Содержание
Что такое град? Причины выпадения ледяных осадков (фото)
49 608
4.29
2
Ещё в Средневековье люди заметили, что после громкого звука дождь с градом или вовсе не выпадает, или на землю падают градины намного меньших размеров, чем обычно. Не зная, почему и как образуется град, во избежание несчастья, чтобы спасти посевы, при малейшем подозрении на вероятность возникновения огромных ледяных шариков, они звонили в колокола, а если была возможность – даже стреляли из пушек.
Содержание:
- 1 Что представляет собой явление
- 2 Как он образуется?
- 3 Где чаще всего можно увидеть ледяные осадки
- 4 Что делать, если оказался под крупными осадками
Что представляет собой явление
Градом называют одну из разновидностей ливневых осадков, которые образуются в больших кучево-дождевых облаках пепельного или темно-серого цвета с белыми рваными верхушками. После этого он выпадает на землю в виде небольших шарообразных или неправильной формы частиц из непрозрачного льда.
Размер таких льдинок вполне может колебаться от несколько миллиметров до несколько сантиметров (например, размер самых крупных горошин, которые были зафиксированы учёными, составлял 130 мм, при этом вес их оказался около 1 кг).
Осадки эти довольно опасны: исследования показали, что ежегодно от града погибает около 1% растительности на Земле, а ущерб, который наносят они экономике разных стран мира, составляет около 1 млрд. дол. Они доставляют также неприятности жителям региона, где град прошёл: крупных размеров градины вполне способны погубить не только урожай, но и пробить крышу машины, кровлю домов, в некоторых случаях – даже убить человека.
Как он образуется?
Выпадают осадки такого типа в основном в жаркую погоду, днем, и сопровождается молниями, громом, ливнями, также тесно связаны со смерчем и торнадо. Это явление можно наблюдать или перед дождём или вовремя, но почти никогда – после. Несмотря на то, что такая погода длится относительно недолго (в среднем около 5-10 минут), слой выпавших на землю осадков иногда может составлять несколько сантиметров.
Каждое облако, которое несёт с собой летний град, состоит из нескольких туч: нижняя расположена невысоко над поверхностью земли (при этом иногда может вытягиваться в виде воронки), верхняя находится на высоте, значительно превышающей пять километров.
Когда на дворе стоит жаркая погода, воздух нагревается чрезвычайно сильно и вместе с содержащимся в нём водяным паром, поднимается, постепенно охлаждаясь. На огромной высоте пар конденсируется и образовывает облако, которое содержит капли воды, которые вполне могут пролиться на земную поверхность в виде дождя.
Из-за неимоверной жары восходящий поток может быть настолько силён, что способен занести пар на высоту от 2,4 км, где температурные показатели намного ниже нуля, вследствие чего водяные капли переохлаждаются, а если поднимаются выше (на высоте 5 км) начинают образовывать градины (при этом на формирование одной такой льдинки уходит обычно около миллиона мельчайших переохлажденных капель).
Чтобы произошло образование града, необходимо, чтобы скорость воздушных потоков превышала 10 м/с, а температура воздуха была не ниже -20°, -25°С.
Вместе с водяными каплями в воздух поднимаются мельчайшие частицы песка, соли, бактерии и т.п., на которые налипает замерзший пар, и служит причиной происхождения града. Сформировавшись, ледяной шарик вполне способен несколько раз подняться на восходящем потоке к верхним слоям атмосферы и снова упасть в облако.
Если ледяную гранулу разрезать, можно увидеть, что она состоит из слоёв прозрачного льда, чередующихся с полупрозрачными слоями, напоминая, таким образом, луковицу. Чтобы определить, сколько именно раз она поднялась и опустилась в середине кучево-дождевого облака, нужно всего-навсего подсчитать число колец;
Чем дольше такая градина летает по воздуху, тем большей становится, собирая по дороге не только капельки воды, но в некоторых случаях даже снежинки. Таким образом, вполне может образоваться градина диаметром около 10 см в и весом почти в полкилограмма.
Чем выше скорость воздушных потоков, тем дольше летает по облаку ледяной шарик и тем больше он становится.
Летает градина по облаку до тех пор, пока воздушные потоки способны её удерживать. После того как льдинка набирает определённый вес, она начинает падать. Например, если скорость восходящего потока в облаке составляет около 40 км/ч, долгое время градины он удерживать не в состоянии – и они довольно быстро падают вниз.
Ответ на вопрос, почему образованные в небольшом кучево-дождевом облаке ледяные шарики далеко не всегда достигают земной поверхности, прост: если они падают с относительно небольшой высоты, то успевают растаять, вследствие чего на землю обрушиваются ливни. Чем толще туча, тем большая вероятность того, что выпадут ледяные осадки. Поэтому, если толщина облака составляет:
- 12 км – вероятность возникновения этого вида осадков равна 50%;
- 14 км – шансы на появление града – 75%;
- 18 км – сильный град выпадет однозначно.
Где чаще всего можно увидеть ледяные осадки
Такую погоду можно увидеть далеко не везде.
Например, в тропических странах и полярных широтах это довольно редкое явление, причём выпадают ледяные осадки в основном или в горах, или на высоких плоскогорьях. Здесь есть низменности, где за градом можно наблюдать довольно часто. Например, в Сенегале он не только часто выпадает, но и нередко слой ледяных осадков составляет несколько сантиметров.
Довольно сильно страдают от этого природного явления регионы Северной Индии (особенно во время летних муссонов), где, согласно статистике, каждая четвертая градина больше 2,5 см.
Самый крупный град был зафиксирован здесь учёными в конце XIX века: ледяные горошины были настолько огромны, что до смерти забили 250 человек.
Чаще всего град выпадает в умеренных широтах – почему так получается, во многом зависит от моря. При этом, если над водными просторами он встречается намного реже (над земной поверхностью восходящие потоки воздуха бывают чаще, чем над морем), то уже недалеко от берега град с дождём выпадает намного чаще, чем вдали от него.
В отличие от тропических, в умеренных широтах ледяных осадков на низменностях бывает намного больше, чем в горной местности, при чем на более неровной земной поверхности их можно увидеть чаще.
Если град всё же выпадает в горных или предгорных районах, он оказывается опасным, а сами градины чрезвычайно крупного размера. Почему так? Это происходит прежде всего потому, что в жаркую погоду рельеф здесь неравномерно прогревается, возникают очень мощные восходящие потоки, поднимающие пар на высоту до 10 км (именно там температура воздуха может достигать -40 градусов и является причиной возникновения самого крупного града, летящего на землю со скоростью 160 км/ч и несущего с собой беду).
Что делать, если оказался под крупными осадками
Если в то время как испортилась погода и выпал град, вы находитесь в машине, то нужно остановить машину возле обочины, но не съезжая с дороги, так как землю может банально размыть, и вы не выберетесь. Если есть возможность, желательно спрятать её под мостом, завести в гараж или на крытую стоянку.
Если нет возможности укрыть машину во время такой погоды от осадков, нужно отодвинуться подальше от стекол (а ещё лучше повернуться к ним спиной) и закрыть глаза руками или одеждой. Если автомобиль достаточно большой и его габариты позволяют, можно даже лечь на пол.
Машину, когда пошел дождь с градом, покидать категорически нельзя! Тем более что ждать придётся недолго, поскольку это явление редко, когда длится дольше 15 минут. Если во время возникновения ливня вы находитесь в помещении, нужно отойти от окон и отключить электроприборы, поскольку это явление обычно сопровождает гроза с молниями.
Если такая погода застала вас на улице, нужно найти укрытие, если же его нет, обязательно надо защитить голову от падающих на огромной скорости градин. Желательно во время такого ливня не прятаться под деревьями, поскольку крупные градины в состоянии поломать ветви, которые при падении могут вас достаточно сильно травмировать.
что это такое, как образуется, когда бывает, чем опасен
Содержание
- 1 Что такое град
- 1.
1 Различные формы градин
- 1.
- 2 Как образуется град
- 3 Чем опасен град
- 4 Интересные факты
1 Различные формы градинГрад — необычное природное явление, которое может застать врасплох в любом месте. Тяжелые градины — настоящее испытание на прочность: они могут нанести вред здоровью, повредить имущество, стать причиной неурожая. К счастью, ледяные осадки падают с небес не так часто. Почему бывает град? Что является причиной его возникновения? Ответы на эти вопросы — в данной статье.
Что такое град
Откуда берется град? Определение этого явления можно найти в исследованиях ученых. Падающие сверху ледяные шарики не что иное, как разновидность ливневых осадков.
Градины могут быть различных размеров — от 1 миллиметра до нескольких сантиметров. Крупные горошины состоят из чередующихся прозрачных и полупрозрачных слоев льда. Визуально они белого молочного цвета.
Возникает такое явление при грозах и сильных ливнях, преимущественно в летнее время. Можно спрогнозировать град по большим кучевым облакам, которые обычно имеют пепельный или темно-серый цвет, а рваные края окрашены в белые оттенки.
Нижнее облако зачастую имеет вид воронки, похожей на ту, что формируется во время смерчей. Чаще всего осадки града докучают несколько минут, но земля после них может покрыться слоем шариков в несколько сантиметров.
Различные формы градин
В зависимости от внешних воздействий градины могут различаться по форме, структуре и цвету. Самая распространенная форма — конусообразная: у верхушки конус больше похож на снег, в серединке — полупрозрачный лед, у основания — прозрачная структура. Часто можно увидеть шарообразную форму: в центре таких образований обычно присутствует снежное ядро, окруженное слоями льда. Есть и редкие формы градин, которые выглядят необычно: в форме цветка с лепестками, похожие на сферы и кристаллы, параллелепипеды и пластины.
Такое разнообразие — не чудеса природы, а воздействие на ледяные образования вертикальных потоков воздуха, а также число их взлетов и падений в слоях кучевых облаков.
Как образуется град
Образование града — несложный процесс, основанный на законах физики.
Облака, в которых он формируется, обычно наслаиваются друг на друга: самое нижнее находится ближе к Земле, самое верхнее — в нескольких километрах над ее поверхностью. Когда на улице устанавливается сильная жара, водяной пар вместе с нагретым воздухом начинает подниматься вверх, постепенно охлаждаясь. Восходящий поток может быть настолько сильным, что частицы пара заносит на очень большую высоту, где они сначала сильно охлаждаются, а затем начинают превращаться в градины. Для формирования ледяных шариков нужны два фактора: скорость восходящего ветра должна быть не ниже 10 м/с, а температура — не ниже 20-25 °С. Иногда пар налипает на поднявшиеся с потоком воздуха частички пыли, песка, сажи, бактерии. Необычно смотрятся цветные вкрапления: в таких случаях ледяная россыпь обретает необычные оттенки.
Если разрезать градину, можно подсчитать число слоев. Их будет ровно столько, сколько раз «горошина» поднимется и опустится в середине облаков. Чем дольше она продержится в воздухе, тем крупнее станет.
По пути градина может собрать снежинки, а когда долетит до земли, обретет приличную массу. Бывает, что один такой шар может весить половину килограмма и иметь диаметр 10 сантиметров. Крупный град — настоящий враг, уничтожающий все на своем пути и приносящий огромный ущерб экономике всех стран.
Многие задаются вопросом «бывает ли град ночью?». Метеорологи утверждают, что в темное время суток вероятность выпадения таких осадков практически равна нулю. Град обычно идет в дневное время. Это связано с тем, что ночью поверхность земли охлаждается и нет возможности для создания сильных воздушных потоков, которые могли бы доставить пар в верхние слои атмосферы. Хотя есть свидетельства, утверждающие, что град может накрыть землю и ночью. Правда, он будет мелким, а для его возникновения нужна большая грозовая туча.
Бывает ли зимой град? Ответ на этот вопрос тоже отрицательный. В это время года может выпасть ледяной дождь, но это совсем другое природное явление, не имеющее ничего общего с рассматриваемым.
Зимний дождь в виде ледяных шаров однородный и прозрачный, а град может состоять из нескольких разных структур.
Чем опасен град
Град — чрезвычайно опасное явление, поражающие факторы которого впечатлят любого скептика. Он появляется очень быстро, и за считанные минуты он способен погубить растения, уничтожить посевы, поранить мелких животных и птиц. Крупные ледяные шары могут нанести существенные травмы людям, которые не успевают найти надежное укрытие. Последствиями стихии являются поврежденные машины и дома.
Потоки с частицами льда преграждают проезд автотранспорту, размывают дороги, могут стать причиной аварий. Нередки повреждения линий электропередач. Если град сопровождается смерчем и торнадо, не избежать масштабного бедствия, на предотвращение последствий которого уходят огромные средства.
Интересные факты
В истории есть немало интересных фактов о граде, которые способны полностью перевернуть представление об этом явлении:
- Необычный град выпал в Канзасе в 1970 году. Свидетели вспоминают, как на землю приземлился огромный шар диаметром 40 сантиметров и весом около 800 г. Со всех сторон «гость» был напичкан острыми шипами.
- Самый большой град наблюдали жители Китая весной 1981 года. Вес некоторых ледяных объектов составлял около семи килограммов. Пять человек погибли в результате бедствия, многие здания были разрушены.
- Град вперемешку с ливнем имеет зеленоватый оттенок. Это связано с отражением градинами зеленого цвета спектра солнечных лучей.
- В тропических странах ледяной поток выпадает крайне редко, и то только в высокогорных районах. А вот в Северной Индии люди часто страдают от стихии, причем ледяные шарики могут достигать 2,5 сантиметров. Чтобы спасти урожай, приходится защищать его специальными барьерами.
- В 1884 году в Швеции зафиксировано падение камней трех видов. А в 1892 году в Боснии жители наблюдали, как с неба вместе со льдинками падают мелкие рыбешки.
Свидетели вспоминают, как на землю приземлился огромный шар диаметром 40 сантиметров и весом около 800 г. Со всех сторон «гость» был напичкан острыми шипами.Чтобы обезопасить себя от последствий стихии, иногда бывает достаточно обратить внимание на предупреждающие знаки.
Наличие серых кучевых облаков, нижнее из которых напоминает воронку, может свидетельствовать о приближающемся бедствии. Не стоит игнорировать сигналы природы: лучше заранее уйти в безопасное место, чем получить серьезные травмы.
Суровая погода 101: Основы града
Основы града
Загрузка плеера
Кратко о погоде: град. Смотрите на YouTube-канале NOAA Weather Partners»
- Что такое град?
- Град — это форма осадков, состоящая из твердого льда, который образуется внутри грозовых восходящих потоков. Град может повредить самолеты, дома и автомобили и может быть смертельным для домашнего скота и людей.
- Что мы делаем: Узнайте больше об исследованиях града NSSL здесь.
- Как образуется град?
- Градины образуются, когда капли дождя переносятся вверх восходящими потоками грозы в чрезвычайно холодные области атмосферы и замерзают. Градины затем растут, сталкиваясь с жидкими каплями воды, которые замерзают на поверхности градины. Если вода мгновенно замерзнет при столкновении с градиной, образуется мутный лед, так как пузырьки воздуха будут захвачены вновь образовавшимся льдом. Однако, если вода замерзает медленно, пузырьки воздуха могут выйти, и новый лед будет прозрачным. Град выпадает, когда восходящий поток грозы больше не может выдерживать вес градины, что может произойти, если камень становится достаточно большим или восходящий поток ослабевает.
Градины могут иметь слои прозрачного и облачного льда, если во время грозы градины сталкиваются с различными условиями температуры и содержания жидкой воды. Условия, в которых находится град, могут меняться, когда он проходит горизонтально через восходящий поток или вблизи него. Слои, однако, не возникают просто из-за того, что градина проходит циклы подъема и опускания во время грозы. Ветер внутри грозы не просто дует вверх и вниз; горизонтальные ветры возникают либо из-за вращающегося восходящего потока, как в грозах суперячейки, либо из-за горизонтальных ветров окружающей среды.
Градины также не растут от подъема на вершину грозы. На очень больших высотах воздух достаточно холодный (ниже -40°F), поэтому вся жидкая вода превратится в лед, а градинам нужна жидкая вода, чтобы вырасти до заметных размеров. - Как град падает на землю?
- Град выпадает, когда он становится достаточно тяжелым, чтобы преодолеть силу грозового восходящего потока и притягивается к земле под действием силы тяжести. Градины меньшего размера могут быть унесены восходящим потоком воздуха горизонтальными ветрами, поэтому более крупный град обычно падает ближе к восходящему потоку, чем более мелкий град. Если ветер у поверхности достаточно сильный, град может падать под углом или даже почти вбок! Град, переносимый ветром, может разорвать обшивку домов, разбить окна и ударить по домам, разбить боковые стекла автомобилей и нанести серьезные травмы и/или смерть людям и животным.
- Как быстро выпадает град?
- Это очень сложный ответ. Скорость падения града в первую очередь зависит от размера градины, трения между градиной и окружающим воздухом, местных ветровых условий (как горизонтальных, так и вертикальных) и степени плавления градины. Ранние исследования предполагали, что градины падают как твердые ледяные шарики, и показывали очень высокую скорость падения даже для очень маленьких градин. Однако недавние исследования за пределами NSSL с использованием 3D-печатных слепков настоящих градин, подвешенных в вертикальной аэродинамической трубе, неоднократно показывали, что естественные градины падают медленнее, чем твердые ледяные сферы. Для небольших градин (<1 дюйма в диаметре) ожидаемая скорость падения составляет от 9и 25 миль в час. Для градин, которые обычно можно увидеть во время сильной грозы (диаметром от 1 до 1,75 дюйма), ожидаемая скорость падения составляет от 25 до 40 миль в час. В самых сильных суперячейках, которые производят один из самых крупных градов, которые можно было бы ожидать увидеть (диаметром от 2 до 4 дюймов), ожидаемая скорость падения составляет от 44 до 72 миль в час. Однако в этих оценках существует большая неопределенность из-за изменчивости формы градины, степени таяния, направления падения и условий окружающей среды. Однако очень большие градины (диаметром более 4 дюймов) могут падать со скоростью более 100 миль в час.
- В каких районах выпадает больше всего града?
- Хотя во Флориде больше всего гроз, в Небраске, Колорадо и Вайоминге обычно бывает больше всего града. Район, где встречаются эти три штата — «градовая аллея» — составляет в среднем от семи до девяти градовых дней в году. К другим частям мира, в которых обрушился разрушительный град, относятся Китай, Россия, Индия и северная Италия.
Если смотреть с воздуха, становится очевидным, что град падает по дорожкам, известным как полосы града. Они возникают, когда штормы перемещаются во время выпадения града. Их размер может варьироваться от нескольких акров до площади 10 миль в ширину и 100 миль в длину. Некоторые штормы вместо большого града вызывают обильное количество мелкого града. Подобные штормы вызывали град, который, попадая в забитые дренажные каналы, образовывал градины глубиной в несколько футов. Град, который полностью покрывает проезжую часть, особенно опасен, потому что, если он достаточно глубокий, шины автомобиля могут вообще не касаться проезжей части, а вместо этого автомобиль едет по граду, который зимой ведет себя точно так же, как обледенелая дорога.
- Насколько большим может быть град?
- Самая большая градина, обнаруженная в Соединенных Штатах, выпала в Вивиане, Южная Дакота, 23 июня 2010 года, ее диаметр составлял 8 дюймов, а окружность — 18,62 дюйма. Он весил 1 фунт 15 унций.
- Оценка размера града
- Размер града часто оценивают, сравнивая его с известным объектом. Большинство градин состоит из смеси камней разного размера, и только самые крупные градины представляют серьезную опасность для людей, оказавшихся на открытом воздухе. При сообщении о граде хороши оценки, сравнивающие град с известным объектом определенного размера, но лучше всего проводить измерения с помощью линейки, штангенциркуля или рулетки.
- Горох = диаметр 1/4 дюйма
- Нафталин = диаметр 1/2 дюйма
- Пенни = диаметр 3/4 дюйма
- никель = 7/8 дюйма
- Четверть = 1 дюйм — размер четверти града или больше считается серьезным
- Шарик для пинг-понга = 1 1/2 дюйма
- Мяч для гольфа = 1 3/4 дюйма
- Теннисный мяч = 2 1/2 дюйма
- Бейсбольный мяч = 2 3/4 дюйма
- Чайная чашка = 3 дюйма
- Мяч для софтбола = 4 дюйма
- Грейпфрут = 4 1/2 дюйма
Если вода мгновенно замерзнет при столкновении с градиной, образуется мутный лед, так как пузырьки воздуха будут захвачены вновь образовавшимся льдом. Однако, если вода замерзает медленно, пузырьки воздуха могут выйти, и новый лед будет прозрачным. Град выпадает, когда восходящий поток грозы больше не может выдерживать вес градины, что может произойти, если камень становится достаточно большим или восходящий поток ослабевает.
Градины также не растут от подъема на вершину грозы. На очень больших высотах воздух достаточно холодный (ниже -40°F), поэтому вся жидкая вода превратится в лед, а градинам нужна жидкая вода, чтобы вырасти до заметных размеров.
Ранние исследования предполагали, что градины падают как твердые ледяные шарики, и показывали очень высокую скорость падения даже для очень маленьких градин. Однако недавние исследования за пределами NSSL с использованием 3D-печатных слепков настоящих градин, подвешенных в вертикальной аэродинамической трубе, неоднократно показывали, что естественные градины падают медленнее, чем твердые ледяные сферы. Для небольших градин (<1 дюйма в диаметре) ожидаемая скорость падения составляет от 9и 25 миль в час. Для градин, которые обычно можно увидеть во время сильной грозы (диаметром от 1 до 1,75 дюйма), ожидаемая скорость падения составляет от 25 до 40 миль в час. В самых сильных суперячейках, которые производят один из самых крупных градов, которые можно было бы ожидать увидеть (диаметром от 2 до 4 дюймов), ожидаемая скорость падения составляет от 44 до 72 миль в час. Однако в этих оценках существует большая неопределенность из-за изменчивости формы градины, степени таяния, направления падения и условий окружающей среды.
Однако очень большие градины (диаметром более 4 дюймов) могут падать со скоростью более 100 миль в час.
Что мы делаем: проект NSSL mPING собирает сообщения от населения о граде и других погодных явлениях в их окрестностях через бесплатное мобильное приложение.
Эти данные используются для уточнения алгоритмов радара, которые обнаруживают град, и для улучшения климатологической информации о граде в США. Аналогичным образом, Эксперимент по проверке сильного града (SHAVE) собирал данные о граде, делая телефонные звонки населению на пути выбранных штормов. NSSL использует высокоскоростную фотосъемку, чтобы попытаться запечатлеть крупные градины в естественном свободном падении, чтобы подтвердить оценки скорости падения градин и характеристики кувыркания этих градин.
| ||||||||||||||||||||||||||||||
Делайте это, пока позволяет время и безопасность. Заведите домашних животных.
Это естественный способ подачи и распределения необходимых осадков, рассеивания чрезмерного атмосферного тепла и очистки воздуха от вредных загрязнителей. Больше их нет ни в одном штате нашей страны. Причина проста: все ингредиенты, необходимые для создания гроз, доступны во Флориде на протяжении большей части нашего длинного теплого сезона.
При опускании эти замерзшие капли сталкиваются с незамерзшими каплями воды и сливаются с ними. Попав в ловушку турбулентного восходящего/нисходящего воздушного потока, эти зародыши града могут быть унесены обратно во время шторма, чтобы снова замерзнуть и стать больше. Этот цикл может повторяться несколько раз, пока не сформируются градины, которые в конечном итоге станут слишком тяжелыми, чтобы восходящий поток мог выдержать их вес. Затем они совершают свой последний спуск на поверхность земли.