1. תרגיל 9
על ערפל, ברקים ורעמים

2. תהליך גידול טיפונות
כאשר כמות אדי המים באוויר גדולה (לחות יחסית מעל 80%), מתחילות להיווצר טיפונות סביב גרעיני התעבות.
ככול שהאוויר קרוב יותר ל-100% לחות, הטיפונות גדלות וגם מספרן גדל.
כאשר יש מספר רב של טיפונות באוויר וגודלן עולה, טווח הראות האופקי הולך וקטן.
כאשר טווח הראות קטן מקילומטר בגלל הטיפונות, מוגדר המצב כערפל.
מבוא לתורת האקלים

3. גודל הטיפונות (μ1 מיקרון = אלפית המילימטר)
טיפונות: μ10-20
טיפת גשם ממוצעת: μ או 1-2 מ"מ
גרעיני התעבות: μ0.1~
מבוא לתורת האקלים

4. גרעיני התעבות
גרעיני ההתעבות הם חלקיקים מוצקים המרחפים באוויר ועליהם מתעבים אדי מים ליצירת טיפונות ענן
מקור החלקיקים:
טבעיים: אבק (בליה כימית ומכנית של סלעים וקרקעות), התפרצויות געשיות, אבקנים של צמחיה (Pollen), שרפות טבעיות ועוד
אנתרופוגנים: שריפת דלקים מכלי רכב, תעשיה, תחנות כוח, חימום ביתי וכו'
מבוא לתורת האקלים

5. ענן ימי לעומת ענן יבשתי
מעל היבשה, ישנה כמות גדולה של גרעיני התעבות לעומת האוקיינוסים בהם המקור העיקרי הוא חלקיקי מלח מרסס גלים
בעננים ימיים יש מעט טיפונות גדולות וביבשה הרבה טיפונות קטנות
מבוא לתורת האקלים

6. כיצד נוצר ערפל שלושה תהליכים יכולים לגרום לאוויר להגיע לרוויה:
התקררות של גוש אוויר.
הוספת אדי מים.
עירוב שני גושי אוויר. ( ערפל קיטור ) לדוגמא: 2 גושי אוויר זהים בנפחם :האחד º30 ו 90% לחות השני º14 ו 80% נקבל בערוב º22 ו 100%
מבוא לתורת האקלים

7. (גר' אדי מים לק"ג אוויר יבש)
ערוב גושי אויר
ידי על לערפל להגיע ניתן
אויר גושי שני ערוב
רוויים לא
גרף יחס ערוב ברוויה
(גר' אדי מים לק"ג אוויר יבש)
יחס עירוב
מבוא לתורת האקלים

8. סוגי ערפל 1. ערפל קרינתי תוצאה של קירור קרינתי של פני הקרקע בלילה.
סוגי ערפל 1. ערפל קרינתי
תוצאה של קירור קרינתי של פני הקרקע בלילה.
לרוב ערפל רדוד המוגבל לשכבה בעובי של מספר מטרים.
תנאים להיווצרות:
לילה ארוך
שמים בהירים
רוח חלשה מאוד
קרקע לחה (לאחר גשם)
ריחוק מהים
מבוא לתורת האקלים

9. סוגי ערפל 2. ערפל הסעה
נוצר כתוצאה מהסעת אוויר לח וחם מעל פני שטח קרים.
תנאים להיווצרות:
אוויר לח מספיק
רוח חלשה
יציבות אטמוספרית
ערפל הסעה יכול להיווצר גם כאשר אוויר יבשתי חם מוסע מעל פני ים קרים.
מבוא לתורת האקלים

10. סוגי ערפל 3. ערפל הרים
מתקבל כאשר גוש אוויר מאולץ לעלות מעל הר ולהתקרר.
כאשר גוש האוויר מגיע לרום העיבוי נוצר ענן סטרטיפורמי (שכבתי) המכסה את מורדות ההר ופסגתו.
מבוא לתורת האקלים

11. סוגי ערפל 4. ערפל עמקים
נוצר כאשר אוויר קר (וכבד) גולש במורדות ההרים ומתרכז בעמקים
אופייני ללילות ארוכים וקרים עם קירור קרינתי
מבוא לתורת האקלים

12. מסקנה: שני גושי אוויר שאינם ברוויה יכולים ליצור יחדיו גוש אוויר רווי.
סוגי ערפל 5. ערפל קיטור – עירוב גושי אוויר מה קורה כאשר מערבבים שני גושי אוויר בעלי אותו נפח אך עם תכונות שונות?
מסקנה: שני גושי אוויר שאינם ברוויה יכולים ליצור יחדיו גוש אוויר רווי.
T = 5°c
T = 20°c
Td = 15°c
T = -10°c
Td = -15°c = +
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%
מבוא לתורת האקלים

13. סוגי ערפל 5. ערפל קיטור – עירוב גושי אוויר
מתקבל מעל משטחי מים (אגמים, נהרות).
נוצר כאשר טמפרטורת המים גבוהה יחסית לאוויר אשר מעליה.
תוספת הלחות לאוויר מביאה להתעבות.
אופייני לעונת הסתיו כאשר המים חמים עדיין והאוויר מתקרר.
מתרחש גם מעל מעיינות חמים אפילו בקיץ.
הבל פה ואדים מעל קומקום חשמלי הם דוגמאות לערפל קיטור.
מבוא לתורת האקלים

14. התפזרות הערפל חימום פני השטח על ידי קרינת שמש
מבוא לתורת האקלים

15. התפזרות הערפל שקיעת הטיפונות אל הקרקע עירוב גושי אוויר על ידי רוח
מבוא לתורת האקלים

16. ברקים ורעמים
מבוא לתורת האקלים

17. ברקים ורעמים ברקים הם התפרקות של מטען חשמלי בעננים.
ההתפרקות החשמלית מחממת את האוויר דרכו היא עוברת לטמפ' של: 30,000°c !!!
חימום האוויר המיידי גורם להתפשטות האוויר ולגל הדף אותו אנו מסוגלים לשמוע.
מכיוון שמהירות האור גדולה בהרבה ממהירות הקול (300 ק"מ/שניה לעומת 330 מ'/שניה) אנו רואים את הברק לפני שאנו שומעים את הרעם.
מבוא לתורת האקלים

18. ברקים – כיצד זה קורה?
הפרדת מטענים חשמליים בתוך עננים ערמתיים מתרחשת כתוצאה מהתנגשויות בין גבישי קרח. מטענים חיוביים למעלה, שליליים למטה
מבוא לתורת האקלים

19. ברקים – כיצד זה קורה?
הצטברות המטען השלילי בתחתית הענן גורמת לבניית מטען חיובי בקרקע
מבוא לתורת האקלים

20. ברקים – כיצד זה קורה?
התפרקות חשמלית בתוך הענן שולחת "זרוע" אל עבר הקרקע – "מוביל מדורג"
כאשר מתקרב המוביל המדורג אל הקרקע פורץ לעברו ניצוץ מן האדמה
כאשר השניים יוצרים מגע, זורם המטען בין הענן והקרקע ומשחרר כמות עצומה של אנרגיה
מבוא לתורת האקלים

21. התפלגות עולמית של ברקים
חימום הקרקע וטופוגרפיה גורמים לעליית אוויר
אוויר עולה גורם ליותר עננים קונווקטיבים
התוצאה: מרבית הברקים – מעל היבשה
רכסי הרים:
העלאה מאולצת של אוויר
הרצועה המשוונית: חימום על ידי השמש
מבוא לתורת האקלים

22. כמה ברקים פוגעים בקרקע? שליש מהברקים מתרחשים בין הענן לקרקע
שני שליש בין ענן לענן או בין ענן לעצמו
מבוא לתורת האקלים

23. קריאה נוספת: ערפל: ברקים:
מבוא למטאורולוגיה (אונ' פתוחה) יחידה 3 עמ' 179
Ahrens, Chapter 6, p131
ברקים:
מבוא למטאורולוגיה (אונ' פתוחה) יחידה 3 עמ' 197
Ahrens, Chapter 15, p407
מבוא לתורת האקלים

24. שאלות?
מבוא לתורת האקלים