תרגיל 9 על ערפל, ברקים ורעמים 40109 - מבוא לתורת האקלים 2...

99תרגיל תרגיל

על ערפל, ברקים ורעמיםעל ערפל, ברקים ורעמים

מבוא לתורת האקלים - 40109מבוא לתורת האקלים - 40109 22

תהליך גידול טיפונותתהליך גידול טיפונות

(, (, 80%80%כאשר כמות אדי המים באוויר גדולה )לחות יחסית מעל כאשר כמות אדי המים באוויר גדולה )לחות יחסית מעל •

מתחילות להיווצר טיפונות סביב גרעיני התעבות.מתחילות להיווצר טיפונות סביב גרעיני התעבות.

לחות, הטיפונות גדלות וגם לחות, הטיפונות גדלות וגם 100%100%ככול שהאוויר קרוב יותר ל-ככול שהאוויר קרוב יותר ל-•

מספרן גדל.מספרן גדל.

כאשר יש מספר רב של טיפונות באוויר וגודלן עולה, טווח כאשר יש מספר רב של טיפונות באוויר וגודלן עולה, טווח •

הראות האופקי הולך וקטן.הראות האופקי הולך וקטן.

כאשר טווח הראות קטן מקילומטר בגלל הטיפונות, מוגדר כאשר טווח הראות קטן מקילומטר בגלל הטיפונות, מוגדר •

המצב כערפל.המצב כערפל.


גודל הטיפונותגודל הטיפונות((μμ11 )מיקרון = אלפית המילימטר)מיקרון = אלפית המילימטר

~~μμ0.10.1גרעיני התעבות: גרעיני התעבות:

μμ10-2010-20טיפונות: טיפונות:

טיפת גשם ממוצעת:טיפת גשם ממוצעת: μμ1000-20001000-2000 מ"מ מ"מ1-21-2 או או


גרעיני התעבותגרעיני התעבות

גרעיני ההתעבות הם חלקיקים מוצקים המרחפים גרעיני ההתעבות הם חלקיקים מוצקים המרחפים •

באוויר ועליהם מתעבים אדי מים ליצירת טיפונות ענןבאוויר ועליהם מתעבים אדי מים ליצירת טיפונות ענן

מקור החלקיקים: מקור החלקיקים: •

: אבק )בליה כימית ומכנית של סלעים וקרקעות(, : אבק )בליה כימית ומכנית של סלעים וקרקעות(, טבעייםטבעיים–

(, שרפות (, שרפות PollenPollenהתפרצויות געשיות, אבקנים של צמחיה )התפרצויות געשיות, אבקנים של צמחיה )

טבעיות ועודטבעיות ועוד

: שריפת דלקים מכלי רכב, תעשיה, תחנות : שריפת דלקים מכלי רכב, תעשיה, תחנות אנתרופוגניםאנתרופוגנים–

כוח, חימום ביתי וכו'כוח, חימום ביתי וכו'


ענן ימי לעומת ענן יבשתיענן ימי לעומת ענן יבשתי

מעל היבשה, ישנה כמות גדולה מעל היבשה, ישנה כמות גדולה •

של גרעיני התעבות לעומת של גרעיני התעבות לעומת

האוקיינוסים בהם המקור העיקרי האוקיינוסים בהם המקור העיקרי

הוא חלקיקי מלח מרסס גליםהוא חלקיקי מלח מרסס גלים

בעננים ימיים יש מעט טיפונות בעננים ימיים יש מעט טיפונות •

גדולות וביבשה הרבה טיפונות גדולות וביבשה הרבה טיפונות

קטנותקטנות


כיצד נוצר ערפלכיצד נוצר ערפל

שלושה תהליכים יכולים לגרום לאוויר להגיע לרוויה:שלושה תהליכים יכולים לגרום לאוויר להגיע לרוויה:

התקררות של גוש אוויר.התקררות של גוש אוויר.1.1.

הוספת אדי מים.הוספת אדי מים.2.2.

גושי גושי 22עירוב שני גושי אוויר. ) ערפל קיטור ( לדוגמא: עירוב שני גושי אוויר. ) ערפל קיטור ( לדוגמא: 3.3.

השניהשני לחותלחות 90%90% ו ו ºº3030אוויר זהים בנפחם :האחד אוויר זהים בנפחם :האחד

ºº1414 נקבל בערוב נקבל בערוב80%80% ו ו ºº2222 100%100% ו ו


ערוב גושי אוירערוב גושי אויר

ידי על לערפל להגיע ניתןידי על לערפל להגיע ניתן

אויר גושי שני ערובאויר גושי שני ערוב

רוויים לא רוויים לא

גרף יחס ערוב ברוויה

וביר

עס

ח י

ש)יב

ר ווי

אג

ק" ל

םמי

די א

ר' (ג


סוגי ערפלסוגי ערפל. ערפל קרינתי. ערפל קרינתי11

תוצאה של קירור קרינתי של פני הקרקע בלילה. תוצאה של קירור קרינתי של פני הקרקע בלילה.

לרוב ערפל רדוד המוגבל לשכבה בעובי של מספר מטרים.לרוב ערפל רדוד המוגבל לשכבה בעובי של מספר מטרים.

תנאים להיווצרות:תנאים להיווצרות:לילה ארוךלילה ארוך–

שמים בהיריםשמים בהירים–

רוח חלשה מאודרוח חלשה מאוד–

קרקע לחה )לאחר גשם(קרקע לחה )לאחר גשם(–

ריחוק מהיםריחוק מהים–


סוגי ערפל סוגי ערפל . ערפל הסעה. ערפל הסעה22

נוצר כתוצאה מהסעת אוויר לח וחם מעל פני שטח קרים.נוצר כתוצאה מהסעת אוויר לח וחם מעל פני שטח קרים.

תנאים להיווצרות:תנאים להיווצרות:אוויר לח מספיקאוויר לח מספיק–רוח חלשהרוח חלשה–יציבות אטמוספריתיציבות אטמוספרית–

ערפל הסעה יכול להיווצר גם ערפל הסעה יכול להיווצר גם כאשר אוויר יבשתי חם מוסעכאשר אוויר יבשתי חם מוסע

מעל פני ים קרים. מעל פני ים קרים.


סוגי ערפלסוגי ערפל. ערפל הרים. ערפל הרים33

מתקבל כאשר גוש אוויר מאולץ לעלות מעל הר ולהתקרר.מתקבל כאשר גוש אוויר מאולץ לעלות מעל הר ולהתקרר.•

כאשר גוש האוויר מגיע לרום העיבוי נוצר ענן סטרטיפורמי כאשר גוש האוויר מגיע לרום העיבוי נוצר ענן סטרטיפורמי •

)שכבתי( המכסה את מורדות ההר ופסגתו. )שכבתי( המכסה את מורדות ההר ופסגתו.


סוגי ערפלסוגי ערפל. ערפל עמקים. ערפל עמקים44

נוצר כאשר אוויר קר )וכבד( גולש במורדות ההרים ומתרכז נוצר כאשר אוויר קר )וכבד( גולש במורדות ההרים ומתרכז •בעמקיםבעמקים

אופייני ללילות ארוכים וקרים עם קירור קרינתיאופייני ללילות ארוכים וקרים עם קירור קרינתי•


סוגי ערפלסוגי ערפל. ערפל קיטור – עירוב גושי אוויר. ערפל קיטור – עירוב גושי אוויר55

מה קורה כאשר מערבבים שני גושי אוויר בעלי אותו נפח אך עם מה קורה כאשר מערבבים שני גושי אוויר בעלי אותו נפח אך עם תכונות שונות?תכונות שונות?

מסקנה: שני גושי אוויר שאינם ברוויה יכולים ליצור יחדיו גוש אוויר מסקנה: שני גושי אוויר שאינם ברוויה יכולים ליצור יחדיו גוש אוויר רווי.רווי.

+ =

w = 10.8 g/kg

ws = 15.0 g/kg

RH = 72%

w = 1.2 g/kg

ws = 1.8 g/kg

RH = 67%w = 12/2 = 6 g/kg

ws = 5.5 g/kg

RH = 109%

T = 20°cTd = 15°c

T = -10°cTd = -15°c

T = 5°c


סוגי ערפלסוגי ערפל. ערפל קיטור – עירוב גושי אוויר. ערפל קיטור – עירוב גושי אוויר55

מתקבל מעל משטחי מים )אגמים, נהרות(.מתקבל מעל משטחי מים )אגמים, נהרות(.•

נוצר כאשר טמפרטורת המים גבוהה יחסית לאוויר אשר מעליה. נוצר כאשר טמפרטורת המים גבוהה יחסית לאוויר אשר מעליה. •

תוספת הלחות לאוויר מביאה להתעבות. תוספת הלחות לאוויר מביאה להתעבות. •

אופייני לעונת הסתיו כאשר המים חמים עדיין והאוויר מתקרר.אופייני לעונת הסתיו כאשר המים חמים עדיין והאוויר מתקרר.•

מתרחש גם מעל מעיינות חמים אפילו בקיץ.מתרחש גם מעל מעיינות חמים אפילו בקיץ.•

הבל פה ואדים מעל קומקום חשמלי הם דוגמאות לערפל קיטור.הבל פה ואדים מעל קומקום חשמלי הם דוגמאות לערפל קיטור.•


התפזרות הערפלהתפזרות הערפל

חימום פני השטח על ידי קרינת שמשחימום פני השטח על ידי קרינת שמש1.1.


התפזרות הערפלהתפזרות הערפל

שקיעת הטיפונות אל הקרקע שקיעת הטיפונות אל הקרקע 2.2.

עירוב גושי אוויר על ידי רוח עירוב גושי אוויר על ידי רוח 3.3.


ברקים ורעמיםברקים ורעמים


ברקים ורעמיםברקים ורעמים

ברקים הם התפרקות של מטען חשמלי ברקים הם התפרקות של מטען חשמלי •

בעננים.בעננים.

ההתפרקות החשמלית מחממת את האוויר ההתפרקות החשמלית מחממת את האוויר •

!!! !!!30,00030,000°c°cדרכו היא עוברת לטמפ' של: דרכו היא עוברת לטמפ' של:

חימום האוויר המיידי גורם להתפשטות חימום האוויר המיידי גורם להתפשטות •

האוויר ולגל הדף אותו אנו מסוגלים לשמוע.האוויר ולגל הדף אותו אנו מסוגלים לשמוע.

מכיוון שמהירות האור גדולה בהרבה מכיוון שמהירות האור גדולה בהרבה •

330330 ק"מ/שניה לעומת ק"מ/שניה לעומת 300300ממהירות הקול )ממהירות הקול )

אנו אנו מ'/שניה( אנו רואים את הברק לפני שמ'/שניה( אנו רואים את הברק לפני ש

את הרעם. את הרעם.שומעיםשומעים


– כיצד זה קורה?– כיצד זה קורה?ברקים ברקים

הפרדת מטענים חשמליים הפרדת מטענים חשמליים 1.1.

בתוך עננים ערמתיים בתוך עננים ערמתיים

מתרחשת כתוצאה מתרחשת כתוצאה

מהתנגשויות בין גבישי מהתנגשויות בין גבישי

קרח. מטענים חיוביים קרח. מטענים חיוביים

למעלה, שליליים למטהלמעלה, שליליים למטה



הצטברות המטען השלילי בתחתית הענן גורמת לבניית הצטברות המטען השלילי בתחתית הענן גורמת לבניית 2.2.מטען חיובי בקרקעמטען חיובי בקרקע



התפרקות חשמלית בתוך התפרקות חשמלית בתוך 3.3.

הענן שולחת "זרוע" אל עבר הענן שולחת "זרוע" אל עבר

הקרקע – "מוביל מדורג"הקרקע – "מוביל מדורג"

כאשר מתקרב המוביל כאשר מתקרב המוביל 4.4.

המדורג אל הקרקע פורץ המדורג אל הקרקע פורץ

לעברו ניצוץ מן האדמהלעברו ניצוץ מן האדמה

כאשר השניים יוצרים מגע, כאשר השניים יוצרים מגע, 5.5.

זורם המטען בין הענן זורם המטען בין הענן

והקרקע ומשחרר כמות והקרקע ומשחרר כמות

עצומה של אנרגיהעצומה של אנרגיה


התפלגות עולמית של ברקיםהתפלגות עולמית של ברקיםחימום הקרקע וטופוגרפיה גורמים לעליית אווירחימום הקרקע וטופוגרפיה גורמים לעליית אוויר•אוויר עולה גורם ליותר עננים קונווקטיביםאוויר עולה גורם ליותר עננים קונווקטיבים•התוצאה: מרבית הברקים – מעל היבשההתוצאה: מרבית הברקים – מעל היבשה•

הרצועה המשוונית:חימום על ידי השמש

רכסי הרים:העלאה מאולצת של

אוויר


כמה ברקים פוגעים בקרקע?כמה ברקים פוגעים בקרקע?

שליש מהברקים מתרחשים בין הענן לקרקעשליש מהברקים מתרחשים בין הענן לקרקע•

שני שליש בין ענן לענן או בין ענן לעצמושני שליש בין ענן לענן או בין ענן לעצמו•


קריאה נוספת:קריאה נוספת:

ערפל: ערפל: •179179 עמ' עמ' 33מבוא למטאורולוגיה )אונ' פתוחה( יחידה מבוא למטאורולוגיה )אונ' פתוחה( יחידה ––Ahrens, Chapter 6, p131Ahrens, Chapter 6, p131

ברקים:ברקים:•197197 עמ' עמ' 33מבוא למטאורולוגיה )אונ' פתוחה( יחידה מבוא למטאורולוגיה )אונ' פתוחה( יחידה ––Ahrens, Chapter 15, p407Ahrens, Chapter 15, p407


שאלות?שאלות?

תרגיל 9 על ערפל, ברקים ורעמים 40109 - מבוא לתורת האקלים 2...

Documents