U kojim slučajevima pada tuča? Zašto pada tuča?

Tuča je vrsta oborine koja pada iz oblaka. To su grudice snijega prekrivene korom leda, najčešće imaju sferni oblik. Kora nastaje kretanjem grudica snijega unutar oblaka, koji uz kristale leda sadrži i kapljice prehlađene vode. Kad se suoče s njima, grude snijega prekrivaju se slojem leda, povećavaju se i postaju teže. Ovaj proces se može ponoviti mnogo puta, a tada zrno tuče postaje višeslojno. Ponekad se snježne pahulje smrzavaju na ledenoj površini tuče i poprimaju bizaran oblik, ali češće zrna tuče izgledaju kao male snježno-ledene kuglice heterogene strukture.
Tuča pada iz oblaka samo određenog oblika - iz takozvanih kumulonimbusa, s kojima se povezuje pojava grmljavinskog nevremena. To su oblaci velike vertikalne snage, njihovi vrhovi mogu doseći visinu i više od 10 km, a unutar njih se uočavaju snažna uzlazna strujanja brzinom od nekoliko desetaka metara u sekundi. Oni su sposobni podići kapljice vlage u oblaku visoko, do razine gdje je temperatura zraka u oblaku vrlo niska (-20, -40 °C), a kapljice vode se smrzavaju, pretvarajući se u led, i gdje, osim toga, , formiraju se kristali leda, a nakon toga, kada se oboje zamrzne zajedno i s prehlađenim kapljicama vode, na kraju se formiraju zrna tuče. Padajući u podoblačni sloj velikom brzinom (ponekad većom od 15 m/s), zrna leda nemaju vremena otopiti se, unatoč visoka temperatura zrak iz Zemljina površina.
Ovisno o vremenu zadržavanja zrna tuče u oblaku i duljini puta do površine zemlje, njihove veličine mogu biti vrlo različite: od frakcija milimetara do nekoliko centimetara. U SAD-u je zabilježen slučaj tuče promjera 12 cm i težine 700 g, u Francuskoj - veličine ljudskog dlana i težine 1200 g. U listopadu 1977. god. Južna Afrika, u gradu Maputu padala je jaka tuča, pojedinačna zrna tuče dosezala su promjer od 10 cm i težila do 600 g. Činjenica je da u tropskim zemljama kumulonimbusni oblaci imaju vrlo veliku vertikalnu debljinu te se zrna tuče, sudarajući se, međusobno smrzavaju, stvarajući divovske grude teške više od kilograma. Takvi slučajevi zabilježeni su posebice u Indiji i Kini. Tijekom oluje s tučom u travnju 1981. u Kini, pojedinačna zrna tuče dosegla su 7 kg.
Tuča se najčešće javlja tijekom grmljavinskih nevremena, ali nije svako grmljavinsko nevrijeme popraćeno tučom: statistike pokazuju da se u prosjeku u umjerenim geografskim širinama tuča opaža 8 do 10 puta rjeđe od grmljavinskih nevremena. Ali u određenim zemljopisnim područjima učestalost pojava tuče je visoka. Tako u SAD-u postoje područja u kojima se oluje s tučom opažaju i do šest puta godišnje, u Francuskoj tri do četiri puta, približno toliko u Sjevernom Kavkazu, Gruziji, Armeniji iu planinskim predjelima središnje Azije. . Najveće štete tuča čini u poljoprivredi.
Padajući u uskom (širokom nekoliko kilometara), ali dugom (100 km i više) pojasu, tuča uništava usjeve žitarica, lomi grane vinove loze i drveća, stabljike kukuruza i suncokreta, uništava nasade duhana i dinja, obara voće u voćnjacima. Od udara tuče ugiba perad i sitna stoka. Ima slučajeva da tuča strada i kod stoke i kod ljudi. Godine 1961. u sjevernoj Indiji tuča teška 3 kg usmrtila je slona... Godine 1939. na sjevernom Kavkazu, u Naljčiku, padala je tuča veličine kokošjeg jajeta, a stradalo je oko 2000 ovaca.

Tuča je jedna od najneugodnijih prirodnih pojava. Naravno, po razornoj snazi ​​ne može se mjeriti s tsunamijem ili potresom, ali i tuča može izazvati golemu štetu.

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

Ljudi su oduvijek nastojali objasniti prirodu tuče, predvidjeti njezino padanje i umanjiti nastale štete. Unatoč činjenici da je suvremena meteorologija objasnila kako tuča nastaje i naučila s velikom točnošću predvidjeti njezinu pojavu u određenom području, tuča i dalje muči ljude.

Pozdrav: što je to?

Tuča je vrsta oborine koja se javlja u kišnim oblacima. Sante leda mogu se formirati u obliku okruglih kuglica ili imati nazubljene rubove. Najčešće su to grašak bijela, gust i neproziran. Sami tučonosni oblaci karakteriziraju tamno siva ili pepeljasta nijansa s neravnim bijelim krajevima. Postotak vjerojatnosti pada ovisi o veličini oblaka. čvrsta oborina. Pri debljini od 12 km to je otprilike 50%, ali kad dođe do 18 km, sigurno će biti tuče.

Veličina ledenih santi je nepredvidiva - neke mogu izgledati poput malih gruda snijega, dok druge dosežu nekoliko centimetara u širinu. Najveća tuča viđena je u Kansasu, kada je s neba padao “grašak” promjera do 14 cm i težak do 1 kg!

Tuča može biti popraćena oborinama u obliku kiše, au rijetkim slučajevima i snijega. Čuju se i glasni udari grmljavine i bljeskovi munja. U osjetljivim regijama može doći do velike tuče u kombinaciji s tornadom ili vodenom pljuskom.

Kada i kako nastaje tuča?

Tuča se najčešće stvara po vrućem vremenu tijekom dana, no u teoriji se može dogoditi i do -25 stupnjeva. Može se primijetiti za vrijeme kiše ili neposredno prije ostalih oborina. Nakon kišnog nevremena ili snježnih padalina, tuča se javlja izuzetno rijetko i takvi su slučajevi više iznimka nego pravilo. Trajanje takvih oborina je kratko - obično prestaje za 5-15 minuta, nakon čega možete promatrati Lijepo vrijeme pa čak i jarko sunce. Međutim, sloj leda koji padne u tom kratkom vremenskom razdoblju može doseći debljinu od nekoliko centimetara.

Kumulusi, u kojima nastaje tuča, sastoje se od nekoliko pojedinačnih oblaka koji se nalaze na različitim visinama. Tako su one na vrhu više od pet kilometara iznad tla, dok druge "vise" prilično nisko i mogu se vidjeti golim okom. Ponekad takvi oblaci nalikuju lijevcima.

Opasnost od tuče je u tome što u led ne ulazi samo voda, već i sitne čestice pijeska, krhotine, sol, razne bakterije i mikroorganizmi koji su dovoljno lagani da se dignu u oblak. Drži ih zajedno smrznuta para i pretvaraju se u velike kugle koje mogu doseći rekordne veličine. Takva se tuča ponekad nekoliko puta diže u atmosferu i pada natrag u oblak, skupljajući sve više i više "komponenti".

Da biste razumjeli kako tuča nastaje, samo pogledajte presjek jednog od palih zrna tuče. Njegova struktura podsjeća na luk, u kojem se prozirni led izmjenjuje s prozirnim slojevima. Drugo, tu je razno "smeće". Iz znatiželje možete prebrojati broj takvih prstenova - ovo je koliko se puta komad leda dizao i padao, 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. Tijekom uspona postupno se hlade, a kada dostignu određenu visinu prelaze u kondenzat. Iz njega nastaju oblaci koji ubrzo postaju kiša ili čak pravi pljusak. Dakle, ako u prirodi postoji tako jednostavan i razumljiv ciklus vode, zašto se onda događa tuča?

Tuča se javlja jer se tijekom posebno vrućih dana struje vrućeg zraka penju do rekordnih visina, gdje temperature padaju znatno ispod nule. Prehlađene kapljice koje prijeđu prag od 5 km pretvaraju se u led koji zatim pada u obliku oborine. Štoviše, čak i za formiranje malog graška potrebno je više od milijun mikroskopskih čestica vlage, a brzina strujanja zraka mora biti veća od 10 m/s. Oni su ti koji dugo drže tuču unutar oblaka.

Što prije zračne mase ne mogu izdržati težinu nastalog leda, tuča pada s visine. Međutim, neće svi doći do tla. Mali komadići leda će se topiti uz cestu i padati kao kiša. Budući da se mora poklopiti dosta čimbenika, prirodna pojava tuče je vrlo rijetka i samo u određenim regijama.

Ljeti je vrijeme promjenjivo. Na nebu se iznenada pojavljuju crni oblaci koji su vjesnici kiše. No, suprotno našim očekivanjima, umjesto kiše, na tlo počinju padati komadići leda. I to unatoč činjenici da je vrijeme vani prilično vruće i zagušljivo. Odakle dolaze?

Prvo, ovaj prirodni fenomen obično se naziva tuča. Vrlo je rijedak i javlja se samo pod određenim uvjetima. Tuča pada u pravilu jednom do dva puta tijekom ljeta. Sama zrna tuče su komadići leda veličine od nekoliko milimetara do nekoliko centimetara. Veća zrna tuče nastaju izuzetno rijetko i najvjerojatnije su iznimka Opća pravila. U pravilu nisu veće od golubljeg jajeta. Ali takva je tuča također vrlo opasna jer može oštetiti usjeve žitarica i nanijeti značajnu štetu nasadima povrćara.

Što se tiče oblika zrna tuče, ona mogu biti potpuno različita: lopta, stožac, elipsa, kristal. U njima mogu biti komadići prašine, pijeska ili pepela. U tom slučaju njihova veličina i težina mogu se značajno povećati, ponekad i do jednog kilograma.

Da bi došlo do tuče potrebna su dva uvjeta: niske temperature gornjim slojevima atmosfere i snažnim uzlaznim strujanjima zraka. Što se događa u ovom slučaju? Kapljice vode u oblaku smrzavaju se i pretvaraju u komadiće leda. Pod utjecajem gravitacije morale bi potonuti u niže, toplije slojeve atmosfere, rastopiti se i kišiti na tlo. Ali zbog jakih uzlaznih zračnih struja to se ne događa. Sante leda se podižu, kreću kaotično, sudaraju se i smrzavaju zajedno. Svakim satom ih je sve više. Kako im se veličina povećava, tako se povećava i njihova masa. Na kraju dolazi trenutak kada njihova gravitacija počinje premašivati ​​snagu uzlaznih zračnih struja, što dovodi do stvaranja tuče. Ponekad se tuča miješa s kišom, a prati je i grmljavina i munje.

Ako pogledate strukturu tuče, ona je nevjerojatno slična luku. Jedina razlika je u tome što se sastoji od brojnih slojeva leda. U suštini, ovo je ista Napoleon torta, samo što umjesto kreme i kore sadrži slojeve snijega i leda. Po broju takvih slojeva može se odrediti koliko je puta zrno tuče pokupljeno strujanjem zraka i vraćeno u gornje slojeve atmosfere.

Zašto je tuča opasna?

Zrna tuče padaju na tlo brzinom od 160 km/h. Ako takav komad leda pogodi osobu u glavu, može se ozbiljno ozlijediti. Tuča može oštetiti vaš automobil, razbiti ga prozorsko staklo, uzrokuju nepopravljivu štetu biljkama.

Tuča se može uspješno riješiti. Da bi se to postiglo, u oblak se ispaljuje projektil koji sadrži aerosol koji ima sposobnost smanjivanja veličine santi leda. Kao rezultat toga, umjesto tuče, na tlo pada obična kiša.

Sante leda koje se bude iz grmljavinskog oblaka vrelog dana, ponekad mala zrnca, ponekad teški blokovi, razbijaju snove dobra žetva, ostavljajući udubljenja na krovovima automobila, pa čak i sakateći ljude i životinje. Odakle dolazi ovaj čudan sediment?

Na vrući dan topli zrak koji sadrži vodenu paru diže se prema vrhu, hladi se s visinom, vlaga sadržana u njemu se kondenzira, tvoreći oblak. Oblak koji sadrži sitne kapi vode može pasti u obliku kiše. No, ponekad, a obično bi dan trebao biti jako vruć, uzlazno strujanje je toliko jako da nosi kapljice vode do takve visine da prolaze nultu izotermu, gdje se i najmanje kapi vode prehlade. U oblacima se mogu pojaviti prehlađene kapi do temperatura od minus 40° (ova temperatura odgovara nadmorskoj visini od približno 8 - 10 km). Ove kapi su vrlo nestabilne. Najsitnije čestice pijeska, soli, produkata izgaranja, pa čak i bakterija, odnesene s površine istim uzlaznim tokom, pri sudaru s prehlađenim kapljicama postaju središta kristalizacije vlage, remeteći krhku ravnotežu - stvara se mikroskopski komadić leda - zametak tuče.

Male čestice leda prisutne su na vrhu gotovo svakog kumulonimbusa. Međutim, kada padnu na površinu zemlje, takva tuča ima vremena da se otopi. Uz brzinu uzlaznog strujanja u kumulonimbusu od oko 40 km/h, on neće zadržati zrna tuče s jezgrom. Padajući s visine od 2,4 - 3,6 km (to je visina nulte izoterme), uspijevaju se rastopiti, slijećući u obliku kiše.

No, pod nekim uvjetima, brzina uzlaznog strujanja u oblaku može doseći i 300 km/h! Takav tok može baciti zametak tuče na visinu od desetak kilometara. Na putu tamo i natrag - do oznake nulte temperature - tuča će imati vremena za rast. Što je veća brzina uzlaznih struja u kumulonimbus oblaku, to su zrna tuče veća. Na taj način nastaju tuče čiji promjer doseže 8-10 cm, a težina - do 450 g. Ponekad se u hladnim predjelima planeta ne samo kiša, već i snježne pahulje smrzavaju na tuči. Stoga zrna tuče često imaju sloj snijega na površini i led ispod. Potrebno je oko milijun malih prehlađenih kapljica da nastane jedna kišna kap. Zrna tuče promjera većeg od 5 cm pojavljuju se u supercelularnim kumulonimbusnim oblacima koji sadrže vrlo snažna uzlazna strujanja. To su superstanične grmljavinske oluje koje stvaraju tornada, obilne oborine i intenzivne oluje.

Kad se tuča formira, može se nekoliko puta uzdići i padati. Pažljivim rezanjem zrna tuče oštrim nožem, možete vidjeti da se mat slojevi leda u njemu izmjenjuju u obliku kuglica sa slojevima čisti led. Po broju takvih prstenova možete izračunati koliko je puta tuča uspjela izaći u gornje slojeve atmosfere i pasti natrag u oblak.

Ljudi su savladali načine kako se nositi s tučom. Uočeno je da oštar zvuk sprječava stvaranje zrna tuče. Indijanci su također čuvali svoje usjeve na ovaj način, neprestano vršidbu u velike bubnjeve kad bi se približavao grmljavinski oblak. Naši stari koristili su zvona za istu svrhu. Civilizacija je meteorolozima dala učinkovitije alate. Pucajući iz protuzrakoplovnog topa u oblake, meteorolozi uz zvuk eksplozije i letećih čestica barutnog naboja izazivaju stvaranje kapljica na maloj visini, a vlaga sadržana u zraku kiši. Drugi način da se postigne isti učinak je raspršivanje fine prašine iz aviona koji leti iznad grmljavinskog oblaka.

Još u srednjem vijeku ljudi su primijetili da nakon jakog zvuka kiša i tuča ili uopće ne padaju ili zrna tuče padaju na zemlju puno manja nego inače. Ne znajući zašto i kako nastaje tuča, da bi se izbjegla katastrofa, da bi se spasili usjevi, na najmanju sumnju na mogućnost velikih ledenih kugli zvonilo se zvonima, a po mogućnosti i pucalo iz topova.

Tuča je vrsta padalina koja se formira u velikim kumulonimbusima koji su pepeljaste ili tamnosive boje s bijelim neravnim vrhovima. Nakon toga pada na tlo u obliku malih kuglastih ili nepravilnih čestica neprozirnog leda.

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

Te su oborine prilično opasne: studije su pokazale da svake godine oko 1% vegetacije na Zemlji strada od tuče, a štete koje one uzrokuju gospodarstvu različite zemlje svijetu, iznosi oko 1 milijardu dolara. Oni također stvaraju nevolje stanovnicima regije u kojoj je pala tuča: velika zrna tuče prilično su sposobna uništiti ne samo usjeve, već i probiti krov automobila, krov kuće, au nekim slučajevima čak i ubiti osoba.

Kako nastaje?

Oborine ovog tipa javljaju se uglavnom po vrućem vremenu, danju, a praćene su munjama, grmljavinom, pljuskovima, a usko su povezane i s tornadima i tornadima. Ovaj fenomen se može promatrati prije ili tijekom kiše, ali gotovo nikada nakon. Unatoč činjenici da takvo vrijeme traje relativno kratko (u prosjeku oko 5-10 minuta), sloj oborine koji padne na tlo ponekad može biti i nekoliko centimetara.

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

Kad je vani vruće, zrak se izuzetno jako zagrijava i zajedno s vodenom parom koja se nalazi u njemu diže se, postupno se hladeći. Na velikoj visini para se kondenzira i stvara oblak koji sadrži kapljice vode, koje mogu pasti na površinu zemlje u obliku kiše.

Zbog nevjerojatne vrućine, uzlazno strujanje može biti toliko jako da može nositi paru do visine od 2,4 km, gdje su temperature puno ispod nule, zbog čega se kapljice vode prehlade, a ako se dignu više (na nadmorskoj visini od 5 km) počinju stvarati zrna tuče (Istodobno je obično potrebno oko milijun sićušnih prehlađenih kapi da se formira jedan takav komad leda).

Za nastanak tuče potrebno je da brzina strujanja zraka bude veća od 10 m/s, a temperatura zraka ne niža od -20°, -25°C.

Zajedno s kapljicama vode u zrak se dižu i sitne čestice pijeska, soli, bakterija i sl. na koje se lijepi smrznuta para i stvara tuču. Jednom kada se formira, ledena kugla može se nekoliko puta uzdići do viših slojeva atmosfere i pasti natrag u oblak.

Ako se kuglica leda otvori, može se vidjeti da se sastoji od slojeva prozirnog leda koji se izmjenjuju s prozirnim slojevima, tako da podsjećaju na luk. Da biste točno odredili koliko se puta podigao i spustio usred kumulonimbusnog oblaka, samo trebate prebrojati broj prstenova;

Što dulje takvo zrno tuče leti zrakom, postaje veće, skupljajući usput ne samo kapljice vode, već u nekim slučajevima čak i snježne pahulje. Tako može nastati tuča promjera oko 10 cm i težine gotovo pola kilograma.

Što je veća brzina zračnih struja, to ledena kugla dulje leti kroz oblak i postaje sve veća.

Zrno tuče leti preko oblaka sve dok ga zračne struje mogu zadržati. Nakon što komad leda dobije određenu težinu, počinje padati. Na primjer, ako je brzina uzlaznog strujanja u oblaku oko 40 km/h, dugo vremena Ne može zadržati zrna tuče - i ona padaju prilično brzo.

Odgovor na pitanje zašto ledene kuglice formirane u malom kumulonimbusu ne stignu uvijek do Zemljine površine je jednostavan: ako padnu s relativno male visine, uspiju se otopiti, što rezultira pljuskovima koji padaju na tlo. Što je oblak gušći, veća je vjerojatnost padalina koje se smrzavaju. Dakle, ako je debljina oblaka:

• 12 km – vjerojatnost pojave ove vrste padalina je 50%;

• 14 km – vjerojatnost tuče – 75%;

• 18 km – sigurno će padati jaka tuča.

Gdje se najvjerojatnije može vidjeti ledena oborina?

Ovakvo vrijeme ne može se vidjeti svugdje. Na primjer, u tropskim zemljama i polarnim širinama to je prilično rijedak događaj, a ledene oborine padaju uglavnom ili u planinama ili na visokim visoravnima. Ovdje ima nizina u kojima se često može vidjeti tuča. Na primjer, u Senegalu ne samo da često pada, već je često sloj ledene oborine dubok nekoliko centimetara.

Zbog toga dosta pate prirodni fenomen regijama sjeverne Indije (osobito za vrijeme ljetnih monsuna), gdje je prema statistikama svako četvrto zrno tuče veće od 2,5 cm.

Najveću tuču znanstvenici su ovdje zabilježili u potkraj XIX stoljeća: ledeni grašak je bio toliko golem da je nasmrt pretukao 250 ljudi.

Najčešće tuča pada u umjerenim geografskim širinama – zašto se to događa uvelike ovisi o moru. Štoviše, ako se mnogo rjeđe događa nad vodenim prostranstvima (uzlazna strujanja zraka češće se javljaju nad površinom zemlje nego nad morem), tada tuča i kiša mnogo češće padaju blizu obale nego daleko od nje.

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

Ako tuča ipak padne u planinskim ili pretplaninskim područjima, pokazuje se opasnom, a sama zrna tuče su izuzetno velika. Zašto je to? To se događa prije svega zato što se u vrućem vremenu reljef ovdje neravnomjerno zagrijava, nastaju vrlo snažna uzlazna strujanja, podižući paru na visinu do 10 km (tamo temperatura zraka može doseći -40 stupnjeva i uzrok je najvećeg tuča koja leti na tlo brzinom od 160 km/h i nosi sa sobom nevolje).

Što učiniti ako se nađete pod jakim oborinama

Ako ste u automobilu kada se vrijeme pogorša i pada tuča, tada morate zaustaviti automobil uz rub ceste, ali bez slijetanja s ceste, jer tlo može jednostavno odnijeti i nećete izaći. Ako je moguće, preporučljivo ga je sakriti ispod mosta, staviti u garažu ili natkriveno parkiralište.

Ako za ovakvih vremenskih uvjeta nije moguće zaštititi automobil od oborina, potrebno je odmaknuti se od prozora (ili još bolje okrenuti im leđa) i pokriti oči rukama ili odjećom. Ako je automobil dovoljno velik i njegove dimenzije dopuštaju, možete čak i ležati na podu.

Apsolutno je zabranjeno napuštati automobil kada pada kiša i grad! Štoviše, nećete morati dugo čekati, jer ova pojava rijetko traje duže od 15 minuta. Ako ste u zatvorenom prostoru za vrijeme kišnog nevremena, morate se maknuti od prozora i isključiti električne uređaje, jer ovu pojavu obično prati grmljavinsko nevrijeme s munjama.

Ako vas takvo vrijeme zatekne vani, morate pronaći zaklon, ali ako ga nema, svakako morate zaštititi glavu od tuče koja pada velikom brzinom. Preporučljivo je ne skrivati ​​se ispod drveća za vrijeme ovakvog pljuska jer velika tuča može slomiti grane koje vas u slučaju pada mogu ozbiljno ozlijediti.