Depois de uma semana exausta de trabalho e ainda a lembrar das ferias que parece que já foram a 3 anos, he, he, peguei nas minhas mulheres e fui passar o fim de semana alem Tejo, pois a temperatura assim convidava; na passada noite de sexta feira deitei-me tarde a admirar o céu estrelado que só numa noite de Agosto como esta me convencia a fazer; mas lá pelo meio da noite ( aquela hora que se vai fazer um xíxí) apareceu o que ninguém pensava, para esta altura do ano... uma fenomenal e assustadora noite de trovoada com relâmpagos a acompanhar para todos os gostos e tamanhos. Bem... a muitos anos que não via tal espetaculo.
Apesar de assustador irei tentar ilucidar com uma brave explicação os porques de tal «barulho» e «luz»
Para uma trovoada se formar é necessário que exista elevação de ar húmido numa atmosfera instável. A atmosfera fica instável quando as condições são tais que uma bolha de ar quente em ascensão pode continuar a subir porque continua mais quente do que o ar ambiente. (A elevação do ar quente é um mecanismo que tenta restabelecer a estabilidade. Do mesmo modo, o ar mais frio tende a descer e a afundar-se enquanto se mantiver mais frio do que o ar na sua vizinhança.) Se elevação de ar é suficientemente forte, o ar arrefece (adiabaticamente) até temperaturas abaixo do "ponto de orvalho" (palavras estranhas??)e condensa, libertando calor latente que promove a elevação do ar e «alimenta» a trovoada. Formam-se cumulonimbos (outra palavra estranha que irei explicar um dia he,he)isolados com grande desenvolvimento vertical (podendo ir até 10 ou 18 mil metros de altitude) alimentado pelas correntes ascendentes de ar.
É geralmente associados a esses cumulonimbos que se dão os intensos fenómenos em que consiste uma trovoada: relâmpagos, trovões, rajadas de vento, inundações, granizo e, possivelmente, tornados.
As trovoadas podem-se formar no interior das massas de ar (a partir da elevação do ar por convecção - comum em terra nas tarde de Verão - quando o aquecimento da superfície atinge o seu pico - e sobre o mar nas madrugadas de inverno, quando as águas estão relativamente quentes); por efeito orográfico - (a barlavento das grandes montanhas) ou estar associadas a frentes - sendo mais intensas no caso das frentes frias.
Os Relâmpagos são descargas eléctricas que ocorrem dentro de uma nuvem, entre duas nuvens, entre uma nuvem e a atmosfera, ou entre uma nuvem e o solo.
Os relâmpagos verticais normalmente predominam na parte da frente de uma trovoada e os horizontais na parte de trás. Os relâmpagos, que estão sempre presentes em qualquer trovoada, aquecem localmente o ar até temperaturas muito elevadas (podem chegar aos 30000°C). Esse aquecimento causa a expansão explosiva do ar ao longo da descarga eléctrica, resultando numa violenta onda de pressão, composta de compressão e rarefacção, que os nossos ouvidos ouvem como um trovão. Uma trovoada típica produz três ou quatro descargas por minuto.
Quando a atmosfera está estável, o seu campo eléctrico é caracterizado por uma carga negativa na superfície e uma carga positiva na alta atmosfera. Os raios ocorrem quando dentro de um cumulonimbo surgem regiões separadas com cargas eléctricas opostas. As partículas de carga positiva mais leves são elevadas para o topo pelas correntes de ar ascendentes e as de carga negativa, que são maiores, caiem para a base da nuvem.
As regiões com cargas eléctricas opostas aparecem, por exemplo, quando partículas de gelo (como granizos) caiem sobre uma região em que há gotas liquidas super arrefecidas e cristais de gelo. As gotas congelam quando colidem com cristais de gelo e libertam calor latente que faz com que a superfície das partículas de gelo se mantenha mais quente do que os cristais de gelo à sua volta. Isso faz com que se dê uma transferência de iões positivos das partículas de gelo «quentes» para os cristais de gelo. As partículas de gelo ficam com carga negativa e os cristais de gelo com carga positiva. Os cristais de gelo, mais leves e com carga positiva, são elevadas para o topo pelas correntes de ar ascendentes e as partículas de gelo (como granizos), mais pesados e com carga negativa, caiem para a base da nuvem.
Como cargas opostas se atraem, uma carga positiva é induzida no solo (no cimo dos objectos altos observa-se, por vezes, o Fogo de St. Elmo: um brilho devido à concentração de carga positiva). O campo eléctrico resultante vai crescendo até que atinge um valor crítico a partir do qual cai um raio (um relâmpago nuvem-solo). Uma primeira vaga de electrões é lançada para a base da nuvem e depois em direcção ao solo colidindo com moléculas de ar que ionizam, formando um canal condutor que facilita o trajecto de outros electrões. O canal condutor vai assim crescendo até que se aproxima do solo e se começa a levantar deste uma corrente de carga positiva que vem ao seu encontro. Quando se dá o encontro, um grande número de electrões fluem para o solo e uma maior e já perfeitamente visível descarga de retorno, brilhante e intensa, com muitos centímetros de diâmetro, ascende para a nuvem (em cerca de 10 milissegundos) seguindo o mesmo trajecto ionizado. Frequentemente as descargas repetem-se no mesmo canal ionizado em intervalos de mais ou menos 1 milissegundo. Tipicamente, o flash de um raio dura cerca de um segundo mas contem pelo menos três ou quatro descargas descendentes seguidas de descargas de retorno de que os nossos olhos só se podem vagamente aperceber. É isso que o faz parece tremer.
É geralmente associados a esses cumulonimbos que se dão os intensos fenómenos em que consiste uma trovoada: relâmpagos, trovões, rajadas de vento, inundações, granizo e, possivelmente, tornados.
As trovoadas podem-se formar no interior das massas de ar (a partir da elevação do ar por convecção - comum em terra nas tarde de Verão - quando o aquecimento da superfície atinge o seu pico - e sobre o mar nas madrugadas de inverno, quando as águas estão relativamente quentes); por efeito orográfico - (a barlavento das grandes montanhas) ou estar associadas a frentes - sendo mais intensas no caso das frentes frias.
Os Relâmpagos são descargas eléctricas que ocorrem dentro de uma nuvem, entre duas nuvens, entre uma nuvem e a atmosfera, ou entre uma nuvem e o solo.
Os relâmpagos verticais normalmente predominam na parte da frente de uma trovoada e os horizontais na parte de trás. Os relâmpagos, que estão sempre presentes em qualquer trovoada, aquecem localmente o ar até temperaturas muito elevadas (podem chegar aos 30000°C). Esse aquecimento causa a expansão explosiva do ar ao longo da descarga eléctrica, resultando numa violenta onda de pressão, composta de compressão e rarefacção, que os nossos ouvidos ouvem como um trovão. Uma trovoada típica produz três ou quatro descargas por minuto.
Quando a atmosfera está estável, o seu campo eléctrico é caracterizado por uma carga negativa na superfície e uma carga positiva na alta atmosfera. Os raios ocorrem quando dentro de um cumulonimbo surgem regiões separadas com cargas eléctricas opostas. As partículas de carga positiva mais leves são elevadas para o topo pelas correntes de ar ascendentes e as de carga negativa, que são maiores, caiem para a base da nuvem.
As regiões com cargas eléctricas opostas aparecem, por exemplo, quando partículas de gelo (como granizos) caiem sobre uma região em que há gotas liquidas super arrefecidas e cristais de gelo. As gotas congelam quando colidem com cristais de gelo e libertam calor latente que faz com que a superfície das partículas de gelo se mantenha mais quente do que os cristais de gelo à sua volta. Isso faz com que se dê uma transferência de iões positivos das partículas de gelo «quentes» para os cristais de gelo. As partículas de gelo ficam com carga negativa e os cristais de gelo com carga positiva. Os cristais de gelo, mais leves e com carga positiva, são elevadas para o topo pelas correntes de ar ascendentes e as partículas de gelo (como granizos), mais pesados e com carga negativa, caiem para a base da nuvem.
Como cargas opostas se atraem, uma carga positiva é induzida no solo (no cimo dos objectos altos observa-se, por vezes, o Fogo de St. Elmo: um brilho devido à concentração de carga positiva). O campo eléctrico resultante vai crescendo até que atinge um valor crítico a partir do qual cai um raio (um relâmpago nuvem-solo). Uma primeira vaga de electrões é lançada para a base da nuvem e depois em direcção ao solo colidindo com moléculas de ar que ionizam, formando um canal condutor que facilita o trajecto de outros electrões. O canal condutor vai assim crescendo até que se aproxima do solo e se começa a levantar deste uma corrente de carga positiva que vem ao seu encontro. Quando se dá o encontro, um grande número de electrões fluem para o solo e uma maior e já perfeitamente visível descarga de retorno, brilhante e intensa, com muitos centímetros de diâmetro, ascende para a nuvem (em cerca de 10 milissegundos) seguindo o mesmo trajecto ionizado. Frequentemente as descargas repetem-se no mesmo canal ionizado em intervalos de mais ou menos 1 milissegundo. Tipicamente, o flash de um raio dura cerca de um segundo mas contem pelo menos três ou quatro descargas descendentes seguidas de descargas de retorno de que os nossos olhos só se podem vagamente aperceber. É isso que o faz parece tremer.
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