Trovoada e Raios/Descargas eléctricas/Relâmpagos

Tópico em 'Aprendizagem e Formação' iniciado por Gerofil 28 Abr 2007 às 18:26.

  1. Gerofil Super Célula

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    Em torno da noção de TROVOADA

    Uma trovoada consiste num conjunto de fenómenos intensos associados a cumulonimbus: relâmpagos, trovões, rajadas de vento, inundações, granizo e, possivelmente, tornados.
    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 e condensa, libertando calor latente que promove a elevação do ar e «alimenta» a trovoada. Formam-se cumulonimbus isolados com grande desenvolvimento vertical (podendo ir até 10 ou 18 mil metros de altitude) alimentado pelas correntes ascendentes de ar.
    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.
    As trovoadas mais fortes são geradas quando ar quente e húmido sobe rapidamente, com velocidades que podem chegar aos 160 km por hora, até altitudes mais elevadas e mais frias. Em cada momento há na ordem de 2000 trovoadas em progresso sobre a superfície da Terra. Os relâmpagos surgem quando as partículas de gelo ou neve de uma nuvem começam a cair de grande altitude em direcção à superfície e correspondem à libertação de energia devida à diferença de carga entre as partículas.
    Qual a origem do trovão? Os trovões são o ruído que os relâmpagos fazem quando atravessam o ar. Durante uma trovoada geram-se descargas eléctricas para equilibrar a diferença de potencial entre o topo da nuvem (cargas positivas), a base da nuvem (cargas negativas) e o solo (carga positiva). A atmosfera funciona como isolador entre a nuvem e o solo. Quando a energia envolvida numa tempestade ultrapassa a resistência do ar, gera-se uma descarga entre o pólos de carga oposta. Esta descarga é caracterizada por um raio com temperaturas elevadas que aquecem o ar à sua passagem. O rápido aumento da pressão e temperatura fazem expandir violentamente o ar envolvente ao raio a velocidades superiores às do som, gerando-se uma onda de choque. O ribombar posterior a um trovão é conseguido pelo eco da onda de choque nas altas camadas da atmosfera e na geografia envolvente.
    Nas proximidades do ponto de contacto do raio com o solo regista-se um nível sonoro de 120 dB. A proximidade do trovão pode produzir surdez temporária e até mesmo rotura da membrana do tímpano e consequentemente, surdez permanente.
    Como saber a distância da trovoada? Uma vez que o som e a luz se deslocam através da atmosfera a velocidades muito diferentes, pode estimar-se a distância da trovoada através da diferença de tempo entre o relâmpago (luz) e o trovão (som). A velocidade do som é de aproximadamente 332 m/s. A velocidade da luz é tão elevada (± 300 000 km/s) que pode ser ignorada nesta aproximação. Portanto, a trovoada estará a 1 km de distância por cada 3 segundos que passem entre o relâmpago e o trovão.
    A vida de uma trovoada - Na vida de uma trovoada ordinária (formada por convecção a partir de uma massa de ar) estão usualmente presentes 3 fases (cada uma durante tipicamente de 15 a 30 minutos):
    a) Nascimento: as correntes ascendentes de ar levam à formação de cumulonimbus. Surgem as primeiras cargas de água mas ainda não ocorrem relâmpagos. No topo da nuvem o processo de crescimento de cristais de gelo começa a produzir grandes partículas de precipitação.
    b) Maturidade: o crescimento vertical atinge o seu máximo e os topos das nuvens ficam achatados com a forma característica de uma bigorna. Usualmente isto dá-se quando o ar ascendente encontra uma inversão de temperatura estável (por exemplo, o ar mais quente da tropopausa). Os ventos predominantes em altitude começam a espalhar cirros a partir do topo das nuvens. As bases dianteiras ficam mais baixas e os relâmpagos começam a ocorrer em toda a extensão das nuvens. No interior das nuvens a turbulência é intensa e irregular, com equilíbrio entre correntes ascendentes e descendentes. O peso das partículas de precipitação já é suficiente para contrariar as correntes ascendentes e começam a cair, arrastando o ar em volta consigo. À medida que as partículas de precipitação caiem nas regiões mais quentes da nuvem, há ar seco do ambiente que entra na nuvem e pode originar a evaporação dessas partículas. A evaporação esfria o ar, tornando-o mais denso e «pesado». É todo este ar frio que cai através da nuvem com a precipitação que forma a corrente descendente de ar que, quando bate na superfície se pode espalhar, formando uma frente de rajada que vai deslocando e substituindo o ar mais quente da superfície. Nesta fase a trovoada produz ventos fortes, relâmpagos e precipitação forte.
    c) Dissipação: as nuvens começam-se a espalhar para os lados, em camadas. E as correntes frias descendentes tornam-se predominantes. O ar frio substitui o ar mais quente da superfície, «desligando» os movimentos ascendentes dentro da trovoada. Nesta fase já só há correntes descendentes fracas e fraca precipitação. Sobram apenas muitos altostratus e cirrostratus que podem até contribuir, com a sua sombra, para diminuir o aquecimento da superfície.

    Fonte: Wikipédia, a enciclopédia livre
     
    #1
  2. Relâmpago Nimbostratus

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    Trovoadas

    Olá, sou novo aqui

    Desde muito novo que me interesso por fenómenos metereológicos.

    O fenómeno mais espectacular é, sem dúvida, uma trovoada, especialmente à noite; mas também é perigosa. :shocking:

    A núvem que é capaz de produzir descargas elétricas é o cumulonimbus.

    Todos os cumulonimbos produzem, necessariamente, trovoadas?

    Quais as conduições mais favoráveis para que um cumulonimbo, já formado, esteja fortemente electrizado? Tem a ver com o seu desenvolvimento vertical, com a entrada do seu topo de cristais de gelo na estratosfera, onde pode colher as cargas do vento solar?

    Ou são as fortes correntes de ar verticais que promovem a electrização da núvem?

    Um cumulonimbus calvus produz trovoada?

    Há mais tipos de núvem que possam produzir trovoadas?

    Obrigado pela vossa atenção.

    [​IMG]
     
    #2
    Última edição: 21 Mai 2007 às 03:29
  3. Minho
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    Re: Trovoadas - dúvidas

    Viva Relâmpago! :trovao:

    Sejas bem-vindo ao Fórum. Se quiseres podes fazer uma breve apresentação sobre ti neste post: http://www.meteopt.com/showthread.php?p=34857#post34857


    Quanto à tua pergunta, não sou um expert em trovoadas mas pelo que sei o mecanismo de formação das cargas eléctricas nas trovoadas ainda não está bem explicado.
    Neste link http://html.rincondelvago.com/tormentas-electricas.html tens uma extensa mas comprensível explicação sobre as trovoadas. Está em castelhano se tiveres dúvidas nalguma palavra diz :thumbsup:

    Mas já que vejo que és um aficionado das Trovoadas deixo-te aqui um link sobre um fenómenos de difícil observação associado às trovoadas que não sei se já ouviste falar:

    Sprites, Blue jets, Elves

    http://elf.gi.alaska.edu/sprites.html
    http://sky-fire.tv/index.cgi/spritesbluejetselves.html


    Filme de um Sprite:
    http://elf.gi.alaska.edu/movies/wf3541.mpg

    Filme de um Blue Jet:
    http://elf.gi.alaska.edu/movies/output.mpg



    Observa neste video uma trovoada enorme sobre a Argentina filmada desde a Space Shuttle. Olha para o canto superior direito por cima das nuvens de trovoada. Podes ver uns pequenos flashes que são Sprites.

    http://www.ghcc.msfc.nasa.gov/movies/argentina.mpg
     
    #3
  4. Vince
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    Re: Trovoadas - dúvidas

    Bem-vindo. Vieste dar ao lugar certo. Apresenta-te no tópico que o Minho indicou, se quiseres claro.

    Não tenho a certeza absoluta, mas posso mais tarde pesquisar se será assim. Mas penso que em teoria não tem necessáriamente que produzir descargas eléctricas. Penso que haverá Cb's que acabam por não produzir descargas e eu pessoalmente já vi Cb's na região de Lisboa que apenas produziram uma ou outra decarga eléctrica muito isolada. Por norma, produzem descargas, pois aquilo que produz o Cb é a mesma coisa que provoca as descargas. Mas acho que ninguém pode garantir que um Cb produza sempre descargas, pois apesar das condições de uma e outra coisa estarem intimamente ligadas, são apesar de tudo, diferentes.

    Tem a ver com o seu desenvolvimento vertical, convecção, etc, isso é a parte conhecida, e quanto maior esse desenvolvimento e mais rápido for, maiores serão as descargas. A parte do vento solar, penso que serão outro tipo de descargas eléctricas ainda um pouco desconhecidas, que aparentemente não tem relacção com estas provocadas pelo desenvolvimento vertical. Acho que são assuntos diferentes.

    Sim. Um Cb só por si é uma nuvem com forte desenvolvimento vertical, de camadas baixas até às altas. Um Calvus é Cb que não chegou à sua etapa final, ou seja, chegar à Estratosfera, onde uma vez chegado é um Cb Incus, com a forma típica e usual da bigorna ou cogumelo. Mas um Calvos já é uma nuvem consideravelmente alta, mais do que capaz de provocar fortes trovoadas.

    Olhando para o que se passou hoje em Portugal por exemplo, penso que por causa do vento ou outras condições, nenhum dos Cb's atingiu a sua fase máxima, muito provavelmente eram exactamente Cb's Calvos, mas produziram ainda assim um número razoável de descargas eléctricas, mas longe por exemplo do CB's no Alentejo que ainda há pouco tempo acompanhámos aqui no forum e que eram Cb Incus, visiveis a 150 km's, e que produziram uma quantidade brutal (centenas) de descargas eléctricas em curtos espaços de tempo.

    Volto a dizer que não tenho a certeza absoluta. Mas penso que não, penso que para existir actividade eléctrica é necessário nuvens de desenvolvimento vertical, por mais fracas que sejam. Muitas vezes assistimos a trovoadas com nebulosidade muito alargada e aparentemente não vislumbramos Cumulonimbus, mas nós não os vemos, mas eles geralmente estão lá, acima do tecto de nuvens mais baixas.

    Com o tempo, e isto é da minha experiência pessoal, ao acompanhar os CB's no satélite e no radar, acabei por relacionar a forte actividade eléctrica com a forma compacta, lenta e alta com que as células se vão desenvolvendo no satélite e no radar. Por exemplo hoje eu não vi esse tipo de evolução.
     
    #4
  5. Relâmpago Nimbostratus

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    Re: Trovoadas - dúvidas

    Obrigado pela vossa ajuda.

    Sem relâmpagos, a vida na Terra não seria possível. Foi a partir deles que se criaram as primeiras moléculas contendo ADN. É também a partir deles que se forma o nitrato de amónio, um fertilizante.

    É curioso como este fenómeno tem tanto a ver connosco. Tão belo, quão perigoso e, também, útil.

    Tentei fotografar relâmpagos... com uma câmara sem posição B :D

    Agora tenho uma que tem a posição B. Assim que se proporcione e as tenha, mostro-as aqui. Não vai ser fácil, pois Portugal é um país onde as trvoadas não são assim tão frequentes e tão fortes como nos EUA, por exemplo.

    Um abraço.

    http://www.skyflashes.com/Weekly-Apr30-2.html
     
    #5
  6. Vince
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    Re: Trovoadas - dúvidas

    Sim, os EUA são um país excelente. Mas há zonas ainda melhores.

    Dá uma olhadela neste tópico sobre a distribuição mundial.

    E já que gostas de trovoada, vê também este post do Gerofil ou estas fantásticas fotografias duma trovoada na Madeira.

    Para finalizar um video:

     
    #6
    Editado por um moderador: 21 Set 2014 às 04:03
  7. TigoStreets Cirrus

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    "Trovões Secos"??

    Bem, já não é a primeira vez que acontece...mas porquê?

    Hoje, estava na piscina, com céu limpo, e de repente, houve-se um trovão. Tal e qual como numa trovoada!

    Porque é que fenómenos como este acontecem?
     
    #7
  8. Vince
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    Re: "Trovões Secos"??

    Porque não foi nenhum trovão :D Não há qualquer registo de uma descarga nos sitios do costume.

    Deve ter sido outra coisa qualquer. Podem ter sido muitas coisas, desde uma explosão de dinamite numas obras até a um meteorito :)
     
    #8
  9. TigoStreets Cirrus

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    Re: "Trovões Secos"??

    Também não poderia haver descargas, porque o ceu estava limpo...mas o som foi muito familiar...é que li um artigo sobre "trovões secos" num site dos EUA, mas pronto...tentarei descobrir que raio de barulho foi aquele :D
     
    #9
  10. Vince
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    Re: "Trovões Secos"??

    O artigo que leste não seria sobre trovoadas secas ? Mesmo as trovoadas secas tem sido assunto polémico, carregado de imensas inverdades.

    Mas no teu caso, como bem disseste, com céu limpo, não há milagres. Quanto ao som ser familiar, eu tambem já passei por essas situações, e aí na Covilhã com zonas montanhosas próximas, não me admira nada que fosse uma qualquer explosão numa mina ou para partir a pedra na abertura duma estrada, etc.
    Pode haver uma variedade enorme de explicações. Afinal o trovão é apenas o barulho duma explosão. E agora que falo nisto, uma vez num festival aéreo assisti a uma exibição duns caças que a certa altura provocaram um som de "rasgar" que a mim me era familiar duma descarga muito próxima a que uma vez assisti, e neste caso concreto, não tinham nada a ver uma coisa com outra.
     
    #10
  11. TigoStreets Cirrus

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    Re: "Trovões Secos"??

    Ok...Obrigado! :)
     
    #11
  12. Rogério Martins Cumulus

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    Re: "Trovões Secos"??

    Observei aqui o topico e devo dizer que o Vince tem toda a razao, o que tu leste fala sim dum fenomeno que acontece e muito, sboretudo nas regioes do interior e nomeadamente durante o Verão, em que praticamente nao ocorre precipitação. Mas agora fiquei tbm na minha duvida, porque é que dizes que as trovoadas secas tem sido carregado de imensas inverdades? Essa fiquei completamente à nora Vince!:unsure:
    Hasta!:)
     
    #12
  13. Vince
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    Re: "Trovões Secos"??

    Porque o termo trovoada seca é um termo popular, muitas vezes mal usado, ou seja, muitas vezes diz-se trovoada seca porque ela não provocou precipitação localmente, mas por acaso até provocou mesmo ali ao lado.

    E mesmo quando não ocorre precipitação de todo, não quer dizer que ela não exista, simplesmente não chega à superficie. Por isso é que aquilo que na giria popular se chama de trovoadas secas ocorre geralmente no Verão, mas a água e gelo está lá como noutras trovoadas quaisquer doutras alturas do ano. Simplesmente evapora antes de chegar ao chão.

    A formação e o movimento do gelo ou água dentro dum CB é fundamental para haver carga eléctrica, logo, cientificamente, nenhuma trovoada é seca. O que não quer dizer que haja uma lógica correcta na expressão "trovoada seca". Há sim, geralmente associamos a trovoadas potentes de Verão, porque o que se passa é que todo o processo de formação de gelo, queda e colisão do mesmo entre si e respectiva evaporação rápida, tudo isso ocorre de forma muito acelerada, libertando mais energia e de forma mais rápida do que noutro tipo de trovoadas.
     
    #13
  14. TigoStreets Cirrus

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    Re: "Trovões Secos"??

    Sim, isso é verdade e já sabe que, tecnicamente não existe nenhuma trovoada seca.

    Segundo o que sei, é raro uma trovoada formar-se e não produzir chuva. Mas, lá está, a chuva que cai nunca chega a tocar o solo. Isto, sim, acho eu é uma trovoada seca. E acontecem com mais frequência nas regiões do interior do país onde o ar perto da superfície é extremamente seco e as bases dos cumulonimbus são altas em altitude. Por isso, acho que estas trovoadas produzem a mesma chuva e granizo, mas uma vez que as gotas de água saem da nuvem, evaporam-se à medida que descem.

    Será que o que eu disse está correcto?
     
    #14
  15. Minho
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    Re: "Trovões Secos"??

    Também me veio a ideia que poderá ter sido um avião...
    Não houve registos de algum caça ter passado por "acidente" a barreira do som? Esse barulho é praticamente igual ao de um trovão...
     
    #15

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