в какую погоду идет град
В какую погоду идет град
Град — это удивительное природное явление. Появляясь неожиданно, крупный град становится тяжёлым испытанием для человека и природы. К счастью, ледяные осадки выпадают крайне редко, имеют кратковременный характер.
Что такое град
Град — это кусочки льда, которые формируются в кучевых облаках. Это природное явление является разновидностью дождевых осадков. Градины могут быть шарообразными, коническими или не иметь правильной формы. Размер градин колеблется от 1 до 130 мм в диаметре. Кусочки льда слипаются в плотный ком или выпадают по отдельности.
Осадки такого типа часто сопровождаются сильным ветром, громом, молнией. Иногда град может быть предвестником смерча или торнадо. Такое явление природы можно наблюдать перед или во время дождя. Хотя явление имеет кратковременный характер от 5 до 15 минут, слой осадков может достигать 4–10 см.
Крупные градины
Самый большой вес градин 3,4 кг был зарегистрирован в одном из районов Китая в 1902 году.
Как образуется град
Формируются осадки в кучево-дождевых облаках во время грозы, и как правило, выпадают только в летнее время года. Случаи появления осенью, весной очень редкие. Градины многослойные, чем больше слоёв, тем чаще частица опускалась-понималась вместе с восходящими потоками. Формирование частиц льда происходит за много километров от того места, где выпадет.
Образование града возможно только при большой разнице температур. Идеальными условиями является повышенная температура у поверхности земли. Чаще всего такое природное явление наблюдается в тропиках или умеренных широтах. Зимой образование льдинок в верхних слоях атмосферы считается невозможным. Поэтому можно не опасаться появления осадков в холодное время года.
Облако, в котором формируются льдинки, состоит из нескольких слоёв. Нижний слой обычно расположен очень близко к земле, имеет форму воронки. Верхний слой многоярусный, вытягивается на высоту от 1 до 5 км.
Причина формирования — это жаркая летняя погода, при которой воздух нагревается и вместе с испарениями поднимается вверх. При этом мельчайшие частицы остывают и образуют облако. Такие облака содержат капли воды и могут пролиться дождём.
Летом при аномальной жаре восходящий поток настолько силён, что понимает частички воды на высоту 2-5 км. На такой высоте господствуют минусовые температуры. Водяные капли замерзают и формируются в градины. На формирование льдинки диаметром около 0,5 см может уйти до миллиона водяных частиц.
Основой для градины служат мельчайшие частицы растений, пыли, песка или соли. Водяные капли намерзают вокруг плотных частей, образуют твёрдую льдинку. После замерзания шарик может ещё несколько раз подняться к верхним слоям атмосферы и снова опуститься к облаку. Таким образом, формируется многослойный кусочек льда, который впоследствии может выпасть на землю.
Интересный факт. Мутные или белые градины могут содержать в себе небольшие частицы растений, насекомых. Особо крупные льдинки могут преподнести сюрприз в виде мелкой рыбы или лягушек.
Чем дольше льдинка летает внутри облака, тем больше становиться. В процессе формирования градины накапливают множество слоёв. Если разрезать частичку, то можно определить, сколько циклов прошло до момента падения на землю. Облако способно удерживать град только до накопления частицами определённого веса. Как только вес становиться критичным или сила восходящего потока ослабевает, град выпадает из облака и на скорости устремляется к земле.
Схема образования явления
Бывает, что градинки не успевают набрать вес, а воздушные потоки ослабевают. Тогда льдинки тают ещё до того, как достигнут земли. Выглядит это как обычный холодный дождь.
Чем опасен град
Куски льда способны погубить не только урожай и прочую растительность, но и нанести большой экономический ущерб собственности и здоровью людей. Град может идти как днём, так и ночью. Обычно из-за неожиданного появления облаков с градом люди не успевают подготовиться к непогоде.
Специалисты рекомендуют найти укрытие, переждать непогоду. Следует обращать внимание на предупреждающие знаки природы. О приближающейся опасности могут свидетельствовать низкие кучевые облака. Нижняя часть градовых туч может напоминать воронку.
Для исследования природного явления учёные каждый год берут пробы льдинок и проводят исследования. Для разгона и подавления градовых облаков применяются авиационные и ракетно-артиллерийские установки.
Почему в жаркую погоду выпадает град? (2 фото)
Чаще всего осадки ассоциируются у нас с холодной погодой, однако порой в жару людей может застать град. Разберемся, по какой причине летом возникает это явление.
Почему в жару бывает град
Как отмечают метеорологи, чаще всего град возникает при аномальной погоде. Например, в июне текущего года небывалая жара накрыла сразу несколько регионов России, а в некоторых из них были побиты многолетние температурные рекорды. Такими же рекордными оказались и мощные ливни, посетившие центральную и южную части страны: так, на Кубани под водой оказались целые районы, а в некоторых муниципалитетах наблюдался град.
Чтобы ответить на поставленный вопрос, разберемся, как образуется град. Каждое летнее облако, несущее в себе эти крупные частицы льда, состоит из нижней и верхней туч, отличающихся высотой расположения. Когда возникает жара, воздух нагревается очень сильно и вместе с содержащимся в нем водяным паром постепенно поднимается и охлаждается.
На огромной высоте пар конденсируется и образует облако с каплями воды, которые могут пролиться в виде дождя. Но если температура весьма высока, то поток воздуха может быть настолько силен, что запросто поднимет пар на высоту до 3-5 километров, где из-за холода водяные капли формируются в градины. Причем, как указывают метеорологи, на формирование одной такой градины может уходить до 1 млн капель.
Также в процессе образования града важную роль играют поднимающиеся вместе с водяными каплями мельчайшие частицы соли, песка, а также бактерии, которые становятся частью ледяной капели.
Такие градины могут не сразу же обрушиться на землю, а какое-то время находиться в воздухе, увеличивая свою массу за счет капелек воды, а иногда и снежинок. В некоторых случаях диаметр градин способен достичь 10 см в диаметре и 500 гр в весе.
Каждая градина летает по облаку до тех пор, пока воздушные потоки способны ее удержать. Как только их силы оказываются на исходе, ледяной шарик падает вниз. При этом не все градины достигают земли: это удается лишь тем, кто начал свое падение с не самой большой высоты. В этом случае на крыши домов обрушиваются льдинки. Если же высота, с который несется град, внушительная, то нам достаются ливни.
В какую погоду идет град
Град — 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:
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.
Всё о граде: мифы и реальность
Александр Чернокульский,
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН
«Троицкий вариант — Наука» № 16(335), 10 августа 2021 года
Рис. 1. Сообщения о крупном граде в Европе 26 июля 2021 года (по данным eswd.eu)
Двадцать шестого июля 2021 года по Центральной Европе ударил крупный град. Сотни сообщений были зафиксированы и обработаны в Европейской лаборатории опасных штормов (European Severe Storm Laboratory). Наибольшее число сообщений о крупном граде — в метеорологии таковыми считаются градины более 2 см в диаметре — пришло из Италии и Германии (рис. 1).
В некоторых районах града выпало так много, что фотографии очевидцев напоминали зимний пейзаж; особенно тяжело пришлось автомобилистам. Местами град был очень крупным! В Италии, в районе городка Альтедо (область Эмилия-Романья), размер градин достиг 8 см, в Германии — 7 см (Таубенберг, Бавария). Весили такие градины до 100 г (рис. 2).
Рис. 2. Град, выпавший 26 июля 2021 года. Слева: град в Альтедо (фото с личной страницы Maria Cuohi в «Фейсбуке»), справа: град в Таубенберге (фото с личной страницы andrzej.baczyzmalski в «Фейсбуке»)
Напомню, что под размером града понимается наибольшее расстояние по любой из осей. Иногда, для образности, журналисты любят сравнить град с грецким орехом, абрикосом, яблоком, мячом для гольфа. Но всё же от шаровой формы град очень далек. По наблюдениям за большим числом градин на земле ученые выяснили, что их форма в основном представляет собой сплюснутый сфероид. Чем больше град, тем больше он сплюснут. Для градин около полусантиметра отношение минимального и максимального диаметров составляет около 0,95, а для градин размером 5 см — уже около 0,6 [1].
Но и это лишь упрощение. На самом деле формы градин больше напоминают сфероид с большим количеством «протуберанцев», направленных в разные стороны. Во время падения и соударения с землей эти «протуберанцы» подтаивают или откалываются от материнской градины. Поэтому точную форму градин в облаке наблюдениями на земле не восстановишь — помогло трехмерное лазерное сканирование градовых облаков, которое показало бесчисленное количество вариаций форм [2] (рис. 3).
Рис. 3. Примеры форм градин, полученные на основе трехмерного лазерного сканирования (рис. из [1])
Еще один интересный миф, гуляющий по Интернету, связан с внутренней структурой некоторых градин, которые представляют собой чередование белесых и прозрачных слоев льда (рис. 4). Чтобы разобраться с этим мифом, надо сначала понять, как растет град.
Рис. 4. Кольцевая структура градин: чередование белесого и чистого льда, образующихся во время «сухой» и «влажной» стадий роста града (фото @joshuasoderholm, «Твиттер»)
Эволюция эмбриона града
Для роста града необходимо несколько условий: наличие эмбриона (частицы размером менее 1 см, обычно это или замерзшая капля, или слипшийся мокрый снег — граупель), большая зона переохлажденных капель воды и мощный подъем воздуха.
Подхваченный подъемом эмбрион, превращаясь в град, может находиться в облаке до 10–15 минут [1], постепенно вырастая в размерах. При этом рост града бывает «сухой» или «влажный» — в зависимости от числа переохлажденных капель в облаке, размера града, температуры поверхности града и окружающего воздуха. «Сухой» рост наблюдается в условиях, когда капель вокруг немного, а поверхность града очень холодная — в итоге на ней сублимирует водяной пар из окружающего воздуха, формируется белесый слой льда. На этой стадии град растет достаточно медленно. В условиях большого числа переохлажденных капель и более теплой поверхности града наблюдается быстрый рост: поверхность града подтаивает, к ней активно присоединяются переохлажденные капли из облака. В это время формируется прозрачный слой льда. Это — стадия «влажного» роста.
Обе стадии могут чередоваться во время подъема или горизонтального переноса градин в облаке, что в итоге и приводит к кольцевой структуре градин. А вот предыдущие представления о том, что белесый лед соответствует подъему, а прозрачный — опусканию и что количество переходов от одного типа льда к другому может говорить о количестве подъемов и опусканий градин в облаке (подобно тому, как кольца деревьев говорят о возрасте дерева), оказались неверными. По современным представлениям, многочисленных подъемов град внутри облака всё же не испытывает.
Неверны представления и о том, как формируются «протуберанцы». Это отнюдь не результат столкновения и поглощения крупной градиной более мелких. Нет, это либо результат подтаивания и увеличения сосулек на поверхности града во время «влажного» роста, либо нарастание лепестков и выступов во время «сухого» роста.
Размер градин: «мы бьем рекорды»
Но вернемся к июльскому граду в Европе и зададим себе вопрос: а много ли это, 7–8 см? Лавинообразный рост данных о граде (спасибо смартфонам, мобильному Интернету и социальным сетям) позволил ученым из ESSL изучить тысячи образцов града и установить, что 70% всех событий приходятся на град размером менее 4 см, 97% — на град менее 7 см [3]. А вот на град размером 8 см и более приходится всего 1% событий. При этом в расчете процентов учитывались только события с градом 2 см и более, а всё, что меньше, и вовсе не принималось в расчет. Так что можно смело утверждать, что событие 26 июля было аномальным!
Кстати, именно в Италии — только на северо-востоке, на границе со Словенией, — отмечается максимальное число дней в Европе с крупным градом: каждый год четыре дня здесь выпадает град больше 2 см, а раз в два года — больше 5 см (рис. 5). В России самое градоопасное место — Северный Кавказ, где в XXI веке уже отмечено несколько случаев выпадения града размером более 10 см.
Рис. 5. Количество дней в году с градом больше 2 см (вверху слева) и больше 5 см (вверху справа), а также отдельные события с очень крупным (>5 см) и гигантским (>10 см) градом (внизу) (рис. из [3])
Наиболее крупный град выпадает из так называемых суперъячейковых облаков — укрупнившихся кучево-дождевых облаков с собственной закруткой воздуха — мезоциклоном (подробнее о таких облаках — в материале «Смерчи в России: реальная угроза?» [4]).
В России самый крупный град, по-видимому, выпал 9 июня 1984 года во время Ивановской вспышки смерчей, но не из той суперъячейки, которая породила самый мощный торнадо, прошедший через Иваново, а из более западной, прошедшей через Ярославскую область. Размер града составил 15 см, а его масса была оценена в 1 кг [5].
А вот 20-сантиметровый град вполне может весить 1 кг! Близкие по размеру градины в XXI веке отмечались в США, Аргентине и Ливии (рис. 6). В 2020 году ученые даже установили новую градацию: к крупному (large, больше 2 см), очень крупному (very large, больше 5 см) и гигантскому (giant, больше 10 см) теперь добавлен еще и колоссальный размер града (gargantuan, больше 15 см) [8]. Или, если угодно, гаргантюэлевский.
Рис. 6. Наиболее крупный град в XXI веке. А — град, выпавший 23 июля 2010 года в районе г. Вивиан, штат Северная Дакота, США (фото NWS Aberdeen), б — град, выпавший 8 февраля 2018 года в районе г. Вилья-Карлос-Пас, провинция Кордоба, Аргентина (фото Victoria Druetta / SWNS), в — Град, выпавший 27 октября 2020 года в районе г. Триполи, Ливия (фото Saad Aldeen Hmouda)
Град, определение и о том как он формируется
Град — 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.
Опасен ли град для природы и человека?
На самом деле такие меры предосторожности далеко не беспричинны, ведь крупный град действительно может нанести серьезный ущерб имуществу и самому человеку. Даже некрупные льдинки, падающие с большой высоты, приобретают существенный вес, и их попадание на какую-либо поверхность довольно ощутимо. Каждый год подобные осадки уничтожают до 1% всей растительности на планете, к тому же наносят серьезный ущерб экономике разных стран. Так общая сумма убытков от града составляет более 1 миллиарда долларов ежегодно.
Чтобы определить степень опасности ледышек и вовремя среагировать на природный катаклизм, следует более детально изучить град как природное явление, а также выполнять основные меры предосторожности.
Что такое град и как он образуется?
Очень часто в летнюю пору наблюдается необычный вид осадков в виде небольших, а иногда и крупных льдинок. Их форма может быть разной: от мелких крупинок до больших градин размером с куриное яйцо. Такой град может вызвать катастрофические последствия – насести материальный ущерб и вред здоровью, а также урон сельскому хозяйству. Но где и как образуется град? Этому есть научное объяснение.
Образованию града способствуют сильные восходящие потоки воздуха внутри большого кучевого облака. Этот вид атмосферных осадков состоит из кусочков льда разного размера. Структура градины может состоять из нескольких чередующихся слоев льда – прозрачных и полупрозрачных.
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.
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.
Вариации форм градин
Одна из наиболее обыкновенных форм — коническая или пирамидальная с острыми или слегка усеченными верхушками и закругленным основанием; верхняя часть таких градин обыкновенно бывает более мягкая, матовая, как бы снежная; средняя — полупрозрачная, состоящая из концентрических, чередующихся между собою прозрачных и непрозрачных слоев; нижняя, самая широкая — прозрачная (наблюдения Киевской метеорологической обсерватории, апрель 1892 г., «Изв. унив. св. Влад».). Не менее часто встречается шарообразная форма, состоящая из внутреннего снежного ядра (иногда, хотя и реже, центральная часть состоит из прозрачного льда), окруженного одной или несколькими прозрачными оболочками. Встречаются также градины сфероидальные, с углублениями у концов малой оси, с разнообразными выступами, иногда кристаллическими, как это наблюдали: Абих на Кавказе (ледяные шары с большими наросшими на них скаленоэдрами, «Записки кавк. отд. Р. Г. общ.», 1873), Бланфорд в Ост-Индии («Proceedings of the Asiatic Soc.», июнь 1880), Лангер около Пешта («Met. Zeitschr.» 1888, стр. 40) и другие. Иногда вид градин бывает весьма сложный, например напоминает цветок со многими лепестками. Подобная форма представлена на рисунке справа. Бывают, наконец, формы крайне простые — параллелепипедальные, пластинчатые и прочие.
От чего зависит размер градин
Скорость восходящих потоков внутри кучевых облаков может варьировать от 80 до 300 км/час. Поэтому сформированные только что льдинки могут непрестанно перемещаться также на большой скорости вместе с потоками воздуха. И чем больше будет скорость их перемещения, тем больше будет размер градин. Проходя многократно через слои атмосферы, где температура изменяется, поначалу маленькие градинки обрастают новыми слоями воды и пыли, формируя порой градины внушительных размеров – диаметром в 8-10 см и весом до 500 грамм.
Одна капля дождя формируется примерно из миллиона переохлажденных частиц воды. Градины, диаметр которых превышает 50 мм, обычно формируются в ячейковых кучевых облаках, где наблюдается сверхмощные восходящие потоки воздуха. Гроза с участием таких дождевых облаков может породить интенсивные шквалы ветра, сильные ливни и смерчи.
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 смерчей. Наблюдения показывают, что град всегда сопровождается грозой и ливнем, причем дождь идет или одновременно с градом, или после него.
Смерчи и торнадо 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 это облако, понимаешь, что внутри него происходят бурные процессы, которые и предвещают выпадение града.
История метеорологических наблюдений за градом
Размеры и формы наблюдавшихся градин
Химический анализ воды, собранной от этих градин, показал, что в них были органические вещества, а также глинистые частицы и зерна кварца. Подобные посторонние включения — не редкость в градинах. Всего чаще они находятся в центральной части градин и представляют собою или песчинку, или частицу пепла, или органическое тело, а иногда и метеорную пыль. Иногда пыль, заключающаяся внутри градин, бывает красная, что сообщает градинам красноватый оттенок.
Наиболее обыкновенные размеры града — от горошины до голубиного яйца, но бывают и больше, как это видно, например, из чертежей таблицы, представляюших градины в натуральную величину. 11 августа 1846 г. в Лифляндской губ. выпал град величиною в кулак (К. Веселовский. «О климате России», 1857). В 1863 г. выпавший на о-ве Зеландии град был так велик, что пробил крыши домов и даже потолки. Вес одной проникшей в дом градины оказался 15 фунтов. В 1850 г. на Кавказе выпали градины в 25 фунтов весом (Веселовский, «О климате России» стр. 363). В Земле Войска Донского однажды выпали глыбы льда в два аршина в окружности. О граде еще большей величины см. ст. проф. Шведова: «Что такое град» («Журн. русского физико-химич. общества» 1881). В каком большом количестве иногда выпадает град, видно из письма миссионера Берлина (Berlyn) из западной Монголии («Ciel et Terre», т. X). В 1889 г., по его словам, здесь выпал град, в течение четверти часа покрывший землю слоем в три фута толщиною; после града пошел ливень, который автор письма называет дилювиальным. Температура града бывает большею частью 0°, но иногда −2, −4, −9°. По Буссенго, температура града, выпавшего в 1875 г. в департаменте Луары, была −13° при +26° в воздухе («Compt. Rend.» T. LXXXIX).
Как бороться с градом?
За многолетнюю историю метеонаблюдений люди обнаружили, что градины не образуются при резких звуках. Поэтому наиболее современными средствами борьбы с градом, которые доказали свою эффективность, являются специальные зенитные орудия. При выпуске зарядов из таких орудий по черным, густым облакам достигается сильный звук от их разрыва. Разлетающиеся частицы порохового заряда способствуют формированию капель на сравнительно небольшой высоте. Так, содержащаяся в воздухе влага не формирует град, а проливается на землю дождем.
Еще один популярный способ предотвращения выпадения осадков в виде града – искусственное распыление мелкой пыли. Для этого обычно используются самолеты, которые пролетают непосредственно над грозовым облаком. При распылении микроскопических частиц пыли создается огромное количество градовых зародышей. Эти мельчайшие частички льда перехватывают капли переохлажденной воды. Суть метода состоит в том, что в грозовом облаке запасы переохлажденной воды невелики, а каждый зародыш града препятствует росту других. Поэтому выпадающие на землю градинки имеют небольшой размер и не наносят серьезного урона. Также существует большая вероятность, что вместо града пойдет обычный ливень.
Такой же принцип используется и в третьем способе предотвращения града. Искусственные градовые зародыши могут быть созданы, если внести в переохлажденную часть кучевого облака йодистое серебро, сухую углекислоту или свинец. Из одного грамма этих веществ может быть создано 1012 (триллион) кристалликов льда.
Все эти способы борьбы с градом зависят от метеорологических прогнозов. Важно вовремя укрыть молодые посевы, вовремя собрать урожай, спрятать ценные вещи и предметы, автомобили. Также не следует оставлять на открытой местности домашний скот.
Такие простые меры помогут минимизировать ущерб, причиненный вследствие выпадения града. Их лучше предпринимать незамедлительно, как только передали прогноз по граду или же на горизонте появились угрожающие тучи характерного облика.
Примечательные факты
Случается, что с градом выпадают предметы, поднятые сильным восходящим воздушным потоком, например, камни, куски дерева и проч. Так, 4 июня 1883 г. в Вестмонланде (Швеция) вместе с градом упали камни величиною с орех, состоящие из горных пород Скандинавского полуострова (Nordenskjold, изд. Vetenskaps Akademien 1884, № 6); в Боснии в июле 1892 г. выпало вместе с дождём и градом множество мелких рыбок из породы уклеек («Метеорологический вестник» 1892, стр. 488). Явление града сопровождается особым характерным шумом от ударения градин, напоминающим шум, происходящий от высыпания орехов.
География осадков или в каких широтах может выпасть град
Практически не страдают от осадков в виде града тропические страны, а также обитатели полярных широт. В этих регионах подобное природное явление можно встретить только в горах или на высоких плато. Также довольно редко наблюдается град над морем или другими водоемами, поскольку в таких местах практически не бывает восходящих воздушных потоков. Тем не менее, вероятность осадков становится все больше по мере приближения к берегу.
Обычно град выпадает в умеренных широтах, при этом здесь он «выбирает» низины, а не горы, как в случае с тропическими странами. Существуют даже определенные низменности в подобных регионах, которые используют для изучения этого природного явления, поскольку оно возникает там с завидной периодичностью.
Если все же осадки находят выход в скалистой местности в умеренных широтах, то они приобретают масштаб стихийного бедствия. Льдины образуются особенно крупными и летят с огромной высоты (более 150 км). Дело в том, что в особо жаркую погоду, рельеф прогревается неравномерно, что приводит к возникновению очень мощных восходящих потоков. Так капли влаги поднимаются вместе с воздушными массами на 8-10 км, где превращаются в градины рекордного размера.
Не понаслышке знают, что такое град, жители Северной Индии. Во время летних муссонов довольно часто здесь с неба сыплются льдинки до 3 см в диаметре, но случаются и более масштабные осадки, которые доставляют серьезные неудобства местным аборигенам.
В конце XIXвека в Индии прошел настолько сильный град, что от его ударов погибло боле 200 человек. Серьезный ущерб льдистые осадки наносят и экономике Америки. Практически по всей территории страны случаются сильные выпадения града, который уничтожает посевы, разбивает дорожное покрытие и даже рушит некоторые постройки.
Географическое распределение
Распределение града на земле зависит от широты, но главным образом от местных условий. В тропических странах град — явление весьма редкое, причем он там падает почти только на высоких плоскогорьях и горах. Так, в Кумане, на берегу Антильского моря, град — явление невиданное, а недалеко отсюда, в Каракасе, на высоте около ста метров, он хотя и бывает, но не более одного раза в четыре года. Некоторые низменности тропических стран, впрочем, представляют исключения. Сюда относится, например, Сенегал, в котором град идёт ежегодно, притом в таком количестве, что покрывает почву слоем в несколько сантиметров (Raffenel, «Nouveau voyage au pays des nègres», 1856).
В полярных странах град — явление тоже весьма редкое. Гораздо чаще он бывает в умеренных широтах. Здесь его распределение обусловливается расстоянием от моря, видом поверхности суши и прочими факторами. Над морем град бывает реже, чем над сушею, потому что для образования его необходимы восходящие потоки воздуха, которые над сушею бывают чаще и сильнее, чем над морем. На суше вблизи берега он бывает чаще, чем вдали от него; так, в среднем выводе, во Франции ежегодно бывает до 10 и даже более раз, в Германии 5, в Европейской России 2, в Западной Сибири 1. В низменностях умеренных стран град встречается чаще, чем на горах, притом над низменностями неровными чаще, чем над ровными; так, около Варшавы, где местность ровная, он реже, чем в местах, более близких к Карпатам; в долинах он бывает чаще, чем на горных склонах. О влиянии леса на выпадение града см. Градобитие. О влиянии местных условий на распределение града см.: Абих, «Записки кавказского отдела Русского Географического общества» (1873); Lespiault, «Etude sur les orages dans le depart. de la Gironde» (1881); Riniker, «Die Hagelschläge etc. im Canton Aargau» (Берлин, 1881). Град выпадает узкими и длинными полосами. Град, выпавший во Франции 13 июля 1788 г., прошёл двумя полосами с юго-запада на северо-восток: одна из полос имела ширину 16 вёрст, длину 730, другая — ширину 8, длину 820 в.; между ними была полоса шириною около 20 километров, где града не было совсем. Этот град при этом сопровождался грозою и распространялся со скоростью 70 километров в час.
Как спастись от крупного града: меры предосторожности
Важно помнить, встретив в дороге град, что это опасное и непредсказуемое природное явление, которое может представлять серьезную угрозу жизни и здоровью. Даже небольшие горошины, попадая на кожу, могут оставить синяки и ссадины, а при ударе крупной льдины в голову, человек вполне может потерять сознание или получить серьезное повреждение.
В начале льдинки могут быть немного мельче, и за это время следует найти подходящее укрытие. Так, если вы находитесь в транспортном средстве, не стоит выходить на улицу. Постарайтесь найти крытую стоянку, гараж или остановиться под мостом. Если такой возможности нет, припаркуйте автомобиль у обочины и отодвиньтесь подальше от стекол. При достаточных габаритах вашего транспортного средства – лягте на пол. В целях безопасности, прикройте голову и открытые участки кожи курткой или покрывалом, в крайнем случае, хотя бы закройте руками глаза.
Если во время осадков вы оказались на открытой местности, срочно найдите надежное укрытие. При этом категорически не рекомендуется использовать с этой целью деревья. Мало того, что в них может ударить молния, которая является неизменной спутницей града, так еще и ледяные шарики могут сломать ветки. Травмы, полученные от щепок и сучьев, ничем не лучше, чем ушибы от градин. В отсутствие какого-либо навеса, просто прикройте голову подручным материалом – доской, пластмассовой крышкой, куском металла. На крайний случай подойдет плотная джинсовая или кожаная куртка. Можно сложить ее в несколько слоев.
Намного проще скрыться от града в помещении, но при крупном диаметре ледышек, все равно следует принять меры предосторожности. Отключите все электроприборы, вытащив вилки из розеток, отойдите от окон или стеклянных дверей.
Наносимый вред и борьба с градом
Градобой может нанести серьёзный ущерб человеку и его имуществу: при крупном граде сильно повреждается кровля, также кузовa машин, выбиваются стёкла, гибнут животные и урожай.
Град наносит большой ущерб сельскому хозяйству, бьёт посевы и виноградник. Борьба с градом основана на введении в градоопасное облако специального реагента (обычно йодистого свинца или йодистого серебра), способствующего замораживанию переохлаждённых капель. Реагент вводится с помощью ракет или снарядов в переохлаждённую часть облака. В результате появляется огромное количество искусственных центров кристаллизации, на которых начинается рост ледяных кристаллов, и переохлаждённая вода в облаках, служащая основным сырьём для роста градин, перераспределяется на значительно большее их число. Поэтому градины получаются меньших размеров и успевают полностью или в значительной степени растаять в тёплых слоях воздуха ещё до выпадения на землю (смотрите статью Активное воздействие на гидрометеорологические процессы).
Исторические сведения
Ещё в древние времена (как минимум, в средние века) люди заметили, что громкий звук предотвращает появление града или вызывает появление градин меньших размеров. Поэтому для спасения посевов звонили в колокола и/или стреляли из пушек.