ekstremalne


53. Przyczyny i rozkład przestrzenny ekstremalnych zjawisk klimatycznych na świecie

Ekstremalne zjawiska klimatyczne - zjawiska występujące nieregularnie i często mające znamiona klęsk żywiołowych takie jak: susze, powodzie, długotrwałe przymrozki, długie i surowe zimy, bezśnieżne zimy, huragany, sztormy itp.

Ogólną przyczyną występowania ekstremalnych zjawisk klimatycznych na świecie są zmiany klimatu zachodzące w sposób naturalny i przyspieszone działalnością człowieka.

W zależności od przyjęcia okresu czasu oraz miejsca, dla którego przeprowadza się badania, można otrzymać różne kierunki zmian wartości danego elementu, zmiany te mogą wykazywać tendencję rosnącą lub malejącą. Należy również pamiętać, że zmiany wartości poszczególnych elementów zachodzą w wieloleciu i przestrzeni ale ważne są również takie cechy jak: amplituda zmian w danej jednostce czasu, siła tych zmian oraz zmiany w cyklu rocznym.

Ekstremalne zjawiska możemy rozpatrywać przy takich elementach klimatu jak:

Temperatura, ciśnienie i wiatry, opady, i inne.

1. Temperatura:

- uzależniona jest od dopływu energii i usłonecznienia, które zależą od szerokości geograficznej i zachmurzenia

Najwyższa temperatura powietrza w:

[oC]

Miejsce

Data

Afryce i na Ziemi

57,8

Al Azizia, Libia

13.09.1922

Ameryce Południowej

48,9

Rivadavia, Argentyna

11.12.1905

Ameryce Północnej

56,7

Dolina Śmierci, Kalifornia, USA

10.07.1913

Antarktydzie

15,0

Stacja"Vanda"

5.01.1974

Australii

53,3

Cloncurry, Queensland

16.01.1889

Azji

53,9

Tirat Tsvi, Izrael

21.06.1942

Europie

50,0

Sewilla, Hiszpania

4.08.1881

Oceanii

42,2

Tuguegarao, Filipiny

29.04.1912

 

Najniższa temperatura powietrza w:

[oC]

Miejsce

Data

Antarktydzie i na Ziemi

-89,6

Stacja "Wostok"

21.07.1983

-94,5

Biegun Południowy
(dane niepotwierdzone
)

1965

Afryce

-23,9

Ifrane, Maroko

 

Ameryce Południowej

-32,8

Sarmiento, Argentyna

1.07.1907

Ameryce Północnej

-63,0

Snag, Jukon, Kanada

3.02.1947

-66,1

Northice, Grenlandia

9.01.1954

Australii

-23,0

Charlotte Pass, Nowa Południowa Walia

29.06.1994

Azji

-67,8

Wierchojańsk i Ojmiakon, Rosja

5 i 7.02.1892 6.02.1933

Europie

-55,0

Ust-Szangor, Rosja

?

Oceanii

-10,0

Haleakala Summit, Hawaje

2.01.1961

Charakterystyka

[oC]

Miejsce

Data

 

Najcieplejszy ze względu na średnią roczną temperaturę powietrza

34,4

Dallol, Etiopia

1960-1966

Najchłodniejszy punkt ze względu na średnią roczną temperaturę powietrza

-57,2

Stacja "Wostok", Antarktyda

1958-1968

Największa roczna amplituda temperatury powietrza

104,0
(min. -71,0; max. 33,0)

Ojmiakon, Syberia, Rosja

wielolecie

Najmniejsza roczna amplituda temperatury powietrza

11,8
(min. 19,6; max. 31,4)

Saipan, Mariany

1927-1935

Najdłuższa fala gorąca z temperaturą powyżej 37,8 stopnia Celsjusza

162 dni

Marble Bar, Australia Zachodnia

30.10.1923 – 7.04.1924

Najszybszy spadek temperatury powietrza w ciągu 24 godzin

z +6,7 do-48,8

Browning, Montana, USA

23-24.01.1916

Najszybszy spadek temperatury powietrza na minutę

13,0
(z 16,0 do -27,0)

Cut Banks, USA

luty 1989

Najszybszy wzrost temperatury powietrza (w ciągu 3 minut)

z -39,0 do 8,0

Spearfish, Dakota Południowa, USA

26.01.1933 lub 22.01.1943

 

 

 

 

* Roczna amplituda temperatury powietrza - różnica między średnią temperaturą powietrza atmosferycznego miesiąca najcieplejszego i najchłodniejszego w roku.

2. Opady

Czynniki wpływające na wielkość opadów:

Rodzaje opadów: deszcz, śnieg, grad, mżawka, krupy snieżne .

Najwyższe średnie wieloletnie
sumy opadów w:

[mm]

Miejsce

Data

Ameryce Południowej
i na Ziemi

13 299

Lloro, Kolumbia

1932-1960

Oceanii

12 344

Mount Waialeale, Hawaje, USA

1920-1954

Afryce

10 450

Ureka, Gwinea Równikowa

?

Ameryce Północnej

6 500

Jezioro Hendersona, Kolumbia Brytyjska, Kanada

średnia z 14 lat

Australii

8 640

Bellenden Ker, Queensland

średnia z 9 lat

Azji

11 873

Mawsynram, Indie

1941-1979

Europie

4 650

Crkvice, Chorwacja

średnia z 22 lat

 

Najwyższe opady
w ciągu:

[mm]

Miejsce

Data

roku (365 dni)

23 000

Czerapuńdżi, Indie

1981

kolejnych 12 miesięcy

26 461

Czerapuńdżi, Indie

sierpień 1860 -
lipiec 1861

pół roku (183 dni)

22 454

Czerapuńdżi, Indie

kwiecień-wrzesień 1861

trzech miesięcy (92 dni)

16 369

Czerapuńdżi, Indie

maj-lipiec 1861

miesiąca (31 dni)

9 300

Czerapuńdżi, Indie

lipiec 1861

   5 dni

4 300

Commerson, Reunion

23-28.01.1980

   2 dni (48 godz.)

2 300

Hsin-Ijao, Tajwan

10-11.09.1963

   1 dnia (24 godz.)

1 880

Cilaos, Reunion

15.03.1952

   18 godz.

1 720

Belouve, Reunion

?

   12 godz.

1 350

Cilaos, Reunion

28.02.1964

   4 godz. i 30 min.

782

Smethport, USA

18.07.1942

   2 godz. i 45 min.

559

D'Hanis, Teksas, USA

31.05.1935

   2 godz.

500

Stiftingtol, Austria

16.07.1913

   1 godz. i 30 min.

313

Molity, Francja

20.06.1868

   1 godz.

411

Muduocaidang, Chiny

1.08.1977

   42 min.

305

Holt, Missouri, USA

22.06.1947

   30 min.

235

Virginia, USA

24.08.1906

   20 min.

205

Curtea de Arges, Rumunia

7.07.1889

   15 min.

198

Plumb Point, Jamajka

12.05.1916

   8 min.

126

Bannwaldsee, Niemcy

25.05.1920

   5 min.

106

Oklahoma, USA

?

   3 min.

62

Porto Bello, Panama

29.11.1911

   1 min.

312

Barot, Gwadelupa

26.11.1970

Największa liczba dni w roku z opadem deszczu

350 dni

Mount Waialeale, Hawaje, USA

wielolecie

325 dni

Bahia Felix, Chile

Największa wysokość śniegu po opadzie dobowym

192,5 cm

Silver Lake, Colorado, USA

14-15.04.1921

 

 

 

 

 

Najbardziej intensywny opad
śnieżny trwający:

[cm]

Miejsce

Data

19 godzin

173

Bessans, Francja

5-6.04.1969

24 godziny

195,6

Montague Township,
Nowy Jork, USA

11-12.01.1997

Największa grubość pokrywy śnieżnej po jednej burzy śnieżnej

480

Mount Shasta Ski Bowl,
Kalifornia, USA

1981

 

 

 

 

 

Największa grubość pokrywy śnieżnej w ciągu:

[cm]

Miejsce

Data

Zimy

3 100

Mount Rainer, Waszyngton, USA

1971/72

Miesiąca

991

Tamarack, Kalifornia, USA

styczeń 1911

Doby

1145,5

Tamarack, Kalifornia, USA

11 marca 1911

Najbardziej śnieżne
miejsce na świecie

2 900

Mount Baker, Waszyngton, USA

zima 1998/99

 

 

 

 

 

  Największy grad

1,02 kg

Gopalganj, Bangladesz

14.04.1986

14,4 cm

Coffeyville, Konsas, USA

3.10.1970

3 kg

pn. Indie, wg. niepotwierdzonych informacji

1961

* Susza - długotrwały okres bez opadów atmosferycznych lub nieznacznym opadem w stosunku do średnich wieloletnich wartości.

Susza - różni się od większości katastrof naturalnych tym, że nie rozpoczyna się nagle i nie ma gwałtownego przebiegu. Trudno przewidzieć dokładnie jaki jest zasięg terytorialny suszy. W zależności od miejsca występowania może ona przybierać charakter ciągły, sezonowy lub nieprzewidywalny.

Susze zazwyczaj występują w regionach związanych z: ( przyczyny)

Przykłady suszy:

Najniższa wieloletnia suma opadów atmosferycznych w:

[mm]

Miejsce

Data

Ameryce Południowej i na Ziemi

0,0

Arica lub Iquique, Chile

1903-1917

0,75

śr. z 59 lat

Ameryce Północnej

4,1

Dolina Śmierci, USA

1911-1953

Afryce

2,5

Wadi Halfa, Sudan

średnia z 39 lat

Antarktydzie

20,3

Stacja "Amundsen Scott"

średnia z 10 lat

Australii

100

Troudaninna (Mulka), Australia Południowa

średnia z 42 lat

Azji

15

Masira, Oman

?

Oceanii

227

Puako, Hawaje, USA

średnia z 13 lat

Europie

163

Astrachań, Rosja

średnia z 25 lat

 

 

 

 

 

Najdłuższy okres bez opadów

14 lat

Arica i Iquique, Chile

październik 1903 - styczeń 1918

Burza - TO CZY BURZA JEST ZJAWISKIEM EKSTREMALNYM ZALEŻY OD PRZEBIEGU ZJAWISKA I REGIONU W KTÓRYM WYSTĄPIŁO

Przyjęto, że burza to takie zjawisko meteorologiczne podczas którego dają się słyszeć grzmoty.

Przyczyny:

Podstawowym czynnikiem inicjującym pojawienie się burzy jest wystąpienie silnej chwiejności atmosfery. Warunki takie mogą zajść w wyniku:

Największa liczba dni z burzą w roku

322 dni

Bogor, Indonezja

1916-1920

242 dni

Kampala, Uganda

średnia z 10 lat

* Rodzaje burz: ( to nie jest przedmiot pytania ale na wszelki wypadek dodaje)

Rodzaje burz


Pojedyncza komórka burzowa (ang. Single Cell Storms)

 

 

 

0x01 graphic

 

Burze mogą występować jako zwykła, pojedyncza komórka burzowa (chmura burzowa), przechodząc wszystkie etapy rozwoju i zanikając bez utworzenia kolejnej takiej komórki burzowej. Jednak w rzeczywistości pojedyncze komórki burzowe są stosunkowo rzadkie, ponieważ nawet najsłabsze burze zwykle występują jako kolejne ogniwo (kolejna komórka burzowa), powstała dzięki prądom wstępującym w zespole komórek burzowych (ang. multicell storms). Pojedyncze komórki burzowe wywołują gwałtowne zdarzenia pogodowe, takie jak: opady gradu, silne opady deszczu, czy sporadycznie tornada o niewielkiej sile. Zdarzenia te jednak nie zawsze towarzyszą każdej burzy, powstają dość przypadkowo, przy czym warto zauważyć, że jeszcze nie znamy wielu aspektów dotyczących tych zjawisk.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

1. Pojedyncza komórka burzowa.
źródło: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/
(Gh)/guides/mtr/svr/type/sngl/ovr.rxm

 

Burze wielokomórkowe (ang. Multicell Storms)

 

0x01 graphic

0x01 graphic

Burze często występują jako grupa komórek burzowych, następujących jedna po drugiej i znajdujących się na różnych etapach rozwoju. Na ogół burze tego typu są silniejsze, niż powstające z jednej komórki burzowej, ale znacznie słabsze od burz powstających z tzw. superkomórki burzowej.

0x01 graphic

0x01 graphic

2. Etapy rozwoju chmury burzowej.
Objaśnienia: towering cumulus stage - stadium wypiętrzania się chmury Cumulus, mature stage - stadium dojrzałe, dissipating stage - stadium zaniku
źródło: www.srh.weather.gov
Kliknij na górną rycinę aby zobaczyć ją w powiększeniu!

0x01 graphic

W przeciwieństwie do pojedynczej komórki burzowej, burze takie mogą trwać przez kilka godzin, wywołując: obfite opady gradu, wiatry o niszczycielskiej sile, nagłe powodzie i pojedyncze tornada.


 

 

Linie szkwałów (ang. Squall Lines)

Niekiedy burze układają się wzdłuż w linii, która może mieć długość setek kilometrów. Powstaje tzw. linia szkwałów, która może się utrzymywać przez wiele godzin, wywołując porywiste wiatry i opady gradu. Linia szkwałów to linia, wzdłuż której tworzą się burze charakteryzujące się takim samym sposobem powstawania. Opad powstający w wypiętrzonych chmurach Cumulonimbus (najczęściej w tylnej ich części) ochładza powietrze oraz intensyfikuje dość gwałtowne, zstępujące prądy powietrza. W ten sposób tworzy się strefa, w której spotyka się opadające chłodne powietrze z powietrzem ciepłym i wilgotnym (unoszącym się do góry w przedniej części chmury), przypominająca front chłodny w miniaturze. Wraz z przemieszczaniem się linii szkwałów wymusza on nieustanne unoszenie się ciepłego i wilgotnego powietrza, które stanowi "paliwo" dla dalszego rozwoju chmur burzowych.

Klasyczna linia szkwału rozwija się przed frontem chłodnym, równolegle do jego czoła. Burze takie rozwijają się przede wszystkim tam, gdzie występuje znaczna niestabilność atmosfery, będąca skutkiem równoczesnego występowania m.in. dużej wilgotności powietrza, wysokiej temperatury i prądów wstępujących. Tak powstałe komórki burzowe będą dalej się rozwijać i inicjować powstawanie kolejnych burz.

0x01 graphic

0x01 graphic

Objaśnienia: light rain - słaby deszcz, moderate rain - umiartkowany deszcz, heavy rain - silny deszcz, gust front - linia szkwałów, outflow wind - wiatr wywołany prądami zstępującymi
Kliknij na rycinę aby zobaczyć ją w powiększeniu!

Linia szkwału utrzymuje się dzięki wytwarzaniu własnego systemu prądów wznoszących i opadających. Tak długo, jak przed linią szkwału będzie występować duża chwiejność atmosfery, linia szkwału będzie się stale rozwijać. Często wzdłuż czołowej krawędzi linii szkwału można zaobserwować gęsty wał chmur, rozciągający się poziomo na dużej przestrzeni zwany arcus. Wał ten czasami poprzedza strefę, w której występują prądy zstępujące, wywołujące porywiste wiatry, czasami o niszczycielskiej sile.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

3. Schemat linii szkwału (powyżej) z załączoną fotografią (poniżej).
źródło: www.srh.weather.gov

Głównym zagrożeniem związanym z tym typem burz są silne prądy zstępujące, chociaż zdarzają się także opady gradu wielkości piłek do golfa oraz porywiste wiatry. Czasami mogą również wystąpić opady powodujące powodzie. Dzieje się tak w sytuacji, gdy linia szkwałów, z towarzyszącymi jej burzami, zmniejsza szybkość z jaką się przemieszcza albo się zatrzyma.


Superkomórki burzowe (ang. Supercell Thunderstorms)

Superkomórki burzowe są szczególnym rodzajem pojedynczej komórki burzowej, która może utrzymywać się przez wiele godzin. Są one odpowiedzialne za występowanie prawie wszystkich silnych tornad w Stanach Zjednoczonych oraz za większość opadów gradu o dużych ziarnach lodowych, np. rozmiarów piłeczki do golfa. Superkomórki burzowe mogą również wywoływać porywiste wiatry i nagłe powodzie.


 

0x01 graphic

0x01 graphic

4.
źródło: www.srh.weather.gov

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Superkomórki burzowe charakteryzują się silnymi rotacyjnymi prądami wstępującymi (ruch ten jest zwykle zgodny z kierunkiem ruchu powietrza w niżach), które wynikają z rozwoju burzy w warunkach charakteryzujących się silnymi pionowymi uskokami wiatru. Uskoki wiatru występują wtedy gdy wiatr zmienia kierunek i prędkość wraz ze wzrostem wysokości.

0x01 graphic

Przeciętnie taka chmura burzowa osiąga rozmiary od 20 do 50 km i sięga do tropopauzy, a czas jej trwania dochodzi do 4 godzin. Charakterystyczne jest również występowanie tylko dwóch prądów powietrza (wstępującego i zstępującego), które ulegają silnemu skręceniu wewnątrz chmury.

 

Mezoskalowe Kompleksy Konwekcyjne (ang. Mesoscale Convective Complex, MCC) 

Jest to zespół wielu oddziałujących na siebie komórek burzowych, które na zdjęciach satelitarnych widoczne sa jako owalny kompleks chmur, często przesłonięty zasłoną Cirrusów, nie związany z frontami atmosferycznymi. Powierzchnia, nad którą się znajdują często przekracza 105 km2, a temperatura wierzchołków chmur spada poniżej (-52°C). Najczęściej powstają one w rejonach występowania polarnych prądów strumieniowych i niskoatmosferycznej adwekcji ciepłego powietrza powodującej powstanie silnej chwiejności atmosfery w ciepłej połowie roku. Ich rozwój zaczyna się zwykle po południu i osiąga maksimum około północy, aby rozpaść się przed wschodem słońca. Czas ich trwania przekracza nawet 12 godzin.

0x01 graphic

0x01 graphic

5. Zdjęcie w podczerwieni z satelity GOES-8, przedstawiające MCC z dnia 8 lipca 1997 r., nad obszarem USA (utworzył się nad stanem Nebraska). Kolory pokazują temperaturę chmur. MCC spowodował obfite opady deszczu.
Źródło: http://cimss.ssec.wisc.edu/goes/misc/970708.html
Kliknij na rycinę aby zobaczyć ją w powiększeniu!

3. Ciśnienie atmosferyczne i wiatry

Trąba powietrzna - rzadkie zjawisko meteorologiczne powstające u podstawy chmury Cb związane z wirowym ruchem powietrza o dużym natężeniu. Ma postać kolumny lub leja wychodzącego z podstawy chmury. Gdy występuje nad obszarem morskim, nosi nazwę trąby wodnej. Do najgwałtowniejszych należą trąby występujące w Ameryce Północnej, tzw. tornada.

Tornada

- powstają przy dużej chwiejności atmosfery

- zwykle towarzyszą one burzom

- występują w pobliżu frontów chłodnych w pewnej odległości przed nimi

- powstają w zasięgu stref ścierania się mas powietrza o dużych kontrastach temperatury i wilgotności

- na intensywności wpływają elementy fizjograficzne terenu i kontrastowo zróżnicowane podłoże

- występowanie trąb związane jest z występowaniem cyklonów ( występują w ćwiartce 30 - 120º w stosunku do ruchu cyklonu)

- BEZPOŚREDNIĄ PRZYCZYNĄ tornada jest wystąpienie:

Najdłuższa droga tornada

469 km

Illionois, USA

26.05.1917

Występowanie:

Najczęściej występują na płd. - wsch. USA i mają tam największą siłę niszczącą. Średnio w ciągu roku notuje się w USA ponad 200 tornad a czasami 800.

19. lutego. 1884r. wystąpiło aż 57 tornad na terenie od Kansas do stanu Indiana

W lutym 1971r. podobna liczba tornad wystąpiła w delcie Missisipi.

20. czerwca. 1957r. tornado w Dakocie Północnej spowodowało straty na 15mln $

W Europie trąby powietrzne występują rzadko, zwykle w upalne lata, w godzinach popołudniowych, w powietrzu zwrotnikowym o dużym gradiencie pionowym temperatury.

Cyklony tropikalne ( Huragan, Tajfun, Willy Willy)

Głęboki ośrodek niskiego ciśnienia, tworzący się na morzach strefy podrównikowej i zwrotnikowej o średnicy kilkuset km, z ciśnieniem w centrum niekiedy poniżej 900hPa, silnymi wiatrami, opadami i niekiedy burzami.

Przyczyny:

Najsilniejszy cyklon tropikalny

320 km/godz.

cyklon "Gilbert" na
Morzu Karaibskim

wrzesień 1988

Występowanie:

Droga przemieszczania się cyklonów przebiega początkowo wzdłuż równika, a następnie skręca po mniejszym lub większym łuku ku N lub S. Czasami tor taki może przyjąć kształt pętli.

0x01 graphic

Największym w historii był tajfun Tip (12.10. 1979r.), wystąpił na płn. - wsch. Pacyfiku i jego promień osiągnął 1087km.

Najmniejszym był cyklon Tracy (24.12.1974r.), uderzył w Darwin w Australii, jego promień miał 48km.

Najwyższe ciśnienie atmosferyczne zredukowane do poziomu morza

1088,2 hPa

Barmauł, Azja Środkowa

23.01.1900

1083,8 hPa

Agata, Syberia, Rosja

31.12.1968

Najniższe ciśnienie atmosferyczne zredukowane do poziomu morza

870,0 hPa

tajfun "Tip", Ocean Spokojny

12.10.1979

Najniższe ciśnienie atmosferyczne na poziomie rzeczywistym

330 hPa

Mount Everest, Himalaje

wielolecie


 

Najwyższa zarejestrowana prędkość wiatru (poryw)

112 m/s

Mount Washington,
New Hampshire, USA

12.04.1934


 

Największa zarejestrowana średnia prędkość wiatru:

m/s

Miejsce

Data

podczas burzy

ok. 90

archipelag Florida Keys, USA

2.09.1935

w ciągu 5 minut

84,2

Mount Washington,
New Hampshire, USA

12.04.1934

w ciągu 24 godzin

57,2

Mount Washington,
New Hampshire, USA

11-12.04.1934

w ciągu miesiąca

31,4

Mount Washington,
New Hampshire, USA

luty 1939

Najbardziej wietrzne miejsce na świecie (średnia wieloletnia prędkość wiatru)

15,6

Mount Washington,
New Hampshire, USA

średnia z lat 1934-

Bibliografia

  1. rekordy klimatyczne pochodzą ze strony Zakładu Klimatologii UJ w Krakowie:

http://www.klimat.geo.uj.edu.pl/tematyczne/rekordyklimatyczne/swiat.html

  1. Wykłady z przedmiotu: Ekstremalne zjawiska klimatyczne, dr Z. Bielec - Bąkowska

  2. http://www.atmosphere.mpg.de/enid/120a39914a4568cf679d40e7e5a2c5c8,0/1__Powodzie_i_burze/-_Rodzaje_burz_2r4.html



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MOO wyklad 2 ekstrema bez ograniczen
Ekstremalna przeprawa gapowicza
ekstrema lokalne
5 ekstrema funkcji id 40709 Nieznany (2)
ekstremaschemat
ekstrema globalne
15 Ekstrema globalne (2)
Asymptoty ekstrema punkty przegiecia szkic zadania domowe
Ekstrema warunkowe Zadanie do Rozwiazanie zadania domowego id
ekstremozymy2
Ekosystemy ekstremalne
Matematyka III (Ćw) Lista 06 Ekstrema lokalne i globalne funkcji wielu zmiennych Zadania
Do pracy na temat sytuacji ekstremalnych
Dachówki?ramiczne odporne na działanie ekstremalnych warunków
AM2 8 Ekstrema warunkowe id 588 Nieznany (2)
ściaga matma pochodna ekstrema fun
ekstremum
Ekstremalna pogoda poprzedzała upadek cywilizacji, Majowie
DREWNO, SIŁY PRZEKROJOWE, SIŁY PRZEKROJOWE - WARTOŚCI EKSTREMALNE: T
ekstremum,monotonicznosc,hospital

więcej podobnych podstron