جالب ترین حقایق درمورد طوفان

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سيما، طوفان را چه تندباد بنامید چه گردباد یا هر نام دیگری، خطرناک، اما یک پدیده شگفت انگیز است. هرچند گردباد‌ها نسبت به طوفان، باد‌های قوی تری دارند، اما نسبتا کوچک و کوتاه مدت هستند. ابعاد طوفان می‌تواند هزاران کيلومتر مربع باشد و شدت خود را تا چند روز مداوم حفظ کنند. آن‌ها علاوه بر باران‌های سیل آسا می‌توانند دریا را تا ساحل گسترش دهند و موج‌هایی با ۶ تا ۱۵ متر ارتقاع ایجاد و زمین‌ها را ویران کنند.

 برخی از جالب ترین حقایق درمورد طوفان ها

طوفان‌ها حاوی مقادیر زیادی برف و یخ هستند
ابر‌های طوفانی به فاصله کیلومتر‌ها از سطح زمین و در لایه تروپوسفر قرار دارند، جایی که بیشتر اتفاقات آب و هوایی زمین شکل می‌گیرد. طوفان‌های بزرگ برج‌های هوای گرم بلندی دارند که می‌تواند به استراتوسفر هم برسد سپس آن جا سرد شده و به دمای منفي ۵۱ درجه سانتیگراد می‌رسد بنابراین همه رطوبت قسمت بالایی طوفان به برف و یخ تبدیل می‌شود.

اگر تا به حال طوفان را دیده باشید می‌دانید که حدودا یک روز قبل از اینکه هوا طوفانی شود آسمان مه آلود می‌شود. این مه آلودگی به خاطر ابر‌های سیروس است که بخشی از جریان طوفان هستند و از کریستال‌های یخ تشکیل شده اند. این ابر‌های سیروس در تصاویر ماهواره‌ای نیز به زیبایی نمایش داده می‌شوند. در نهایت بسیاری از ذرات یخی از ابر‌های بلند ریخته و دوباره ذوب می‌شوند. با این حال، برخی از آن‌ها به سمت بالا حرکت می‌کنند. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که این یخ‌ها که از طوفان‌ها به استراتوسفر می‌روند می‌توانند در گرمایش جهانی نقش داشته باشند.

طوفان‌ها نفس می‌کشند و پلک می‌زنند
طوفان در سطح اقیانوس نفس می‌کشد. این هوا اگر به دلیل «اثر کوریولیس» نباشد به صورت مستقیم جریان می‌یابد. اثر کوریولیس جریان هوا را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت در نیمکره شمالی و در جهت عقربه‌های ساعت در نیمکره جنوبی منحرف می‌کند. هم چنین اثر کوریولیس مانع ورود جریان به مرکز کم فشار می‌شود. در عوض همه باد‌های شدید مجبور می‌شوند دور یک مرکز بچرخند و بالا بروند و دیوار چشم (eyewall) را تشکیل دهند.

این جریان ده‌ها هزار متر و از مرکز به سمت بیرون به صورت مارپیچی حرکت می‌کند. بخشی از هوای بالا رفته سرعتش را کاهش داده و به سمت سطح فرو می‌رود، خشک می‌شود و در این فرآیند ابرهایش را از دست می‌دهد. این منطقه چشم مرکزی شفاف آرامترین نقطه طوفان است. هرچند همه چیز می‌تواند به سرعت تغییر کند. طوفان‌های بزرگ مایلند چرخه‌های جایگزینی چشم دیوار داشته باشند که در این حین ابعاد چشم کوچک می‌شود. «چشمش را می‌بندد» یعنی پر از ابر می‌شود و سپس دوباره چشمش را باز می‌کند (چشم دیوار جدید شکل می‌گیرد).

طوفان‌ها در لرزه نگاری ثبت می‌شوند
آب سنگین است. یک موج اقیانوس عادی حاوی چندین لیتر آب است و امواج عظیم و سهمگین طوفان‌ها از نظر وزن و اندازه از همه موج‌ها بزرگ‌تر هستند. در طوفان امواج به سرعت و با نیروی زیادی حرکت می‌کنند. در نتیجه نیروی باورنکردنی به زمین وارد می‌کنند و باعث تکان خوردن آن می‌شوند. همچنین امواج عظیم می‌توانند دور از ساحل باهم برخورد کنند و موجب امواج صوتی با فرکانس پایین شوند.

وقتی دانشمندان در دهه ۱۹۰۰ برای اولین بار متوجه این امواج لرزه‌ای شدند، فکر کردند فقط سروصدای پس زمینه است. تا اواسط قرن بیستم آن‌ها متوجه شدند طوفان‌ها هستند که موجب این لرزش‌ها و سیگنال‌های صوتی می‌شوند. در سال ۱۹۳۸ سیگنال‌های پنج طوفان در لرزه نگار‌ها در سیتکا در آلاسکا ثبت شد. لرزه نگار‌های مدرن بسیار حساس هستند. دانشمندان هم چنین از لرزه نگار‌ها برای ردیابی تغییرات فشار هوا در طوفان استفاده می‌کنند.

هیچکس مطمئن نیست که چه چیزی موجب طوفان می‌شود
به طور کلی دانشمندان فکر می‌کنند وقتی هوای گرم و مرطوب از سطح اقیانوس‌ها بالا می‌رود و یک توده هوای کم فشار ایجاد می‌کند طوفان شکل می‌گیرد. هوای بیشتری وارد این توده می‌شود و گرما و رطوبت کافی دریافت می‌کند که شروع به صعود کند. این تبدیل به چرخه‌ای می‌شود که هوا دائما در سطح می‌چرخد درحالی که هوای بالا رفته سرد می‌شود و به شکل ابر و طوفان تندری درمی آید.

در نهایت طوفان‌ها ترکیب می‌شوند تا یک طوفان استوایی را ایجاد کنند. آنچه کارشناسان آب و هوایی را آزار می‌دهد این است که هر وقت که شرایط به این صورت باشد این اتفاق نمی‌افتد. این شرایط باید باشد، اما بودنش همیشه باعث طوفان نمی‌شود. طوفان‌ها باید به طریقی ایجاد شوند و برخی از بهترین دانشمندان سعی می‌کنند بفهمند که دقیقا چطور این اتفاق می‌افتد.

صحرای بزرگ آفریقا بر طوفان‌های اقیانوس اطلس تاثیر می‌گذارد
اگر صحرای بزرگ آفریقا نبود طوفان‌های کمتری رخ می‌داد. چرا؟ این صحرای بزرگ در مکان درستی قرار دارد، در نزدیکی استوا با مناطق مرطوب و سردتر نسبت به شمال و غرب. وقتی شما هوای بسیار گرم و خشک را با هوای نسبتا مرطوب و سرد ترکیب می‌کنید، یک باد شرقی به نام «جت شرقی آفریقایی» ایجاد می‌کند که باعث امواج گرمسیری می‌شود. این باد به سمت دریا می‌رود و در شرایط مناسب می‌تواند به طوفان تبدیل شود. تقریبا ۹۰ درصد از همه طوفان‌های بزرگ به این روش ایجاد می‌شوند. این شامل طوفان‌های شرق اقیانوس آرام نیز می‌شود.

باور کنید یا نه، در سال ۲۰۱۴، طوفانی به نام «Iselle» از امواج گرمسیری آفریقایی آغاز شد. این طوفان بزرگترین طوفان جزیره بزرگ هاوایی در تاریخ بوده است. همچنين صحرای بزرگ آفریقا می‌تواند مانع شکل گیری طوفان شود. «لایه هوای صحرا» یک توده بزرگ از هوای خشک و شنی است که روی اقیانوس اطلس به سمت غرب از صحرای بزرگ آفریقا حرکت می‌کند. این لایه می‌تواند یک سیستم گرمسیری درحال توسعه را با دور کردن رطوبت یا با ایجاد دمای معکوس یا با افزایش برش باد از بین ببرد و سیستم گرمسیری را تجزیه کند.

طوفان‌ها می‌توانند انرژی زیادی را آزاد کنند
همه می‌دانند که طوفان باد‌های بسیار قدرتمند، مقدار زیادی باران و مقادیر فوق العاده‌ای از رطوبت بسیار گرم در خودش دارد. آنچه بسیاری از مردم نمی‌دانند این است که طوفان‌ها با گرمایی که توسط ابر و باران ایجاد می‌شود بوجود می آيند.

ممکن است کمی عجیب به نظر برسد، اما درکش آسان است. درست مثل داخل و خارج شدن از استخر شنا یا حمام. حتی اگر آب گرم باشد احساس سرما می‌کنید زیرا قطرات روی پوستتان تبخیر می‌شوند. طوفان‌ها این فرآیند را برعکس طی می‌کنند و آب را از هوا می‌کشند و گرما آزاد می‌کنند. طوفان‌ها با رطوبت و هوای زیادی کار می‌کنند بنابراین انرژی گرمایی زیادی آزاد می‌شود. به طور میانگین طی فرآیند تشکیل ابر و ایجاد باران، یک طوفان ۲۰۰ برابر نیروی الکتریکی تولیدی زمین انرژی آزاد می‌کند. به همین دلیل می‌گویند که طوفان‌ها موتور‌های گرمایی هستند.

طوفان‌ها محدودیت‌های شدیدی دارند
انرژی و قدرت طوفان‌ها شگفت انگیز است، اما حتی این طوفان‌های عظیم نیز باید از قوانین فیزیک پیروی کنند. به لطف «اثر کوریولیس» آن‌ها مجبورند یک مسیر مشخص را بگردند. این اثر مانع عبور آن‌ها از استوا می‌شود. قانون دیگر این است که اگر دو یا چند گردباد نزدیک به هم باشند نمی‌توانند ترکیب شوند، در عوض آن‌ها یکدیگر را دور می‌زنند. لازم نیست هردوی این گردباد‌ها گرمسیری باشند.

هم چنین طوفان‌ها با به هم زدن لایه گرم بالایی اقیانوس خودشان را آنقدر تضعیف می‌کنند که آب سرد را از عمق بالا می‌کشند. از آنجا که این طوفان‌ها در هوای گرم ایجاد می‌شوند این آب سرد مانع شدت گرفتن آن‌ها می‌شود و حتی می‌تواند آن‌ها را کاملا از بین ببرد.

گردباد‌های استرالیایی دور عمودی می‌زنند
طوفان‌ها معمولا در جهت کمربند باد جهانی حرکت می‌کنند. به همین دلیل طوفان‌های نیمکره شمالی ابتدا به سمت غرب حرکت می‌کنند و سپس به سمت شمال و شرق تغییر جهت می‌دهند. ابتدا آن‌ها توسط باد‌های تجاری شرقی هدایت می‌شوند و سپس از شرق خارج و به سمت استوا حرکت می‌کنند. سپس اگر طوفان‌ها روی آب بمانند و هنوز عمر داشته باشند با باد‌های غربی غالب مواجه می‌شوند.

این قوانین کلی در نیمکره جنوبی نیز اعمال می‌شود. آن‌ها عموما، به استثنای استرالیا، همینطور هستند. تحقیقات نشان می‌دهد که گردباد‌های گرمسیری استرالیایی غیرقابل پیش بینی‌تر از هرجای دیگری حرکت می‌کنند. دانشمندان هنوز به دنبال دلایل این موضوع هستند، اما گمان می‌کنند که به دلیل تعامل با آب و هوای محلی این اتفاق می‌افتد.

طوفان‌ها گردباد ایجاد می‌کنند
طوفان‌ها و گردباد‌ها هردو سیستم‌های طوفان چرخشی هستند، اما همان طور که اشاره کردیم اندازه و مدت زمان طوفان بیشتر از گردباد و بنابراین ویران کننده‌تر است. هم چنین طوفان‌ها می‌توانند چند روز بعد تشکیل گردباد دهند.

گردباد می‌تواند زمانی که طوفان به زمین می‌رسد و بعد از خروج منابع آب گرم و شروع به محو شد آن شکل بگیرد. این موضوع در سیستم‌های گرمسیری باد‌هایی با سرعت‌های مختلف در ارتفاع‌های گوناگون ایجاد می‌کند و موجب وزش باد و در نهایت شکل گیری گردباد می‌شود. چنین گردباد‌هایی معمولا زیاد قدرتمند نیستند، اما هنوز هم می‌توانند مضر و کشنده باشند. 

طوفان‌ها می‌توانند تغییرشکل دهند و تشدید شوند
چرخند‌های استوایی به طوفان‌های اقیانوس اطلس و بخش‌هایی از اقیانوس آرام گفته می‌شود. حدود نیمی از طوفان‌های اقیانوس اطلس شمالی و یک سوم طوفان‌های گرمسیری اقیانوس آرام درنهایت به چرخند‌های برون حاره‌ای تبدیل می‌شوند.

این به این معنی نیست که آن‌ها خارق العاده هستند بلکه به این معنی است که آن‌ها دیگر با گرما کار نمی‌کنند. در عوض هرچند آن‌ها همچنان عظیم هستند و طوفان‌های چرخنده هستد، اما توسط تفاوت دمای هوا ایجاد می‌شوند. آن‌ها هنوز بسیار خطرناک هستند. پس از تبدیل به چرخند‌های برون حاره‌ای معمولا طوفان‌ها سریع ناپدید می‌شوند. اما در طول این تبدیل طوفان بسیار شدید می‌شود، زیرا از دو منبع مختلف قدرت می‌گیرد.