Kako nastaje grad? Najveća svjetska tuča i drugi rekordi

Još u srednjem vijeku ljudi su primijetili da nakon jakog zvuka kiša i grad ili uopće ne padaju, ili je grad padao na zemlju mnogo manji nego inače. Ne znajući zašto i kako nastaje grad, da bi se izbjegla katastrofa, spasili usjevi, i na najmanju sumnju na mogućnost ogromnih ledenih kugli, zvonili su zvonima, a po mogućnosti i topovima.

Tuča je vrsta padavina koja se formira u velikim kumulonimbusima pepeljaste ili tamnosive boje sa bijelim neravnim vrhovima. Nakon toga pada na tlo u obliku malih sferičnih ili nepravilno oblikovanih čestica iz čisti led.

Veličina takvih ledenih ploča može varirati od nekoliko milimetara do nekoliko centimetara (na primjer, veličina najvećeg graška koji su zabilježili znanstvenici bila je 130 mm, a ispostavilo se da je njihova težina oko 1 kg).

Ove padavine su prilično opasne: studije su pokazale da svake godine oko 1% vegetacije na Zemlji ubije grad, a šteta koju nanose privredi različite zemlje svijetu, iznosi oko milijardu dolara. Oni takođe izazivaju nevolje stanovnicima regiona gde se tuča dogodila: veliki kamenčići grada su prilično sposobni da unište ne samo useve, već i probiju krov automobila, krov kuće, au nekim slučajevima čak i ubiju osoba.

Kako nastaje?

Padavine ovog tipa javljaju se uglavnom po toplom vremenu, tokom dana, praćene su munjama, grmljavinom, pljuskovima, a usko su povezane i sa tornadima i tornadima. Ova pojava se može uočiti prije ili za vrijeme kiše, ali gotovo nikad poslije. Uprkos činjenici da takvo vrijeme traje relativno kratko (u prosjeku oko 5-10 minuta), sloj padavina koji pada na tlo ponekad može biti i nekoliko centimetara.

Svaki oblak koji nosi ljetni grad sastoji se od nekoliko oblaka: donji se nalazi nisko iznad površine zemlje (i ponekad se može protezati u obliku lijevka), gornji je na nadmorskoj visini znatno većoj od pet kilometara.

Kada je napolju toplo vreme, vazduh se izuzetno snažno zagreva i, zajedno sa vodenom parom koja se u njemu nalazi, raste, postepeno se hladeći. Na velikoj visini para se kondenzira i formira oblak koji sadrži kapi vode, koje mogu pasti na površinu zemlje u obliku kiše.

Zbog nevjerovatne vrućine uzlazni struj može biti toliko jak da može nositi paru do visine od 2,4 km, gdje su temperature znatno ispod nule, uslijed čega se kapljice vode prehlađene, a ako se podignu više (na visini od 5 km) počinju da formiraju tuču (istovremeno, obično je potrebno oko milion sićušnih superohlađenih kapi da bi se formirao jedan takav komad leda).

Za formiranje grada potrebno je da brzina strujanja vazduha prelazi 10 m/s, a temperatura vazduha ne bude niža od -20°, -25°C.

Zajedno sa kapljicama vode, u zrak se dižu sitne čestice pijeska, soli, bakterija itd. na koje se naliježe smrznuta para i uzrokuje nastanak grada. Jednom formirana, ledena kugla je sasvim sposobna da se nekoliko puta podigne na uzlaznom strujanju do gornjih slojeva atmosfere i da padne nazad u oblak.

Ako se ledena kuglica isječe na komade, može se vidjeti da se sastoji od slojeva prozirnog leda koji se izmjenjuju s prozirnim slojevima, tako da nalikuje na luk. Da biste tačno odredili koliko se puta podigla i spustila usred kumulonimbusnog oblaka, samo trebate izbrojati broj prstenova;

Što duže takav grad leti kroz vazduh, postaje sve veći, skupljajući ne samo kapljice vode, već u nekim slučajevima i pahulje na putu. Tako se može formirati tuča promjera oko 10 cm i težine od gotovo pola kilograma.

Što je veća brzina vazdušnih struja, ledena kugla duže leti kroz oblak i postaje veća.

Tuča leti preko oblaka sve dok ga vazdušne struje mogu zadržati. Nakon što komad leda dobije određenu težinu, počinje da pada. Na primjer, ako je brzina uzlaznog strujanja u oblaku oko 40 km/h, dugo vremena Nije u stanju da zadrži tuču - i oni padaju prilično brzo.

Odgovor na pitanje zašto ledene kugle formirane u malom kumulonimbusu ne stiže uvijek zemljine površine, je jednostavno: ako padnu sa relativno male visine, imaju vremena da se istope, zbog čega pljuskovi padaju na tlo. Što je oblak deblji, veća je vjerovatnoća smrzavanja padavina. Dakle, ako je debljina oblaka:

• 12 km – vjerovatnoća pojave ove vrste padavina je 50%;

• 14 km – šanse za tuču – 75%;

• 18 km – jak grad sigurno pada.

Gdje će se najvjerovatnije vidjeti ledene padavine?

Ovakvo vreme se ne može videti svuda. Na primjer, u tropskim zemljama i polarnim geografskim širinama to je prilično rijedak događaj, a ledene padavine padaju uglavnom ili u planinama ili na visokim visoravnima. Ovdje se nalaze nizine gdje se često može primijetiti grad. Na primjer, u Senegalu ne samo da često pada, već je često sloj ledenih padavina dubok nekoliko centimetara.

Područja sjeverne Indije dosta pate od ovog prirodnog fenomena (posebno tokom ljetnih monsuna), gdje je, prema statistikama, svaki četvrti grad veći od 2,5 cm.

Najveći grad zabilježili su ovdje naučnici u kasno XIX veka: grašak leda bio je toliko ogroman da je na smrt pretukao 250 ljudi.

Tuča najčešće pada u umjerenim geografskim širinama - zašto se to događa uvelike ovisi o moru. Štoviše, ako se mnogo rjeđe javlja iznad vodenih prostranstava (uzlazne zračne struje češće se javljaju iznad površine zemlje nego iznad mora), onda tuča i kiša padaju mnogo češće blizu obale nego daleko od nje.

Za razliku od tropskih geografskih širina, u umjerenim geografskim širinama ima mnogo više ledenih padavina u nizinama nego u planinsko područje, a na neravnijoj zemljinoj površini mogu se vidjeti češće.

Ako tuča padne u planinskim ili predplaninskim područjima, ispostavlja se da je opasna, a sama tuča je izuzetno velika. Žašto je to? To se događa prvenstveno zato što se za vrućeg vremena ovdje reljef neravnomjerno zagrijava, nastaju vrlo moćne uzlazne struje koje podižu paru do visine do 10 km (tamo temperatura zraka može doseći -40 stepeni i uzrok je najvećeg tuča koja leti na zemlju brzinom od 160 km/h i donosi probleme).

Šta učiniti ako se nađete pod obilnim padavinama

Ako ste u automobilu kada se loše vrijeme pokvari i padne tuča, tada morate zaustaviti auto uz rub ceste, ali bez skretanja s ceste, jer se tlo može jednostavno oprati i nećete izaći. Ako je moguće, preporučljivo ga je sakriti ispod mosta, staviti u garažu ili natkriveni parking.

Ako nije moguće zaštititi svoj automobil od padavina po takvom vremenu, potrebno je da se odmaknete od prozora (ili još bolje, da im okrenete leđa) i pokrijete oči rukama ili odjećom. Ako je automobil dovoljno velik i njegove dimenzije dopuštaju, možete čak i ležati na podu.

Apsolutno je zabranjeno napuštati auto kada pada kiša i grad! Štaviše, nećete morati dugo čekati, jer ovaj fenomen rijetko traje duže od 15 minuta. Ako ste u zatvorenom za vrijeme kišne oluje, potrebno je da se odmaknete od prozora i isključite električne uređaje, jer ovu pojavu obično prati grmljavina sa grmljavinom.

Ako vas takvo vrijeme zatekne napolju, morate pronaći zaklon, ali ako ga nema, svakako morate zaštititi glavu od tuče koja pada velikom brzinom. Preporučljivo je da se tokom ovakvog pljuska ne skrivate ispod drveća, jer veliki kamenac grada može polomiti grane koje vas mogu ozbiljno ozlijediti ako padnu.

Uvek se iznenadim kada zvoni. Kako to da tokom vrelog ljetnog dana tokom grmljavine graška leda padaju na zemlju? U ovoj priči ću vam reći zašto je tuča.

Ispostavilo se da grad nastaje kada se kišne kapi ohlade, prolazeći kroz hladne slojeve atmosfere.Pojedinačne kapi se pretvaraju u sićušne kamenčiće grada, ali onda im se dešavaju neverovatne transformacije! Padajući, takav kamen tuče se sudara s protustrujem zraka sa zemlje. Onda ona ponovo ustaje. Nesmrznute kapi kiše se zalijepe za njega i ponovo tone. Tuča može napraviti mnogo takvih pokreta odozdo prema gore i natrag i njegova veličina će se povećati. Ali dođe vrijeme kada postane toliko težak da ga rastuće zračne struje više ne mogu izdržati. Tada dolazi trenutak kada grad brzo juri na zemlju.

Velika tuča, prerezana na pola, je poput luka: sastoji se od nekoliko slojeva leda. Ponekad tuča podsjeća na tortu, gdje se led i snijeg izmjenjuju. I za to postoji objašnjenje - iz takvih se slojeva može izračunati koliko je puta komad leda putovao od kišnih oblaka do prehlađenih slojeva atmosfere.

osim toga, tuče može imati oblik lopte, stošca, elipse ili izgledati kao jabuka. Njihova brzina prema tlu može doseći 160 kilometara na sat, pa se upoređuju sa malim projektilom. Zaista, grad može uništiti usjeve i vinograde, razbiti staklo, pa čak i probiti metalnu oblogu automobila! Šteta izazvana gradom širom planete procjenjuje se na milijardu dolara godišnje!

Ali sve, naravno, zavisi od veličine tuče. Tako je 1961. u Indiji tuča od 3 kilograma potpuno ubio... slona! 1981. godine, u provinciji Guangdong, Kina, padala je tuča težine sedam kilograma tokom oluje sa grmljavinom. Pet ljudi je poginulo, a oko deset hiljada zgrada je uništeno. Ali najviše ljudi - 92 osobe - umrlo je od tuče od jednog kilograma 1882. godine u Bangladešu.

Danas ljudi naučite da se nosite sa gradom. Posebna supstanca (nazvana reagens) se unosi u oblak pomoću raketa ili projektila. Kao rezultat toga, kamenje grada je manje veličine i ima vremena da se potpuno ili u velikoj mjeri otopi u toplim slojevima zraka prije nego što padne na tlo.

Ovo je zanimljivo:

Još u davna vremena ljudi su primijetili da glasan zvuk sprječava pojavu tuče ili uzrokuje pojavu manjih tuča. Stoga su, da bi spasili usjeve, zvonili ili pucali iz topova.

Ako vas tuča uhvati u zatvorenom prostoru, držite se što dalje od prozora i ne izlazite iz kuće.

Ako vas napolju uhvati tuča, pokušajte pronaći zaklon. Ako bježite daleko od njega, obavezno zaštitite glavu od udara grada.

Tuča je jedna od najneugodnijih prirodnih pojava. Naravno, po razornoj snazi ​​se ne može porediti sa cunamijem ili zemljotresom, ali grad takođe može da izazove ogromnu štetu.

Svake godine tuča oštećuje usjeve, oštećuje zgrade, automobile, imovinu, pa čak i ubija životinje.

Ljudi su oduvijek nastojali objasniti prirodu tuče, predvidjeti njen pad i smanjiti nastalu štetu. Uprkos činjenici da je savremena meteorologija objasnila kako se grad pojavljuje i naučila da predvidi njegovu pojavu u određenom regionu sa velikom preciznošću, grad još uvek muči ljude.

Pozdrav: šta je to?

Grad je vrsta padavina koja se javlja u kišnim oblacima. Plovila leda mogu se formirati u obliku okruglih loptica ili imati nazubljene rubove. Najčešće je to grašak bijela, gusta i neprozirna. Sami gradonosni oblaci karakteriziraju tamno siva ili pepeljasta nijansa sa nazubljenim bijelim krajevima. Procentualna vjerovatnoća pada ovisi o veličini oblaka. čvrste padavine. Sa debljinom od 12 km, to je otprilike 50%, ali kada dođe do 18 km, tuče će sigurno biti.

Veličina ledenih ploha je nepredvidiva - neke mogu izgledati kao male snježne grudve, dok druge dosežu nekoliko centimetara u širinu. Najveća tuča viđena je u Kanzasu, kada je s neba pao "grašak" prečnika do 14 cm i težine do 1 kg!

Grad može biti praćen padavinama u vidu kiše i, u rijetkim slučajevima, snijega. Čuju se i glasna tutnjava grmljavine i bljeskovi munja. U osjetljivim regijama može doći do velike tuče u kombinaciji s tornadom ili izljevom vode.

Kada i kako nastaje grad?

Grad se najčešće formira po toplom vremenu tokom dana, ali u teoriji može doći do -25 stepeni. Može se primijetiti za vrijeme kiše ili neposredno prije pada drugih padavina. Nakon kiše ili snježnih padavina, grad se javlja izuzetno rijetko, a takvi slučajevi su prije izuzetak nego pravilo. Trajanje takvih padavina je kratko - obično se završava za 5-15 minuta, nakon čega možete posmatrati lijepo vrijeme pa čak i jakog sunca. Međutim, sloj leda koji padne u ovom kratkom vremenskom periodu može dostići i nekoliko centimetara debljine.

Kumulusni oblaci, u kojima se formira grad, sastoje se od nekoliko pojedinačnih oblaka koji se nalaze na različitim visinama. Tako su gornji više od pet kilometara iznad zemlje, dok drugi „vise“ prilično nisko i vide se golim okom. Ponekad takvi oblaci podsećaju na levke.

Opasnost od grada je što u led ne uđe samo voda, već i sitne čestice pijeska, krhotina, soli, raznih bakterija i mikroorganizama koji su dovoljno lagani da se podignu u oblak. Drže ih zajedno smrznuta para i pretvaraju se u velike kuglice koje mogu dostići rekordne veličine. Takve tuče ponekad se nekoliko puta uzdižu u atmosferu i padaju nazad u oblak, skupljajući sve više i više „komponenti“.

Da biste razumjeli kako nastaje tuča, samo pogledajte poprečni presjek jednog od palog kamena grada. Njegova struktura podsjeća na luk, u kojem se prozirni led izmjenjuju s prozirnim slojevima. Drugo, tu je razno „smeće“. Iz radoznalosti, možete izbrojati broj takvih prstenova - ovo je koliko se puta komad leda dizao i spuštao, migrirajući između gornjih slojeva atmosfere i kišnog oblaka.

Uzroci tuče

Za vrućeg vremena, vrući zrak se diže, noseći sa sobom čestice vlage koje isparavaju iz vodenih tijela. Tokom uspona, postepeno se hlade, a kada dostignu određenu visinu, pretvaraju se u kondenzat. Od njega se stvaraju oblaci koji ubrzo postaju kiša ili čak pravi pljusak. Dakle, ako postoji tako jednostavan i razumljiv vodeni ciklus u prirodi, zašto se onda dešava tuča?

Tuča se javlja jer se tokom posebno toplih dana struje toplog vazduha penju do rekordnih visina, gde temperature padaju znatno ispod nule. Prehlađene kapljice koje pređu prag od 5 km pretvaraju se u led, koji potom pada u obliku padavina. Štaviše, čak i za formiranje malog graška potrebno je više od milion mikroskopskih čestica vlage, a brzina strujanja vazduha mora biti veća od 10 m/s. Oni su ti koji dugo drže grad u oblaku.

Čim vazdušne mase nisu u stanju da izdrže težinu formiranog leda, tuča pada sa visine. Međutim, neće svi doći do zemlje. Mali komadići leda će se otopiti duž puta i padati kao kiša. Pošto se dosta faktora mora poklopiti, prirodni fenomen Tuča je prilično rijetka i samo u određenim regijama.

Tuča je vrsta oluje atmosferske padavine, koji se odlikuje sljedećim karakteristikama: čvrsto stanje agregacije, sferično, ponekad ne sasvim ispravan oblik, promjera od nekoliko milimetara do nekoliko stotina, naizmjenični slojevi čistog i oblačnog leda u strukturi tuče.

Padavine sa gradom nastaju uglavnom ljeti, rjeđe u proljeće i jesen, u snažnim kumulonimbusima, koji se odlikuju vertikalnim opsegom i tamno sivom bojom. Ova vrsta padavina se obično javlja tokom kiše ili grmljavine.

Trajanje tuče varira od nekoliko minuta do pola sata. Najčešće se ovaj proces promatra u roku od 5-10 minuta, u nekim slučajevima može trajati više od sat vremena. Ponekad tuča pada na tlo, formirajući sloj od nekoliko centimetara, ali meteorolozi su u više navrata bilježili slučajeve kada je ova brojka znatno premašena.

Proces formiranja tuče počinje formiranjem oblaka. U toplom ljetnom danu, dobro zagrijani zrak juri prema gore u atmosferu, a čestice vlage u njemu se kondenzuju, formirajući oblak. Na određenoj visini savladava nultu izotermu (proizvoljna linija u atmosferi iznad koje temperatura zraka pada ispod nule), nakon čega se kapljice vlage u njemu prehlađuju. Vrijedi napomenuti da se osim vlage, u zrak dižu i čestice prašine, sitna zrna pijeska i soli. U interakciji s vlagom, oni postaju jezgra tuče, jer kapljice vode, obavijajući čvrstu česticu, počinju brzo smrzavati.

Na dalji razvoj događaja značajno utiče brzina kretanja uzlaznih strujanja u kumulonimbus oblaku. Ako je niska i ne dostiže 40 km/h, snaga protoka nije dovoljna za dalje podizanje tuče. Padaju i stižu do tla u obliku kiše ili vrlo sitnog i mekog grada. Jače struje su sposobne da podignu nukleisane tuče do visine do 9 km, gde temperature mogu dostići -40°C. U tom slučaju tuča se prekriva novim slojevima leda i naraste u promjeru do nekoliko centimetara. Što se tok brže kreće, to će biti veće čestice grada.

Kada masa pojedinačnog tuče naraste toliko da je rastući tok zraka ne može obuzdati, počinje proces tuče. Što su čestice leda veće, to je njihova brzina pada veća. Tuča, čiji je prečnik oko 4 cm, leti dole brzinom od 100 km/h. Vrijedi napomenuti da samo 30-60% tuče u cijelosti dospijeva na tlo, a značajan dio se uništava sudarima i udarima prilikom pada, pretvarajući se u male fragmente koji se brzo tope u zrak.

Čak i sa tako malom stopom grada koji dospijeva do tla, može uzrokovati značajnu štetu poljoprivredi. Najteže posljedice nakon grada zapažaju se u predgorskim i planinskim područjima, gdje je snaga nadolazećih tokova prilično velika.

U 20. veku, meteorolozi su u više navrata primećivali nenormalne pojave grada. Godine 1965. u Kislovodskoj oblasti zabilježena je debljina sloja oborenog grada od 75 cm, a 1959. godine tuča najveće mase zabilježena je u Stavropoljskom kraju. Nakon vaganja pojedinačnih primjeraka u meteorološki dnevnik unošeni su podaci težine 2,2 kilograma. U Kabardino-Balkariji je 1939. godine zabilježena najveća površina poljoprivrednog zemljišta oštećenog gradom. Onda ovaj tip padavine su uništile 100.000 hektara usjeva.

Kako bi se smanjila šteta od tuče, vodi se borba protiv grada. Jedna od najpopularnijih metoda je ispaljivanje raketa i projektila na kumulonimbus oblake koji sadrže reagens koji sprječava stvaranje grada.

Vrlo često se uočava ljeti neobičan izgled padavine u obliku malih, a ponekad i velikih komada leda. Njihov oblik može biti različit: od sitnih zrnaca do velikih tuča veličine kokošjeg jajeta. Takav grad može izazvati katastrofalne posljedice - materijalnu štetu i štetu po zdravlje, kao i štetu u poljoprivredi. Ali gdje i kako nastaje tuča? Za ovo postoji naučno objašnjenje.

Formiranje tuče je olakšano snažnim uzlaznim strujanjima zraka unutar velikog kumulusnog oblaka. Ova vrsta padavina sastoji se od komadića leda različite veličine. Struktura tuče može se sastojati od nekoliko naizmjeničnih slojeva leda - prozirnih i prozirnih.

Kako nastaju ledene plohe?

Formiranje tuče je složen atmosferski proces zasnovan na kruženju vode u prirodi. Topli vazduh, koji sadrži paru vlage, diže se prema gore tokom vrelog ljetnog dana. Kako se visina povećava, ove pare se hlade i voda se kondenzuje, formirajući oblak. On, zauzvrat, postaje izvor kiše.

Ali takođe se dešava da je tokom dana prevruće, a rastući protok vazduha je toliko jak da se kapljice vode dižu na veoma veliku visinu, zaobilazeći područje nulte izoterme, i postaju prehlađene. U tom stanju kapljice se mogu pojaviti čak i na temperaturama od -400C na visini većoj od 8 kilometara.

Prehlađene kapljice sudaraju se u struji zraka sa sitnim česticama pijeska, produkata izgaranja, bakterijama i prašinom, koji postaju centri kristalizacije vlage. Tako se rađa komad leda - sve se više kapljica vlage zalijepi za ove sitne čestice i na izotermnoj temperaturi pretvaraju se u pravi grad. Struktura kamena grada može ispričati priču o njegovom nastanku kroz slojeve i neobične prstenove. Njihov broj pokazuje koliko se puta grad podigao u gornju atmosferu i spustio nazad u oblak.

Šta određuje veličinu tuče

Brzina uzlaznog strujanja unutar kumulusnih oblaka može varirati od 80 do 300 km/h. Stoga se novonastali komadi leda mogu kontinuirano kretati, također velikom brzinom, zajedno sa strujanjima zraka. I što je veća brzina njihovog kretanja, veća je veličina tuče. Prolazeći u više navrata kroz slojeve atmosfere, gdje se temperatura mijenja, u početku male tuče zarastu novim slojevima vode i prašine, ponekad formirajući tuče impresivne veličine - prečnika 8-10 cm i težine do 500 grama.

Jedna kišna kap se formira od otprilike milion prehlađenih čestica vode. Kamenje grada prečnika većeg od 50 mm obično se formira u ćelijskim kumulusnim oblacima, gde postoje super-moćni uzlazni struji vazduha. Oluja sa grmljavinom koja uključuje takve kišne oblake može izazvati intenzivne oluje vjetra, jake pljuskove i tornada.

Kako se nositi sa gradom?

Tokom duge istorije meteoroloških posmatranja, ljudi su otkrili da se tuča ne stvara kada se čuju oštri zvukovi. Stoga su najsavremenije sredstvo za suzbijanje tuče, koje su dokazale svoju efikasnost, specijalni protivavionski topovi. Prilikom ispaljivanja punjenja iz takvog oružja u crne, guste oblake, od njihove eksplozije postiže se jak zvuk. Čestice praškastog naboja koje se raspršuju doprinose stvaranju kapljica na relativno maloj visini. Dakle, vlaga koja se nalazi u vazduhu ne stvara grad, već pada na tlo kao kiša.

Još jedna popularna metoda sprječavanja padavina u obliku grada je vještačko prskanje fine prašine. To obično rade avioni koji lete direktno iznad grmljavinskog oblaka. Kada se raspršuju mikroskopske čestice prašine, stvara se ogroman broj jezgara grada. Ove sitne čestice leda presreću kapljice prehlađene vode. Suština metode je da su u grmljavinskom oblaku rezerve prehlađene vode male, a svaki embrion grada sprečava rast drugih. Stoga je kamenje tuče koje pada na tlo male veličine i ne uzrokuje ozbiljnu štetu. Takođe postoji velika vjerovatnoća da će umjesto grada biti redovna kiša.

Isti princip se koristi i u trećoj metodi prevencije grada. Umjetna jezgra grada mogu se stvoriti unošenjem srebrnog jodida, suhog ugljičnog dioksida ili olova u prehlađeni dio kumulusnog oblaka. Jedan gram ovih supstanci može stvoriti 1012 (triliona) kristala leda.

Sve ove metode postupanja s gradom zavise od meteoroloških prognoza. Važno je na vrijeme pokriti mlade usjeve, požnjeti na vrijeme, sakriti dragocjenosti i predmete, automobile. Stoku takođe ne treba ostavljati na otvorenim površinama.

Ove jednostavne mjere pomoći će minimizirati štetu uzrokovanu gradom. Bolje ih je poduzeti odmah, čim se prenese prognoza grada ili se na horizontu pojave prijeteći oblaci karakteristične pojave.