Diavolul cu aburi - Steam devil
Un diavol cu aburi este un vârtej mic, slab peste apă (sau uneori pământ umed) care a atras ceața în vârtej , făcându-l astfel vizibil.
Se formează peste lacuri și oceane mari în timpul focarelor de aer rece, în timp ce apa este încă relativ caldă și poate fi un mecanism important în transportul vertical al umidității. Sunt o componentă a fumului mării .
Diavolii de abur mai mici și vârtejurile de abur se pot forma peste bazinele de gheizer chiar și pe timp cald, din cauza temperaturilor foarte ridicate ale apei. Deși observațiile diavolilor cu aburi sunt în general destul de rare, izvoarele termale din Yellowstone Park le produc zilnic.
Diavolii cu aburi au fost raportați și studiați abia din anii 1970. Ele sunt mai slabe decât vărsările de apă și distincte de ele. Acestea din urmă sunt mai asemănătoare cu tornadele slabe peste apă.
Denumire
Diavolii cu aburi au fost raportați pentru prima dată de Lyons și Pease în 1972 cu privire la observațiile lor asupra lacului Michigan în ianuarie 1971. Această lună a fost una deosebit de rece pentru Wisconsin (una dintre cele mai reci din secolul al XX-lea) care, combinată cu lacul Michigan, a rămas în cea mai mare parte gheață- gratuit, a produs condiții bune pentru formarea diavolului de abur. Lyon și Pease au numit diavoli de abur în comparație cu diavolii de praf de pe uscat, la care au o dimensiune și o structură comparabile. Ei au fost , de asemenea , motivate de necesitatea de a distinge diavoli abur de mult mai puternic vârtej de apă al cărui echivalent teren este tornada . Lyons și Pease și-au scris articolul cu scopul de a convinge Administrația Națională Oceanică și Atmosferică să includă diavolii cu abur în Anul internațional de câmp pentru Marile Lacuri, care avea să se producă în 1972-3.
Aspect
Diavolii cu aburi sunt vârtești de obicei cu diametrul de aproximativ 50 până la 200 de metri, în esență verticale și până la 500 de metri înălțime. Forma generală este ca o mică scurgere de apă, dar acestea nu trebuie considerate înrudite. Diavolii cu aburi se rotesc cu o direcție de mișcare ciclonică , dar nu foarte rapid sau puternic, de obicei doar câteva rotații pe minut și, uneori, aparent deloc. Există, de obicei, o parte interioară bine definită a coloanei rotative de abur și o parte exterioară mai zdrențuită de care se desprind des grămezi de abur. Diavolii de abur mai mici se pot forma peste lacuri mici, în special apa caldă din izvoarele calde din bazinele gheizerelor . În aceste cazuri, dimensiunile tipice au un diametru de aproximativ un metru, dar pot varia de la mai puțin de 0,1 până la 2 metri și o înălțime de 2 până la 30 de metri, cu o rotație ceva mai rapidă de 60 rpm sau cam așa ceva. Miezul central al diavolului cu abur poate fi limpede, în același sens în care centrul unui diavol de praf este limpede de praf. Miezul este în jur de 10% din lățimea coloanei rotative. Cerul deasupra diavolilor de abur poate fi senin sau pot exista nori cumulus . În unele cazuri, diavolii cu aburi se pot ridica direct în cumulus, în aceste cazuri cumulusul poate fi de fapt cauzat de diavolii cu abur - vezi mai jos . Diavolii cu aburi sunt un fenomen rar și de scurtă durată, care supraviețuiesc de obicei nu mai mult de trei sau patru minute, iar cei mai mici din izvoarele termale se disipează în câteva secunde.
Diavolii cu aburi se pot desprinde de baza lor și pot fi suflați în aval de vânt. Pe corpurile mici de apă, cum ar fi izvoarele termale, acest lucru poate însemna că diavolul cu aburi ajunge pe pământ, departe de apă. Astfel de diavoli cu aburi continuă să se rotească chiar și după ce s-au desprins de sursa de căldură, dar în curând se vor disipa.
Diavolii cu aburi foarte mici pot avea o coloană slab definită și nici un miez interior clar identificabil. Astfel de vârtejuri sunt mai bine numite vârtejuri de abur prin analogie cu vârtejurile de praf ale pământului.
Formare
O condiție prealabilă pentru formarea diavolilor de abur este prezența unui strat de aer umed pe apă, cu aerul cețos (numit ceață de abur arctică ) care este atras în sus în fluxuri de ceață (coloane ne-rotative de ceață de abur). Pentru ca acest lucru să se întâmple, corpul de apă trebuie să fie înghețat și, prin urmare, relativ cald, și trebuie să fie ceva vânt de aer rece și uscat pentru a forma ceața. Aerul rece este încălzit de apă și este umidificat prin evaporare. Aerul încălzit începe să crească și, în acest fel, este răcit adiabatic prin presiunea în scădere, determinând conținutul de vapori de apă să se condenseze în fluxurile de ceață.
Pentru ca diavolii de abur să formeze aerul deasupra corpului de apă trebuie să fie foarte rece și trebuie să sufle un vânt destul de vânt (peste 25 mph) de aer uscat pe suprafața apei. Diferența de temperatură dintre apă și aer trebuie să fie destul de marcată; diavolii de abur din figura 1 se formau cu o temperatură a aerului de -21 ° C (-6 ° F) și o temperatură a apei de 0,5 ° C (33 ° F) - o diferență de 22 ° C (39 ° F). În aceste condiții, aerul crește atât de energic, încât fluxul de aer devine instabil și încep să se formeze vârtejuri. Fluxurile de ceață trase în vârtejuri fac vizibile vârtejurile și apoi devin diavoli cu aburi.
Ceața de abur tinde să formeze celule hexagonale neregulate în plan orizontal care sunt alungite în direcția vântului. În acest aranjament de tip fagure , trei celule se întâlnesc la o joncțiune și în aceste locuri se formează diavolii de abur. Acest efect de formare a vortexului la vârfurile celulelor hexagonale este un exemplu de vârtejuri ale vârfurilor .
Stratul de cumulus văzut deasupra diavolilor de abur în timpul focarelor de aer rece de pe lacul Michigan și din alte părți ar putea să nu fie întâmplător. Studiile efectuate pe radar în aer în timpul focarelor de aer rece pe lac au arătat că unii diavoli de abur pătrund prin stratul termic intern de limită (sub care are loc circulația convectivă ) și pot fi mai semnificativi pentru amestecarea termică decât convecția normală, transportând aerul umed vertical deasupra convecției limite. Vizualizarea pe scară largă rezultată este un strat de ceață de abur arctică aproape de suprafața apei, un strat de cumulus chiar deasupra limitei de convecție și o serie obișnuită de diavoli de abur care se unesc cu cele două.
Apariții
Diavolii cu aburi sunt văzuți pe Marile Lacuri la începutul iernii. Acestea apar în Atlantic în largul coastei Carolinelor, când aerul rece de pe continent suflă peste cursul Golfului . Diavolii cu aburi pot apărea pe lacuri mici și chiar peste izvoare termale, dar mai rar decât pe corpuri mari de apă. De asemenea, este posibil ca diavolii de abur să se formeze pe terenul umed dacă aerul este rece și soarele încălzește solul.
Diavolii mici de abur apar la unele dintre izvoarele termale mai mari din Yellowstone Park, unde un strat de ceață de abur atârnă deasupra bazinelor și vântul poate începe să-l ridice în serpentine de ceață. Un astfel de exemplu este Marele izvor prismatic din bazinul gheizerului Yellowstone Midway . Temperatura aerului poate fi ridicată din punct de vedere al confortului uman atunci când se formează diavolii de abur. În 1982 a fost observat un grup de șaptesprezece diavoli cu aburi când temperatura aerului era între 17 și 21 ° C. Deși aceasta este mult mai mare decât, de exemplu, temperatura aerului peste Marea Lacuri, temperatura apei este, de asemenea, proporțional mai mare, fiind foarte aproape de fierbere, astfel încât diferența de temperatură este încă de 79 ° C.
O altă locație bine cunoscută din Yellowstone, gheizerul Old Faithful , produce diavoli orizontali cu aburi. În total, Yellowstone are probabil cele mai frecvente apariții ale diavolilor cu aburi accesibile oriunde. În fiecare oră se produc mai mulți diavoli cu aburi în cele mai productive locații. Diavolii cu abur peste bazinele de gheizer au fost raportate pentru prima dată de Holle în 1977.
Vezi si
Note
Referințe
Bibliografie
- Allaby, Michael Encyclopedia of Weather and Climate , vol. 1, New York: Facts on File, 2002 ISBN 0-8160-4801-0 .
- Barrick, Kenneth A. „Evaluarea de mediu a bazinelor de gheizer: resurse, lipsă, amenințări și beneficii”, Environmental Reviews , vol. 18, nr. 1, pp. 209–238, 1 februarie 2010.
- Bluestein, Howard B. Tornado Alley: Monster Storms of the Great Plains , New York: Oxford University Press, 1999 ISBN 0-19-510552-4 .
- Holle, Ronald L. „„ Diavolii de aburi ”peste un bazin de gheizer” , Revista meteo lunară , vol. 105, iss. 7, pp. 930-932, iulie 1977.
- Holle, Ronald L. "Yellowstone steam devils", Weatherwise , voi. 60, nr. 3, p. 9, mai – iunie 2007 doi : 10.3200 / WEWI.60.3.8-9
- Lyons, WA și Pease SR, „„ Devils de aburi ”peste Lacul Michigan în timpul unui focar arctic din ianuarie” , Monthly Weather Review , vol. 100, iss. 3, pp. 235–237, martie 1972.
- Zurn-Birkhimer, Suzanne; Agee, Ernest M .; Sorbjan, Zbigniew "Structuri convective într-un focar de aer rece peste Lacul Michigan în timpul Lacului-ICE" , Journal of the Atmospheric Sciences , vol. 62 (2005), nr. 7, partea 2, pp. 2414-2432.
