Dans quels cas la grêle se produit-elle. Pourquoi la grêle arrive

La grêle est un type de précipitation qui tombe des nuages. Ce sont des mottes de neige recouvertes d'une croûte de glace, le plus souvent elles ont une forme sphérique. La croûte se forme lorsque des boules de neige se déplacent à l'intérieur du nuage, dans lesquelles, avec des cristaux de glace, se trouvent des gouttes d'eau surfondue. Face à eux, des blocs de neige se recouvrent d'une couche de glace, grossissent et s'alourdissent. Ce processus peut être répété plusieurs fois, puis le grêlon devient multicouche. Parfois, les flocons de neige gèlent sur la surface glacée des grêlons et prennent une forme bizarre, mais le plus souvent, les grêlons ressemblent à de petites boules de neige hétérogènes.
La grêle tombe des nuages ​​d'une certaine forme seulement - des nuages ​​dits cumulonimbus, auxquels le phénomène des orages est également associé. Ce sont des nuages ​​de forte puissance verticale, leurs sommets peuvent atteindre une hauteur de plus de 10 km, à l'intérieur d'eux il y a de forts flux ascendants à une vitesse de plusieurs dizaines de mètres par seconde. Ils sont capables de soulever des gouttes d'humidité nuageuse très haut, à un niveau où la température de l'air nuageux est très basse (-20, -40 ° C), et les gouttes d'eau gèlent, se transformant en cristaux de glace, et où, en plus, des cristaux de glace se forment, et plus tard, quand les deux gèlent l'un à l'autre et avec des gouttes d'eau surfondues, des grêlons finissent par se former. Tombant dans la couche sous-nuageuse à grande vitesse (dépassant parfois 15 m/s), les grêlons de glace n'ont pas le temps de fondre, malgré haute température l'air à la surface de la terre.
Selon le temps de séjour des grêlons dans le nuage et la longueur du chemin vers la surface terrestre, leurs tailles peuvent être très différentes : de quelques fractions de millimètres à plusieurs centimètres. Aux États-Unis, un grêlon d'un diamètre de 12 cm et d'un poids de 700 g est tombé, en France - de la taille d'une paume humaine et d'un poids de 1200 g. En octobre 1977, en Afrique du Sud, à Maputo, une forte grêle est tombée, les grêlons individuels ont atteint un diamètre de 10 cm et pesaient jusqu'à 600 G. Le fait est que dans les pays tropicaux, les cumulonimbus ont une très grande puissance verticale et les grêlons, se heurtant, gèlent, formant des mottes géantes pesant plus d'un kilogramme. De tels cas ont notamment été constatés en Inde et en Chine. Lors de la tempête de grêle qui s'est abattue sur la Chine en avril 1981, les grêlons individuels ont atteint 7 kg.
La grêle est le plus souvent observée pendant les orages, mais tous les orages ne sont pas accompagnés de grêle : les statistiques montrent qu'en moyenne, sous les latitudes tempérées, la grêle est observée 8 à 10 fois moins souvent que les orages. Mais dans certaines zones géographiques, la fréquence des chutes de grêle est élevée. Ainsi, aux États-Unis, il existe des zones dans lesquelles des tempêtes de grêle sont observées jusqu'à six fois par an, en France - trois à quatre fois, à peu près la même chose dans le Caucase du Nord, en Géorgie, en Arménie, dans les régions montagneuses d'Asie centrale. La grêle cause les plus grands dégâts à l'agriculture.
Tombant dans une bande étroite (plusieurs kilomètres de large), mais longue (100 km ou plus), la grêle détruit les cultures céréalières, casse les vignes et les branches d'arbres, les tiges de maïs et de tournesol, détruit les plantations de tabac et de melons, renverse les fruits dans les vergers. Les grêlons tuent la volaille et le petit bétail. Il y a des cas de défaite par des grêlons et du bétail, ainsi que par des personnes. En 1961, dans le nord de l'Inde, un grêlon de 3 kg tua un éléphant... En 1939, dans le nord du Caucase, à Naltchik, une averse de grêle de la taille d'un œuf de poule tomba, environ 2000 moutons furent tués.

La grêle est l'un des phénomènes les plus désagréables de la nature. Bien sûr, en termes de puissance destructrice, elle ne peut être comparée à un tsunami ou à un tremblement de terre, mais la grêle peut également causer d'énormes dégâts.

La grêle annuelle endommage les cultures, endommage les bâtiments, les véhicules, les biens et tue même les animaux.

On a toujours cherché à expliquer la nature de la grêle, à prévoir sa chute, à réduire les dégâts. Malgré le fait que la météorologie moderne a expliqué comment la grêle apparaît et a appris à prédire ses retombées dans une région particulière avec une grande précision, la grêle agace toujours les gens.

Diplôme : qu'est-ce que c'est ?

La grêle est un type de pluie qui se produit dans les nuages ​​de pluie. Les banquises peuvent se former sous la forme de boules rondes ou avoir des bords dentelés. Le plus souvent ce sont des pois couleur blanche, dense et opaque. Les nuages ​​de grêle eux-mêmes se caractérisent par une teinte gris foncé ou cendrée avec des extrémités blanches irrégulières. Le pourcentage de probabilité de chute dépend de la taille du nuage. précipitations solides. D'une épaisseur de 12 km, c'est environ 50%, mais lorsqu'elle atteindra 18 km, la grêle sera de mise.

La taille des banquises est imprévisible - certaines peuvent ressembler à de petites boules de neige, tandis que d'autres atteignent plusieurs centimètres de largeur. La plus grosse grêle a été vue au Kansas, lorsque des « pois » atteignant 14 cm de diamètre et pesant jusqu'à 1 kg sont tombés du ciel !

Peut être accompagné de précipitations de grêle sous forme de pluie, dans de rares cas - de neige. Il y a aussi de forts coups de tonnerre et des éclairs. Dans les régions sujettes, une forte grêle peut survenir accompagnée d'une tornade ou d'une tornade.

Quand et comment la grêle se produit

Le plus souvent, la grêle se forme par temps chaud pendant la journée, mais en théorie elle peut apparaître jusqu'à -25 degrés. On peut le voir pendant la pluie ou juste avant d'autres précipitations. Après une averse ou une chute de neige, la grêle se produit extrêmement rarement, et de tels cas sont l'exception plutôt que la règle. La durée de ces précipitations est courte - généralement tout se termine en 5 à 15 minutes, après quoi vous pouvez observer beau temps et même un soleil radieux. Cependant, la couche de glace qui s'est détachée dans ce court laps de temps peut atteindre plusieurs centimètres d'épaisseur.

Les cumulus, dans lesquels se forme la grêle, sont constitués de plusieurs nuages ​​séparés situés à différentes hauteurs. Ainsi, les plus hauts sont à plus de cinq kilomètres au-dessus du sol, tandis que d'autres «suspendent» assez bas, et ils peuvent être vus à l'œil nu. Parfois, ces nuages ​​ressemblent à des entonnoirs.

Le danger de la grêle est que non seulement l'eau pénètre à l'intérieur de la glace, mais aussi de petites particules de sable, de débris, de sel, de diverses bactéries et micro-organismes, qui sont suffisamment légers pour monter dans le nuage. Ils sont maintenus ensemble à l'aide de vapeur gelée et se transforment en grosses boules pouvant atteindre des tailles record. De tels grêlons montent parfois plusieurs fois dans l'atmosphère et retombent dans le nuage en collectant de plus en plus de "composants".

Pour comprendre comment se forme la grêle, il suffit de regarder l'un des grêlons tombés dans la section. Dans sa structure, il ressemble à un oignon, dans lequel la glace transparente alterne avec des couches translucides. Deuxièmement, il y a divers "déchets". Par curiosité, vous pouvez compter le nombre de tels anneaux - c'est-à-dire combien de fois la glace est montée et descendue, migrant entre les couches supérieures de l'atmosphère et le nuage de pluie.

Causes de la grêle

Par temps chaud, l'air chaud monte, entraînant avec lui des particules d'humidité qui s'évaporent des masses d'eau. En cours de levage, ils se refroidissent progressivement et lorsqu'ils atteignent une certaine hauteur, ils se transforment en condensat. On en tire des nuages, qui bientôt pleuvent ou même une véritable averse. Donc, s'il existe un cycle de l'eau aussi simple et compréhensible dans la nature, alors pourquoi la grêle se produit-elle ?

La grêle se produit parce que les jours particulièrement chauds, les flux d'air chaud atteignent des sommets records, où les températures chutent bien en dessous de zéro. Les gouttelettes surfondues qui ont franchi le seuil de 5 km se transforment en glace, qui tombe ensuite sous forme de précipitations. Dans le même temps, même pour la formation d'un petit pois, plus d'un million de particules microscopiques d'humidité sont nécessaires et la vitesse des flux d'air doit dépasser 10 m/s. Ce sont eux qui gardent longtemps le grêlon à l'intérieur du nuage.

Dès que masses d'air incapables de supporter le poids de la glace formée, les grêlons se décomposent d'une hauteur. Cependant, tous n'atteignent pas le sol. De petits morceaux de glace auront le temps de fondre en cours de route, et de tomber sous forme de pluie. Étant donné que plusieurs facteurs doivent coïncider, le phénomène naturel de la grêle est assez rare et seulement dans certaines régions.

Le temps d'été est changeant. Des nuages ​​noirs apparaissent soudainement dans le ciel, annonciateurs de pluie. Mais contrairement à nos attentes, au lieu de gouttes de pluie, des morceaux de glace commencent à tomber sur le sol. Et ceci malgré le fait qu'il fait assez chaud et étouffant à l'extérieur. D'où viennent-ils?

Tout d'abord, ce phénomène naturel s'appelle la grêle. Il est assez rare et ne se produit que sous certaines conditions. En règle générale, la grêle tombe une ou deux fois pendant l'été. Les grêlons eux-mêmes sont des morceaux de glace dont la taille varie de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Les grêlons plus gros sont extrêmement rares et sont susceptibles d'être une exception à règles générales. En règle générale, leur taille n'est pas plus grande qu'un œuf de pigeon. Mais même une telle grêle est très dangereuse, car elle peut endommager les cultures céréalières et causer des dommages importants aux plantations des maraîchers.

Quant à la forme des grêlons, ils peuvent être complètement différents : une boule, un cône, une ellipse, un cristal. À l'intérieur, il peut y avoir des morceaux de poussière, de sable ou de cendre. Dans ce cas, leur taille et leur poids peuvent augmenter considérablement, parfois jusqu'à un kilogramme.

Pour que la grêle se produise, deux conditions sont nécessaires - basse température la haute atmosphère et de puissants courants d'air ascendants. Que se passe-t-il dans ce cas? Les gouttelettes d'eau dans le nuage gèlent et se transforment en morceaux de glace. Sous l'influence de la gravité, ils devraient s'enfoncer dans les couches inférieures et plus chaudes de l'atmosphère, fondre et pleuvoir sur la terre. Mais en raison de forts courants d'air ascendants, cela ne se produit pas. Les morceaux de glace sont ramassés, se déplacent de manière chaotique, entrent en collision et gèlent les uns avec les autres. Chaque heure, il y en a de plus en plus. Plus la taille augmente, plus leur masse augmente. À la fin, il arrive un moment où leur gravité commence à dépasser la force des courants d'air ascendants, ce qui entraîne l'apparition de grêle. Parfois, la grêle est mélangée à de la pluie et est également accompagnée de tonnerre et d'éclairs.

Si vous regardez la structure d'un grêlon, il ressemble incroyablement à un oignon. La seule différence est qu'il se compose de nombreuses couches de glace. En fait, c'est le même gâteau Napoléon, seulement au lieu de couches de crème et de gâteau, il contient des couches de neige et de glace. Par le nombre de ces couches, on peut déterminer combien de fois le grêlon a été capté par le flux d'air et renvoyé dans les couches supérieures de l'atmosphère.

Pourquoi la grêle est-elle dangereuse ?

Les grêlons tombent au sol à une vitesse de 160 km/h. Si une telle banquise frappe une personne à la tête, elle peut être gravement blessée. La grêle peut endommager la voiture, accident verre de fenêtre, causent des dommages irréparables aux plantes.

La grêle peut être traitée avec succès. Pour ce faire, un projectile est tiré dans le nuage, qui contient un aérosol qui a la capacité de réduire la taille des banquises. En conséquence, au lieu de la grêle, la pluie ordinaire tombe sur le sol.

Des particules de glace qui se réveillent d'un nuage d'orage par une chaude journée, parfois de petits grains, parfois de lourds blocs qui écrasent les rêves de bonne récolte, laissant des bosses sur les toits des voitures et même paralysant les personnes et les animaux. D'où vient cet étrange type de sédiment ?

Un jour chaud air chaud, contenant de la vapeur d'eau monte vers le haut, se refroidissant avec la hauteur, l'humidité qu'il contient se condense, formant un nuage. Un nuage contenant de minuscules gouttes d'eau peut tomber sous forme de pluie. Mais parfois, et généralement la journée doit être très chaude, le courant ascendant est si fort qu'il porte les gouttelettes d'eau à une hauteur telle qu'elles contournent l'isotherme zéro, où les plus petites gouttes d'eau deviennent surfondues. Dans les nuages, des gouttes surfondues peuvent apparaître jusqu'à des températures de moins 40° (une telle température correspond à une altitude d'environ 8-10 km). Ces gouttes sont très instables. Les plus petites particules de sable, de sel, de produits de combustion et même de bactéries, entraînées de la surface par le même flux ascendant, lorsqu'elles entrent en collision avec des gouttes surfondues, deviennent des centres de cristallisation de l'humidité, brisant l'équilibre délicat - une banquise microscopique se forme - le germe de grêle.

De petites particules de glace sont présentes au sommet de presque tous les cumulonimbus. Cependant, lorsqu'ils tombent à la surface de la terre, ces grêlons ont le temps de fondre. Avec une vitesse de courant ascendant dans un cumulonimbus d'environ 40 km/h, il ne retiendra pas les grêlons naissants. Tombant d'une hauteur de 2,4 à 3,6 km (c'est la hauteur de l'isotherme zéro), ils ont le temps de fondre et d'atterrir sous forme de pluie.

Cependant, sous certaines conditions, la vitesse du courant ascendant dans le nuage peut atteindre 300 km/h ! Un tel ruisseau peut projeter un embryon de grêlon à une hauteur de dix kilomètres. A l'aller et au retour - avant le zéro de température - les grêlons auront le temps de grossir. Plus la vitesse des courants ascendants dans un cumulonimbus est élevée, plus les grêlons résultants sont gros. Ainsi, des grêlons se forment, dont le diamètre atteint 8-10 cm et le poids - jusqu'à 450 G. Parfois, dans les régions froides de la planète, non seulement les gouttes de pluie, mais aussi les flocons de neige gèlent sur les grêlons. Par conséquent, les grêlons ont souvent une couche de neige à la surface et en dessous - de la glace. Il faut environ un million de petites gouttelettes surfondues pour former une goutte de pluie. Les grêlons de plus de 5 cm de diamètre se trouvent dans les cumulonimbus supercellulaires, dans lesquels on observe des courants ascendants très puissants. Ce sont des orages supercellulaires qui génèrent des tornades, de fortes averses et des grains intenses.

Lorsqu'un grêlon se forme, il peut monter plusieurs fois sur le courant ascendant et retomber. En coupant soigneusement le grêlon avec un couteau bien aiguisé, vous pouvez voir que les couches de glace givrées qu'il contient alternent sous la forme de sphères avec des couches glace claire. Par le nombre de ces anneaux, on peut compter combien de fois le grêlon a réussi à monter dans les couches supérieures de l'atmosphère et à retomber dans le nuage.

Les gens ont maîtrisé les moyens de faire face à la grêle. On remarque qu'un son aigu ne permet pas la formation de grêlons. Même les Indiens préservaient leurs récoltes de cette manière, battant continuellement dans de grands tambours à l'approche d'un nuage d'orage. Nos ancêtres utilisaient des cloches dans le même but. La civilisation a fourni aux météorologues des outils plus efficaces. En tirant des canons anti-aériens sur les nuages, les météorologues provoquent la formation de gouttelettes à basse altitude avec le bruit d'une rafale et des particules volantes d'une charge de poudre, et l'humidité contenue dans l'air pleut. Une autre façon de provoquer le même effet consiste à pulvériser de la poussière fine à partir d'un avion survolant un nuage orageux.

Même au Moyen Âge, les gens remarquaient qu'après un bruit fort, la pluie avec de la grêle ne tombait pas du tout ou des grêlons tombaient sur le sol beaucoup plus petits que d'habitude. Ne sachant pas pourquoi et comment la grêle se forme, afin d'éviter le malheur, afin de sauver les récoltes, au moindre soupçon de la possibilité d'énormes boules de glace, ils ont sonné des cloches, et si possible, même tiré des canons.

La grêle est l'une des variétés de fortes pluies, qui se forment dans de gros cumulonimbus de couleur cendrée ou gris foncé avec des sommets blancs déchiquetés. Après cela, il tombe au sol sous forme de petites particules sphériques ou de forme irrégulière provenant de glace opaque.

La taille de ces banquises peut varier de quelques millimètres à plusieurs centimètres (par exemple, la taille des plus gros pois enregistrés par les scientifiques était de 130 mm, alors que leur poids s'est avéré être d'environ 1 kg).

Ces précipitations sont assez dangereuses : des études ont montré qu'environ 1 % de la végétation sur Terre meurt chaque année à cause de la grêle, et les dommages qu'elles causent à l'économie différents pays monde, est d'environ 1 milliard de dollars. Ils causent également des ennuis aux habitants de la région où la grêle est passée: de gros grêlons sont tout à fait capables de détruire non seulement la récolte, mais aussi de percer le toit d'une voiture, le toit des maisons et, dans certains cas, même de tuer une personne.

Comment se forme-t-il ?

Les précipitations de ce type tombent principalement par temps chaud, pendant la journée, et s'accompagnent d'éclairs, de tonnerre, d'averses, et sont également étroitement associées aux tornades et aux tornades. Ce phénomène peut être observé soit avant la pluie, soit ponctuellement, mais presque jamais après. Malgré le fait que ce temps dure relativement peu de temps (environ 5 à 10 minutes en moyenne), la couche de précipitations tombée au sol peut parfois atteindre plusieurs centimètres.

Chaque nuage qui apporte la grêle d'été se compose de plusieurs nuages ​​: le plus bas est situé pas très haut au-dessus de la surface de la terre (alors qu'il peut parfois s'étirer sous la forme d'un entonnoir), le supérieur est à une hauteur dépassant largement cinq kilomètres.

Lorsqu'il fait chaud à l'extérieur, l'air se réchauffe extrêmement fortement et, avec la vapeur d'eau qu'il contient, monte en se refroidissant progressivement. À grande hauteur, la vapeur se condense et forme un nuage qui contient des gouttes d'eau qui peuvent très bien se répandre à la surface de la terre sous forme de pluie.

En raison de la chaleur incroyable, le flux ascendant peut être si fort qu'il peut amener de la vapeur à une hauteur de 2,4 km, où la température est bien en dessous de zéro, à la suite de quoi les gouttes d'eau sont surfondues, et si elles montent plus haut (à une altitude de 5 km), elles commencent à former des grêlons (en même temps, il faut généralement environ un million des plus petites gouttes surfondues pour former une telle banquise).

Pour que la grêle se produise, il faut que la vitesse du flux d'air dépasse 10 m/s et que la température de l'air ne soit pas inférieure à -20°, -25°С.

Avec les gouttes d'eau, les plus petites particules de sable, de sel, de bactéries, etc. montent dans l'air, sur lesquelles la vapeur gelée colle et provoque la grêle. Une fois formée, la boule de glace est tout à fait capable de s'élever plusieurs fois dans le courant ascendant vers la haute atmosphère et de retomber dans le nuage.

Si une boulette de glace est ouverte, on peut voir qu'elle est constituée de couches de glace transparente alternant avec des couches translucides, ressemblant ainsi à un oignon. Pour déterminer exactement combien de fois il est monté et descendu au milieu d'un cumulonimbus, il suffit de compter le nombre d'anneaux ;

Plus un tel grêlon vole longtemps dans les airs, plus il grossit, collectant en chemin non seulement des gouttelettes d'eau, mais dans certains cas même des flocons de neige. Ainsi, un grêlon d'un diamètre d'environ 10 cm et d'un poids de près d'un demi-kilogramme pourrait bien se former.

Plus la vitesse des courants d'air est élevée, plus la boule de glace vole longtemps à travers le nuage et plus elle grossit.

Le grêlon survole le nuage tant que les courants d'air sont capables de le retenir. Une fois que la glace a pris un certain poids, elle commence à tomber. Par exemple, si la vitesse du courant ascendant dans le nuage est d'environ 40 km/h, pendant longtemps il n'est pas capable de retenir les grêlons - et ils tombent assez rapidement.

La réponse à la question de savoir pourquoi les boules de glace formées dans un petit cumulonimbus n'atteignent pas toujours la surface de la terre est simple : si elles tombent d'une hauteur relativement faible, elles ont le temps de fondre, ce qui entraîne des averses sur la terre. Plus le nuage est épais, plus il y a de chances que de la glace tombe. Donc, si l'épaisseur du nuage est :

• 12 km - la probabilité de ce type de précipitation est de 50%;

• 14 km - les chances d'apparition de grêle - 75%;

• 18 km - une forte grêle tombera certainement.

Où êtes-vous le plus susceptible de voir des chutes de glace ?

Un tel temps peut être vu loin de partout. Par exemple, dans les pays tropicaux et les latitudes polaires, c'est assez un événement rare, et les précipitations de glace tombent principalement soit dans les montagnes, soit sur les hauts plateaux. Il y a des basses terres ici, où la grêle peut être observée assez souvent. Par exemple, au Sénégal, non seulement il tombe souvent, mais souvent une couche de précipitations glacées est de plusieurs centimètres.

Ils en souffrent beaucoup. phenomene naturel régions du nord de l'Inde (en particulier pendant les moussons d'été), où, selon les statistiques, un grêlon sur quatre mesure plus de 2,5 cm.

La plus grosse grêle a été enregistrée ici par des scientifiques de fin XIX siècle : les pois glacés étaient si énormes que 250 personnes ont été battues à mort.

Le plus souvent, la grêle tombe dans les latitudes tempérées - la raison pour laquelle cela se produit dépend en grande partie de la mer. Dans le même temps, s'il est beaucoup moins fréquent sur les étendues d'eau (les courants d'air ascendants sont plus fréquents à la surface de la terre qu'au-dessus de la mer), la grêle avec pluie tombe beaucoup plus souvent près de la côte que loin de celle-ci.

Contrairement aux tropiques, dans les latitudes tempérées, les précipitations de glace dans les basses terres sont beaucoup plus importantes que dans hauts plateaux, de plus, sur une surface terrestre plus inégale, on les voit plus souvent.

Si la grêle tombe encore dans les zones montagneuses ou au pied des collines, cela s'avère dangereux et les grêlons eux-mêmes sont extrêmement gros. Pourquoi donc? Cela est principalement dû au fait que par temps chaud, le relief ici se réchauffe de manière inégale, des courants ascendants très puissants apparaissent, élevant la vapeur à une hauteur pouvant atteindre 10 km (c'est là que la température de l'air peut atteindre -40 degrés et est la cause de la plus grosse grêle volant au sol à une vitesse de 160 km / h et entraînant un désastre).

Que faire si vous vous trouvez sous de fortes pluies

Si, alors que le temps s'est dégradé et que la grêle est tombée, vous êtes dans la voiture, vous devez alors arrêter la voiture près du bord de la route, mais sans quitter la route, car la terre peut simplement être emportée et vous ne sortirez pas. Si possible, il est conseillé de le cacher sous le pont, de l'amener au garage ou au parking couvert.

S'il n'est pas possible de couvrir la voiture par temps pluvieux, vous devez vous éloigner des fenêtres (ou mieux encore leur tourner le dos) et fermer les yeux avec vos mains ou vos vêtements. Si la voiture est suffisamment grande et que ses dimensions le permettent, vous pouvez même vous allonger sur le sol.

Lorsqu'il s'est mis à pleuvoir avec de la grêle, il est absolument impossible de sortir de la voiture ! De plus, l'attente ne sera pas longue, car ce phénomène est rare lorsqu'il dure plus de 15 minutes. Si vous êtes à l'intérieur pendant un orage, éloignez-vous des fenêtres et éteignez les appareils électriques, car ce phénomène accompagne généralement un orage avec des éclairs.

Si un tel temps vous a surpris dans la rue, vous devez trouver un abri, mais s'il n'y en a pas, vous devez absolument vous protéger la tête des grêlons tombant à grande vitesse. Il est conseillé de ne pas se cacher sous les arbres lors d'une telle averse, car les gros grêlons sont capables de casser des branches qui, en tombant, peuvent vous blesser assez gravement.