गरज-चमक के साथ तूफान कैसे आते हैं?

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तूफान तब आते हैं जब नम और गर्म हवा तेजी से ऊपर उठती है। गर्म और नम हवा आसपास की ठंडी हवा की तुलना में हल्की होती है, इसलिए यह ऊपर उठने लगती है। जैसे-जैसे हवा ऊपर उठती है, यह ठंडी होने लगती है। इसमें मौजूद जलवाष्प संघनित होकर छोटी-छोटी पानी की बूंदों और बर्फ के क्रिस्टल में बदल जाती है, जिससे विशाल तूफान वाले बादल (क्यूम्यलोनिम्बस बादल) बनते हैं। संघनन के दौरान गर्मी निकलती है, जो हवा के ऊपर उठने की प्रक्रिया को और तेज कर देती है।

तूफान वाले बादल हवा की शक्तिशाली ऊपर की ओर चलने वाली धाराओं (अपड्राफ्ट) के कारण विकसित होते हैं, जो अतिरिक्त नमी सोख लेते हैं और बादल को और अधिक फुला देते हैं। ये बादल पानी की बूंदों और बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं, जो हवा में आपस में मिल जाते हैं। बादल लगभग 16 किलोमीटर की ऊंचाई तक ऊपर जाते हैं, और अक्सर इनके ऊपरी किनारे पर एक विशिष्ट निहाई (anvil) जैसा आकार बन जाता है।

पानी की बूंदें और बर्फ के क्रिस्टल बढ़ते जाते हैं और अंततः इतने भारी हो जाते हैं कि वे बादल में नहीं टिक पाते। वे बारिश, ओले या बर्फ के रूप में नीचे गिरते हैं।

बादल के भीतर, बर्फ के क्रिस्टल और ओले एक-दूसरे से रगड़ते हैं, जिससे विद्युत आवेश (electrical charges) अलग हो जाते हैं। सकारात्मक आवेश आमतौर पर ऊपर और नकारात्मक आवेश नीचे जमा होते हैं। जब वोल्टेज का अंतर बहुत अधिक हो जाता है, तो बिजली एक चमक (बिजली कड़कने) के रूप में डिस्चार्ज होती है - या तो बादल के भीतर, बादलों के बीच, या बादल और जमीन के बीच।

बिजली अपने रास्ते में आने वाली हवा को बहुत तेजी से गर्म करती है, जिससे हवा विस्फोटक रूप से फैलती है। यह तीव्र विस्तार एक शॉक वेव (shockwave) पैदा करता है, जिसे हम गर्जना (thunder) के रूप में सुनते हैं।