สภาพอากาศ: ทุกสิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ฤดูหนาวที่แปลกประหลาดที่สุด

หมายเหตุจากบรรณาธิการ: สภาพอากาศที่หนาวเย็นมากสามารถสร้างปรากฏการณ์ที่ผิดปกติได้ตั้งแต่ควันทะเลไปจนถึงคลื่นมหาสมุทรที่เฉื่อยชา ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ชั้นบรรยากาศ Scott Denning อธิบายเหตุการณ์ที่น่าประทับใจเหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากพฤติกรรมของน้ำที่อุณหภูมิเย็นจัด

ทำไมทะเลสาบและน้ำทะเลถึงปรากฏเป็นไอในช่วงอากาศเย็น?

มีสามขั้นตอนหรือรัฐของน้ำ: น้ำแข็งที่เป็นของแข็งน้ำของเหลวและไอน้ำที่เป็นก๊าซ แม้ในสภาพอากาศที่หนาวจัดมากน้ำของเหลวไม่สามารถหนาวเย็นกว่าจุดเยือกแข็ง - ประมาณ 32 องศาฟาเรนไฮต์ - ดังนั้นพื้นผิวของมหาสมุทรจะอุ่นกว่าอากาศที่อยู่เหนือกว่ามาก

น้ำจำนวนมากระเหยออกจากมหาสมุทรที่อุ่นกว่าไปยังอากาศที่เย็นกว่าด้านบน ทันทีที่ก๊าซที่มองไม่เห็นนี้เพิ่มขึ้นแม้เพียงเล็กน้อยเหนือน้ำอุ่น แต่มันก็กระทบอากาศที่เย็นกว่ามากและไม่สามารถกักเก็บไอน้ำได้มากดังนั้นไอระเหยควบแน่นเป็นหยดของเหลวขนาดเล็กในอากาศ

บางคนเรียกว่าก้อนเมฆเล็ก ๆ ที่เกิดจากการควบแน่นเหนือมหาสมุทรฤดูหนาวหรือทะเลสาบเป็น“ ควันทะเล” นั่นเป็นคำที่ดีกว่าไอน้ำ ไอน้ำจริงคือไอน้ำร้อนมาก - นั่นคือน้ำในสถานะก๊าซซึ่งมองไม่เห็น

ดูเหมือนนักดูสภาพอากาศจะรู้สึกตื่นเต้นมากเกี่ยวกับฟ้าแลบ มันคืออะไรและทำไมมันหายาก?

ทันเดอร์เป็นบูมโซนิคที่สร้างขึ้นเมื่อสายฟ้าฟาดทำให้อากาศขยายตัวเร็วกว่าความเร็วของเสียง สายฟ้าเกิดจากประกายไฟของไฟฟ้าสถิตระหว่างเมฆกับพื้น แรงเสียดทานที่ก่อตัวเป็นสถิตนี้มักเกิดจาก "อุณหภูมิ" ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของอากาศลอยตัวในวันฤดูร้อนซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองในฤดูร้อน

อากาศไม่สามารถลุกขึ้นจากพื้นดินในฤดูหนาวได้เนื่องจากอากาศเย็นมีความหนาแน่นสูงดังนั้นเสียงฟ้าร้องในฤดูหนาวจึงผิดปกติ Thundersnow เกิดขึ้นเมื่ออากาศที่เย็นจัดพัดมาจากทางเหนือ อากาศเย็นนี้มีความหนาแน่นมากกว่าอากาศบนพื้นผิวดังนั้นมันจึงตกลงมาอย่างแท้จริงผลักอากาศบนพื้นผิวขึ้นไปด้านบน สิ่งนี้สามารถสร้างประจุไฟฟ้าสถิตชนิดเดียวกับพายุฝนฟ้าคะนองในฤดูร้อนและบูม - thundersnow! สิ่งนี้จะเกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมากเช่นการเข้าใกล้บริเวณหน้าหนาวอาร์กติก

มันเป็นเรื่องธรรมดาที่มหาสมุทรจะหยุดอยู่นอกเขตขั้วโลกหรือไม่?

น้ำเค็มมีจุดเยือกแข็งต่ำกว่าน้ำจืดซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงใส่เกลือลงบนถนนและทางเท้าเพื่อละลายน้ำแข็งในฤดูหนาว น้ำทะเลมีรสเค็มมากพอที่จะทำให้มันเย็นจนแข็งตัวได้ประมาณ 28 องศา F. มันค่อนข้างผิดปกติสำหรับน้ำทะเลที่จะแข็งตัวในทวีปอเมริกาแม้ว่ามันจะเกิดขึ้นตลอดเวลาในฤดูหนาวที่หนาวจัด

เมื่อน้ำทะเลแข็งตัวเกลือส่วนใหญ่ของมันจะถูกผลักลงไปในน้ำทะเลที่อยู่ด้านล่าง นี่คือสาเหตุที่ผู้คนในอาร์กติกสามารถละลายน้ำแข็งทะเลเพื่อดื่มน้ำ ในฐานะที่เป็นบิตของน้ำแข็งน้ำจืดที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของมหาสมุทรน้ำที่เหลือจะได้รับความเค็มกว่าและเค็มกว่าดังนั้นมันจึงแข็งขึ้นและแข็งขึ้นเพื่อให้มันแข็งตัว

แต่บางครั้งเมื่อมันเย็นมากน้ำแข็งลอยน้อยก่อตัวขึ้นที่พื้นผิวของมหาสมุทร คลื่นจะแยกพวกมันออกเพื่อให้พื้นผิวสามารถกลายเป็นเหมือน Slurpee ที่เป็นคลื่น สำหรับทุกคนที่เต็มใจที่จะกล้าเย็นมันเป็นป่าที่จะยืนเคียงข้างชายฝั่งและดูการสูบบุหรี่ทะเลเฉอะแฉะพร้อมกับการเล่นสโลว์โมชั่น ที่เสามันเย็นมากจนผลึกน้ำแข็งที่ลอยอยู่มาบรรจบกันและแข็งตัวเป็นน้ำแข็งในทะเล

นักวิทยาศาสตร์พบว่าดาวอังคารมีหิมะตกเช่นกัน พวกเขาแตกต่างจากหิมะบนโลกอย่างไร

บรรยากาศบนดาวอังคารเกือบจะเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ซึ่งเรารู้ว่าเป็นก๊าซเรือนกระจกหลักที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศบนโลกนี้ แต่บรรยากาศของดาวอังคารนั้นบางกว่าของเรามากมันจึงไม่ดักความร้อนมากนัก ในวันฤดูร้อนบนดาวอังคารที่ดีอุณหภูมิอาจสูงถึง 70 องศาฟาเรนไฮต์และลดลงเหลือ 100 องศาฟาเรนไฮน์ในคืนเดียวกัน

ฤดูหนาวอากาศก็หนาวกว่า มันหนาวเย็นมากในฤดูหนาวขั้วโลกบนดาวอังคารซึ่งอากาศนั้นแข็งตัวทำให้คาร์บอนไดออกไซด์เกล็ดหิมะมีขนาดเท่ากับเซลล์เม็ดเลือดแดงซึ่งมีกองพะเนินลึกพอที่จะทำให้น้ำแข็งขั้วโลกแห้ง

ในช่วงกลางคืนที่ขั้วโลกยาวประมาณหนึ่งในสามของบรรยากาศทั้งหมดของดาวอังคารจะตกลงมาราวกับหิมะ สิ่งนี้ทำให้สูญญากาศบางส่วนดูดลมจากซีกโลกฤดูร้อนของโลกไปยังซีกโลกฤดูหนาวเพื่อสร้างความแตกต่าง ในฤดูใบไม้ผลิลมระดับดาวเคราะห์เหล่านี้มีทิศทางตรงกันข้ามในขณะที่น้ำแข็งแห้งหันกลับมาเป็นก๊าซและเริ่มตกลงมาที่ปลายอีกด้านหนึ่งของดาวอังคาร

นอกจากระบบสุริยะดาวเคราะห์“ ยักษ์น้ำแข็ง” และดวงจันทร์จำนวนมากของพวกมันยังมีน้ำและน้ำแข็งคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากซึ่งมีปริมาณมากกว่ามหาสมุทรของเราทั้งหมด แต่บนโลกน้ำแข็งแห้งไม่สามารถก่อตัวขึ้นเหนือลบ 110 องศา F. ดังนั้นจะไม่มีหิมะคาร์บอนไดออกไซด์บนโลกของเราเพียงแค่แช่แข็งในทุกรูปแบบ

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Scott Denning อ่านบทความต้นฉบับที่นี่