1.    
  2.     Як утворюється град

Як утворюється град

 

Крижинки, просыпавшиеся з грозової хмари в спекотний день, іноді – маленькі крупинки, іноді – важкі брили, що розбивають вщент мрії про гарний урожай, залишаючи вм’ятини на дахах автомобілів, а то і калічать людей і тварин. Звідки береться цей дивний вигляд осад?

У жаркий день тепле повітря, що містить пари води піднімається в гору, охолоджуючись з висотою, що міститься в ньому волога конденсується, утворюючи хмари. Хмара містить в собі найдрібніші краплі води, може пролитися у вигляді дощу. Але, іноді, і зазвичай день повинен бути реально спекотним, висхідний потік настільки сильний, що заносить краплі води на таку висоту, що ті минуть нульову изотерму, де найдрібніші краплі води стають переохолодженими. У хмарах переохолоджені краплі можуть зустрітися аж до температур мінус 40° (така температура відповідає висоті приблизно 8 – 10 км). Краплі ці досить нестабільні. Найдрібніші частинки піску, солі, продукти згорання і навіть бактерії, захоплені з поверхні тим же висхідним потоком при зіткненні з переохолодженими краплями стають центрами кристалізації вологи, порушуючи крихку рівновагу – утворюється мікроскопічна крижинка – зародок градини.

Дрібні частинки льоду присутні у верхній частині практично кожного купчасто-дощової хмари. Однак при падінні до земної поверхні такі градини встигають розтанути. При швидкості висхідного потоку в купчасто-дощовому хмарі близько 40 км/год, він не втримає зародилися градини. Падаючи вниз з висоти 2,4 – 3,6 км (це висота нульової ізотерми) вони встигають розтанути, приземляючись у вигляді дощу.

Проте, при деяких умовах, швидкість висхідного потоку в хмарі може досягти 300 км/год! Такий потік може закинути зародок градини на висоту в десяток кілометрів. По дорозі туди і назад – до позначки нульової температури – градина встигне обрости. Чим вище швидкість висхідних потоків в купчасто-дощовому хмарі, тим крупніше утворюються градини. Таким чином утворюються градини, чий діаметр доходить до 8-10 см, а вага — до 450 р. Іноді в холодних районах планети на градини намерзають не тільки краплинки дощу, але і сніжинки. Тому градини мають часто на поверхні шар снігу, а під ним — льоду. На формування однієї краплі дощу необхідний приблизно мільйон дрібних переохолоджених крапель. Градини діаметром понад 5 см зустрічаються в супер-ячейковых купчасто-дощових хмарах, в яких спостерігаються дуже потужні висхідні повітряні потоки. Саме супер-чарункові грози породжують смерчі (торнадо), сильні зливи і інтенсивні шквали.

При формуванні градини, вона може встигнути кілька разів піднятися на висхідному потоці і впасти вниз. Акуратно розрізавши градину гострим ножем, можна побачити, що матові шари льоду в ній чергуються у вигляді сфер з шарами прозорого льоду. За кількістю таких кілець можна порахувати скільки разів градина встигла піднятися до верхніх шарів атмосфери і впасти знову в хмару.

Люди освоїли способи боротьби з градом. Помічено, що різкий звук не дає градинам утворюватися. Ще індіанці зберігали таким способом урожай, безперервно молотя у великі барабани при наближенні грозової хмари. Наші предки для цієї ж мети використовували дзвони. Цивілізація надала метеорологам більш ефективні інструменти. Стріляючи з зенітного знаряддя по хмарах, метеорологи звуком розриву і розліталися частками порохового заряду провокують формування крапель на невеликій висоті, і волога, що міститься в повітрі проливається дощем. Інший спосіб викликати такий же ефект – розпорошення дрібного пилу з літака, що пролітає над грозовою хмарою.

27.11.2016

Написати коментар