Град – одно из самых неприятных явлений природы. Конечно, по разрушительной силе его нельзя сравнить с цунами или землетрясением, но и град способен нанести огромный ущерб.
Ежегодно выпавший град вызывает гибель урожая, наносит вред постройкам, автомобилям, имуществу и даже губит животных.
Люди всегда стремились объяснить природу града, предсказать его падение, снизить наносимый ущерб. Несмотря на то, что современная метеорология объяснила, как появляется град и научилась с большой точностью предсказывать его выпадение в том или ином регионе, град по-прежнему досаждает человеку.
Град: что это такое?
Град – это разновидность ливневых осадков, которые возникают в дождевых облаках. Льдинки могут образовываться в виде круглых шариков или же иметь неровные края. Чаще всего это горошины белого цвета, плотные и непрозрачные. Сами же градовые облака характеризуются темно-серым или пепельным оттенком с рваными белыми концами. От размера тучи зависит процентная вероятность выпадения твердых осадков. При толщине в 12 км она равняется примерно 50%, а вот при достижении 18 км – град будет обязательно.
Размер льдинок непредсказуем – одни могут быть похожи на мелкий снежок, другие же достигают нескольких сантиметров в ширину. Самый крупный град был замечен в Канзасе, когда с неба сыпались «горошины» до 14 см в диаметре и весом до 1 кг!
Могут сопровождать град осадки в виде дождя, в редких случаях – снега. Также при этом происходят громкие раскаты грома и проблески молнии. В предрасположенных регионах сильный град может возникнуть вместе с торнадо или смерчем.
Когда и как возникает град
Чаще всего град образуется в жаркую погоду в дневное время, но в теории он может появляться до -25 градусов. Его можно заметить во время дождя или же непосредственно перед выпадением других осадков. После ливня или снегопада град возникает крайне редко, и такие случаи скорее являются исключением, чем правилом. Продолжительность таких осадков невелика – обычно все заканчивается за 5-15 минут, после чего можно наблюдать хорошую погоду и даже яркое солнце. Тем не менее, слой выпавших за этот короткий промежуток времени льдинок может достигать нескольких сантиметров в толщину.
Кучевые облака, в которых и происходит образование града, состоят из нескольких отдельных туч, расположенных на разной высоте. Так верхние находятся более чем в пяти километрах над землей, другие же «висят» довольно низко, и их можно заметить невооруженным взглядом. Иногда такие тучи напоминают воронки.
Опасность града состоит в том, что внутрь льдинки попадает не только вода, но также мелкие частички песка, мусора, соли, различные бактерии и микроорганизмы, которые обладают достаточно легким весом, чтобы подняться в облако. Они скрепляются с помощью замерзшего пара и превращаются в крупные шарики, способные достигать рекордных размеров. Такие градины иногда по несколько раз поднимаются в атмосферу и снова падают в облако, собирая все больше «компонентов».
Чтобы понять, как образуется град, достаточно посмотреть на одну из упавших градин в разрезе. По структуре она напоминает луковицу, в которой прозрачный лед чередуется с полупрозрачными слоями. Во вторых и находится различный «мусор». Из любопытства можно посчитать количество таких колечек – именно столько раз поднималась и опускалась льдинка, мигрируя между верхними слоями атмосферы и дождевым облаком.
Причины появления града
В жаркую погоду горячий воздух поднимается вверх, увлекая за собой и частички влаги, которые испаряются из водоемов. В процессе подъема они постепенно охлаждаются, а при достижении определенной высоты, превращаются в конденсат. Из него и получаются облака, которые вскоре проливаются дождем или даже настоящим ливнем. Так если существует такой простой и понятный круговорот воды в природе, то почему бывает град?
Град бывает потому, что в особо жаркие дни потоки горячего воздуха поднимаются на рекордную высоту, где температура падает гораздо ниже нуля. Переохлажденные капельки, перешедшие порог в 5 км, превращаются в ледышки, которые затем и выпадают в виде осадков. При этом даже для образования небольшой горошины необходимо более миллиона микроскопических частиц влаги, а скорость воздушных потоков должна превышать 10 м/с. Именно они и удерживают градину внутри облака на протяжении длительного времени.
Как только воздушные массы не способны выдерживать вес образовавшейся льдинки, градины срываются с высоты вниз. При этом далеко не все из них достигнут земли. Небольшие ледышки успеют растаять по дороге, и выпадут в виде дождя. Поскольку требуется совпадение довольно многих факторов, природное явление град встречается довольно редко и только в определенных регионах.
Град – одно из самых неприятных явлений природы. Конечно, по разрушительной силе его нельзя сравнить с цунами или землетрясением, но и град способен нанести огромный ущерб.
Ежегодно выпавший град вызывает гибель урожая, наносит вред постройкам, автомобилям, имуществу и даже губит животных.
Люди всегда стремились объяснить природу града, предсказать его падение, снизить наносимый ущерб. Несмотря на то, что современная метеорология объяснила, как появляется град и научилась с большой точностью предсказывать его выпадение в том или ином регионе, град по-прежнему досаждает человеку.
Как образуется град?
Градина – это небольшой кусочек льда, образующийся в облаках при определенных условиях. Очень часто в середине градины находится небольшое включение – песчинка, частичка пепла, на которое намерзает вода.
Размер большинства градин варьируется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров (величина голубиного яйца). Но описаны градины, достигавшие размера 13 см и веса до килограмма. Форма града также разнообразна: это и пирамиды, и шары, и кристаллы, и более сложные конфигурации.
Первые градины в облаке формируются случайно, когда капли воды смерзаются друг с другом. В дальнейшем эти образования хаотично двигаются, сталкиваются, слипаются. Образуется все больше и больше градин. Если в этот момент в облаке действуют сильные восходящие потоки воздуха, то град удерживается внутри и какое-то время не выпадает на землю.
Явление града тесно связано с явлениями грозы и . Наблюдения показывают, что град всегда сопровождается грозой и ливнем, причем дождь идет или одновременно с градом, или после него.
Смерчи и указывают на то, что в тучах образовались сильнейшие вихревые потоки, устремленные вверх. Именно они заставляют кусочки льда задерживаться в облаке и выпадать на землю в тот момент, когда они достигли существенных размеров и сила тяжести перевешивает силу ветра.
Зная природу града, можно объяснить характерный вид градовой тучи. Туча, предвещающая выпадение града, выглядит устрашающе. Собственно говоря, это не одно, а несколько дождевых облаков, нагроможденных друг на друга. Нижний край такой тучи нависает на небольшой высоте (кажется, что прямо над землей), а верхний достигает нескольких тысяч километров.
Туча огромная, очень темная, с серым отливом. Ее края и верхушки имеют белый оттенок и смотрятся будто изодранными. Глядя на , понимаешь, что внутри него происходят бурные процессы, которые и предвещают выпадение града.
Некоторые особенности града
При всей вредоносности града следует отметить, что это довольно редкое природное явление. За одно лето в одной местности можно наблюдать град один-два раза, в приморских странах – несколько раз. Связано это с тем, что град образуется при определенных условиях, и только при них. Этим могут объясняться некоторые особенности града.
Град выпадает узкими полосами шириной несколько километров. Нередко в одних районах города град наблюдается, в то время как в других проходит просто сильный ливень.
Град – явление, характерное, главным образом, для средних широт. В тропиках и за полярным кругом град идет очень редко.
Выпадение града длится недолго, в большинстве случаев не дольше десяти минут, и это единственное обстоятельство, которое примиряет людей с градом.
Можно ли справиться с градом, снизить ущерб?
Интересно то, что еще в Средние века люди умели бороться с градом, а сегодня эти методы не используются. Было замечено, что град снижает свою силу от громких звуков. Заметив приближение градовых облаков, начинали звонить в колокола, стрелять из пушек, тем самым спасая посевы от градобоя.
Современные способы борьбы с градом связаны, прежде всего, с метеорологическими прогнозами. Успеть вовремя собрать урожай, укрыть посевы, спрятать автомобили, увести с открытой местности сельскохозяйственных животных – только так можно снизить вред от выпадения града.
Ну а если вы услышали прогноз по граду и увидели угрожающую тучу характерного облика, постарайтесь побыстрее забрать ребенка с улицы и завести машину под навес!
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.
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.
Град – явление нечастое, но, каждый из нас сталкивался с ним. Судя по статистике, приблизительно одна из 800 гроз сопровождается выпадением града, размер которого с грецкий орех, а каждая пятитысячная гроза приносит град размером с теннисный мяч. Град чаще всего выпадает в теплую погоду, сопровождаемый молниями, громом и ливнем.
История образования града отражена в его структуре. Крупная градина, разрезанная пополам, подобна луковице: она состоит из нескольких слоев льда. Иногда градины напоминают слоеный пирог, где чередуются лед и снег. И этому есть свое объяснение – по таким слоям можно вычислить, сколько раз кусочек льда совершал странствие из дождевых облаков в переохлажденные слои атмосферы.
Как же образуется град?
Начинается град на всоте выше 5 километров, где летом температура не поднимается более 15°С.
Причиной появления града являются капельки дождя, которые, проходя через слои холодного воздуха поднимаются, а затем опускаются, все сильнее замерзая и превращаясь в твердые ледяные шарики. Иногда они довольно долго вращаются вверх-вниз, покрываясь все более толстым слоем льда и снега и увеличивая объем градины. Во время такого процесса прыжков «вверх-вниз» градина обрастает новыми слоями льда, пока на них не нарастет достаточное количество слоев, приумноживших ее массу до довольно большого значения, чтобы справиться с силой восходящих воздушных потоков. Вот почему иногда на землю падают двухкилограммовые градины.
Тучу, которая несет град, можно распознать еще при ее приближении. Она, как правило, «сидит верхом» на черной и широкой грозовой туче. Обычно градовое облако имеет облик высокой скалы с несколькими острыми вершинами. Если на нее посмотреть через портативный телескоп или очень мощный бинокль, то можно наблюдать, как в нем пульсируют сильные вертикальные потоки. Уже давно ученые ищут способ предупреждения градобития: они посылали в градовые облака ракеты со специальной начинкой, стреляли в облака из орудий и обстреливали их из самолетов. Но, несмотря на это, каждый раз град сыпался на землю, превращая сельскохозяйственные насаждения в кучи бурелома, а иногда даже калечил зверей и людей.
Один из крупнейших градов 20- го столетия зафиксирован 11 мая 1929 года В Индии. Многие градины весили около килограмма и достигали в диаметре 13 сантиметров. Такой град - настоящее бедствие для людей, животных и растений – ведь падая с большой высоты, крупная градина развивает грандиозную скорость. Град шел не более 15 минут. Градобитие так же быстро закончилось, как и началось. Вся пострадавшая местность была подобна полю военного сражения.
Крупнейшая официально зарегистрированная градина была обнаружена в городе Аврора, после прошедшего града 22 июня 2003 года в области юго-центральной Небраски. Ее диаметр равен 17,8 см.
А 30 мая 1879 года во время смерча в американском штате Канзас наблюдались градины до 38 см в диаметре. После их падения в земле образовались ямки, размером 17*20 сантиметров.
Подобный град – большая редкость, но он все-таки иногда случается.
Грозы в Москве и Подмосковье иногда сопровождаются градом, большей частью мелким, не крупнее горошины. Москвичи были также свидетелями выпадения града размером с вишню, грецкий орех и даже крупнее.
Совсем недавно, 16 мая 1959 г., гроза в Москве сопровождалась проливным дождем и очень крупным градом. Вода залила асфальт Трубной и Тишинской площадей, море воды было у Зоопарка, у стадиона «Динамо» и в других местах. Временно приостановилось движение транспорта. С большим шумом сыпались градины размером с грецкий орех, поднимая метровые столбики воды на лужах. В Дзержинском и Куйбышевском районах размер отдельных градин достигал 4-5 см. В тех местах, где град падал перед дождем, можно было видеть «взрывы» градин при ударе об асфальт. Некоторые градины походили на скатанные шарики снега, которые, падая на землю, сплющивались.
Град образуется в мощных грозовых облаках с низко расположенным основанием пепельного нвета. Сильные восходящие потоки выносят капли дождя в зону низких температур облака, где они переохлаждаются и, поднимаясь еще выше, быстро замерзают. О дальнейшем укрупнении градин можно судить по их структуре. У крупной градины, разрезанной пополам, строение слоистое, наПодобие луковицы. Это говорит о постепенном наращивании слоев льда во время сравнительно долгого путешествия градины в облаке. Градина то подхватывается восходящим потоком, то опускается вниз, затем снова поднимается и снова опускается. На нее все время намораживается лед, пока она не отяжелеет настолько, что камнем летит вниз. Восходя- щие потоки ураганной силы способны поддерживать градины весом в сотни граммов. 29 июня 1904 г. в Москве выпал град величиной с кулак взрослого мужчины, весом более 400 г. Град убивал мелкий скот и тяжело ранил крупный. Сила падения градин была настолько велика, что пробитые в теплицах стекла имели гладкие отверстия, без радиальных трещин. В мягкую землю градины зарывались наполовину. Такой крупный град- явление исключительное.
Град приносит большой вред сельскому хозяйству, выбивая посевы и повреждая сады. Град иногда выпадает и. без грозы, но, как правило, где больше гроз, там чаще град.
Наука ищет способы борьбы с градобитиями, и в наши дни этот вопрос принципиально решен. Ученые проводят успешные опыты по рассеибанию мощных кучевых облаков, забрасывая их с самолета твердой углекислотой (сухой лед). Мы знаем, что мощные кучевые облака в следующей стадии развития переходят в грозовые. Рассеяв их, мьг сможем предотвратить возникновение грозы и, следовательно, града.
