Чому влітку випадає град: що відбувається всередині грозової хмари
Такі умови потрібні для утворення крижаних опадів
Чому влітку випадає град: що відбувається всередині грозової хмари
Град – одне з тих погодних явищ, які здатні одночасно дивувати своєю незвичайністю та завдавати серйозної шкоди. Парадоксально, але крижані опади можуть утворюватися навіть у найтепліший період року. З цим атмосферним феноменом хоча б раз стикався практично кожен житель України.
Градини можуть мати різну форму, колір і розмір. Деякі з них майже ідеально сферичні, інші нагадують абстрактні шматки льоду або химерні замерзлі грудки. Їхній діаметр може становити від одного міліметра до кількох сантиметрів, а у вкрай рідкісних випадках – навіть десятків сантиметрів. Залежно від умов формування град буває прозорим або матовим і навіть може набувати кольору за достатньої концентрації домішок в атмосфері.
Саме утворення граду потребує особливого збігу атмосферних умов. Для цього біля земної поверхні має бути достатньо тепле повітря, тоді як у верхніх шарах атмосфери воно повинно бути дуже холодним. Важливу роль також відіграє високий вміст вологи у повітряній масі.
Найчастіше такі умови виникають улітку в денні години. Сонце прогріває земну поверхню, через що починаються інтенсивні висхідні рухи повітря – конвекція. Вологе тепле повітря піднімається вгору, сприяючи формуванню потужної купчасто-дощової хмари.
Усередині такої хмари висхідні потоки можуть досягати швидкості близько 90 км/год, або 25 м/с, а іноді — 100–150 км/год. Висота потужної купчасто-дощової хмари може сягати 10–12 км, а найбільш розвиненої — 14–16 км. Температура на її верхівці може опускатися нижче -50...-60 °C. Саме такі хмари зазвичай стають “домівкою” одразу для кількох небезпечних конвективних явищ: грози, шквалу, значного дощу та граду.
Як усередині хмари народжується градина?
Механізм утворення граду нагадує своєрідний природний “конвеєр”. Тепле вологе повітря підіймається вгору, де водяна пара конденсується у краплі. Коли вони потрапляють у холодну частину хмари, де температура нижча за 0 °C, утворюються мікроскопічні крижані ядра — майбутні градини.
Потужний висхідний потік підхоплює ці крижані частинки й переносить їх у ще холодніші шари атмосфери. Там на поверхні крижаного ядра намерзають краплі переохолодженої води. Після цього градина може знову опуститися в тепліші та вологіші шари хмари, а потім черговий сильний висхідний потік знову піднімає її вгору.
Цей цикл підйомів і падінь може повторюватися сотні й тисячі разів. У результаті градина поступово нарощує нові шари льоду. Такий процес називають акрецією. Саме він пояснює, чому розміри граду можуть бути настільки різними: що довше крижане ядро залишається всередині потужної хмари та бере участь у цих циклах, то більше льоду на ньому накопичується.
Зрештою градина стає настільки важкою, що навіть найсильніший висхідний потік уже не здатен утримувати її в хмарі. Тоді вона падає на землю.
При цьому “вполювати” град вдається далеко не завжди. Він випадає протягом лише кількох хвилин і на обмежених територіях — плямами або смугами, розмір яких може становити від десятків-сотень метрів до десятків кілометрів.
Коли град стає небезпечним?
Попри незвичайний вигляд, град є надзвичайно небезпечним атмосферним явищем. Великі градини здатні завдавати значної шкоди сільському господарству, автомобілям, будівлям та інфраструктурі, а також становити загрозу для людей.
За міжнародною шкалою ризиків погодних явищ град поділяють на три категорії небезпечності. Градини діаметром 6–19 мм відповідають І рівню небезпечності, якому відповідає жовтий колір загрози. Град діаметром 20–39 мм належить до ІІ рівня небезпечності — помаранчевого. Якщо ж діаметр градини становить 40 мм і більше, це вже ІІІ, червоний рівень небезпечності.
Найбільша вага градини, офіційно зареєстрована, становила 1,02 кг. Такий випадок зафіксували 14 квітня 1986 року в окрузі Гапалганж у Бангладеш. Точний діаметр цієї градини визначити не вдалося, оскільки вона розкололася під час падіння.
Отже, град утворюється не всупереч теплій погоді, а саме завдяки особливому поєднанню тепла й вологи біля землі з дуже холодним повітрям високо в атмосфері. Потужні висхідні потоки всередині купчасто-дощових хмар багаторазово переносять крижані ядра вгору і вниз, змушуючи їх нарощувати шари льоду. А коли градина стає надто важкою, вона залишає хмару й падає на землю. Саме цей складний процес перетворює звичайні краплі води на крижані опади, які можуть бути як дрібними й майже непомітними, так і достатньо великими, щоб становити серйозну небезпеку для людей, транспорту, будівель та сільського господарства.
Також радимо прочитати матеріал про сонячні затемнення, які можуть супроводжуватися не лише вражаючим потемнінням неба, а й рідкісними тіньовими смугами. Це хвилясті світлі й темні лінії, які іноді можна побачити на поверхнях незадовго до та після повної фази затемнення. Явище виникає через проходження сонячного світла крізь атмосферу, коли тонкий серп Сонця створює особливі умови для формування тіней.
Не пропустіть цікавинки!
Підписуйтесь на наші канали та читайте новини у зручному форматі!
