O berro primitivo de Trovão é um dos elementos mais familiares e impressionantes da paisagem sonora do nosso planeta - e ensurdecedor o suficiente de perto para enviar mais do que alguns cães, crianças e, sim, até mesmo adultos lutando por cobrir.
A ampla gama de palavras que usamos para descrever os sons do trovão - boom, crack, clap, roll, repique, estrondo, resmungar, rugir - refletir o fato de que o que ouvimos um relâmpago produzir varia em volume, nitidez e duração.
Os diferentes sons são devidos à nossa posição em relação ao raio em questão e ao efeito da densidade do ar, objetos e outros fatores físicos.
A causa do relâmpago
A descarga elétrica chamada relâmpago ocorre em tempestades graças ao movimento tumultuoso do ar que ocorre dentro delas. Cristais de gelo e os flocos de neve congelados chamados graupel colidem uns com os outros dentro da nuvem de tempestade (cumulonimbus), fazendo com que os cristais se tornem carregados positivamente e o graupel negativamente.
Updrafts carregam os cristais de gelo para a coroa da nuvem, enquanto o graupel mais pesado se concentra no meio e as camadas inferiores, o que significa que a parte superior da nuvem agora eletrificada desenvolve uma carga positiva e a parte inferior uma negativa 1.
A voltagem se acumula entre áreas com cargas opostas, causando relâmpagos dentro da nuvem, bem como entre as nuvens. Essas descargas na nuvem e nuvem a nuvem são responsáveis pela maior parte dos relâmpagos em uma tempestade, mas também ocorrem colisões nuvem-solo.
Isso acontece porque cargas semelhantes se repelem, o que significa que a parte inferior da nuvem de tempestade carregada negativamente desloca as cargas negativas do solo, enquanto atrai cargas positivas.
O ar entre inicialmente isola da descarga elétrica, mas uma vez que o Voltagem acumula o suficiente, um fluxo inicial de cargas negativas - o líder piloto - flui da barriga da nuvem para o solo. Conforme o fluxo continua, canais para o movimento de partículas carregadas se desenvolvem entre a nuvem e o solo na forma de líderes escalonados.
O golpe de retorno é a poderosa onda de corrente do solo de volta à nuvem ao longo desses canais, que produz o clarão que vemos como um raio.
A fonte do trovão
A descarga do golpe de retorno aquece o ar ao redor do canal de tensão a cerca de 50.000 graus Fahrenheit. Este aquecimento extremamente rápido cria uma expansão violenta do ar que se projeta para fora do raio como uma onda de choque. Essa onda de choque explosiva e a compressão resultante produzem o som de um trovão.
Como a velocidade da luz é mais rápida do que a velocidade do som, vemos o clarão do relâmpago antes de ouvir o trovão resultante; o intervalo entre o flash e a barra representa a distância do observador ao parafuso. Cada cinco segundos que você pode contar entre o relâmpago e o trovão representa cerca de 1 milha.
Clapping and Rolling Thunder
Você normalmente pode ouvir trovões de uma tempestade a cerca de 15 milhas de sua posição, ocasionalmente mais distante. Relâmpagos nuvem-solo que disparam bem perto de você produzirão um estalo agudo ou estalo de trovão quando a forte onda de choque sônica da parte do parafuso mais próxima de sua posição chega até você primeiro.
Um trovão prolongado e diminuindo segue enquanto seu ouvido registra ondas de choque de partes mais altas e mais distantes do canal do raio.
As flutuações de volume do trovão podem ser devido ao zigue-zague e, muitas vezes, forma bifurcada de um parafuso, diferenças na densidade do ar ao longo do canal de relâmpago principalmente vertical e ondas sonoras refletindo em nuvens, encostas de montanhas e outros obstáculos - uma combinação de som embotado e distorcido pela distância, bem como ecos.
Se você estiver a alguma distância de uma tempestade, poderá ouvir apenas trovões estrondosos ou estrondosos. Você pode ver um raio, mas está muito longe para ouvir, já que o trovão é frequentemente chamado relâmpago de calor, embora tenha certeza de que ainda está fazendo barulho.