Συχνά ο καιρός δεν έχει τίποτα παραπάνω να προσφέρει από ένα ενοχλητικό, εκνευριστικό ψιλόβροχο. Kάποιες φορές όμως γίνεται ένα πραγματικό θέαμα, που συχνά γίνεται θανατηφόρο. Τι είναι όμως αυτό που κάνει τα καιρικά φαινόμενα τόσο εντυπωσιακά και διαφορετικά μεταξύ τους;
Η ατμόσφαιρα της Γης «κυοφορεί» μορφές ζωής χάρη στην ηλιακή ενέργεια. Ο καιρός αποτελεί ουσιαστικά την αντίδραση της ατμόσφαιρας στην ενέργεια που δέχεται από τον ήλιο. Ορατή και υπεριώδης ακτινοβολία θερμαίνουν την επιφάνεια της Γης κατά τη διάρκεια της ημέρας, όμως και η Γη αποβάλλει σχεδόν ίση ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας προς κάθε κατεύθυνση.
Ο «μπλε πλανήτης» δέχεται κατά μέσο όρο 340 W m-2 ενέργειας από τον Ήλιο. To ένα τρίτο αυτής επιστρέφει στο διάστημα αντανακλόμενη στα σύννεφα, τον πάγο ή την επιφάνεια. Η υπόλοιπη απορροφάται από την επιφάνεια της Γης και την ατμόσφαιρα.
Η ενέργεια του Ήλιου φτάνει στη επιφάνεια του πλανήτη κατά τη διάρκεια της ημέρας, με τον Ισημερινό να δέχεται τις μεγαλύτερες ποσότητες. Στην Τροπική Ζώνη, η επιφάνεια και η ατμόσφαιρα της Γης απορροφούν περισσότερα από 300 W m-2, με την περιοχή των πόλων να δέχεται ενέργεια λιγότερη από 100 W m-2.
Παρά τις διαφορετικές ποσότητες ενέργειας που απορροφούν οι διαφορετικές περιοχές ανά τη Γη, οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στον πλανήτη δεν παρουσιάζουν σημαντικές διαφοροποιήσεις. Οι θερμοκρασίες μεταξύ του Ισημερινού και των πόλων δεν «απέχουν» μεταξύ τους περισσότερους από 50 βαθμούς Κελσίου, φάσμα πολύ μικρότερο από τις διαφορές θερμοκρασίας που παρατηρούνται σε άλλα ουράνια σώματα, όπως σε περιοχές της Σελήνης. Αυτό οφείλεται στο ότι η ατμόσφαιρα -και σε μικρότερο βαθμό οι Ωκεανοί- μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας από τις θερμότερες στις ψυχρότερες περιοχές.
Η μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας προκαλεί ουσιαστικά και τη μεταφορά θερμών κυμάτων αέρα σε ψυχρότερες περιοχές. Κατά τη διάρκεια αυτού του «ταξιδιού», η ενέργεια αλλάζει συχνά μορφές, γεγονός που, σε συνδυασμό με την περιστροφή της Γης, επηρεάζει σε βάθος τη μορφή του καιρού, προκαλώντας μία σειρά από καιρικά φαινόμενα, ιδιαίτερα σε περιοχές μακριά από τους πόλους. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι τα εξής:
Πρόκειται για στενές λωρίδες (με βάθος περί τα 10 χιλιόμετρα και πλάτος 100 χιλιομέτρων) ταχύτατα κινούμενου αέρα που βρίσκονται γύρω από τη Γη και σχηματίζονται στο «σημείο» που συναντώνται θερμότερες και ψυχρότερες μαζες αέρα, σε ύψος περίπου 10 χιλιομέτρων. Στον πηρύνα ενός jet stream ο αέρας αναπτύσσει τεράστιες ταχύτητες που μπορούν να φτάσουν έως και τα 200 km hr-1. Η θέση των jet streams είναι πολύ σημαντική στο σχεδιασμό των αερογραμμών και η αξιοποίησή τους από τον άνθρωπο εξηγεί γιατί είναι γρηγορότερο να ταξιδεύεις από τη Δύση στην Ανατολή από την αντίστροφη πορεία.
Τυφώνας Κατρίνα στον κόλπο του Μεξικό
Γνωστοί και ως τυφώνες, οι τροπικοί κυκλώνες αποτελούν ένα καταστροφικό καιρικό φαινόμενο που αναπτύσσεται σε χαμηλές πιέσεις και μικρά γεωγραφικά πλάτη. Σχηματίζονται πάνω από πολύ θερμά θαλάσσια ρεύματα, συνήθως κατά την τελευταία περίοδο του καλοκαιριού και το φθινώπορο.
Αν και οι ταχύτητες που αναπτύσσονται σε έναν κυκλώνα είναι εξαιρετικά υψηλές -της τάξης των 200 km hr-1– οι καταστροφές που προκαλούν δεν οφείλονται τόσο στην ταχύτητα, όσο στις πλημμύρες που προκαλούνται από την αύξηση της στάθμης της θάλασσας και της έντονης βροχόπτωσης, φαινόμενα που αποδίδονται στο πέρασμα του τυφώνα. Η μέση ποσότητα νερού που πέφτει ετησίως από τις βροχές στη Μεγάλη Βρετανία μπορεί να πέσει μέσα σε δύο ώρες από τα σύννεφα που βρίσκονται γύρω από το μάτι του κυκλώνα.
Εντοπίζονται σε διάφορα μέρη του κόσμου και μπορούν να μεταφέρουν άμμο και άλλα μικροσκοπικά σωματίδια από τη μία ήπειρο στην άλλη. Είναι ιδιαίτερα διαδεδομένες στη Βόρεια Αφρική, όπου προκαλούνται από ισχυρούς ανέμους σε συνδυασμό με καταιγίδες, αναπτύσσονται ωστόσο και σε περιοχές της Αμερικής και της Ασίας. Το ύψος τους μπορεί να ξεπεράσει το ένα χιλιόμετρο, καλύπτοντας έτσι εκτάσεις πολλών τετραγωνικών χιλιομέτρων. Οι αμμοθύελλες διαρκούν ώρες, με τους κόκκους άμμου να απορροφούν ηλιακό φως, θερμαίνοντας τον αέρα και προκαλώντας μεγαλύτερη ένταση στους ανέμους που αναπτύσσονται στα άκρα όρια της.
Πρόκειται για θερμαγωγούς ανεμοστρόβιλους που γίνονται ορατοί χάρη στην άμμο που «σηκώνουν» από τη επιφάνεια της Γης. Προκαλούνται συνήθως από θερμική ενέργεια, όταν μία ψυχρότερη μάζα αέρα έρχεται σε επαφή με μία θερμότερη επιφάνεια. Είναι φαινόμενο που συναντάται πιο συχνά σε ερημώδεις περιοχές, ωστόσο δεν αποκλείεται να εμφανιστεί και σε άλλου είδους κλίματα. Το ύψος τους μπορεί να φτάσει το ένα χιλιόμετρο, με τη διάμετρό τους να κυμαίνεται περί τα 10 μέτρα. Στον πλανήτη Άρη εμφανίζονται σε μεγαλύτερη κλίμακα, με το ύψος τους να αγγίζει τα 20 χιλιόμετρα και τη διάμετρό τους να ξεπερνά τα 200 μέτρα. Το μέγεθος των dust devils τους κάνει συχνά να μοιάζουν με διαστημόπλοιο που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον κόκκινο πλανήτη.
Είναι ένα συχνό φαινόμενο, καθώς κάπου στη Γη βρίσκονται κάθε στιγμή σε εξέλιξη περισσότερες από 2.000 καταιγίδες. Υπολογίζεται ότι στο κέντρο του «καναλιού» της αστραπής αναπτύσσονται θερμοκρασίες της τάξης των 30.000 βαθμών Κελσίου, πέντε φορές μεγαλύτερες από τη θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ήλιου. Ο ήχος του κεραυνού προκαλείται από την κυριολεκτικά «αστραπιαία» επέκταση του ζεστού αέρα στο χώρο. Όσα δέντρα χτυπηθούν από κεραυνό, «τινάσσονται στον αέρα», καθώς το νερό που υπάρχει στο εσωτερικό τους βράζει ακαριαία.
Το χαλάζι συνδέεται με τις καταιγίδες και είναι επομένως ένα «θερμό» καιρικό φαινόμενο. Αν και πολλοί το συνδέουν με το χειμώνα, υπάρχουν περιοχές της Γης όπου το χαλάζι πέφτει μόνο κατά τη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού, όπως στη Μεγάλη Βρετανία. Όταν υπάρξουν ανοδικά κύματα αέρα, η διάμετρος των χαλαζόκοκκων μπορεί να φτάσει τα 20 εκατοστά, με το βάρος καθενός από αυτούς να αγγίζει το ένα κιλό.
Το χαλάζι αποτελεί ένα από τα πιο επικίνδυνα καιρικά φαινόμενα. Η πιο θανατηφόρα καταιγίδα χαλαζόκοκκων έλαβε χώρα στην Ινδία, τον Απρίλιο του 1888, όταν και σκότωσε περισσότερους από 230 ανθρώπους και 1.600 ζώα.
Για τη σύνταξη του κειμένου χρησιμοποιήθηκαν υλικό και φωτογραφίες από άρθρο που δημοσιεύθηκε στο sciencealert.com.
