Καταιγίδα

Συνήθως υπάρχουν περισσότερα σύννεφα το απόγευμα απ' ό,τι νωρίς το πρωί. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το έδαφος έχει θερμανθεί αρκετά μέχρι το απόγευμα ώστε οι άνεμοι (ανοδικά ρεύματα) να πνέουν προς τα πάνω από το έδαφος. Όταν ο αέρας έχει ανέβει αρκετά ψηλά, οι υδρατμοί σε αυτόν συμπυκνώνονται σε σύννεφο. Το ύψος στο οποίο συμβαίνει αυτό εξαρτάται από τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα. Μερικές φορές ο αέρας μπορεί να ανέλθει μέχρι και 5.000 έως 10.000 πόδια (1.524 έως 3.048 m) πριν συμπυκνωθεί ένα μικρό σύννεφο cumulus από τους αόρατους υδρατμούς.

Τα ψηλά, φουσκωμένα μικρά σύννεφα δεν αλλάζουν μέχρι να προστεθεί πολλή υγρασία. Αυτή η υγρασία βοηθά το ανοδικό ρεύμα. Η υγρασία μπορεί να προσθέσει θερμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι το σύννεφο θα ζεσταθεί στο εσωτερικό του και θα ανέβει ακόμη πιο γρήγορα. Η υγρασία κάνει το σύννεφο σωρειτών όγκων να "φουσκώνει" προς τα πάνω και να μετατρέπεται σε ένα ψηλό σύννεφο σωρειτών όγκων. Οι άνεμοι στο εσωτερικό αυτού του σύννεφου είναι πολύ ισχυροί. Οι βροντές και οι αστραπές ξεκινούν όταν η κορυφή του σύννεφου φτάσει σε ύψος 25.000 ποδών (7.280 m). Το εσωτερικό του σύννεφου είναι, πλέον, αρκετά κρύο ώστε οι σταγόνες νερού να μετατρέπονται σε παγοκρυστάλλους. Ένα σύννεφο cumulus σταματά να αναπτύσσεται όταν φτάσει στη ζεστή στρατόσφαιρα. Ορισμένες καταιγίδες αναπτύσσονται δύο φορές ψηλότερα από το Έβερεστ!

Οι ισχυροί ανώτεροι άνεμοι στη στρατόσφαιρα εξομαλύνουν και απλώνουν την κορυφή του νέφους. Αυτό κάνει το σύννεφο να μοιάζει με την κορυφή ενός μανιταριού ή ενός αμονιού. Οι κρύσταλλοι πάγου στο σύννεφο αμόνι του δίνουν μια ασαφή όψη. Καθώς μια καταιγίδα μεγαλώνει, οι σταγόνες νερού ή οι παγοκρύσταλλοι μέσα στο σύννεφο χτυπούν και αναμειγνύονται μεταξύ τους, μεγαλώνοντας. Το κάτω μέρος του σύννεφου γίνεται σκούρο με νερό που πρόκειται να πέσει. Όταν οι σταγόνες γίνουν τόσο βαριές που οι άνεμοι μέσα στο σύννεφο δεν μπορούν πλέον να τις συγκρατήσουν, πέφτουν από το σύννεφο ως βροχή ή χαλάζι. Ακόμα και καθώς πέφτουν οι σταγόνες νερού μεγαλώνουν αναμιγνύοντας με τις μικρότερες σταγόνες και δημιουργούν μεγάλες σταγόνες βροχής. Το χαλάζι γίνεται μεγαλύτερο μέσα στο σύννεφο. Ένα σύννεφο καταιγίδας συνήθως εξαντλεί την ενέργειά του σε περίπου 30 έως 50 λεπτά. Όμως οι υπερκυψέλες καταιγίδων μπορεί να διαρκέσουν για ώρες μέχρι να διαλυθούν με εκροή.

Οι καταιγίδες είναι πολύ ενεργές με ηλεκτρισμό και γι' αυτό ονομάζονται επίσης ηλεκτρικές καταιγίδες. Ο κεραυνός είναι μια μεγάλη ηλεκτρική εκκένωση που συμβαίνει μεταξύ δύο αντίθετα φορτισμένων επιφανειών.

Όταν χτυπάει ο κεραυνός, εκλύεται ενέργεια. Αυτή η ενέργεια μετακινείται στον αέρα και κάνει τον αέρα να εξαπλώνεται γρήγορα και να εκπέμπει ηχητικά κύματα. Ο κεραυνός είναι ο ήχος που προέρχεται από την ταχεία εξάπλωση του αέρα κατά μήκος του κεραυνού. Ο κεραυνός είναι πιο αργός από τον κεραυνό, επειδή το φως είναι πιο γρήγορο από τον ήχο.

Μόνο περίπου το 10% των καταιγίδων θεωρούνται σοβαρές. Οι ισχυρές καταιγίδες προκαλούν ισχυρούς ανέμους άνω των 58 μιλίων ανά ώρα (93 km/h)^[] , χαλάζι διαμέτρου 1 ίντσας (24 mm), αστραπιαίες πλημμύρες και ανεμοστρόβιλους. Οι χαλαζοθύελλες προκαλούν ζημιές στις καλλιέργειες, καταστρέφουν το μέταλλο των αυτοκινήτων και σπάνε τα παράθυρα. Οι ξαφνικές αιφνίδιες πλημμύρες που συμβαίνουν λόγω των ισχυρών βροχοπτώσεων είναι ο μεγαλύτερος λόγος θανάτων που σχετίζονται με τον καιρό.

Οι κεραυνοί, που συμβαίνουν με όλες τις καταιγίδες, προκαλούν χιλιάδες δασικές πυρκαγιές κάθε χρόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι κεραυνοί σκοτώνουν ή τραυματίζουν επίσης εκατοντάδες ανθρώπους ετησίως στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Οι κανονικές καταιγίδες ξεκινούν όταν θερμός αέρας κοντά στο έδαφος αναμιγνύεται με υγρό αέρα, ο οποίος δημιουργεί ανοδικό ρεύμα (άνεμος που ανεβαίνει προς τα πάνω). Μια σοβαρή καταιγίδα χρειάζεται ένα ισχυρό ανοδικό ρεύμα και ένα ισχυρό καθοδικό ρεύμα. Ένα ισχυρό ανοδικό ρεύμα δημιουργείται όταν, πρώτον, το έδαφος είναι πολύ θερμό, δεύτερον, όταν ο αέρας είναι πολύ υγρός και τρίτον, όταν ο αέρας από πάνω είναι πολύ ψυχρός. Όταν το ανοδικό ρεύμα δυναμώνει, δυναμώνει και η καταιγίδα.

Οι αιφνίδιες πλημμύρες συμβαίνουν όταν οι καταιγίδες που κινούνται αργά ρίχνουν πολύ περισσότερο νερό από το συνηθισμένο σε μια μικρή περιοχή. Βρέχει τόσο δυνατά που το νερό δεν μπορεί να απορροφηθεί από το έδαφος αρκετά γρήγορα και το νερό ορμά από τις πλαγιές των βουνών ή των λόφων σε ρυάκια και ποτάμια. Αυτά τα ρέματα και τα ποτάμια δεν μπορούν να μεταφέρουν όλο το νερό, οπότε πλημμυρίζουν γρήγορα. Η πιο σοβαρή αστραπιαία πλημμύρα κάνει τη στάθμη του νερού να ανεβαίνει επικίνδυνα σε ρυάκια, ξηρά μέρη ή φαράγγια. Οι αστραπιαίες πλημμύρες μπορούν να δημιουργήσουν τρομερές κατολισθήσεις λάσπης και μπορούν να κινηθούν πολύ γρήγορα. Μπορούν να κυλήσουν μεγάλους βράχους, να ξεριζώσουν δέντρα και να καταστρέψουν κτίρια και γέφυρες.

Οι πλημμύρες μπορούν επίσης να συμβούν όταν δύο ή περισσότερες καταιγίδες πλήττουν το ίδιο σημείο, η μία αμέσως μετά την άλλη. Μπορούν να συμβούν όταν σπάσει ένα φράγμα ή όταν σπάσει ο πάγος. Αιφνίδιες πλημμύρες μπορούν επίσης να συμβούν όταν βρέχει πολύ δυνατά πάνω σε χιόνι που λιώνει γρήγορα.

Οι καταιγίδες δεν προκαλούν μόνο ζημιές- ωστόσο, μπορούν να αποτελέσουν μεγάλη βοήθεια για τον άνθρωπο και όλα τα έμβια όντα. Έχουμε πολύ νερό για πολλές ηπείρους κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Τα φυτά λαμβάνουν πολλές ζωογόνες βροχές όταν τις χρειάζονται. Χωρίς τις καταιγίδες, πολλές ήπειροι θα στέρευαν. Τα ψάρια θα πέθαιναν, οι καλλιέργειες θα αποτύγχαναν και τα ζώα θα πέθαιναν.

Οι καταιγίδες είναι επίσης τα φυσικά μας κλιματιστικά. Ο θερμός αέρας στην επιφάνεια ανεβαίνει στην υψηλή ατμόσφαιρα, όπου η θερμότητα εκπέμπεται στο διάστημα. Τα σύννεφα μας δίνουν σκιά και η βροχή μπορεί να δροσίσει μια ζεστή μέρα. Χωρίς καταιγίδες, η γη θα ήταν κατά 11 °C θερμότερη. Το καλοκαίρι, η σκόνη, η ομίχλη και άλλοι ρύποι συγκεντρώνονται στην κατώτερη ατμόσφαιρα. Όταν ο αέρας ανεβαίνει, είτε σε σύννεφα cumulus είτε σε καταιγίδες, εξαπλώνεται η ρύπανση ψηλότερα στην ατμόσφαιρα. Η βροχή από τις καταιγίδες ξεπλένει πολλούς από αυτούς τους ρύπους από τον αέρα.

Οι αστραπές στις καταιγίδες βοηθούν επίσης στη διατήρηση της ηλεκτρικής ισορροπίας μεταξύ της γης και της ατμόσφαιρας. Οι αστραπές είναι επίσης λίπασμα. Όταν διασπάται στον ουρανό, μετατρέπει το αέριο άζωτο στον αέρα σε ενώσεις αζώτου. Αυτές πέφτουν στο έδαφος και προστίθενται στο έδαφος. Το άζωτο είναι ένα από τα κύρια συστατικά του λιπάσματος. Το δέκα τοις εκατό του αζωτούχου λιπάσματος που απαιτείται για τη γεωργία παράγεται από τον κεραυνό.

Έτσι, παρόλο που οι καταιγίδες είναι επικίνδυνες, μπορούν να αποτελέσουν μεγάλη βοήθεια. Δίνουν νερό το καλοκαίρι, δροσίζουν τη γη και καθαρίζουν τον αέρα. Οι αστραπές εξισορροπούν τον ηλεκτρισμό της γης και βοηθούν στη λίπανση του εδάφους. Και μετά από μια καταιγίδα, μερικές φορές υπάρχει ένα ουράνιο τόξο.

Μερικές συμβουλές για να είστε ασφαλείς σε μια καταιγίδα είναι:

• Αν πλησιάσει κεραυνός, προσπαθήστε να βρείτε καταφύγιο σε ένα σπίτι, ένα αυτοκίνητο ή ένα χαμηλό μέρος κάτω από μερικά μικρά δέντρα, αλλά όχι σε ένα υπόστεγο. Μέσα σε ένα σπίτι, μην χρησιμοποιείτε το τηλέφωνο ή οποιοδήποτε ηλεκτρικό αντικείμενο. Μην κάνετε μπάνιο ή ντους.
• Μείνετε μακριά από το νερό, επειδή το νερό άγει τον ηλεκτρισμό.
• Μην στέκεστε στην κορυφή ενός λόφου. Προσπαθήστε να μην είστε το ψηλότερο αντικείμενο.
• Μην αναζητάτε καταφύγιο κάτω από ένα δέντρο μόνο του.
• Μείνετε μακριά από μέταλλα (όπως σωλήνες, φράχτες και συρμάτινα σχοινιά ρούχων).
• Αν τα μαλλιά σας στέκονται όρθια ενώ βρίσκεστε έξω, πέστε αμέσως στο έδαφος και κουλουριαστείτε σε σχήμα μπάλας.
• Εάν υπάρξει πλημμύρα, μείνετε μακριά από χαμηλά σημεία. Τα αυτοκίνητα δεν πρέπει να διέρχονται μέσα από νερό που ρέει πάνω από δρόμο ή γέφυρα. Μπορεί να φαίνεται ρηχό (όχι βαθύ), αλλά το νερό που ρέει γρήγορα μπορεί να παρασύρει ένα αυτοκίνητο κατευθείαν από το δρόμο ή τη γέφυρα. Χρειάζεται μόνο ένα μέτρο νερό για να επιπλεύσουν τα περισσότερα αυτοκίνητα. Επίσης, ο δρόμος κάτω από το νερό μπορεί να έχει ήδη ξεπλυθεί, αφήνοντας μια βαθιά τρύπα. Μια αστραπιαία πλημμύρα μπορεί εύκολα να αναποδογυρίσει ένα αυτοκίνητο και να παγιδεύσει όλους όσους βρίσκονται μέσα σε αυτό. Έτσι, αν το αυτοκίνητό σας σταματήσει στα νερά της πλημμύρας, βγείτε το συντομότερο δυνατό και τρέξτε σε ψηλότερο σημείο. Σχεδόν οι μισοί άνθρωποι που πεθαίνουν σε ξαφνικές πλημμύρες στις Ηνωμένες Πολιτείες πεθαίνουν μέσα σε αυτοκίνητα.