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Os raios são descargas elétricas que ocorrem devido a uma diferença de cargas positivas e negativas entre duas nuvens, ou entre nuvem e solo, solo e nuvem e entre nuvem e a atmosfera. Essa descarga elétrica gera energia sonora (trovão), energia térmica (calor) e energia luminosa (relâmpago). Os raios tem a duração de frações de segundo e podem causar vários danos, como queda de energia, incêndios ou acidentes com vítimas.

Os tornados são formados a partir de violento cisalhamento do vento próximo à superfície em meio a uma nuvem de tempestade. Os ventos no funil do tornado são muito intensos e chegam a atingir 400km/h. Os tornados tem um diâmetro que pode variar entre 30m a 2,5km e sua duração é em média menor que uma hora. Quanto ocorre sobre a água, é chamado de tromba d'água.

O órgão que regulamenta a meteorologia do mundo é a OMM, Organização Meteorológica Mundial, ligado às Nações Unidas. A criação deste órgão possibilita a troca internacional de informações de tempo e clima, além de promover o desenvolvimento de centros de serviços meteorológicos em diversos países. A integração internacional em meteorologia significa um sistema mais preciso e abrangente de estudo do tempo.

A coleta dos dados meteorológicos é feita de diversas maneiras: via satélite, radar, balões de radiossonda, etc. Estações de superfície também são usadas e as condições do tempo são observadas em determinados horários pré-definidos. Dados como umidade, chuva, temperatura do ar, do solo, evaporação, ventos e nuvens são coletados nas estações. As estações meteorológicas também podem ser automáticas, utilizando-se de sensores.

Em 1783, o geólogo suíço Horace B. de Saussure inventou o higrômetro de fio de cabelo. O higrômetro é um aparelho usado para medir a umidade do ar. O funcionamento do higrômetro de fio de cabelo tem por base a capacidade do cabelo humano de se expandir na umidade e de se contrair quando o ambiente está seco.

O Sol, nossa fonte de energia e vida na Terra, é a estrela mais próxima do nosso planeta. A distância Terra-Sol é de 149.900.000 km. O diâmetro do Sol é de 700.000 km e sua temperatura na superfície é de quase 6000 graus. O Sol é fundamental para a formação dos padrões climáticos na Terra. Por exemplo: em áreas mais iluminadas por seus raios, temos regiões de clima mais quente (ex: países na linha do equador).

As queimadas naturais ocorrem quando uma série de fatores, como umidade relativa baixa, falta de precipitação e temperaturas elevadas, ocorrem ao mesmo tempo. As queimadas também podem ser originadas a partir de descargas elétricas na vegetação. O perigo das queimadas naturais pode extender-se desde a perda da vegetação e fauna de uma região até visiblidade reduzida pela fumaça, provocando acidentes.

Já houve registros de chuvas incomuns. Um dos mais estranhos fenômenos pode ser a chuva de peixe. Rara, essa chuva é causada pela passagem de um tornado por um rio ou lago. A força do tornado é tão grande que este vira um aspirador e suga muita água - e o que estiver contido nela. Então, a tromba d'água, nome dado a este tipo de tornado, movimenta-se até perder sua força e desaba em forma de tempestade, fazendo chover água e peixe.

O radar meteorológico é o instrumento eletrônico usado para detectar objetos à distância através da maneira como esses objetos propagam ou refletem ondas de rádio. Precipitação e nuvens são fenômenos detectáveis pela força dos sinais eletromagnéticos por eles refletidos. O Radar Doppler mede a direção e a velocidade de um objeto em movimento, como gotas de precipitação, determinando se o movimento atmosférico se distancia ou se aproxima horizontalmente do radar. Os efeitos do radar Doppler são usados para medir a velocidade das partículas.

Há três tipos de formação de nuvens: orográfica, convectiva e frontal. As nuvens orográficas se formam em regiões montanhosas, as convectivas se formam por um processo de aquecimento do ar à superfície e as frontais são nuvens derivadas do desenvolvimento de frentes frias ou quentes. Cada uma delas produz um tipo de chuva específico e pode ser facilmente identificada nas previsões e análises de tempo.