Wikipedia

Støvkvervel

Ein støvkvervel, kvervelvind eller dust devil er ei roterande luftsøyle som kan vere alt frå ein halv meter i diameter til over 10 meter. Høgda på dei kan variere frå eit par meter til over 1000 meter.

Støvkvervel i Ramadi i Irak.

Støvkvervlar er vanlegvis ufarlege, men i sjeldne tilfelle kan dei vekse seg så pass store at dei kan gjere skade på menneske og eigedom. Dei kan samanliknast med tornadoar sidan dei begge er uvanlege vêrfenomen og roterande luftsøyler. Tornadoar blir derimot danna i samband med søkkande luft i kraftige toreskyer, medan støvkvervlar blir danna av stigande luft når det ofte er sol og fint vêr. Dei kjem sjeldan opp mot intensiteten til tornadoar.

Støvkvervel i Kraków i Polen.
Film av ein støvkvervel i Saltillo i Coahuila i Mexico.

Korleis dei oppstår

endre

Støvkvervlar oppstår når svært varm luft nær overflata stig raskt gjennom små lommer med kjøligare luft i høgda over. Viss forholda ligg til rette for det, kan dei byrje å rotere. Når lufta plutseleg stig, kan den varme lufta bli strekt ut vertikalt. Dette fører til ein auka rotasjon som følgje av prinsippet om bevaring av vinkelmoment. Rotasjonseffekten gjer at varm luft vil strøyme inn mot botnen av kvervelen. Når meir varm luft strøymer inn imot kvervelen for å erstatte den stigande lufta, vil rotasjonseffekten auke og oppretthalde seg sjølv. Ein støvkvervel er som ein traktforma skorstein der varm luft strøymer oppover i roterande rørsle. Til slutt vil den varme lufta bli avkjølt og søkke ned att gjennom midten av kvervelen. Denne kjøligare lufta balanserer den roterande varmlufta på utsida og gjer systemet stabilt.[1]

Rotasjonseffekten, i lag med friksjon på overflata, skapar eit momentum som flyttar kvervelen framover. Dette gjer at støvkvervelen kan oppretthalde seg sjølv lenger ved å flytte seg over nærliggande kjelder med varm luft. Støvpartiklar blir sogne inn i kvervelen og fører til luftmotstand som senkar farten på systemet.

Når den tilgjengelege varme lufta nær overflata har forsvunne opp i støvkvervelen vil til slutt kjøligare luft bli sogen inn i kvervelen. Når dette skjer kan støvkvervelen forsvinne i løpet av få sekund. Vanlegvis skjer dette når støvkvervelen ikkje flyttar seg raskt nok, eller flyttar seg over ei kjøligare overflate. Dette skaper ubalanse.[2]

Visse vilkår aukar sjansen for at ein støvkvervel skal oppstå.

  • Flatt terreng, ørken eller asfalt: Flate forhold aukar sjansen for at den varme lufta som strøymer inn i kvervelen meir eller mindre er konstant. Støv og sand som blir fanga av kvervelen fører til at den blir lett synleg.
  • Klår himmel eller lite skyer Overflata må absorbere store mengder solenergi for å varmast opp så pass mykje at ein støvkvervel kan oppstå.
  • Lite eller ingen vind og kjøligare temperatur i atmosfæren over Ein av dei viktigaste faktorane for å få danna ein støvkvervel er den store temperaturskilnaden mellom lufta like over bakken og lufta over. Visst ein har vind vil dette destabilisere rotasjonseffekten til ein støvkvervel.

Intensitet

endre
 
Støvkvervel i Arizona i USA.

Dei fleste støvkvervlar blir danna i varmt og tørt vêr, og rekk sjeldan meir enn eit par meter opp i høgda. Sjølv om dei kan oppstå kor som helst, er dei lettast å sjå på støvete jorde eller i ørkenar, der støvpartiklane gjer dei lett synlege.

Fenomenet kan òg observerast når dei oppstår over asfalt eller betong, og bles søppel og lauv i sirklar på overflata.

Typisk diameter på ein støvkvervel er mellom 3 og 100 m, med ei gjennomsnittleg høgd på mellom 150 og 300 m. Støvkvervlar varer vanlegvis eit par minutt før dei døyr ut, men under optimale forhold kan dei vare i noko over 200 minutt.[3]

Basert på skadane dei lagar, reknar ein med at visse støvkvervlar kan nå ein intensitet lik ein F0 tornado.[4]

Verknader

endre

Støvkvervlar kan løfta bygningar og strukturar, og ved nokre høve menneske (som regel barn). 19. mai 2003 løfta ein støvkvervel taket av ein toetasjars bygning i Lebanon i Maine, slik at det brast og drap ein mann inne i huset.[5][6] I El Paso i Texas i 2010 blei tre ungar i eit oppblåsbart hus løfta opp av ein støvkvervel og løfta over 3 m, over eit gjerde og til ein hage tre hus unna.[7] I mai 2006 løfta ein støvkvervel i Nord-Dakota ei fire år gamal jente og trampolinen ho leika på om lag 8 meter opp i lufta.

Støvkvervlar har vore delaktige i rundt 100 luftfartsulukker.[8] Mange av desse har funne stad på rullebana, men nokre få har hatt døyelege utfall. Støvkvervlar er også rekna som store farar for fallskjermhopparar og paraglidingflygarar, ettersom dei kan få ein slik farkost til å falla saman med lita eller inga åtvaring i låge høgder, og føra til alvorlege skadar eller dødsfall.[9][10]

Helse

endre

I nokre tørre område, som Sørvest-USA, California, Nordvest-Mexico og delar av Sentral- og Sør-Amerika kan støvkvervlar plukka opp soppsporar som kan føra til luftvegssjukdom hjå menneske. Sjukdommen blir kalla [[coccidioidomycose eller «valley fever». Denne sopp-forårsaka lungebetennelsen er som regel ikkje ei stor fare, men kan vera det for nokre pasientar.[11]

Elektrisk aktivitet

endre

Sjølv dei minste støvkvervlane kan produsere radiostøy og elektriske felt større enn 10 000 volt per meter.[12] Ein støvkvervel plukkar opp små partiklar av støv og skit. Når partiklane kvervlar rundt kolliderer og skraper dei mot kvarandre og blir elektrisk ladde. Dei kvervlande ladde partiklane skaper også eit magnetisk felt som kan fluktuera mellom 3 og 30 gonger per sekund.[13]

Dei elektriske felta hjelper kvervelen til å løfta materiale frå bakken og opp i atmosfæren. Eksperiment i felten har funne at støvkvervlar kan løfta 1 gram støv per sekund frå kvar kvadratmeter han fer over. Ein stor støvkvervel på rundt 100 metres ved botnen kan løfta rundt 15 tonn støv opp i lufta på 30 minutt. Kjempestøvkvervlar som sveiper over ørkenar bidreg til 8 % av mineralstøvet i jordatmosfæren kvart år gjennom den handfullen av slike stormar som oppstår. Til samanlikning kan dei mykje mindre støvkverlane som oppstår i ørkenar om sommaren løfta rundt tre gonger så mykje støv, og har slik ein større påverknad på støvinnhaldet i atmosfæren. Når dette skjer vil dei likna på ein sandsøyle, og kan også kallast dette.[14]

Støvkvervlar på Mars

endre
 
Støvkvervel på Mars.

Støvkvervlar kan òg oppstå på planeten Mars, og blei først fotografert av Vikingsondar på 1970-talet. Støvkvervlar på Mars kan vere opp til femti gonger så breie og ti gonger så høge som på jorda, og kan føre til skadar på utstyr som er sendt til Mars frå jorda.[15]

Marskøyretøyet Spirit har teke bilete av støvkvervlar på Mars,[16][17] og i mars 2005 kom han ut for ein kvervel som tilfeldigvis fjerna støv og skit frå solpanelet til køyretøyet. Dermed fekk det meir energitilføring og blei forventa til å kunna utføra meir dagleg arbeid.[18]

I tillegg har ein observert ein storskala syklon på Mars.

 
Støvkvervel på Mars, fotografert av marskøyretøyet Spirit. Teljaren i nedre venstre hjørne er tida i sekund etter at første bilete blei tatt. Tre andre støvkvervlar kan så vidt skimtast i bakgrunnen.

Kjelder

endre
  1. ↑ Ludlum, David M. (1997). National Audubon Society Field Guide to North American Weather. Knopf. ISBN 978-0-679-40851-2. 
  2. ↑ http://www.death-valley.us/article559.html[daud lenkje]
  3. ↑ «Dust Devils: Ephemeral Whirlwinds Can Stir Up Trouble». Arizona Vacation Planner. Henta 5. oktober 2007. 
  4. ↑ «Damage From a Dust Devil at the Coconino County Fairgrounds - September 14, 2000». National Weather Service-Flagstaff, AZ. Henta 5. oktober 2007. 
  5. ↑ NCDC: Event Details Arkivert 2009-01-29 ved Wayback Machine.. National Climatic Data Center. Henta 2008-06-05.
  6. ↑ «Man Dies In Windstorm». The New York Times. 21. mai 2003. Henta 1. mai 2010. 
  7. ↑ Denne uvanlege hendinga blei studert i Clarence Giles, "Air Force Weather Squadron forecasts, studies weather to keep servicemembers safe", http://fortblissbugle.com/air-force-weather-squadron-forecasts-studies-weather-to-keep-servicemembers-safe/ Fort Bliss Bugle, Unit News p.1A (January 12, 2011)
  8. ↑ Lorenz, Ralph (2005). «Dust Devil Hazard to Aviation: A Review of US Air Accident Reports,» (PDF). Journal of Meteorology 28 (298): 178–184. Henta 17. september 2012. 
  9. ↑ «Dust Devils - July 9, 2012». United States Parachute Association. Arkivert frå originalen 17. september 2017. Henta 19. desember 2017. 
  10. ↑ «Skydiving instructor Tony Rokov killed in accident at Goulburn airport». Sydney Morning Herald. 22 November 2015. Henta 22 November 2015. 
  11. ↑ Whirling Winds: Dust Storms & Dust Devils Arkivert 2017-09-17 ved Wayback Machine.: Arizona Edventures- Retrieved 2016-11-19
  12. ↑ «Stalking Arizona dust devils helps scientists understand electrical, atmospheric effects of dust storms on Mars» (Press release). University of California, Berkeley. 29. mai 2002. Henta 1. desember 2006. 
  13. ↑ Koch, J.; N.O. Renno (Dec 5–9, 2005). «Convective-radiative feedback mechanisms by dusty convective plumes and vortices». Fall meeting of the American Geophysical Union. 
  14. ↑ Kok, J.F.; Renno, N.O. (2006). «Enhancement of the emission of mineral dust aerosols by electric forces». Geophysical Research Letters 33 (Aug. 28): L19S10. Bibcode:2006GeoRL..3319S10K. doi:10.1029/2006GL026284. 
  15. ↑ Smith, Peter; Renno, Nilton (6 June 2001). «Studying Earth Dust Devils For Possible Mars Mission». UniSci News. Henta December 1, 2006. 
  16. ↑ Metzger, S. M. «Dust Devil Vortices at the Ares Vallis MPF Landing Site» (PDF). Mars Exploration Program. JPL. Henta August 9, 2010. [daud lenkje]
  17. ↑ «Martian Dust Devils Caught». Climate Research USA. Ruhr-Universität Bochum. March 21, 2000. Arkivert frå originalen 30. oktober 2006. Henta August 9, 2010. 
  18. ↑ David, Leonard (12 March 2005). «Spirit Gets A Dust Devil Once-Over». Space.com. Henta December 1, 2006. 

Bakgrunnsstoff

endre
  Wikimedia Commons har multimedia som gjeld: Støvkvervel
Henta frå «https://nn.wikipedia.org/w/index.php?title=Støvkvervel&oldid=3456671»