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Uma tempestade (célula) isolada é uma única Cumulonimbus, ou um grupo isolado de Cumulonimbus, cujo tempo de vida normalmente é de menos de uma a algumas horas (cerca de 80% duram menos de três horas).
Uma célula tem um diâmetro médio de 10 a 20 km, alcança altitudes de 6 a 20 km (cerca de 50% ultrapassam 15 km de altura) e move-se com velocidade de poucos quilômetros por hora até 50 km/h. Normalmente ela pode ser identificada por seu largo e brilhante topo esbranquiçado, a bigorna, que se projeta na direção dos ventos.
Enquanto que uma tempestade isolada formada por uma única célula (denominada tempestade unicelular) pode durar menos de uma hora, as tempestades multicelulares ou supercelulares, assim como tempestades organizadas, podem afetar uma região por várias horas.
Tempestades isoladas podem produzir até algumas centenas de raios ao longo de sua vida. Em geral, produzem até quatro raios nuvem-solo por minuto. A distância média entre o local da queda de dois raios consecutivos de uma mesma nuvem é de 3 km.
Raios produzidos por tempestades isoladas tendem a ocorrer predominantemente ao final da tarde. Linhas de instabilidade ou complexos convectivos de mesoescala, por sua vez, podem produzir centenas de raios por minuto. Neste caso, não há um horário preferencial de ocorrência, podendo o máximo de raios ocorrer ao longo do dia ou mesmo à noite.
Evolução
Durante sua vida, uma tempestade unicelular passa por três diferentes estágios: estágio de desenvolvimento, estágio maduro e estágio dissipativo, assim como os outros tipos de tempestades. No
caso da tempestade unicelular, cada estágio dura cerca de 20 a 40 minutos.
A formação de uma tempestade isolada inicia-se a partir da reunião de pequenas nuvens Cumulus. Se as condições atmosféricas são favoráveis, estas nuvens podem agrupar-se formando nuvens maiores passando a apresentar uma forma semelhante a de uma pequena couve-flor (Cumulus mediocris). Estas por sua vez, podem convergir para formar uma nuvem ainda maior, ainda com formato de couve-flor, denominada Cumulus congestus.
Neste ponto, embora a base da nuvem ainda se encontre em torno de 1 km, seu topo já atinge alturas entre 3 e 5 km e sua extensão horizontal chega a alguns quilômetros. A nuvem então é composta por centenas de nuvens Cumulus.
Em alguns casos, a nuvem cessa seu desenvolvimento neste ponto, não evoluindo para uma Cumulonimbus, se dissipando sem apresentar raios. Caso contrário, a nuvem continua seu movimento ascendente, ultrapassando o nível de congelamento. Temos então uma tempestade unicelular em seu estágio de desenvolvimento. O diâmetro da nuvem neste estágio varia entre 3 e 8 km, o topo situa-se entre 5 e 8 km e apresenta irregularidades devido às partículas de gelo.
O movimento do ar dentro da nuvem é predominantemente ascendente, arrastando gotículas de água e partículas de gelo para cima. Em geral pouca chuva e poucos ou mesmo nenhum raio ocorrem neste estágio. No momento que a velocidade das partículas de água e gelo em constante crescimento torna-se maior que a velocidade de ascensão, as partículas começam a cair gerando correntes descendentes. Neste instante, a nuvem atinge o estágio maduro.
No estágio maduro, a tempestade unicelular apresenta em sua parte inferior tanto movimentos ascendentes como descendentes. É neste estágio que a maioria da chuva, raios, granizo, ventos fortes e tornados ocorrem. Os movimentos
descendentes ocorrem devido a não sustentação das gotículas de água e partículas de gelo que cresceram de tamanho.
A chuva e o granizo em precipitação arrastam o ar consigo para baixo, intensificando as correntes de ar descendentes e produzindo correntes de ar horizontais, cujas frentes são denominadas frentes de rajada, à medida que o ar se espalha ao alcançar o solo.
As frentes de rajada podem atuar como forçantes, dando início a uma outra nuvem de tempestade. As correntes de ar descendentes podem também ser intensificadas por arrastamento. Neste estágio os movimentos ascendentes e descendentes podem atingir velocidades tão elevadas quanto 100 km/h.
O diâmetro da nuvem é tipicamente de 10 km, embora possa atingir em alguns casos dezenas de quilômetros.
A altura da base da nuvem pode variar de pouco menos de 1 km até cerca de 4 km, dependendo da umidade, e costuma ser relativamente plana. O topo atinge alturas que variam de 8 a 20 km, alcançando e mesmo ultrapassando, em alguns casos, a tropopausa. A forma do topo também costuma apresentar um alargamento em relação ao diâmetro da nuvem, causado pelo espalhamento horizontal das partículas de gelo quando atingem o nível de equilíbrio.
Devido à influência dos ventos, esta região pode se estender horizontalmente fazendo com que a nuvem assemelhe-se a uma bigorna, apontando na direção do vento em altas altitudes. A bigorna é
formada basicamente por cristais de gelo. Os raios nuvem-solo são, em geral, precedidos em alguns minutos por raios intranuvem, e podem ocorrer tanto antes quanto depois do início da chuva. Medidas também têm mostrado que quanto mais alto for o topo da nuvem, maior em
geral será a frequência de raios.
A partir de um dado instante, as correntes de ar descendentes atuam de modo a inibir novas correntes ascendentes dentro da nuvem, e isso tende a fazer com que a nuvem comece a se dissipar. Este processo dá início ao estágio dissipativo, onde o movimento de ar é quase exclusivamente descendente, provocando um esfriamento da nuvem em relação a sua vizinhança.
A intensidade da chuva e a atividade de raios diminuem, embora permaneçam significantes. A altura do topo da nuvem de tempestade neste estágio tende a diminuir até que a nuvem seja completamente dissipada. Os ventos nos níveis superiores espalham os cristais de gelo, de modo que o anvil (bigorna) é a última parte que resta da nuvem, tomando uma forma semelhante a nuvens Cirrostratus e Altostratus.
Formação das Cumulonimbus
Multicélula
Supercélula
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Fontes:
http://to-campos.planetaclix.pt/ind.htm
http://www.inpe.br/webelat/homepage/menu/infor/tempestades/tipos.php
http://www.inpe.br/webelat/homepage/menu/infor/tempestades/evolucao.php
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