, majoritatea acestora sunt declanșate intenționat, multe chiar în perioade în care incendiile deja existente au scăpat de sub controlul pompierilor. Alte cauze ale creșterii frecvenței incendiilor de pădure sunt calcinările intenționate, care scapă de sub control, focurile de tabără nestinse și resturile de țigară aprinse. Dacă aceste focuri nu sunt stopate imediat, ele se pot transforma în flăcări infernale.

Pagina 146 VREME EXTREMĂ

Furtuni de nisip

Când auzim de furtuni de nisip, cei mai mulți ne gândim la deșerturile întinse din unele zone ale lumii. Într-adevăr, furtunile de nisip se petrec cel mai adesea și sunt cele mai puternice în aceste regiuni fierbinți, aride și cu foarte puțină vegetație. Multe din aceste furtuni care te orbesc sunt cauzate de vânturile locale, sezoniere, extrem de puternice, care au diferite nume: haboob în nordul și estul Africii sau shamal în regiunea Golfului Persic.

Furtunile de nisip sau de praf se produc însă sporadic, deși cu mare intensitate și în alte părți ale lumii. În cazul când condițiile sunt prielnice, adică: o combinație de vreme uscată, temperaturi ridicate și vânturi puternice, furtunile de nisip pot deveni un adevărat calvar în zonele rurale. În timpul "anilor prăfuiți", adică anii 1930, furtunile puternice au antrenat și ridicat atât de mult praf, încât acesta a fost măturat peste Atlantic în Europa. Și în Australia, furtunile de nisip puternice, care au avut loc în timpul secetei prelungite din 1983, au deplasat nori mari de praf peste marea Tasmaniei, determinând producerea de "zăpadă roșie", colorată de praf, pe ghețarii Insulei de Sud a Noii Zeelande.

PRAFUL PLUTITOR

În multe orașe aflate în deșert sau lângă regiunile deșertice există o burniță continuă de praf fin, măturat peste oraș din zonele rurale, fiind aproape imposibil să usuci rufe afară sau să-ți păstrezi mașina curată. Companiile aeriene care operează în aceste regiuni au nevoie de reparații de două ori mai des decât celelalte companii care operează în zone normale, din cauza prafului care se infiltrează peste tot și care tocește marginile de metal dur ale paletelor ventilatoarelor. Unele furtuni de nisip sunt atât de puternice, încât sunt vizibile din spațiu. În aceste cazuri, imaginile din sateliți, extrem de spectaculoase, furnizează informații esențiale în legătură cu dimensiunile și mișcarea norilor de praf.

Pagina 147

Sezonul furtunilor

În regiunile deșertice, furtunile de nisip se formează în lunile cele mai calde, în special când vânturile se întețesc. Oamenii din Djanet (Algeria) se pregătesc pentru acest eveniment. Nisipul poate fi măturat la mii de kilometri depărtare și poate pluti în aer zile în șir când este măturat de vânturile locale, numite sirocco.

Pericol în traficul auto din Beijing

O furtună orbitoare de nisip a lovit capitala Chinei, Bejing, în 2001 și a transformat ziua într-un apus bizar, roșiatic, blocând pătrunderea luminii solare. Nivelul ridicat de poluare intensifică ciudata lumină.

Zilele "anilor prăfuiți"

Nori imenși de praf au acoperit ca o mantie rău-prevestitoare casele din zona Springfield, Colorado, SUA, în 1935. Aceste furtuni de praf erau cunoscute pe plan local ca "viscolele negre".

Nor de praf purtat de vânt

O fotografie din satelit redă un val dens de praf, originar din Deșertul Sahara, care a acoperit Insulele Canare, în ianuarie 2002. Dâre groase de praf sunt purtate de vânt peste Oceanul Atlantic.

Pagina 148 VREME EXTREMĂ

Recordurile vremii

Din cele mai vechi timpuri au existat mituri și povești despre vreme. Nu e ușor să spui ce este mit și ce este realitate - măsurătorile exacte au confirmat foarte puține evenimente meteorologice istorice. Observațiile sistematice au început de abia în 1814, când Observatorul Radcliffe, din Oxford, Anglia, a început să înregistreze schimbările vremii. În SUA, înregistrările meteorologice zilnice au început în 1885, la un observator înființat de Abbot Lawrance Rotch, în Milton, Massachusetts. Acest observator - numit Dealul Albastru - continuă să funcționeze și astăzi, deținând recordul de stație meteorologică din SUA cu cea mai îndelungată funcționare neîntreruptă în același loc. Extremele vremii pot fi considerate oficial recorduri în materie numai dacă stația meteorologică care le-a înregistrat funcționează de un anumit număr de ani. Este încă dezbătută problema cât de mult timp trebuie stațiile meteorologice să păstreze datele înainte să declare recordurile în materie, dar opinia generală este că e nevoie de cel puțin 10 ani de înregistrări, înainte de a se putea declara că o înregistrare meteorologică extremă e un record. Înregistrările meteorologice exacte ale stațiile meteo din lume permit comparații exacte, astfel că vremea extremă poate fi măsurată cu rigurozitate. Aceste extreme relevă enorma forță a vremii.

O LUME A EXTREMELOR

Cea mai ridicată temperatură a aerului înregistrată vreodată - deși pusă sub semnul întrebării de unii - a fost de 57,8°C, la Al Aziziyah în Libia, pe 13 septembrie 1922. La partea opusă a termometrului se află Baza Vostok din Antarctica, care înregistrează temperaturi medii anuale de -58°C. În 21 iulie 1983, s-a înregistrat cea mai scăzută temperatură din lume, -89,2°C. Cele mai mari diferențe de temperatură înregistrate vreodată au fost la Verkhoyansk în Siberia, de până la -68°C iarna și până la 37°C vara. Recordul pentru cel mai mare număr de tornade este deținut de regiunea de nord-est a statului Colorado, din Marile Câmpii ale SUA, cu o medie de 1,5 tornade pe an. Aici s-au înregistrat viteze ale vânturilor de până la 500 km/h.

Ploi tropicale

Java, Indonezia este chintesența regiunilor tropicale musonice, unde sunt cele mai mari căderi de precipitații.

Nu numai tornadele aduc vânturi puternice. Cea mai puternică rafală de vânt, independentă de tornade, a fost de 371 km/h și a fost înregistrată pe Muntele Washington, SUA, pe 12 aprilie 1934. Cât privește relatările despre grindină, întotdeauna pietrele colectate sunt mai mici decât cele despre care se spune că ar fi căzut. Cele mai mari pietre de grindină înregistrate au căzut în Gopalganj, în Bangladeș, pe 14 aprilie 1986, omorând 92 de oameni. Recordul pentru cele mai multe zile ploioase pe an aparține muntelui Waialeale, de pe insula Kauai din Hawaii, unde plouă aproximativ 350 de zile pe an. La polul opus, deșertul Atacama din Chile este cel mai arid loc din lume, unde nu plouă niciodată.

Îngheț siberian

Peisajul deschis, plan, al Siberiei Centrale este supus unora dintre cele mai scăzute temperaturi de pe Pământ.

Cea mai drastică schimbare de temperatură într-o singură zi

55,6⁰C, când temperatura a scăzut de la 6,7°C la -49°C, în noaptea de 23-24 ianuarie 1916, în Browning, Montana, SUA.

Cea mai mare cantitate de zăpadă pe sol

11 455 mm, în martie 1911, la Tamarack, în California, SUA

Cea mai mare intensitate a vânturilor într-o sistem tropical care lovește solul

322km/h vânt, cu rafale de 338km/h, pe 17-18 august 1969, de-a lungul Coastelor statelor Alabama și Mississippi, SUA, în timpul uraganului Camille

Cea mai aridă locație

Deșertul Atacama din Chile, unde aproape că nu există precipitații (0,08 mm anual), cu excepția unor averse trecătoare, de câteva ori pe secol.

Căldura dunelor

Cele mai ridicate temperaturi din lume s-au înregistrat la Al Aziziyah, în Libia, în Deșertul Sahara.

Pagina 149 EXTREMELE VREMII

Cea mai fierbinte locație

57,8°C pe 12 septembrie 1922, la Al Aziziyah, în Libia

Cea mai rece medie anuală

-58°C, la Polul Inaccesibilității, în Antarctica

Cea mai caldă medie anuală

34,4°C în Dallol, Etiopia, 1960-1966.

Cea mai mare cădere de precipitații măsurată anual

26 461,7 mm, de la 1 august 1860 până la 31 iulie 1861, în Cherrapunji, Meghalaya, India

Cea mai mare cădere de precipitații în 24 de ore

1 870 mm, între 15-16 martie 1952, la Chilos, Reunion, Oceanul Indian

Grindina de cele mai mari dimensiuni

O piatră de grindină de 1 kg, căzută pe 14 aprilie 1986, în districtul Gopalganj , Bangladeș

Cel mai rece loc

-128,56°F, pe 21 iulie 1983, la stația Vostok, Antarctica

Cea mai mare presiune atmosferică

1 083,5 hectopascali, pe 31 decembrie 1968, la Agata, Siberia, Rusia

Cea mai mare cădere anuală de precipitații

11 874 mm, la Mawsynram, Meghalaya, India

Cea mai scăzută presiune atmosferică

870 hectopascali, pe 12 octombrie 1979, în timpul Taifunului Tip, furtuna se afla la 483 km de insula Guam, Oceanul Pacific.

Locația cea mai bătută de vânturi

Vânturi care ating 322 km/h, la Commomwealth Bay, Costa George al V-lea, Antarctica.

Pagina 150 VREME EXTREMĂ: SUA

Vreme extremă: SUA

Centrul Național de date climatologice, care monitorizează și înregistrează evenimentele de vreme extremă din Statele Unite, urmărește și evaluează evenimentele climaterice cu impact economic și social semnificativ. Între 1980 și 2003, în SUA au avut loc 53 de dezastre cauzate de vreme, care au provocat pagube ce depășesc un miliard de dolari fiecare. Dintre acestea, 14 au fost uragane, cele mai multe lovind coastele Floridei și Carolinei de Nord. Peste 3 500 de persoane și-au pierdut viața în aceste uragane, cel care a provocat cele mai multe victime fiind uraganul Hugo, în 1989, care a avut un bilanț de 86 de morți. Au mai fost înregistrate 5 tornade, cele care au provocat cele mai multe victime fiind o serie de tornade însoțite de inundații, care au lovit Mississippi, Ohio și stele învecinate în 1997, și care au avut drept rezultat 67 de morți. La polul opus, seceta și incendiile au făcut ravagii în multe state: în 2002, seceta care a afectat 30 de state americane a provocat daune de 10 miliarde de dolari; secetele și valurile de căldură din 2002, din statele din sud, au provocat pierderi importante în agricultură și au avut un bilanț de 140 de morți.

Gheață pe munte

În ianuarie 1953, un viscol puternic a acoperit cu un strat de gheață clădirea observatorului meteorologic de pe Muntele Washington. Temperaturile au scăzut la -44°C.

O inundație puternică

Apele unei viituri, care au crescut rapid, au măturat un tren de pe un pod peste Râul Arkansas la Puelo, Colorado, în iunie 1921.

Forța inundațiilor a aruncat copaci și moloz peste podul de fier, acum distrus.

VIITURI ÎN NOAPTE

O caracteristică a multor evenimente meteorologice este viteza uimitoare cu care se petrec. În după-amiaza zilei de 31 iulie 1976, nimic nu prevestea ceea ce avea să se întâmple în Marele Canion al Râului Thompson, din Colorado. Între 6:30 și 22:30, furtuni puternice s-au abătut asupra izvoarelor râului, unde au căzut 305 mm de precipitații. Apa ce a rezultat a năvălit la vale, rupând malurile și omorând în drumul său 135 dintre cei 2 000 de locuitori.