Pregled posta

SISTEM SUNCE-MJESEC-ZEMLJA (VI)

KAKO NASTAJU METEOROLOŠKI FENOMENI U ATMOSFERI: VJETAR, OBLACI, KIŠA, MUNJA
Vjetar ima dosta jednostavnu definiciju; prema Općoj enciklopediji JLZ, radi se jednostavno o strujanju zraka u atmosferi. No, što se tiče primarnog uzroka nastanka vjetra, nisam naišao na taj podatak. Vojna enciklopedija veli da „Vetar nastaje zbog razlike vazdušnog pritiska u horizontalnoj ravni, koja se javlja najčešće kao posledica zagrevanja Zemljine površine od Sunca.“ (članak 'Vetar', kap. fregate Vladimir Stipanović)
Moje je lično mišljenje da je nejednako zagrijavanje površine odista važno, isto kao i kod morskih struja nejednako zagrijavanje morske vode. Radi se o tome da vrlo važnu ulogu imao ugao upada Sunčevih zraka, koji je jasno najveći oko ekvatora, u tropskim širinama. No, ponovo se vraćamo na Zemlju kao el. kondenzator, koja energiju dobiva od isto tako ogromnog sfernog kondenzatora, između kojih se uspostavlja valovod alterirajuće struje. Zagrijavanjem atmosfere, potpuno analogno zagrijavanju velikih vodenih masa na Zemlji (hidrosfere), njene se zračne mase ponašaju po zakonima magnetofluidodinamike.
Kretanje zraka u odnosu na njegovu unutrašnju strukturu može biti laminarno ili turbulentno, veli u svojem članku kap. fregate Stipanović. (Laminarno je strujanje fluida u paralelnim slojevima, bez miješanja ili promjene smjera.) Turbulentno kretanje zraka velikom većinom prevladava. Predstavlja u suštini kaotično-uskomešano kretanje, pri čemu su putanje čestica zraka po obliku vrlo različite, i presijecaju se međusobno.
Slično ponašanje, u početku pravilno, a kasnije turbulentno, možemo pratiti kod ćelije sa fluidom. Kada se fluid zagrijava odozdo, on teži k oblikovanju cilindričnih 'rola'. Najprije dolazi do konvekcije (vertikalni prijenos zagrijanog fluida). Ćelija se grije na sredini ('ekvator'). Interesantno je da se na jednoj strani cilindrična rola kreće u smjeru kazaljke na satu ('sjever'), a na drugoj obrnuto ('jug'). Kod većeg povišenja temperature tok postaje nepravilan i turbulentan [J. Gleick, „Kaos“]

U odnosu na veličinu područja Zemlje iznad kojeg pušu, vjetrovi mogu imati planetarni, regionalni i lokalni karakter. S obzirom na raspodjelu polja pritisaka na površini Zemlje razlikuju se stalni, periodični i preovladavajući vjetrovi. Stalni vjetrovi odlikuju se malim promjenama pravca, a pušu iznad određenog područja cijele godine (pr. pasati). Periodični vjetrovi mijenjaju pravac zavisno od godišnjeg doba, prouzrokuje ih sezonska raspodjela pritiska, izazvana nejednakim zagrijavanjem mora i kopna (pr. monsun). Preovladavajući vjetrovi uzrokovani su preovlavajućim poljima visokog i niskog pritiska. Kod lokalnih vjetrova kao što su npr. maestral i burin u primorju, odlučujući faktor je dnevno kolebanje temperature mora i kopna. Danju, kada se kopno jače zagrije od mora, topli zrak iznad kopna struji na više, a na njegovo mjesto dolazi hladniji zrak s mora. Noću, cirkulacija zraka je obrnuta (jer se more sporije hladi).
Oblaci su vidljive nakupine vodenih kapljica, ledenih kristala ili smjesa vodenih kapljica i kristala, koje lebde u atmosferi. Promjeri tih vodenih kapljica i kristalića iznose svega nekoliko mikrona. Vertikalne zračne struje oblake nose atmosferom. Ukoliko kondenzacija elemenata oblaka prijeđe određene limite (odnosno kapljice i kristali povećaju), iz oblaka će padati kiša, snijeg ili tuča. Najveća visina do koje se oblaci javljaju iznosi 18 km (na ekvatoru), mada se izuzetno mogu naći i u stratosferi (tzv. sedefasti oblaci), na visini 21-30 km.
Oblaci se pojavljuju u cijeloj troposferi. S obzirom na visinu na kojoj se nalaze, dijele se na tri kategorije ('kata'). Na najgornjem katu se nalaze cirus, cirokumulus i cirostratus tipovi ('rodovi') oblaka (6-12 km visine). Na srednjem katu možemo sresti nimbostratus, altostratus, altokumulus (2,4-6 km), dok na donjem katu 'prebivaju' kumulonimbus, kumulus, stratus, stratokumulus (do 2,4 km).
Oblaci na najvećim visinama ne daju padavine. Ovi su oblaci bijeli ili bjeličasti, finije strukture. Oblake koji daju kišu lako je razlikovati od ovih, po različitim nijansama sive ili plavičaste boje, koje sadrže.
Prema Općoj enciklopediji, oblaci nastaju „uglavnom adijabatskim dizanjem zraka uz ohlađivanje vodene pare ispod rosišta. Uzrok dizanju zraka može biti reljef, konvergentno strujanje ili dizanje toplijeg zraka iznad hladnog. Zračne mase dižu se konvekcijom (strujanjem) iznad zagrijane podloge ili srazom sa hladnom zračnom masom, hladne atmosferske fronte. Kao uzrok, Opća enciklopedija navodi i „turbulentno miješanje zraka“, kojim se vlažni zrak diže uvis. Slično veli i moja Vojna enciklopedija. U biti, možemo još jednom ustvrditi, da se zračne mase vladaju prema zakonitostima magnetofluidodinamike, međutim još jednom valja naglasiti da iza ovih fizikalnih fenomena, na suptilnijem nivou uvijek stoji gibanje etera.
Kiša je padavina iz oblaka u obliku vodenih kapi u tekućem stanju. Da bi se klasificirala kao 'kiša', kapljice moraju imati promjer barem 0,5 mm. U slučaju kada je on manji, govorimo o rosulji. Obična kiša pada iz oblaka nimbostratusa, a rosulja iz niskih i gustih stratusnih oblaka, rijetko iz stratokumulusa. Ukoliko se radi o jakoj kiši sa krupnim kapima (promjera i do 7 mm), radi se o pljusku. Nastaje iz kumulonimbusa.
Kiše mogu biti frontalne i kiše unutar zračne mase. Prema raspodjeli padavina u toku godine postoje tri različita tipa kiše: tropske, ciklonske i orografske. Prema Općoj enciklopediji, postoje dva načina na koja od oblačnih kapi mogu nastati kišne kapi. Jedan je topljenje ledenih elemenata, odnosno kristala leda. U vrlo visokim dijelovima oblaka, kod niskih temperatura nastaju ledeni kristali, koji postepeno padaju u donje dijelove oblaka čija je temperatura također ispod 0°('prehlađene kapljice'). Kiša može nastati isto tako i stapanjem sitnih oblačnih kapljica u veće kišne kapi. U oblacima nisu sve kapi iste veličine, one veće padaju brže, sudaraju se sa manjim kapljicama i tako dalje rastu. Na taj način sakupljaju kapljice koje im stoje na putu i stapanjem tih kapljica u jednu nastaje kišna kap. (Oblaci se u početku sastoje od mikroskopski sitnih kapljica reda veličine nekoliko mikrona; potrebni su milioni kapljica za stvaranje jedne jedine kišne kapi.)
Prema teoriji engleskog fizičara Charlesa Wilsona, Zemlja kao negativno nabijeno tijelo polarizira kapljice kiše, tako da je donja strana nabijena pozitivno, a gornja negativno. One padaju prema Zemlji i prolaze kroz atmosferu u kojoj ima pozitivnih i negativnih iona. Kapljice koje napuštaju oblak imaju na donjem dijelu negativni naboj, pa će putem skupljati pozitivne ione, uzrokujući da Zemlja u području kišnih oblaka postane pozitivno nabijena.
S ovime u vezi možemo promatrati i fenomen munje, pojave naglog ispražnjenja atmosferskog elektriciteta koncentriranog u kišnim oblacima. Iako ovaj fenomen nije stoprocentno razjašnjen, mogu se povući određene paralele sa pojedinim procesima u nekim električnim uređajima. Npr. pojava električnog luka, kod procesa prekidanja strujnih krugova u električnim sklopnim aparatima, i u procesima ispravljanja izmjenične struje (električni ispravljač). Električni luk predstavlja pojavu električnog izbijanja u plinovima, uz jako stvaranje topline i emisiju svjetlosti. (Pojavu srodnu ovoj srećemo u kromosferi Sunca, pr. protuberance.) No, fenomen munje možemo isto tako povezati sa pojavom električnog iskrenja, u uređaju zvanom iskrište. Radi se o uređaju sastavljenom od dvije elektrode odijeljene izolatorom (zračnim, plinskim , tekućim); služi za mjerenje napona, u svrhu zaštite od previsokog napona. Može biti također i sfernog (kuglastog) oblika. Radi se o dvije metalne kugle, priključene na strujni krug. One se lagano približavaju jedna drugoj, dok napon ne izazove preskok iskre između kugli, čime se može odrediti visina mjernog napona. Analogna pojava zbiva se kod fenomena munje.
Opća enciklopedija veli da je do visone100 m početak munje u oblaku, dok je kod većih visina veći broj munja, koje se počinju kretati prema Zemlji. Nakon početne munje, uvijek se javlja povratna munja, u obrnutom smjeru. Struja munje je uvijek negativna. Među krajnjim tačkama vladaju veliki električni potencijali, i do 20 miliona volti. Također je velika i jakost struje, maksimalno jake struje mogu iskazati red veličine od 130 hiljada ampera. Uzduž puta munje dolazi do veoma velikog sabijanja zraka (eter pod ekstremno velikim pritiskom). Upravo ovo dovodi do zvučnog efekta – grmljavine. Pored veoma jakog magnetskog polja, javlja se i jak toplinski učinak, koji može imati razoran efekt na vodiče.
Možemo zaključiti da je funkcija munje u Zemljinoj atmosferi zapravo regulacija napona u atmosferi, praktički balansiranje, dovođenje u ravnotežu ukupne količine elektriciteta u atmosferi. Munja predstavlja vidljivi oblik pražnjenja atmosferskog elektriciteta, uslijed povećanja razlike električnog potencijala unutar oblaka, između dva oblaka ili između oblaka i Zemlje.
-------------------------------------------------------------------
Evo opet jedne muzičke numere, ovaj put sa temom kiše, jednog od prvih rock pjevača sa područja ex-Jugoslavije, Matta Collinsa, alias Karla Metikoša En écoutant la pluie


Post je objavljen 22.12.2014. u 17:19 sati.