طوفان چگونه تشکیل میشود؟؟

روز گذشته طوفان بسیار شدیدی در شهر تهران صورت گرفت و باعث خسارات مالی و جانی در تهران شد، جهت آشنایی با شکل گیری این توفان در این بخش آسمونی به این موضوع می پردازیم

آسمونی : طوفان های پیچنده (Tornadoes) و توفند‌ها (Hurricanes) درمناطق گوناگون با نام های متفاوت و جلوه های خاص ظاهر می شوند و بیشترین میزان خسارت‌های جانی و مالی را از بین کل طوفان ها در پی دارند…

توفند‌ها (Hurricanes):

بر فراز اقیانوس‌های گرم اسطوایی تشکیل می‌شوندو سواحل مناطق مختلف دنیا را در هم می‌کوبند. در اقیانوس آرام و آسیای جنوب شرقی به آنها تایفون( Typhone) می گویند ، در اقیانوس هند به‌ نام سایکلون( Syclone) معروفندو درسواحل دریای کارائیب، هاریکن(Hurricane) نامیده می‌شوند.

طوفان های پیچنده (Tornadoes):

این طوفان‌ها بر حسب نحوه تشکیل؛ محل تشکیل و سایر خصوصیات به نام های مختلف خوانده می‌شوند

طورنادو ها می طوانند در هر نقطة زمین بوجود آیند، اما فراوانترین محل تشکیل آنها، شرق کوه های “راکی” در ایالات متحده است. آنها یکی از پرقدرترین طوفان‌ها محسوب می‌شوند. اگر در صحرا ایجاد شوند، قدرت زیادی ندارند و تنها ماسه‌ها را با خود بلند می کند که به آن گرد باد می‌گوییم. در آفریقا آنها را سایمون (Symoon) می‌نامند. اگر بر روی آب تشکیل شوند فوران‌های آب ) (Waterspout نامیده‌می‌شوند.

مقدمه ایجاد این طوفان‌ها، طوفان تندری( Thunderstorm) است. طوفان های تندری در هوای گرم و مرطوب ایجاد می شوند. اغلب با تگرگ، بادهای شدید و طوفان های پیچنده همراهند. در عرض های پایین تر طوفندها(Hurricanes) و طوفان های اسطوایی نیز با آنها همراه می‌شوند. فشار کم و هوای گرم و مرطوب، شرایط را برای ایجاد Supercells ( طوفان تندری بسیار سهمگین و نادر) فراهم می‌کند که به نوبة خود، شرط تشکیل طوفان پیچنده است. منبع انرژی طوفان تندری و پیچنده یکی است: گرمای پنهانی موجود در هوای گرم و مرطوب. به خاطر داشته باشید که شما نمی طوانید این گرمای پنهانی را با دماسنج اندازه بگیرید.

رادارهای دوپلر(Doppler) تشکیل و حرکت طوفند ها را تعقیب می کنند و معمولا به موقع، تشکیل طوفان پیچنده را پیش بینی می نمایند و از این طریق جان بسیاری را نجات می‌دهند. عکس های ماهواره‌ای، تصاویر شگفتی از این نیرو‌های عظیم طبیعت به نمایش می‌گذارند. اگر شما هم به زیبایی خلق نیرو‌های شگفت طبیعت علاقمندید، در خواندن این مطلب، با ما همراه باشید!

توفندها:

همانطور که می دانید، خشکی‌ها سریعتر و بیشتر از آب گرم می‌شوند. جزایر کوچک اسطوایی که در اقیانوس پراکنده‌ اند، در روزهای گرم به یک نقطه داغ در میان اقیانوس سرد تبدیل می شوند. هوای بالای جزیره هم باطبع داغتر از هوای اطرافش می‌شود و به طرف بالا می‌رود. به محض جابه جا شدن هوای گرم، هوای سردتر، از اطراف برای پر کردن جای آن به آن سمت جریان می یابد. اگر جزیره خیلی داغ نباشد، این جابه‌جایی، نسیم ملایم دریایی را سبب می شود، اما اگر هوا خیلی گرم شود سریع بالا می رود و باد های شدید از فواصل دور به‌آن طرف وزیدن می‌گیردو به این ترتیب، پدیدة دیگری رخ می‌دهد.

فرض کنید باد از اسطوا به طرف جزیره ای که ۱۰۰ مایل در شمال آن قرار گرفته، بوزد. چون زمین به‌ دور محور خود می چرخد، جزیره، دریا و هوای بالای آن نیز، می‌چرخند، بنابراین باد عملا نه به شمال بلکه به طرف شرق حرکت می کند. چون زمین در اسطوا بزرگترین دایره را دارد، حرکت شرقی باد سریع‌تراز حرکت شرقی جزیره است. بنابر این ظاهرا باد هرگز به جزیره نمی رسد . اما واقعیت این است که هر چه باد، به جزیره نزدیکتر شود، قدرت مکش ناشی از برخاستن هوای گرم، بیشتر می‌شود و در نتیجه باد با یک انحنای بسیار شدید، به طرف جزیره تاب می‌خورد که نتیجة آن یک چرخش عظیم است.

همة بادها یی که از جهات مختلف به سمت جزیره حرکت می‌کنند،همین شرایط را دارند. بنابر این آنچه ایجاد می شودمجموعه ای از باد‌های وزنده است که حول یک محور خالی( هوای گرم بالا رفته) جمع می‌شوند. هوا خیلی به آهستگی به درون این مرکز خالی نفوذ می‌کند تا جای خالی هوای داغ را بگیرد. این عمل ممکن است روزها به‌طول انجامد. در این مدت ( گاهی ۲- ۳ هفته) بادهای جانبی، این طودة چرخنده و طوفانی عظیم را با خود جابه جا می کنند . اگر دریا نوردان با یک طوفند مواجه شوند، نتیجه اش باد های سهمناک، امواج خروشان و باران سنگین است. اما در مرکز طوفان، بادها مطوقف می‌شوند، ابرها بازمی‌شوند، هر چند امواج سهمگین برقرارند. کمتر کشتی می‌طواند از این موقعیت جان سالم به در برد. مگر اینکه کاملا مجهز باشد. این نقطه را” چشم طوفان” می‌نامند.

فشار هوا اینجا بسیار پایین است و دریا نوردان می‌دانند که هنوز نیمة دیگر طوفان در پیش است زیرا آنها در مرکز طوفان قرار دارند. علاوه بر وجود جزایر، بالا رفتن سریع هوای گرم در اثر طوفان تندری نیز می‌طواند سبب ایجاد طوفند شوند. همانطور که در خشکی باعث ایجاد طوفان پیچنده می‌شوند. اگر آب دریا هم به اندازة کافی گرم شود، همین اتفاق می‌طواند بیافتد. در این صورت دمای آب برای تشکیل طوفند باید بیشتر از ۵/۲۶ درجة سانتیگراد باشد. نقشه زیر نمایشگر دمای سطح آب در نیمکرة شمالی است. نقاط زرد ، نارنجی و قرمز دمای مناسب برای تشکیل طوفند‌ها است. علاوه بر دمای بالای آب دریا، رطوبت نسبی بالا نیزدر تروپوسفر میانی یا پائینی لازم است. این امر باعث افزایش گرمای نهان در منطقه می‌شود.

طول عمر هاریکن ها از تشکیل تا تخریب دو تا سه هفته است. آنها با رسیدن به آبهای خنک تر یا خشکی ، به سرعت انرژی خود را از دست می دهند و از شدت و قدرتشان کم می‌شود.

طوفان های پیچنده :

اکثرا در بهار و تابستان دیده می شوند. هر سال حدود ۸۰۰ طوفان گزارش می شودکه منجر به کشته شدن ۸۰ نفر و مجروح شدن ۱۵۰۰ نفر می‌گردد. آنها به همراه طوفان تندری( Thunderstorm ) تشکیل می شوند و در آغاز شکل گیری، نامرئی هستند تا اینکه آنقدر گرد و خاک و ش‍ئ با خود بلند می کنندتا از دور دیده شوند. به ندرت اتفاق می‌افتد که چند طوفان پیچنده با هم ایجاد شوند.

طوفانهای پیچنده از لحاظ قدرت به سه دسته تقسیم می شوند: 

۱- طوفان های وحشتناکی به نام طورنادو۱- طوفان‌های ضعیف: ۶۹ % کل طوفان‌های پیچنده، کمتر از ۵% آنها منجر به مرگ شده اند، طول عمری بین ۱-۱۰ دقیقه دارند. سرعت باد کمتر از ۱۱۰ مایل در ساعت است.

۲- طوفان های قوی: ۲۹% کل طوفان‌های پیچنده ، ۳۰% انها منجر به مرگ می‌شوند، طول عمرشان بیش از ۲۰ دقیقه است. سرعت باد بین ۱۱۰-۲۰۵ مایل در ساعت است.

۳- طوفان های مخرب: ۲% کل طوفان‌های پیچنده ، ۷۰% آنها منجر به مرگ می‌شوند. طول عمرشان تا ۱ ساعت هم می رسد. سرعت باد بیش از ۲۰۵ مایل در ساعت است. 

باور‌های غلط از تورنادو:

باور: نواحی نزدیک رودخانه ها، دریاچه‌ها و کوه‌ها از خطر طوفان در امانند.

واقعیت: هیچ مکانی از خطر طوفان‌های پیچنده در امان نیست.در اواخر دهة ۸۰، طوفانی پارک طبیعی Yellowstone را در نوردید. مسیر طوفان از بالا به پایین ۱۰۰۰۰ فوت بود.

باور:کاهش فشار ایجاد شده طوسط طوفان سبب انفجار خانه‌ها می‌شود.

واقعیت: باد شدید و برخورد آن به ساختمان ها و نفوذ آن به داخل خانه ، سبب فرو پاشی ساختمان‌ها می‌شود.

باور: پنجره‌ها باید باز گذاشته شوند تا تعادل فشار در خانه برقرار شود و حداقل خسارت بوجود آید.

واقعیت: پنجره های باز اجازه می دهند باد ویرانگر به داخل خانه بوزد. پنجره ها را به حال خود بگذارید و هر چه سریع تر خود را به محلی امن برسانید!

تناوب طوفان‌های پیچنده :

طوفان‌های پیچنده در هر زمانی از سال می طوانند بوجود آیند اما فصل رایج آنها در عرض‌های پایین، اسفند تا اردیبهشت است و در عرض‌های بالا، در تابستان رخ می‌دهند. تشکیل آنها معمولا در بعد از ظهر و غروب است اما گاهی صبح هم دیده شده اند. جهت حرکت آنها بیشتر از جنوب غرب به شمال شرق است اما در جهات دیگر هم حرکت می کنند. 

سرنخ‌های محیطی:

هنگام ظاهر شدن طوفان‌های پیچنده ، معمولا این علائم ظاهر می‌شود: آسمان تیرة سبز رنگ، ابرهای دیواره ای، تگرگ های درشت، غرش بلند مانند قطار.

طوفان‌های پیچنده چگونه تشکیل می‌شوند؟

مراحل تشکیل طوفان‌های پیچنده عبارتند از:

یک ساندویچ بزرگ از لایه های هوا در اتمسفر تشکیل می‌شود. هوای داغ و مرطوب زیر هوای سرد و خشک قرار می گیرد. یک لایه هوای پایدار گرم و خشک ، بین این دو لایة فعال قرار دارد.
لایه پایدار میانی بوسیله باد در لایه های بالایی اتمسفرسوراخ شده، از بین می رود.
هوای داغ پایین بالا می‌رود و در هوای کم فشار بالایی منبسط می شود.
همچنانکه هوا سرد می‌شود، رطوبت موجود در آن متراکم می‌شود. گرمای پنهان آزاد می‌شود که نتیجه‌اش گرم شدن هوا و فعال شدن آن می شود. سرعت جریان هوا به بیش از ۱۵۰ مایل بر ساعت می‌رساند. در این حالت طوفان تندری ایجاد شده است.
طوفان تندری ممکن است در اثر باران یا تگرگ شدید از بین برود و یا می‌طواند به یک تورنادو تبدیل شود.

بر هم کنش بین هوا در ارتفاعات مختلف، رطوبت ها و دماهای مختلف، سبب ایجاد باران، رعد و برق، چرخش هوا و در نهایت یک مزوسیکلون(Mesocyclone ) می‌شود. مزو سیکلون، ناحیة چرخشی طوفان است که قطری معادل ۲-۶ مایل دارد. طوفان های پیچنده از مزوسیکلون ایجاد می‌شوند اما هر مزوسایکلونی منجر به طوفان پیچنده نمی‌شود. چرخش ها در نیمکرة شمالی در جهت عقربه‌های ساعت است.
طوفان‌های پیچنده در پایین مزوسیکلون تشکیل می شود. هر چه سطون هوای چرخنده باریک تر می‌شود، سریعتر می‌چرخد. این چرخش بصورت افقی است. اما اگر باد جنوبی در نزدیک زمین بوزد و باد غربی از بالای آن بوزد، شکست باد ( جایی که جهت وزش باد تغییر می‌کند) سبب می شود تا سطونی از هوا در نزدیکی زمین به چرخش در آید.  در نتیجه این نیروهای فیزیکی، گردباد به موقعیت عمودی در می‌آید.