Virga

Virga Obraz w Infoboksie. Virga pod rozpraszającą się chmurą.
Skrót METAR Virga

Uirga (od łacińskiego virgi mnogiej ć  zielonym gałęzi, pręt, pręt, który dał przecinek ) jest pionowa lub skośna szlak śnieg, deszcz lub innych opadów , która rozciąga się pod chmurą lecz nie docierając do ziemi. W zależności od temperatury tworzą ją kryształki lodu, które ulegają sublimacji lub krople, które parują pod chmurą, z której pochodzą, przechodząc przez nienasycone powietrze . Bez względu na wysokość, wszystkie rodzaje chmur dające opady prawdopodobnie dadzą virga.

Trening

Zewnętrzna warstwa wytrącania wchodzących w chmurze nienasyconej powietrza nie jest w stanie równowagi ciśnienia cząstkowego w parę wodną z powietrza otoczenia i stopniowo traci cząsteczek. Ponieważ zanikanie opadów następuje stopniowo pod chmurą i od zewnątrz (nienasycone) do wnętrza jego osi (nasycone), obszar rozciąga się w stożek. Dzięki połączonym efektom uskoku wiatru pod chmurą i zmienności końcowej prędkości opadania w zależności od średnicy kropli lub kryształów stożek przyjmuje postać przecinka , stąd nazwa virga.

Ponieważ występuje, gdy opady spadają w powietrzu nienasyconym, zjawisko to występuje pod chmurami o wysokiej podstawie, a zwłaszcza w obszarach o niskiej wilgotności względnej . Im wyższe natężenie opadów pod chmurą, tym ważniejsze muszą być te dwie zmienne. W regionach morskich ma to miejsce przede wszystkim w przypadku chmur o niskim rozciągnięciu pionowym, mniej lub bardziej odizolowanych, na przykład pod małymi, wysokimi chmurami cumulus . W regionach kontynentalnych, takich jak Wielkie Równiny Ameryki Północnej czy Bliski Wschód , są one bardzo powszechne nawet pod chmurami cumulonimbus .

Jednak pierwsze opady z ciepłego frontu na całym świecie spadają z nimbostratus i zaczynają się w virga, ponieważ powietrze jest nadal suche na niskim poziomie. Powietrze to zostaje nawilżone przez opady i widziane przez profiler wiatru , echa pochodzące z podstawy virga stopniowo opadają w kierunku ziemi, gdy zbliża się front. Uda im się wtedy dotknąć ziemi. Nie będziemy już mówić o virga, ale o deszczu lub śniegu.

Virga jest również bardzo powszechna pod wysokimi chmurami z rodziny cirrus, ponieważ mokra warstwa, w której tworzą się te chmury, jest stosunkowo cienka.

Wreszcie, virga śnieżna jest bardziej powszechna niż deszcz, ponieważ kryształki lodu są bardzo małe, a powietrze jest bardziej suche zimą niż latem.

Efekty

Chociaż virga nie powoduje nagromadzenia deszczu ani śniegu na ziemi, może mieć kilka nie bez znaczenia:

Termodynamika

Aby wyjaśnić powyższe ruchy pionowe, weź pod uwagę, że energia potrzebna do odparowania deszczu lub sublimacji śniegu pod chmurą pochodzi z powietrza otaczającego opady, które je schładzają. Zgodnie z prawem gazu doskonałego powietrze to staje się gęstsze niż otaczające powietrze i musi opadać zgodnie z ciągiem Archimedesa . W ten sposób powstaje prąd zstępujący, którego prędkość zależy od ilości odparowanego deszczu. Ponadto, jeśli tempo opadów zmienia się przestrzennie pod chmurą, chłodzenie będzie nierównomierne i odkryjemy, że prędkości opadania powietrza również różnią się w zależności od punktu. Wreszcie, strefy bez opadów pod chmurą będą cieplejsze niż strefy virga i dlatego w tych strefach wystąpi ruch konwekcyjny w górę.

Dziura Panny

Dziura Virga, zwana Cavum w wersji Międzynarodowego Atlasu Chmur z 2017 roku , jest okrągłym obszarem wyczyszczonym z bardzo cienkiej warstwy chmury, pod którym widoczne są „smugi” virga.

Chmura na wysokości, gdzie temperatura jest znacznie poniżej punktu zamarzania, jest często tworzona przez mieszaninę kryształków lodu i przechłodzonych kropelek , takich jak altocumulus lub cirrocumulus . Często kropelki nie mogą zamienić się w kryształy z powodu braku jąder lodu, jeśli zostaną odsunięte od kryształków lodu w chmurze. Udział tych jąder spowoduje natychmiastowe zamrożenie kropli, z którymi się stykają, i szybkie wchłonięcie innych otaczających kropli dzięki efektowi Bergerona . Powoduje to zmniejszenie gęstości chmury, która wydaje się znikać wokół dotkniętego obszaru.

Dzieje się tak często, gdy samolot przelatuje przez taką chmurę. Od dawna uważano, że pochodzi to z emisji z reaktorów, które zawierają dużo jąder zamarzających. Jednak obecnie najbardziej akceptowaną hipotezą jest to, że zjawisko to będzie pochodzić z zaburzeń aerodynamicznych generowanych na końcach skrzydeł i klap samolotu. Spadek gęstości wytworzonego powietrza obniża jego temperaturę na bardzo krótki czas do -40  °C , co wywołałoby tworzenie się smug kryształków lodu, bez konieczności stosowania aerozoli pełniących rolę jąder zamrażających. Zjawisko pozostawia dziurę w chmurze, w której przeszło urządzenie, i często stożek virga.

Samoloty mogą w ten sposób obniżyć wysokość, na której chmury zawierają kryształki lodu, pozwalając im tworzyć się w temperaturach do -7  ° C (często na wysokości mniejszej niż 3  km w zależności od masy powietrza ) . temperatura około -20  ° C .

Na innych planetach

Kosmicznych zaobserwować, że wytrącanie kwas siarkowy spadają z chmury na Wenus również odparować przed uderzeniem w grunt, ze względu na wysoką temperaturę atmosfery. Na Mars The Phoenix sonda zauważyć kryształy lodu spada z chmury o wysokości 4  km i sublimacja w virgi powyżej 2,5  km .

Podobnie można teoretycznie spotkać się z amoniakiem lub metanem virga na gazowych olbrzymach, takich jak Jowisz .

Uwagi i referencje

  1. Światowa Organizacja Meteorologiczna , „  Virga  ” , Glossary of Meteorology on Eumetcal (dostęp 30 lipca 2018 r . ) .
  2. (w) „  Virga  ” , Meteorology Glossary on American Meteorological Society (dostęp 30 lipca 2018 ) .
  3. (w) „  Seder-feeder  ” , Meteorology Glossary on American Meteorological Society (dostęp 2 września 2013 r . ) .
  4. (w) B. Geerts, „  Precipitation and orography  ” , Notes on University of Wyoming (dostęp 2 września 2013 r . ) .
  5. Biura Meteorologii , „  znaczące zjawiska dla lotnictwa: Burze i głęboka konwekcja (strony 27 do 30)  ” [PDF] , Światowej Organizacji Meteorologicznej (dostęp na 1 st września 2013 ) .
  6. (w) Atsushi Kudo , „  Generacja turbulencji poniżej średnich fundamentów chmur: efekt chłodzenia z powodu sublimacji śniegu  ” , J. Appl. Meteor. Klimat. , tom.  52, n o  4,kwiecień 2013, s.  819-833 ( ISSN  1558-8432 , DOI  10,1175 / CMAJ D-12-0232.1 , czytać online [PDF] , dostępny na 1 st września 2013 ).
  7. (w) "  Podręcznik obserwacji chmur i innych meteorów (. WMO-No 407): Cavum  " [ archiwum17 kwietnia 2017] , Międzynarodowy Atlas Chmur , Światowa Organizacja Meteorologiczna ,26 marca 2017(dostęp 28 marca 2017 r . ) .
  8. (w) Andrew J. Heymsfield , Patrick C. Kennedy , Steve Massie , Carl Schmitt , Zhien Wang , Samuel Haimov i Art Rangno , „  Wywołane przez samoloty dziurkowanie i chmury kanałowe: nieumyślne zasiewanie chmur  ” , Biuletyn Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego , tom.  91,2010, s.  753-766 ( DOI  10.1175 / 2009BAMs2905.1 , Bibcode  2010BAMS ... 91..753H , przeczytaj online [PDF] , dostęp 31 sierpnia 2013 ).
  9. (w) Chris Westbrook i Owaina Davies , „  Obserwacje glaciating dziurkowania chmury  ” , pogoda , tom.  65,lipiec 2010, s.  176-180 ( podsumowanie , czytaj online [PDF] , dostęp 31 sierpnia 2013 ).
  10. (w) „  Planeta Wenus: zły bliźniak Ziemi  ” w BBC News ,7 listopada 2005(dostęp 31 sierpnia 2013 ) .
  11. (w) Emily Lakdawalla, „  Aktualizacja Feniksa, sol 123: Odprawa prasowa z węglanami, gliną i śniegiem!  » , O Stowarzyszeniu Planetarnym ,wrzesień 2008(dostęp 31 sierpnia 2013 ) .
  12. (w) "  NASA Mars Lander widzi padający śnieg, dane gleby sugerują płynną przeszłość  " na NASA ,29 września 2008(dostęp 31 sierpnia 2013 ) .

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne