Ce este curcubeul?

Curcubeul, cel mai frumos fenomen din atmosfera, a impresionat omenirea din toate timpurile fiind considerat un "semn ceresc" care aduce binele, pacea si prosperitatea.

Curcubeul este un fenomen optic si meteorologic care se manifesta prin aparitia pe cer a unui spectru de forma unui arc colorat atunci cand lumina soarelui se refracta in picaturile de apa din atmosfera. De cele mai multe ori curcubeul se observa dupa ploaie, cand soarele este apropiat de orizont.
In conditii de vizibilitate foarte buna se poate observa uneori si un curcubeu mai slab, concentric cu primul dar putin mai mare si care are culorile inversate.

La fel ca in prisma optica, in picaturile de apa din nori lumina se descompune in culori. Trecerea de la o culoare la alta se face continuu, dar in literatura curcubeul este descris ca avand un anumit numar de culori care difera insa de la o cultura la alta.

In traditia romaneasca paleta de culori a curcubeului este urmatoarea: rosu, portocaliu (oranj), galben, verde, albastru, indigo, violet si este memorata sub forma acronimului ROGVAIV.


Acelasi fenomen are loc si in alte conditii, de exemplu cu lumina lunii sau cu alta sursa de lumina in loc de soare, cu picaturi de apa provenite de la spargerea valurilor, fantani arteziene, cascade, stropitori, cu alte lichide in loc de apa ori cu obiecte solide si transparente (sticla, polistiren etc.) in forma sferica.

Cum se formeaza tornada?

Tornada este o perturbatie atmosferica violenta, de dimensiuni reduse, cu un caracter turbionar, sub  aspectul unei  coloane inguste care se roteste foarte  repede sau al unei palnii intoarse care atinge nivelul solului.

Atunci cand un curent de aer rece intalneste o masa  umeda de aer cald iau nastere niste nori negri enormi  (numiti cumulonimbus).
Acesti nori genereaza o furtuna  cu tunete, in care urca aerul mai cald, creand un  curent puternic. In partea superioara a furtunii, vanturi puternice incep sa se invarta tot mai rapid, formand un vartej. Vartejul se roteste in spirale din ce in ce mai stranse, marindu-si viteza si inaltandu-se spre nori dupa care coboara si loveste pamantul cu violenta.

Pentru a considera  un vartej - un vant in spirala in forma de palnie – drept o tornada, acesta trebuie sa fie in contact cu solul si cu norul care produce furtuna. Cand aceasta palnie vine in contact cu solul, se produce o zona concentrata de distrugere.

Cele mai numeroase tornade se formeaza in partea centrala a SUA si in Australia. Tornadele se pot produce si in Japonia, in Africa de Sud si in Europa. In Statele Unite ale Americii apar in mod frecvent in perioada primaverii si a verii. In medie, au loc circa 1000 de tornade anual in care isi pierd viata aproximativ 80 de persoane, iar 1500 sunt ranite. Dintre toate aceste tornade, numai 31% sunt periculoase.

In 1971, Theodore Fujita - profesor de meteorologie la Universitatea din Chicago, specialist in tornade, a alcatuit un sistem de clasificare a fortei unei tornade care ii poarta numele si care este bazat pe distrugerile structurilor realizate de om. Aceasta clasificare este totusi una subiectiva chiar daca specialistii o folosesc destul de des pentru aprecierea intensitatii tornadelor.
Scara Fujita (F - Scale) se clasifica astfel:

    F0 – viteza vantului intre 64-116 km/h.
Nu provoaca pagube foarte insemnate, dar chiar si aceste tornade pot smulge tigle de pe acoperisuri si pot arunca masinile de pe sosele. Casele mobile se pot rasturna si magaziile se pot darama. Pot provoca ruperea crengilor din copaci si a indicatoarelor rutiere.
    F1 - viteza vantului intre 117-181 km/h.
Este o tornada moderata ce provoaca pagube medii. Reprezinta echivalentul unui uragan de cea mai slaba intensitate.Vor cadea acoperisurile de pe case si casele mobile in zona afectata de tornada se vor darama. Acest tip de vartej poate arunca trenurile de pe sine.
    F2 -  viteza vantului intre 182-253 km/h.
Aceasta este o tornada puternica. Copacii grei vor fi smulsi din radacini iar cladirile solide se vor prabusi asemenea unor bete de chibrituri.
    F3 -   viteza vantului intre 254-332 km/h.
Aceasta tornada produce distrugeri pe scara larga. Se vor darama acoperisurile si peretii caselor bine construite. Locomotivele si camioanele de 400 de tone vor zbura prin aer ca niste jucarii, iar copacii unei paduri vor fi culcati la pamant.
    F4 - viteza vantului intre 333-419 km/h.
O tornada de o asemenea intensitate distruge tot ce ii iese in cale. Casele solide sunt ridicate in aer, iar structurile cu fundatie nerezistenta sunt aruncate la mare distanta.
    F5  - viteza vantului intre 420-512 km/h.
Este o tornada incredibila, tot ce intalneste in cale este carat pe distante considerabile.
Are o forta asemanatoare cu cea a unei bombe atomice.
    F16 - viteza vantului intre 513-610 km/h.
Este o tornada putin probabila dar care ar putea avea urmari grave inimaginabile.

Diametrul spiralei unei tornade este cuprins intre cateva zeci si cateva sute de metri, uneori insa inregistrandu-se si tornade de dimensiuni mult mai mari (pana la 200 - 300 km).
Fenomenele similare care se produc deasupra oceanelor poarta numele de trombe, masa de aer in rotatie fiind incarcata cu picaturi aspirate de curentii turbionari ascendenti.
In cadrul tornadelor, miscarea de rotire se produce un sensul acelor de ceasornic in emisfera sudica si in sens invers in emisfera nordica.

De retinut este faptul ca o tornada de dimensiuni mari nu inseamna ca este si foarte puternica. O tornada mare poate avea o intensitate scazuta si invers.

Cum se formeaza fulgerul?

Mitologie
In biblie fulgerele si tunetele sunt o solie, folosite pentru exprimarea maniei lui Dumnezeu.Etruscii considerau fulgerele ca oracol care le prezicea viitorul. Vechii germani considerau fulgerele ca semn al zeului Thor care arunca ciocanul sau spre pamant. Slavii aveau zeul Perun ca zeu al furtunii. In perioada Renasterii Zeii furtunii sunt reprezentati de Zeus, Jupiter si Donar, iar saxonii inainte de crestinism considerau stejarul ca arbore sfant sau zeu al furtunii.

Formarea fulgerelor
Avand in vedere numeroase masuratori ce au fost facute, s-a constat ca picaturile de ploaie, fulgii de zapada, grindina etc., in caderea lor spre pamant, transporta si sarcini electrice. S-a mai stabilit ca sarcinile pozitive transportate de precipitatii sunt mai numeroase decat cele negative. In timpul caderii aceleiasi precipitatii (ploaie ori zapada), unele particule lichide ori solide sunt incarcate cu electricitati diferite, iar altele raman neutre.
Cauza formei in zig zag a fulgerului este produsa prin descarcarea electrica numai prin zonele cu aer ionizat.

Fulgerul este deci un arc luminos, ca urmare a procesului de descarcare electrica cauzat de o diferenta de potential electrostatic, realizat la nivelul norilor sau intre nori si pamant.
Lungimea si durata fulgerului
Fulgerul are in medie 4 sau 5 descarcari care necesita o descarcare prealabila ce dureaza 0,01 secunde, iar cea pricipala numai 0,0004 secunde. Dupa o pauza scurta (0,03 s - 0,05 s) urmeaza descarcari noi.
Au fost observate astfel de descari atingand un numar de 42 cu o intensitate in medie de 20.000 Amperi.
Fulgerul poate avea o lungime de 1-3 Km.
Ce spun cercetatorii
Benjamin Frankli in anul 1752 demonstreaza ipoteza ca fulgerul este rezultatul tensiunii dintre nori si pamant, cu ajutorul unui zmeu de hartie cu care a declansat fulgerul in prezenta norilor de furtuna. Aceasta a fost un punct deosebit de important in cercetarea fulgerelor.

Exista totusi controverse cu privire la efectul fulgerului, ca si a modului in care ia nastere.
Azi se folosec in locul zmeelor rachete, sau baloane metereologice de cercetare. Parerea cercetatorilor ca fulgerul produs si in laborator este rezultatul unei simple descarcari electrice s-a schimbat la sfarsitul anilor 1990, aparand unele aspecte care nu au putut fi clarificate.