Forró napon zivatarfelhőből felébredő jégpelyhek, hol apró szemcsék, hol nehéz tömbök, porrá zúzva a jó termésről szóló álmokat, horpadásokat hagyva az autók tetején, sőt megnyomorítva az embereket és az állatokat. Honnan származik ez a furcsa üledék?

A forró napon a vízgőzt tartalmazó meleg levegő emelkedik a csúcsra, a magassággal lehűl, a benne lévő nedvesség lecsapódik, felhőt képezve. Az apró vízcseppeket tartalmazó felhő eső formájában is lehullhat. De néha, és általában a napnak nagyon melegnek kell lennie, a felfelé irányuló áramlás olyan erős, hogy olyan magasságba viszi a vízcseppeket, hogy azok megkerülik a nulla izotermát, ahol a legkisebb vízcseppek túlhűlnek. Túlhűtött cseppek a felhőkben akár mínusz 40°-os hőmérsékletig is előfordulhatnak (ez a hőmérséklet kb. 8-10 km-es magasságnak felel meg). Ezek a cseppek nagyon instabilak. A homok, só, égéstermékek és akár baktériumok legkisebb részecskéi, amelyek ugyanazzal a felfelé irányuló áramlással a felszínről kiszivárognak, túlhűtött cseppekkel ütközve a nedvesség kristályosodási központjaivá válnak, megbontva a finom egyensúlyt - mikroszkopikus jégtábla keletkezik - a jégeső csíra.

Kis jégrészecskék szinte minden gomolyfelhő tetején jelen vannak. Azonban, amikor esik a Föld felszíne az ilyen jégesőknek van idejük elolvadni. Körülbelül 40 km/h gomolyfelhőben felfelé irányuló áramlási sebességgel nem fogja visszatartani a felbukkanó jégesőket. 2,4-3,6 km magasságból (ez a nulla izoterma magassága) leesve van idejük megolvadni, eső formájában landolni.

Bizonyos körülmények között azonban a felhőben a feláramlás sebessége elérheti a 300 km/h-t! Egy ilyen patak akár tíz kilométeres magasságba is képes jégeső embriót dobni. Az oda-vissza úton - a nulla hőmérsékleti jelzés előtt - lesz ideje a jégesőnek nőni. Minél nagyobb a feláramlás sebessége egy gomolyfelhőben, annál nagyobb a keletkező jégeső. Így jégesők keletkeznek, amelyek átmérője eléri a 8-10 cm-t, súlya pedig akár 450 g. A bolygó hideg vidékein néha nemcsak esőcseppek, hanem hópelyhek is megfagynak a jégesőkön. Ezért a jégesők felszínén gyakran hóréteg van, alatta pedig jég. Körülbelül millió kis túlhűtött csepp kell ahhoz, hogy egy csepp eső keletkezzen. Az 5 cm-nél nagyobb átmérőjű jégesők szupercelluláris gomolyfelhőkben találhatók, amelyekben nagyon erős feláramlás figyelhető meg. A szupercellás zivatarok tornádókat, heves felhőszakadásokat és heves zivatarokat generálnak.

A jégeső kialakulásakor többször felemelkedhet a felfelé irányuló áramláson, és leeshet. A jégesőt éles késsel óvatosan levágva láthatja, hogy a benne lévő matt jégrétegek gömbök és rétegek formájában váltakoznak tiszta jég. Az ilyen gyűrűk számából meg lehet számolni, hogy a jégeső hányszor tudott felemelkedni a légkör felső rétegeibe, és visszahullani a felhőbe.

Az emberek elsajátították a jégeső kezelésének módjait. Megfigyelhető, hogy az éles hang nem teszi lehetővé jégeső kialakulását. Még az indiánok is így őrizték meg a termésüket, folyamatosan nagy dobokba csépeltek, amikor egy zivatarfelhő közeledett. Őseink ugyanerre a célra használták a harangokat. A civilizáció hatékonyabb eszközökkel látta el a meteorológusokat. A meteorológusok légelhárító ágyúkkal a felhőkre lövöldözve robbanás hangjával és portöltet repülő részecskéivel kis magasságban cseppek képződését provokálják, a levegőben lévő nedvességet pedig az eső ereszti ki. Ugyanezen hatás előidézésének másik módja az, hogy egy zivatarfelhő felett átrepülő repülőgépből finom port szórnak ki.

A rossz időjárás jelei Ha zivatar idején nagy sötét felhők jönnek zajjal, jégeső lesz; ugyanez, ha a felhők sötétkékek, és a közepén fehérek. Ha a mennydörgés sokáig dübörög, gördül és nem éles, ez a rossz időjárás folytatódását jelzi. Ha folyamatosan dörög a mennydörgés, jégeső lesz. Éles, robbanásveszélyes mennydörgés – felhőszakadásig. Csendes mennydörgés - csendes esőig.
A jobb időjárás jelei Ha hirtelen és rövid ideig dörög a mennydörgés, a rossz idő hamarosan véget ér. Zivatar előrejelzés Ha a légkör alsó rétegében a levegő nedvességben dús, jól felmelegedett, de hőmérséklete a magassággal gyorsan csökken, akkor kedvező helyzet alakul ki zivatar kialakulásához. Ha napközben erős és magas gomolyfelhők jelennek meg, ha volt zivatar, de utána nem lett hidegebb, éjszaka ismét számítani kell zivatarokra. A gomolyfelhők kora reggel megjelennek, este sűrűségük megnövekszik, magas torony formát öltenek, ha a felhő felső része üllő alakot ölt, akkor ez biztos jele a zivatarnak és a heves. eső.

Ha a felhők halmozódó tömegnek, sötét alsó bázisú hegyeknek tűnnek, erős és elhúzódó zivatar várható. gyors emelkedés abszolút nedvesség a levegő hőmérsékletének emelkedésével és a légköri nyomás csökkenésével együtt zivatar közeledtét jelzi. A távoli vagy gyenge hangok különösen jó, jól hallható szél hiányában jelzi a zivatar közeledtét. Ha a szélcsend után hirtelen fújni kezd a szél, akkor előfordulhat, hogy zivatar lesz. Az éjszakai zivatar előtt este nem jelenik meg köd, és nem hullik harmat. A nap magasodik és csend a levegőben - nagy zivatarig és esőig. A nap sugarai elsötétülnek - erős zivatarig. A távoli hangok tisztán hallhatók - zivatar. A folyó vize feketévé válik - zivatar.

Időjárás előrejelzés. jégeső

Megjegyzés: a jégeső egy keskeny (csak néhány km-es), de széles (100 km vagy több) sávban kizárólag erőteljes függőleges fejlődésű gomolyfelhőkből hullik, jégeső leggyakrabban zivatarok idején figyelhető meg.
A felhők mellett Ha egy különösen nagy, erős függőleges kifejlődésű gomolyfelhő „üllővé” vagy „gombává” válik (vagyis a magassággal tágul), miközben kidobja a pehely- és/vagy cirrostratus-felhők legyezőit (egyfajta „pánik” a „üllő”), - lehetséges jégeső. Sőt, minél nagyobb a felhő magassága, annál nagyobb a jégeső valószínűsége. Az alacsonyabbak mozgásához képest balra kitérő magas felhők mozgása a hidegfront közeledtének jele, általában heves esőzésekkel, egy órás jégesővel és/vagy zivatarral kísérve. A front áthaladása után a talajközelben is balra fordul a szél, ami után időnként rövid távú tisztás következik. Ha egy zivatarfelhő (erőteljes függőleges kifejlődésű gomolyfelhő) szélei mentén jellegzetes fehér csíkok láthatók, mögöttük pedig - szakadt hamuszínű felhők, akkor jégesőre kell számítani. Ha a feltámadt szélnek köszönhetően a zivatarfelhő terjedni kezd, és függőleges fejlődését vízszintessé változtatja, vegyen egy mély levegőt. A jégeső (és valószínűleg eső) veszélye elmúlt. Ha zivatar idején nagy sötét felhők jönnek zajjal, jégeső lesz; ugyanez, ha a felhők sötétkékek, és a közepén fehérek.

Nyomásos időjárás előrejelzés

A rossz időjárás jelei
Ha a légköri nyomást nem tartják nagyon magasan - 750-740 mm, akkor annak egyenetlen csökkenése figyelhető meg: néha gyorsabban, néha lassabban; néha akár rövid távú enyhe emelkedés is előfordulhat, majd esés – ez ciklon áthaladását jelzi. Általános tévhit, hogy a ciklon mindig rossz időt hoz magával. Valójában a ciklon időjárása nagyon heterogén - néha teljesen felhőtlen marad az ég, és a ciklon egyetlen csepp eső nélkül távozik. Nem az alacsony nyomás ténye a jelentőségesebb, hanem annak fokozatos esése. Az alacsony légnyomás önmagában még nem a rossz időjárás jele. Ha a nyomás nagyon gyorsan 740 vagy akár 730 mm-re csökken, az rövid, de heves viharral kecsegtet, amely még nyomásnövekedés mellett is eltart egy ideig. Minél gyorsabban csökken a nyomás, annál tovább tart a bizonytalan időjárás; hosszú rossz időjárás kialakulása lehetséges;

A jobb időjárás jelei A légnyomás emelkedése az időjárás küszöbön álló javulását is jelzi, különösen, ha az hosszú alacsony nyomású időszak után kezdődött. A légköri nyomás emelkedése köd jelenlétében az időjárás javulását jelzi.
Ha a légnyomás több napon keresztül lassan emelkedik, vagy déli szél mellett változatlan marad, ez a jó idő folytatódásának jele. Ha erős széllel a légnyomás emelkedik, az a jó idő folytatódásának jele.

Hegyi időjárás előrejelzés

A rossz időjárás jelei Ha nappal a hegyek felől a völgyek felé, éjszaka pedig a völgyekből a hegyek felé fúj a szél, akkor a közeljövőben romlik az időjárás. Ha az esti órákban felszakadozott felhőzetek jelennek meg, amelyek gyakran megállnak néhány csúcson, és a látási viszonyok nagyon jók, a levegő pedig kivételesen átlátszó, akkor rossz idő közeledik. Elektromos kisülések a fémtárgyak éles végén gyenge fények formájában (sötétben figyelhetők meg) - zivatar közeledtét jelzik. A felhősödés napközbeni megjelenése a hegyvidéken a fagy növekedését jelzi. A hőmérséklet csökkentése reggel - a rossz időjárás közeledtét jelzi. A fülledt éjszaka és az esti harmat hiánya a rossz idő közeledtét jelzi.

A jobb időjárás jelei Az időjárás javulását jelzi a szél lecsendesülése, amikor a völgyekben estefelé csökken a hőmérséklet és derült az ég. A felhők esti fokozatos völgyekbe csapódása, reggelre eltűnése a javuló időjárás jele. Az esti köd és harmat megjelenése a völgyekben a javuló időjárás jele. A felhős köd megjelenése a hegyek tetején a javuló időjárás jele.
A jelek arra utalnak, hogy folytatódik a jó idő Ha a köd borítja a csúcsokat, - Jó idő megígéri, hogy marad.

Időjárás előrejelzés tengeren

A rossz időjárás jelei Hidegfront közeledtére utaló jelek (1-2 órás mennydörgés és vihar után) A légköri nyomás éles csökkenése. A cirrocumulus felhők megjelenése. Sűrű, törött pehelyfelhők megjelenése. Altokumulusok, tornyos és lencse alakú felhők megjelenése. A szél instabilitása. Erős interferencia megjelenése a rádióvételben. Jellegzetes zaj megjelenése a tengerben zivatar vagy zivatar közeledtével. Cumulonimbus felhők éles fejlődése. A hal mélyre megy. Melegfronttal közeledő ciklon jelei. (6-12 óra zord időjárás, nedves, csapadékos, friss szél után) A horizontról gyorsan a zenit felé haladó cirrus karomszerű felhők jelennek meg, melyeket fokozatosan felváltva cirrostratus, sűrűbb altostratus felhőréteggé alakul át. Fokozott izgalom, hullámzás és hullám kezd szembe menni a széllel. Az alsó és felső réteg felhőinek mozgása különböző irányokba. A cirrus és cirrostratus felhők a talajszél irányától jobbra mozognak.

Élénk vörös a hajnal. Este sűrű, vastag felhőkbe bukik a nap. Éjszaka és reggel nincs harmat.Éjszaka erős csillagvillanás.Glória megjelenése és kis koronák. Megjelennek a hamis napok, délibábok stb. A levegő hőmérséklete, páratartalma és a szél napi lefutása zavart, napi lefolyás hiányában a légköri nyomás fokozatosan csökken. Fokozott láthatóság, fokozott fénytörés - tárgyak megjelenése a horizont mögül. Fokozott hallhatóság a levegőben. A következő 6 órában vagy még tovább folytatódó rossz időjárás jelei (borult, csapadékkal, erős szél, rossz látási viszonyok) Friss a szél, nem változtat az erején, jellegén és kicsit irányt változtat. A levegő hőmérséklete nyáron alacsony, télen magas, és nincs napi lefolyása. Az alacsony vagy csökkenő légköri nyomásnak nincs napi ingadozása.

A jobb időjárás jelei Egy melegfront vagy egy okklúziós front átvonulása után a következő 4 órában a csapadék megszűnésére és a szél gyengülésére lehet számítani. Ha rések kezdenek megjelenni a felhők között, akkor a felhőzet magassága növekedni kezd, és a nimbostratuszfelhőket réteg- és rétegfelhők váltják fel, a rossz idő véget ér. Ha a szél jobbra fordul és gyengül, és a tenger hullámai lecsendesedni kezdenek, az időjárás javul. Ha a nyomásesés megáll, a barometrikus trend pozitív lesz, ami az időjárás javulását jelzi. Ha a vízhőmérséklet alatti vízhőmérsékletnél helyenként köd képződik a tengeren, hamarosan jó idő jön. Javult az időjárás (a második típusú hidegfront átvonulása után 2-4 órán belül csapadék megszűnésére, szélirány-változásra, tisztulásra lehet számítani) A légnyomás meredek emelkedése. A szél éles fordulata jobbra. Éles változás a felhőzet jellegében, a rések növekedése. A láthatóság éles növekedése A hőmérséklet csökkenése A rádióinterferenciák csökkentése.

A jelek arra utalnak, hogy folytatódik a jó idő A következő 12 órában folytatódik a jó anticiklonális idő (enyhe szellővel vagy csendes, tiszta égbolttal vagy gyenge felhőkkel és jó látási viszonyok között). A magas légköri nyomásnak napi ingadozása van. A levegő hőmérséklete reggel alacsony, 15 órára emelkedik, éjszaka csökken. Éjszakára vagy hajnalra, 14 órára elcsendesül a szél. Erősödik, dél előtt a sónyalás mentén fordul, délután - szemben a nappal. A parti sávban rendszeresen váltakozó reggeli és esti szellő fúj. Reggel egyes pehelyfelhők megjelenése, délre eltűnik. Éjszakai és reggeli harmat a fedélzeten és egyéb dolgok. A hajnal arany és rózsaszín árnyalatai, ezüstös ragyogás az égen. Száraz köd a láthatáron. Talajköd képződése éjszaka és reggel és eltűnése napkelte után. A nap lenyugszik a tiszta horizonton.

Az időjárás változása jobbra

A nyomás fokozatosan emelkedik. Ha esik, hűvös lesz, éles, viharos szél fúj, tiszta égbolt csíkjai jelennek meg. Estére nyugaton teljesen kitisztul, csökken a hőmérséklet. Az eső és a szél alábbhagy, a köd leszáll. A tűz füstje felemelkedik, a sebesültek és a fecskék sokkal magasabbra szállnak.

Az időjárás változása rosszabbra fordul

A nyomás csökken. Estére a hőmérséklet nem változik, a szél nem csillapodik és irányt változtat. Harmat nem hull, nincs köd az alföldön. Az égbolt színe napnyugtakor élénkvörös, bíborvörös, a csillagok fényesek. A nap lenyugszik a felhők közé. A horizonton nyugatról vagy délnyugatról pehelyfelhők jelennek meg és szállnak szét. A fecskék és a seprűk a föld felett repülnek. A tűz füstje a földön terjed.

Töltse le az összes táblát illusztrációkkal és magyarázatokkal formátumban pdf

Hozzáadás a bloghoz:

Chris Kaspersky anyagai alapján "Időjárásjelek enciklopédiája. Időjárás előrejelzés helyi jelek alapján"

A jégeső a viharok egyik fajtája csapadék, amely a következő jellemzőkkel jellemezhető: szilárd halmazállapotú halmazállapotú, gömb alakú, néha nem egészen szabályos alakú, átmérője néhány millimétertől több százig, rétegek váltakozása tiszta ill. felhős jég a jégeső szerkezetben.

Jégeső csapadék elsősorban nyáron, ritkábban tavasszal és ősszel képződik erőteljes gomolyfelhőkben, melyeket függőleges kiterjedés és sötétszürke szín jellemez. Az ilyen típusú csapadék általában felhőszakadás vagy zivatar idején esik.

A jégeső időtartama néhány perctől fél óráig terjed. Leggyakrabban ez a folyamat 5-10 percen belül megfigyelhető, egyes esetekben több mint egy órán keresztül tarthat. Néha jégeső hull a földre, több centiméteres réteget képezve, de a meteorológusok többször is rögzítettek olyan eseteket, amikor ezt a számot jelentősen túllépték.

A jégeső kialakulásának folyamata a felhők képződésével kezdődik. Egy meleg nyári napon jól felmelegített levegő zúdul fel a légkörbe, a benne lévő nedvesség részecskék lecsapódnak, felhőt képezve. Egy bizonyos magasságban legyőzi a nulla izotermát (feltételes vonal a légkörben, amely felett a levegő hőmérséklete nulla alá csökken), ami után a benne leeső nedvesség túlhűl. Meg kell jegyezni, hogy a nedvesség mellett porszemcsék, a legkisebb homokszemcsék és a só is felszáll a levegőbe. A nedvességgel kölcsönhatásba lépve a jégeső magjává válnak, mivel a szilárd részecskéket beborító vízcseppek gyorsan fagyni kezdenek.

Az események további alakulását jelentősen befolyásolja, hogy a felfelé irányuló áramlások milyen sebességgel mozognak a gomolyfelhőben. Ha alacsony és nem éri el a 40 km/h-t, akkor az áramlási teljesítmény nem elegendő a jégeső további emeléséhez. Eső vagy nagyon kicsi és lágy jégeső formájában zuhannak és érik el a talajt. Az erősebb áramlások akár 9 km-es magasságba is képesek felemelni a felbukkanó jégesőket, ahol a hőmérséklet elérheti a -40 °C-ot. Ebben az esetben a jégesőt új jégréteg borítja, és akár több centiméter átmérőjűre is megnő. Minél gyorsabban mozog a patak, annál nagyobbak lesznek a jégeső részecskék.

Amikor az egyes jégesők tömege olyan mértékben megnövekszik, hogy a felszálló levegő áramlása nem tudja megtartani, megindul a jégeső folyamata. Minél nagyobbak a jégszemcsék, annál gyorsabban esnek. A körülbelül 4 cm átmérőjű jégeső 100 km/h sebességgel repül le. Érdemes megjegyezni, hogy a jégesőnek mindössze 30-60%-a éri el teljes állapotában a talajt, jelentős része zuhanáskor az ütközések és ütések következtében tönkremegy, miközben a levegőben gyorsan olvadó apró darabkákká alakul.

Még ha ilyen alacsony jégeső is éri a földet, jelentős károkat okozhat a mezőgazdaságban. A jégeső okozta károk utáni legsúlyosabb következmények a hegylábban és felföldek, ahol az upstream teljesítmény meglehetősen magas.

A 20. században a meteorológusok többször is rendhagyó jégesőt figyeltek meg. 1965-ben a kiszlovodszki régióban a lehullott jégeső réteg vastagsága 75 cm volt, 1959-ben a legnagyobb tömegű jégesőt a Sztavropoli területen regisztrálták. Az egyes példányok mérlegelése után az adatok 2,2 kilogramm tömegmutatókkal kerültek a meteorológiai naplóba. 1939-ben a legnagyobb jégeső által érintett mezőgazdasági területet Kabard-Balkáriában jegyezték fel. Azután ezt a fajt a csapadék 100 000 hektár termést pusztított el.

A jégeső okozta károk minimalizálása érdekében jégeső elleni védekezést végeznek. Az egyik legnépszerűbb módszer a gomolyfelhők bombázása rakétákkal és lövedékekkel, amelyek a jégeső kialakulását megakadályozó reagenst hordoznak.

A jégeső az egyik legszokatlanabb és legtitokzatosabb légköri jelenség. Előfordulásának természete nem teljesen ismert, és továbbra is heves tudományos viták tárgya. Esik-e jégeső éjszaka - a kérdésre adott válasz mindenkit érdekel, aki még soha nem látta ritka dolog a nap sötét óráiban.

Rövid információ a városról

A jégesőt légköri csapadéknak nevezik jégdarabok formájában. A csapadék alakja és mérete nagyon eltérő lehet:

• Átmérő 0,5-15 cm;
• Súly néhány grammtól fél kilogrammig;
• Az összetétel is nagyon eltérő lehet: több réteg átlátszó jég, és váltakozó átlátszó és átlátszatlan rétegek;
• A forma a legváltozatosabb - egészen a bizarr képződményekig "virágbimbók" formájában stb.

A jégeső könnyen összetapad, és ökölnyi nagy részecskéket képez. A 2 cm-nél nagyobb átmérőjű csapadék már elegendő ahhoz, hogy komoly károkat okozzon a gazdaságban. Amint ekkora jégeső várható, viharjelzést adnak ki.

A különböző államokban más mérethatárok is lehetnek: mindez az adott mezőgazdasági területtől függ. Például a szőlőültetvényeknél még a kis jégeső is elegendő lesz a teljes termés elpusztításához.

A szükséges feltételek

A jégeső természetére vonatkozó modern elképzelések szerint annak előfordulásához szükséges:

• Vízcseppek;
• Kondenzációs udvar;
• Felfelé irányuló levegő;
• Alacsony hőmérséklet.

Hasonló légköri jelenség az esetek 99%-ában a mérsékelt övi szélességi körökben alakult ki nagy kontinentális terek felett. A legtöbb kutató úgy véli, hogy a zivatartevékenység előfeltétele.

trópusi és egyenlítői zónák A jégeső meglehetősen ritka, annak ellenére, hogy ott elég gyakran előfordul zivatar. Ez azért van így, mert a jégképződéshez az is szükséges, hogy körülbelül 11 km-es magasságban elegendő legyen alacsony hőmérséklet, ami nem mindig fordul elő meleg helyen a földgömb. Jégeső csak a hegyvidéki területeken fordul elő.

Ráadásul a jégeső valószínűsége eltűnőben kicsi, amint a levegő hőmérséklete -30 °C alá süllyed. A túlhűtött vízcseppek ebben az esetben a hófelhők közelében és belsejében helyezkednek el.

Hogyan keletkezik jégeső?

Az ilyen típusú csapadék kialakulásának mechanizmusa a következőképpen írható le:

1. A jelentős számú vízcseppet tartalmazó felszálló légáramlás alacsony hőmérsékletű felhős réteggel találkozik útjában. Gyakran előfordul, hogy a legerősebb tornádó ilyen légáramlásként működik. A felhő jelentős részének fagypont alatt kell lennie (0 °C). A jégeső kialakulásának valószínűsége százszorosára nő, ha a levegő hőmérséklete 10 km magasságban körülbelül -13 °.
2. A kondenzációs magokkal érintkezve jégdarabok keletkeznek. A váltakozó fel-le folyamatok eredményeként a jégesők rétegzett szerkezetet (átlátszó és fehér szintek) kapnak. Ha a szél olyan irányba fúj, ahol sok a vízcsepp, átlátszó réteget kapunk. Ha vízgőz tartományba fúj, a jégesőt fehér jégkéreg borítja.
3. Az egymással való ütközés során a jég összetapadhat, és komolyan megnőhet, szabálytalan formákat alkotva.
4. A jégeső kialakulása legalább fél óráig tarthat. Amint a szél megszűnik támogatni az egyre erősödő zivatarfelhőt, jégeső hullani kezd a földfelszínre.
5. Miután a jégcsapok áthaladnak a 0 ° C feletti hőmérsékletű területen, lassú olvadási folyamat indul meg.

Miért nincs jégeső éjszaka?

Ahhoz, hogy akkora jégszemcsék képződjenek az égen, hogy a földre hullva ne legyen idejük elolvadni, kellően erős függőleges légáramlatok szükségesek. Viszont ahhoz, hogy a felfelé irányuló áramlás elég erős legyen, a földfelszín erős felmelegítése szükséges. Éppen ezért az esetek túlnyomó többségében az esti és a délutáni órákban jégeső hull.

Azonban semmi sem akadályozza meg, hogy éjszaka kidőljön, ha megfelelő méretű zivatarfelhő van az égen. Igaz, éjszaka az emberek többnyire alszanak, és a kisebb jégeső is teljesen észrevétlen marad. Ezért azt az illúziót keltik, hogy a „fagyos eső” csak nappal fordul elő.

Ami a statisztikákat illeti, a legtöbb esetben a jégeső nyáron 15:00 óra körül esik. Kiesésének lehetősége 22:00 óráig meglehetősen magas, utána az ilyen típusú csapadék valószínűsége nulla.

Megfigyelési adatok meteorológusoktól

A „fagyos eső” leghíresebb esetei a sötétben:

• Az egyik legerősebb éjszakai jégeső 1998. június 26-án esett az illinoisi Hazel Crest faluban. Majd a helyi mezőgazdaságot súlyosan érintette az 5 cm átmérőjű jégeső, amely hajnali 4 óra körül hullott;
• 2016. szeptember 5-én jégeső hullott Jekatyerinburg környékén, ami tönkretette a helyi termést;
• A fehéroroszországi Dobrusa városában 2016. augusztus 26-án éjszaka ökölnyi jégtáblák törték be az autók ablakait;
• 2007. szeptember 9-én éjszaka jégeső söpört végig Sztavropol területén, ami 15 000 magánházat rongált meg;
• 1991. július 1-jén éjjel Ásványvíz egy egész jeges felhőszakadás zúdult le, amely nemcsak a helyi háztartásokban okozott károkat, de még 18 repülőgépet is megrongált. A jég átlagos mérete körülbelül 2,5 cm volt, de voltak tyúktojás méretű óriási golyók is.

Sokan még mindig nem tudják, hogy esik-e jégeső éjszaka. Ennek a jelenségnek az éjszakai előfordulásának valószínűsége eltűnőben kicsi, de még mindig fennáll. Ezen túlmenően ezek a ritka esetek a legerősebb anomáliák egyikét okozzák, amelyek súlyos károkat okoznak a gazdaságban.

Gyűjtemény kimenete:

A jégeső kialakulásának mechanizmusáról

Ismailov Sohrab Ahmedovich

dr. chem. Tudományok, tudományos főmunkatárs, az Azerbajdzsáni Köztársaság Tudományos Akadémia Petrolkémiai Eljárások Intézete,

Azerbajdzsáni Köztársaság, Baku

A JÉGESÉS KIALAKULÁSÁNAK MECHANIZMUSÁRÓL

Iszmailov Szohrab

A kémiai tudományok doktora, tudományos főmunkatárs, Petrolkémiai Eljárások Intézete, Azerbajdzsáni Tudományos Akadémia, Azerbajdzsáni Köztársaság, Baku

MEGJEGYZÉS

Új hipotézist állítottak fel a jégeső kialakulásának mechanizmusáról légköri körülmények között. Feltételezzük, hogy az ismert korábbi elméletekkel ellentétben a jégeső kialakulását a légkörben a keletkezés okozza. magas hőmérsékletű villámcsapás közben. A víz gyors elpárolgása a nyomócsatorna mentén és körülötte jégeső megjelenésével hirtelen megfagy. különböző méretű. A jégeső kialakulásához a nulla izoterma átmenete nem szükséges, a troposzféra alsó meleg rétegében is kialakul. A zivatart jégeső kíséri. Jégeső csak heves zivatarok idején esik.

ABSZTRAKT

Állítson fel egy új hipotézist a jégeső kialakulásának mechanizmusáról a légkörben. Feltételezve, hogy az ismert korábbi elméletekkel ellentétben jégeső keletkezik a légkörben a hő-villámok keltése miatt. A hirtelen elpárolgásos vízkivezető csatorna és annak fagyása körül éles megjelenést eredményez, különböző méretű jégesővel. Az oktatás számára nem kötelező üdvözöljük a nulla izoterma átmenetét, az alsó troposzférában melegen alakul ki.

Kulcsszavak: jégeső; nulla hőmérséklet; párolgás; hideg betörés; villám; zivatar.

kulcsszavakat: jégeső; nulla hőmérséklet; párolgás; hideg; villám; vihar.

Az ember gyakran találkozik szörnyű természeti jelenségekkel, és fáradhatatlanul küzd ellenük. Természeti katasztrófák és katasztrofális természeti jelenségek következményei (földrengések, földcsuszamlások, villámlás, cunamik, árvizek, vulkánkitörések, tornádók, hurrikánok, jégeső) felkeltette a tudósok figyelmét szerte a világon. Nem véletlen, hogy az UNESCO keretein belül külön bizottságot hoztak létre a természeti katasztrófák elszámolására - UNDRO. (United Nations Disaster Relief Organization – Disaster Relief Organisation by the United Nations). Felismerve az objektív világ szükségességét és annak megfelelően cselekvő, az ember leigázza a természet erőit, céljai szolgálatába állítja őket, és a természet rabszolgájából a természet urává válik, és megszűnik tehetetlen lenni a természet előtt, szabaddá válik. . Az egyik ilyen szörnyű katasztrófa a jégeső.

Az esés helyén a jégeső elsősorban a kultúrnövényeket pusztítja el, megöli az állatállományt, valamint magát az embert. A helyzet az, hogy a hirtelen és nagy mennyiségű jégeső támadás kizárja a védelmet. Néha percek alatt a föld felszínét 5-7 cm vastag jégeső borítja. A Kislovodszki régióban 1965-ben jégeső hullott, 75 cm-es réteggel borítva a földet. Általában 10-100 jégeső borítja a földet. km távolságok. Emlékezzünk néhány szörnyű eseményre a múltból.

1593-ban Franciaország egyik tartományában a tomboló szél és a szikrázó villámlás miatt hatalmas, 18-20 font súlyú jégeső hullott! Ennek következtében nagy károk keletkeztek a termésben, és sok templom, kastély, ház és egyéb építmény megsemmisült. Az emberek maguk is áldozatai lettek ennek a szörnyű eseménynek. (Itt figyelembe kell venni, hogy akkoriban a fontnak mint súlyegységnek több jelentése is volt). Szörnyű volt katasztrófa, az egyik legkatasztrófálisabb jégeső Franciaországban. Colorado állam (USA) keleti részén évente körülbelül hat jégeső fordul elő, mindegyik hatalmas veszteséget okoz. A jégeső leggyakrabban Észak-Kaukázusban, Azerbajdzsánban, Grúziában, Örményországban és Közép-Ázsia hegyvidékein fordul elő. 1939. június 9. és 10. között tyúktojás nagyságú jégeső hullott Nalcsik városában, heves esőzés kíséretében. Ennek következtében több mint 60 ezer hektár pusztult el. búza és mintegy 4 ezer hektár egyéb növény; mintegy 2000 bárányt öltek meg.

Ha jégesőről van szó, mindenekelőtt vegye figyelembe a méretét. A jégesők általában eltérő méretűek. A meteorológusok és más kutatók a legnagyobbra figyelnek. Kíváncsi az abszolút fantasztikus jégesők megismerésére. Indiában és Kínában 2-3 tömegű jégtömbök kg. Még azt is mondják, hogy 1961-ben Észak-Indiában egy erős jégeső megölt egy elefántot. 1984. április 14-én 1 kg tömegű jégeső hullott a Bangladesi Köztársaságban található Gopalganj kisvárosban. , ami 92 ember és több tucat elefánt halálához vezetett. Ez a jégeső még a Guinness Rekordok Könyvében is szerepel. 1988-ban 250 ember esett jégeső áldozatává Bangladesben. 1939-ben pedig egy 3,5 súlyú jégeső kg. A közelmúltban (2014.05.20.) a brazíliai São Paulo városában olyan nagy méretű jégesők hullottak, hogy nehéz berendezések eltávolították az utcákról.

Mindezek az adatok azt mutatják, hogy az emberi életet ért jégeső-kár nem kevésbé fontos, mint más rendkívüli események. természetes jelenség. Ebből ítélve világszerte sürgető feladat az emberiség számára egy átfogó tanulmányozás és kialakulása okának felkutatása a modern fizikai és kémiai kutatási módszerek bevonásával, valamint e rémálomszerű jelenség elleni küzdelem.

Mi a jégeső kialakulásának működési mechanizmusa?

Előre megjegyzem, hogy erre a kérdésre még mindig nincs helyes és pozitív válasz.

Annak ellenére, hogy a 17. század első felében Descartes felállította az első hipotézist erről a kérdésről, a jégeső folyamatainak tudományos elméletét és azok befolyásolásának módszereit csak a múlt század közepén dolgozták ki fizikusok és meteorológusok. Megjegyzendő, hogy már a középkorban és a 19. század első felében több feltételezést is megfogalmaztak különböző kutatók, mint például Bussengo, Shvedov, Klossovsky, Volta, Reye, Ferrel, Hahn, Faraday, Soncke, Reynold , és mások. Sajnos elméleteik nem kaptak megerősítést. Meg kell jegyezni, hogy a legutóbbi nézetek a ez a probléma tudományosan nem támasztottak alá, és még mindig nincsenek átfogó elképzelések a városalakítás mechanizmusáról. A számos kísérleti adat megléte és a témával foglalkozó irodalmi anyagok összessége lehetővé tette a Meteorológiai Világszervezet által elismert és a mai napig működő jégesőképződés következő mechanizmusát. (hogy ne legyenek nézeteltérések, ezeket az érveket szó szerint közöljük).

„Egy forró nyári napon a földfelszínről felemelkedő meleg levegő a magassággal lehűl, és a benne lévő nedvesség lecsapódik, felhőt képezve. Túlhűtött cseppek a felhőkben még -40 ° C hőmérsékleten is megtalálhatók (kb. 8-10 km magasságban). De ezek a cseppek nagyon instabilok. A földfelszínről felemelkedő legkisebb homok-, só-, égéstermék-, sőt baktériumszemcsék túlhűtött cseppekkel ütközve felborítják a kényes egyensúlyt. A túlhűtött cseppek, amelyek szilárd részecskékkel érintkeznek, jégeső embrióvá alakulnak.

Kis jégesők szinte minden gomolyfelhő felső felében előfordulnak, de leggyakrabban a földfelszínhez közeledve elolvadnak. Tehát, ha egy gomolyfelhőben a felszálló áramlások sebessége eléri a 40 km/h-t, akkor nem tudják megtartani a felbukkanó jégesőket, ezért 2,4-3,6 km magasságban meleg levegőrétegen áthaladva kiesnek a felhőbe kis „puha” jégeső vagy akár eső formájában. Ellenkező esetben a felszálló légáramlatok a kis jégesőket -10 °C és -40 °C közötti hőmérsékletű levegőrétegekké emelik (3 és 9 km közötti magasságban), a jégesők átmérője nőni kezd, esetenként akár több centimétert is elér. Érdemes megjegyezni, hogy kivételes esetekben a fel- és lefelé irányuló áramlás sebessége a felhőben elérheti a 300 km/h-t is! És minél nagyobb a feláramlás sebessége egy gomolyfelhőben, annál nagyobb a jégeső.

Egy golflabda méretű jégesőhöz több mint 10 milliárd túlhűtött vízcseppre lenne szükség, és magának a jégesőnek legalább 5-10 percig a felhőben kell maradnia, hogy elérje ezt a nagy méretet. Meg kell jegyezni, hogy egy csepp eső kialakulásához körülbelül egymillió ilyen kis túlhűtött cseppre van szükség. Az 5 cm-nél nagyobb átmérőjű jégesők szupercelluláris gomolyfelhőkben találhatók, amelyekben nagyon erős feláramlás figyelhető meg. A szupercellás zivatarok okoznak tornádókat, heves felhőszakadásokat és heves zivatarokat.

A jégeső általában heves zivatarok idején esik a meleg évszakban, amikor a Föld felszínén a hőmérséklet nem alacsonyabb 20 ° C-nál.

Hangsúlyozni kell, hogy még a múlt század közepén, pontosabban 1962-ben F. Ladlem is javasolt egy hasonló elméletet, amely a jégeső kialakulásának feltételét írja elő. Figyelembe veszi azt a folyamatot is, amely a felhő túlhűtött részében kis vízcseppekből és jégkristályokból koagulálással keletkezik. Az utolsó műveletet több kilométeres jégeső erős emelkedésével és esésével kell végrehajtani, áthaladva a nulla izotermán. A jégesők típusai és méretei szerint a modern tudósok azt is mondják, hogy a jégesőt „életük” során többször is fel-le hordják erős konvekciós áramok. A túlhűtött cseppekkel való ütközés következtében a jégesők mérete megnő.

A Meteorológiai Világszervezet 1956-ban határozta meg a jégesőt. : Jégeső - gömb alakú részecskék vagy jégdarabok (jégkövek) formájában, amelyek átmérője 5-50 mm, néha több, elszigetelten vagy szabálytalan komplexek formájában hullik ki. A jégeső csak átlátszó jégből vagy annak legalább 1 mm vastag rétegeiből áll, váltakozva áttetsző rétegekkel. Jégeső általában heves zivatarok idején fordul elő. .

Szinte minden korábbi és mai forrás erre a kérdésre azt jelzi, hogy a jégeső erős gomolyfelhőben képződik, erős felszálló légáramlatokkal. Ez igaz. Sajnos a villámlás és a zivatar teljesen feledésbe merült. A jégesőképződmény utólagos értelmezése pedig véleményünk szerint logikátlan és nehezen elképzelhető.

Klossovsky professzor alaposan tanulmányozta a jégesők megjelenését, és megállapította, hogy gömbalakjukon kívül számos más geometriai létezési formával is rendelkeznek. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a troposzférában más mechanizmus révén keletkeznek jégesők.

Miután megismerkedtünk mindezen elméleti nézetekkel, több érdekes kérdés is felkeltette figyelmünket:

1. A troposzféra felső részén található felhő összetétele, ahol a hőmérséklet eléri a -40 fokot. C-ről, már túlhűtött vízcseppek, jégkristályok és homokszemcsék, sók, baktériumok keverékét tartalmazza. Miért nem bomlik meg a törékeny energiaegyensúly?

2. Az elismert modern általános elmélet szerint jégeső születhetett villám- vagy zivatarkisülés nélkül is. A nagy méretű jégeső kialakulásához a kis jégtábláknak szükségszerűen több kilométerrel felfelé (legalább 3-5 km-re) kell emelkedniük, és le kell esnie, áthaladva a nulla izotermán. Sőt, ezt addig kell ismételni, amíg kellően nagy méretű jégeső nem képződik. Ráadásul minél nagyobb a felszálló áramlás sebessége a felhőben, annál nagyobbnak kell lennie a jégesőnek (1 kg-tól több kg-ig), és a nagyításhoz 5-10 percig a levegőben kell maradnia. Érdekes!

3. Általában nehéz elképzelni, hogy ilyen hatalmas, 2-3 kg tömegű jégtömbök koncentrálódjanak a légkör felső rétegeiben? Kiderült, hogy a jégesők még nagyobbak voltak a gomolyfelhőben, mint a földön megfigyeltek, mivel egy része hulláskor megolvad, áthaladva a troposzféra meleg rétegén.

4. Mivel a meteorológusok gyakran megerősítik: „… jégeső általában heves zivatarok során esik a meleg évszakban, amikor a Föld felszínén a hőmérséklet nem alacsonyabb, mint 20 ° C, azonban ne jelölje meg ennek a jelenségnek az okát. Természetesen felmerül a kérdés, hogy mi a hatása a zivatarnak?

A jégeső szinte mindig zápor előtt vagy azzal egy időben esik, és soha nem utána. Leginkább nyáron és nappal esik. Az éjszakai jégeső nagyon ritka jelenség. A jégeső átlagos időtartama 5-20 perc. Jégeső általában olyan helyen fordul elő, ahol erős villámlás következik be, és mindig zivatarral jár. Nincs jégeső zivatar nélkül! Ezért a jégeső kialakulásának okát ebben kell keresni. Az összes létező jégesőképző mechanizmus fő hátránya véleményünk szerint az, hogy nem ismerik fel a villámkisülés domináns szerepét.

Az oroszországi jégeső és zivatar eloszlására vonatkozó tanulmányok, amelyeket A.V. Klossovsky, erősítse meg a legszorosabb kapcsolat fennállását e két jelenség között: jégeső, zivatarokkal együtt általában a ciklonok délkeleti részén fordul elő; gyakrabban van ott, ahol több a zivatar. Oroszország északi részén szegényes a jégeső, más szóval jégeső, amelynek oka az erős villámkisülés hiánya. Milyen szerepet játszik a villám? Nincs magyarázat.

A jégeső és a zivatar közötti összefüggés megtalálására már a 18. század közepén többször is próbálkoztak. Guyton de Morvo kémikus, elutasítva minden előtte létező ötletet, elméletét javasolta: egy villamosított felhő jobban vezeti az elektromosságot. Nollet pedig felvetette azt az elképzelést, hogy a víz gyorsabban elpárolog, ha villamosítják, és úgy érvelt, hogy ennek valamelyest növelnie kell a hideget, és azt is javasolta, hogy a gőz jobb hővezetővé válhat, ha villamosítják. Guytont Jean Andre Monge bírálta, és azt írta: igaz, hogy az elektromosság növeli a párolgást, de a villamosított cseppeknek taszítaniuk kell egymást, nem pedig nagy jégesővé olvadniuk. A jégeső elektromos elméletét egy másik híres fizikus, Alexander Volta javasolta. Véleménye szerint az elektromosságot nem a hideg kiváltó okaként használták, hanem annak megmagyarázására, hogy a jégesők miért maradnak fenn olyan sokáig, hogy van idejük növekedni. A hideg a felhők nagyon gyors párolgásából adódik, amelyet az erős napfény, a vékony száraz levegő, a felhők keletkező buborékok elpárolgása, valamint a párolgást segítő elektromosság feltételezett hatása segít. De hogyan maradnak a jégesők elég sokáig a levegőben? Volt szerint ez az ok csak az elektromosságban kereshető. De hogyan?

Mindenesetre a XIX. század 20-as éveire. általános volt az a hiedelem, hogy a jégeső és a villámlás kombinációja csak azt jelenti, hogy mindkét jelenség azonos időjárási körülmények között fordul elő. Ez volt von Buch véleménye, amelyet 1814-ben egyértelműen kifejtett, és 1830-ban a Yale-i Denison Olmsted is határozottan ezt hangoztatta. Ettől kezdve a jégeső elméletei mechanikusak voltak, és többé-kevésbé szilárdan a felfelé irányuló áramlás fogalmán alapultak. Ferrel elmélete szerint minden jégeső többször is leeshet és emelkedhet. A jégesőben lévő rétegek száma alapján, ami esetenként akár 13 is lehet, Ferrel megítéli a jégeső által megtett fordulatok számát. A keringés addig tart, amíg a jégeső nagyon nagyra nem válik. Számítása szerint egy 20 m/s sebességű felfelé irányuló áram 1 cm átmérőjű jégesőt is képes elviselni, és ez a sebesség még elég mérsékelt a tornádók számára.

Számos viszonylag új tudományos tanulmány létezik a jégeső kialakulásának mechanizmusáról. Különösen azzal érvelnek, hogy a város kialakulásának története tükröződik szerkezetében: egy nagy, félbevágott jégeső olyan, mint a hagyma: több jégrétegből áll. Néha a jégeső egy réteges tortához hasonlít, ahol jég és hó váltakozik. Ennek pedig megvan a magyarázata - az ilyen rétegekből ki lehet számítani, hányszor jutott el egy jégdarab az esőfelhőkből a légkör túlhűtött rétegeibe. Nehéz elhinni: az 1-2 kg-os jégeső akár 2-3 km távolságra is fel tud ugrani? A réteges jég (jégeső) különböző okok miatt jelenhet meg. Például a nyomáskülönbség környezet okozza ezt a jelenséget. És általában, hol van a hó? Ez a hó?

Egy nemrégiben megjelent weboldalon Egor Chemezov professzor előadja ötletét, és magában a felhőben egy „fekete lyuk” megjelenésével próbálja megmagyarázni a nagy jégeső kialakulását és azt, hogy képes néhány percig a levegőben maradni. Véleménye szerint a jégeső negatív töltést kap. Minél nagyobb egy tárgy negatív töltése, annál alacsonyabb az éter (fizikai vákuum) koncentrációja ebben a tárgyban. És minél alacsonyabb az éter koncentrációja egy anyagi tárgyban, annál nagyobb az antigravitációja. Csemezov szerint a fekete lyuk jó csapda a jégeső számára. Amint villámlik, a negatív töltés kialszik, és jégeső hullani kezd.

A világirodalom elemzése azt mutatja, hogy ezen a tudományterületen számos hiányosság és gyakran találgatás is van.

1989. szeptember 13-án Minszkben a "Prosztaglandinok szintézise és tanulmányozása" témában tartott szövetségi konferencia végén az intézet munkatársaival késő este repülővel tértünk vissza Minszkből Leningrádba. A stewardess jelentette, hogy a gépünk 9-es magasságban repült km.Örömmel néztük a szörnyű látványt. Alattunk kb 7-8 távolságra km(kicsit a föld felszíne felett), mintha szörnyű háború lenne. Ezek erős villámok voltak. Fölöttünk pedig tiszta az idő és ragyognak a csillagok. És amikor Leningrádon túl voltunk, értesítettek bennünket, hogy egy órája jégeső és eső esett a városba. Ezzel az epizóddal szeretném megjegyezni, hogy a jégesőt hozó villámok gyakran a talajhoz közelebb szikráznak. Jégeső és villámlás esetén nem szükséges a gomolyfelhők áramlását 8-10 fokos magasságba emelni. km.És egyáltalán nincs szükség arra, hogy a felhők átkeljenek a nulla izoterma felett.

Hatalmas jégtömbök képződnek a troposzféra meleg rétegében. Egy ilyen folyamat nem igényel nulla alatti hőmérsékletet és nagy magasságot. Mindenki tudja, hogy mennydörgés és villámlás nélkül nincs jégeső. Úgy tűnik, az elektrosztatikus tér kialakításához nincs szükség a szilárd jég kis és nagy kristályainak ütközésére és súrlódására, ahogy arról gyakran írnak, bár a meleg és hideg felhők folyékony halmazállapotú súrlódása (konvekció) elegendő a végrehajtáshoz. ez a jelenség. A zivatarfelhők kialakulásához sok nedvességre van szükség. Ugyanazon relatív páratartalom mellett a meleg levegő sokkal több nedvességet tartalmaz, mint a hideg levegő. Ezért zivatarok és villámok általában a meleg évszakokban fordulnak elő - tavasszal, nyáron, ősszel.

Az elektrosztatikus mező kialakulásának mechanizmusa felhőkben szintén nyitott kérdés marad. Számos feltételezés létezik ebben a kérdésben. Az egyik friss jelentés szerint a nedves levegő felszálló áramlataiban a töltetlen atommagok mellett mindig vannak pozitív és negatív töltésűek is. Páralecsapódás bármelyiken előfordulhat. Megállapítást nyert, hogy a levegőben lévő nedvesség kondenzációja először a negatív töltésű atommagokon kezdődik, és nem a pozitív töltésű vagy semleges atommagokon. Emiatt a felhő alsó részében negatív részecskék, felső részében pedig pozitív részecskék halmozódnak fel. Ennek következtében a felhő belsejében hatalmas elektromos tér jön létre, melynek erőssége 10 6 -10 9 V, az áramerőssége pedig 10 5 3 10 5 A. . Az ilyen erős potenciálkülönbség végül erős elektromos kisüléshez vezet. Egy villámkisülés 10-6 (egy milliomod) másodpercig tarthat. Villámcsapáskor kolosszális hőenergia szabadul fel, és a hőmérséklet eléri a 30 000 o K-t! Ez körülbelül 5-ször magasabb, mint a Nap felszíni hőmérséklete. Természetesen egy ilyen hatalmas energiazóna részecskéinek plazma formájában kell létezniük, amelyek egy villámkisülés után rekombináció útján semleges atomokká vagy molekulákká alakulnak.

Mihez vezethet ez a szörnyű hőség?

Sokan tudják, hogy erős villámkisülés esetén a levegő semleges molekuláris oxigénje könnyen ózonná alakul, és érezhető annak sajátos illata:

2O 2 + O 2 → 2O 3 (1)

Ezen túlmenően azt találták, hogy ilyen zord körülmények között még a kémiailag semleges nitrogén is egyidejűleg reagál az oxigénnel, mono- - NO és nitrogén-dioxid NO 2:

N 2 + O 2 → 2NO + O 2 → 2NO 2 (2)

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 ↓ + NO(3)

A keletkező NO 2 nitrogén-dioxid pedig vízzel egyesülve HNO 3 salétromsavvá alakul, amely az üledék részeként a talajra hullik.

Korábban azt hitték, hogy a gomolyfelhőkben található konyhasó (NaCl), alkáli-karbonátok (Na 2 CO 3) és alkáliföldfémek (CaCO 3) reakcióba lépnek a salétromsavval, és végül nitrátok (nitrátok) keletkeznek.

NaCl + HNO 3 = NaNO 3 + HCl (4)

Na 2 CO 3 + 2 HNO 3 \u003d 2 NaNO 3 + H 2 O + CO 2 (5)

CaCO 3 + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O + CO 2 (6)

A vízzel kevert salétrom hűtőszer. Ebből a feltevésből kiindulva Gassendi kidolgozta azt az elképzelést, hogy a levegő felső rétegei nem azért hidegek, mert messze vannak a talajról visszaverődő hőforrástól, hanem az ott igen nagy számban előforduló "nitrogéntestek" (nitrát) miatt. Télen kevesebben vannak, és csak havat termelnek, nyáron viszont többet, hogy jégeső képződjön. Ezt a hipotézist később a kortársak is kritizálták.

Mi történhet a vízzel ilyen zord körülmények között?

A szakirodalomban erről nincs információ.. 2500 °C-ra hevítve vagy szobahőmérsékleten állandó elektromos áramot vezetve vízen alkotó komponensekre bomlik, és a reakció termikus hatását az egyenlet mutatja. (7):

2H2O (g)→ 2H2 (G) +O2 (G) ̶ 572 kJ(7)

2H2 (G) +O2 (G) → 2H2O (g) + 572 kJ(8)

A vízbomlási reakció (7) endoterm folyamat, és a kovalens kötések megszakításához kívülről kell energiát bevezetni. Ebben az esetben azonban magából a rendszerből származik (jelen esetben elektrosztatikus térben polarizált víz). Ez a rendszer egy adiabatikus folyamathoz hasonlít, amelynek során a gáz és a környezet között nincs hőcsere, és az ilyen folyamatok nagyon gyorsan mennek végbe (villámkisülés). Egyszóval a víz adiabatikus tágulása (a víz hidrogénné és oxigénné bomlása) során (7) belső energiája elfogy, ezért hűteni kezdi magát. Természetesen a villámkisülés során az egyensúly teljesen eltolódik a jobb oldalra, és a keletkező gázok - hidrogén és oxigén - elektromos ív hatására azonnal zúgással ("robbanó keverék") reagálnak, és vizet képeznek ( 8). Ez a reakció könnyen végrehajtható a laboratóriumban. A reagáló komponensek térfogatának csökkenése ellenére ebben a reakcióban erős zúgás keletkezik. A Le Chatelier-elv szerinti fordított reakció sebességét a (7) reakció eredményeként kapott nagy nyomás kedvezően befolyásolja. A tény az, hogy a közvetlen reakciónak (7) erős üvöltéssel kell mennie, mivel a víz folyékony halmazállapotából azonnal gázok keletkeznek. (a legtöbb szerző ezt az erős villámcsapás által a légcsatornában vagy környékén létrejövő intenzív melegítésnek és tágulásnak tulajdonítja). Lehetséges, hogy ezért a mennydörgés hangja nem monoton, vagyis nem hasonlít egy közönséges robbanóanyag vagy fegyver hangjára. Először a víz bomlása következik (első hang), majd a hidrogén oxigénnel történő hozzáadása (második hang). Ezek a folyamatok azonban olyan gyorsan mennek végbe, hogy nem mindenki tudja megkülönböztetni őket.

Hogyan keletkezik a jégeső?

Villámkisülés során a hatalmas hőmennyiség befogadása miatt a víz intenzíven elpárolog a villámkisülési csatornán vagy körülötte, amint a villám abbahagyja a villogást, erősen lehűlni kezd. A fizika jól ismert törvénye szerint az erős párolgás lehűléshez vezet. Figyelemre méltó, hogy a villámkisülés során a hőt nem kívülről vezetik be, hanem éppen ellenkezőleg, magából a rendszerből származik (ebben az esetben a rendszer elektrosztatikusan polarizált víz). Maga a polarizált vízrendszer mozgási energiája a párolgási folyamatra fordítódik. Egy ilyen eljárásnál az erős és azonnali párolgás a víz erős és gyors megszilárdulásával végződik. Minél erősebb a párolgás, annál intenzívebb a víz megszilárdulásának folyamata. Egy ilyen folyamathoz nem szükséges, hogy a környezeti hőmérséklet nulla alatt legyen. A villámkisülés során különféle típusú jégesők képződnek, amelyek mérete eltérő. A jégeső nagysága a villámlás erejétől és intenzitásától függ. Minél erősebb és intenzívebb a villámlás, annál nagyobb a jégeső. Általában a jégeső üledék gyorsan leáll, amint a villámok abbamaradnak.

Az ilyen típusú folyamatok a természet más szféráiban is működnek. Vegyünk néhány példát.

1. A hűtőrendszerek a szerint működnek ezt az elvet. Azaz mesterséges hideg (mínusz hőmérséklet) képződik az elpárologtatóban egy folyékony hűtőközeg forrása következtében, amelyet egy kapilláris csövön keresztül juttatnak oda. A kapilláriscső korlátozott kapacitása miatt a hűtőközeg viszonylag lassan jut be az elpárologtatóba. A hűtőközeg forráspontja általában -30 o C körül van. A meleg elpárologtatóba kerülve a hűtőközeg azonnal felforr, erősen lehűti az elpárologtató falait. A felforrása következtében keletkező hűtőközeggőzök az elpárologtatóból a kompresszor szívócsövébe jutnak. A gáznemű hűtőközeget az elpárologtatóból kiszivattyúzva a kompresszor nagy nyomással a kondenzátorba pumpálja. A nagynyomású kondenzátorban lévő gáznemű hűtőközeg lehűl, és fokozatosan gáz halmazállapotúból folyékony halmazállapotúvá kondenzálódik. A kondenzátorból újonnan folyékony hűtőközeg a kapilláris csövön keresztül az elpárologtatóba kerül, és a ciklus megismétlődik.

2. A vegyészek jól ismerik a szilárd szén-dioxid (CO 2) előállítását. A szén-dioxidot általában acélhengerekben szállítják cseppfolyósított folyékony halmazállapotú fázisban. Amikor a gáz lassan távozik a palackból szobahőmérsékleten, akkor az gáz halmazállapotúvá válik, ha az intenzíven engedje el, majd azonnal szilárd halmazállapotba kerül, "hót" vagy "szárazjéget" képezve, amelynek szublimációs hőmérséklete -79 és -80 °C között van. Az intenzív párolgás a szén-dioxid megszilárdulásához vezet, megkerülve a folyékony fázist. Nyilvánvaló, hogy a léggömb belsejében a hőmérséklet pozitív, azonban az így felszabaduló szilárd szén-dioxid („szárazjég”) szublimációs hőmérséklete körülbelül -80 ° C.

3. Egy másik fontos példa ehhez a témához. Miért izzad az ember? Mindenki tudja, hogy normál körülmények között vagy fizikai stressz esetén, valamint ideges izgalom esetén az ember izzad. A verejték a verejtékmirigyek által kiválasztott folyadék, amely 97,5-99,5% vizet, kis mennyiségű sókat (kloridok, foszfátok, szulfátok) és néhány egyéb anyagot (szerves vegyületekből - karbamid, húgysavsók, kreatin, kénsav-észterek) tartalmaz. . Igaz, a túlzott izzadás súlyos betegségek jelenlétét jelezheti. Több oka is lehet: megfázás, tuberkulózis, elhízás, szív- és érrendszeri rendellenességek stb. az izzadás szabályozza a testhőmérsékletet. Az izzadás fokozódik a forró és párás éghajlat. Általában izzadunk, ha melegünk van. Minél magasabb a környezeti hőmérséklet, annál jobban izzadunk. Testhőmérséklet egészséges ember mindig 36,6 o C, és ennek a normál hőmérsékletnek az egyik módja az izzadás. A kitágult pórusokon keresztül a nedvesség intenzív elpárologtatása történik a testből - az ember sokat izzad. És a nedvesség elpárolgása bármely felületről, amint azt fentebb jeleztük, hozzájárul a hűtéséhez. Ha a szervezetet túlmelegedés fenyegeti, az agy beindítja az izzadási mechanizmust, és a bőrünkről elpárolgó izzadság lehűti a test felszínét. Ezért izzad az ember, ha meleg van.

4. Ezenkívül a víz jéggé alakítható hagyományos üveglaboratóriumi berendezésben (1. ábra), csökkentett nyomások külső hűtés nélkül (20°C-on). Ehhez a berendezéshez csak egy csapdával ellátott elülső vákuumszivattyút kell csatlakoztatni.

1. ábra Vákuumos desztillációs egység

2. ábra Amorf szerkezet jégeső belsejében

3. ábra Apró jégesőből jégesőtömbök jönnek létre

Befejezésül szeretném érinteni fontos kérdés a többrétegű jégesőkre vonatkozóan (2-3. kép). Mi okozza a jégeső szerkezetének zavarosodását? Úgy gondolják, hogy a körülbelül 10 centiméter átmérőjű jégesőnek a levegőben történő szállításához a zivatarfelhőben felszálló levegősugaraknak legalább 200 km/h sebességűnek kell lenniük, így a hópelyhek és a légbuborékok is beletartoznak a levegőbe. azt. Ez a réteg felhősnek tűnik. De ha a hőmérséklet magasabb, akkor a jég lassabban fagy le, és a benne lévő hópelyheknek van ideje elolvadni, és a levegő távozik. Ezért feltételezzük, hogy egy ilyen jégréteg átlátszó. A szerzők szerint a gyűrűkből nyomon követhető, hogy a jégeső mely felhőrétegekben járt a földre hullás előtt. ábrából A 2-3. ábra jól mutatja, hogy a jég, amelyből a jégeső készül, valóban heterogén. Szinte minden jégeső tiszta és felhős jégből áll a közepén. A jég átlátszatlanságát különböző okok okozhatják. A nagy jégesőkben néha átlátszó és átlátszatlan jégrétegek váltják egymást. Véleményünk szerint a fehér réteg felelős a jég amorf, az átlátszó réteg a kristályos formáért. Ezenkívül a jég amorf halmazállapotú formáját rendkívüli módon nyerik gyors hűtés folyékony víz (körülbelül 10 7o K/másodperc sebességgel), valamint a környezeti nyomás gyors növekedése, így a molekuláknak nincs idejük kristályrácsot kialakítani. Ebben az esetben ez villámkisüléssel történik, ami teljes mértékben megfelel a metastabil amorf jég kialakulásának kedvező feltételének. Hatalmas, 1-2 kg súlyú tömbök a 2. ábrából. A 3. ábra azt mutatja, hogy viszonylag kis méretű jégesőből álló csoportokból alakultak ki. Mindkét tényező azt mutatja, hogy a megfelelő átlátszó és átlátszatlan rétegek kialakulása a jégeső szelvényében a szélsőséges szennyeződések hatásának köszönhető. magas nyomások villámkisülés során keletkezik.

Megállapítások:

1. Villámlás és erős zivatar nélkül nem jön jégeső, a zivatarok jégeső nélkül is előfordulnak. A zivatart jégeső kíséri.

2. A jégeső kialakulásának oka az, hogy villámkisülés során azonnali és hatalmas hő keletkezik gomolyfelhőkben. A keletkező erős hő erős vízpárolgáshoz vezet a villámkisülés csatornájában és körülötte. A víz erőteljes elpárologtatása gyors lehűlésével, illetve jégképződéssel valósul meg.

3. Ez a folyamat nem igényli az atmoszféra nulla izotermájának átmenetét, ami igen negatív hőmérséklet, és könnyen előfordulhat alacsony és meleg rétegek troposzféra.

4. A folyamat lényegében közel áll egy adiabatikus folyamathoz, mivel az így keletkező hőenergia nem kívülről kerül a rendszerbe, hanem magából a rendszerből származik.

5. Erőteljes és intenzív villámkisülés biztosítja a feltételeket a nagyméretű jégesők kialakulásához.

Lista irodalom:

1. Battan L.J. Az ember megváltoztatja az időjárást // Gidrometeoizdat. L.: 1965. - 111 p.

2. Hidrogén: tulajdonságai, előállítása, tárolása, szállítása, felhasználása. Alatt. szerk. Hamburg D.Yu., Dubovkina Ya.F. M.: Kémia, 1989. - 672 p.

3. Grashin R.A., Barbinov V.V., Babkin A.V. A liposzómás és a hagyományos szappanok hatásának összehasonlító értékelése az apokrin verejtékmirigyek funkcionális aktivitására és az emberi verejték kémiai összetételére Bőrgyógyászat és kozmetológia. - 2004. - 1. sz. - S. 39-42.

4. Ermakov V.I., Sztozskov Yu.I. A zivatarfelhők fizikája. Moszkva: FIAN RF im. P.N. Lebedeva, 2004. - 26 p.

5. Zheleznyak G.V., Kozka A.V. A természet titokzatos jelenségei. Harkov: Könyv. klub, 2006. - 180 p.

6. Ismailov S.A. Új hipotézis a jégeső kialakulásának mechanizmusáról.// Meždunarodnyj naučno-issledovatel "skij žurnal. Jekaterinburg, - 2014. - No. 6. (25). - Part 1. - P. 9-12.

7.Kanarev F.M. A mikrovilág fizikai kémiájának kezdetei: monográfia. T. II. Krasznodar, 2009. - 450 p.

8. Klossovsky A.V. // Proceedings of the Meteor. hálózat DNy Oroszország 1889. 1890. 1891

9. Middleton W. Az eső és a csapadék egyéb formáinak elméleteinek története. L.: Gidrometeoizdat, 1969. - 198 p.

10. Milliken R. Elektronok (+ és -), protonok, fotonok, neutronok és kozmikus sugarak. M-L .: GONTI, 1939. - 311 p.

11. Nazarenko A.V. Veszélyes jelenségek konvektív időjárás. Tankönyv.-módszertani. juttatás az egyetemek számára. Voronyezs: Voronyezsi Állami Egyetem Kiadói és Nyomdai Központja, 2008. - 62 p.

12. Russell J. Amorf jég. Szerk. "VSD", 2013. - 157 p.

13. Rusanov A.I. A töltött centrumok nukleációjának termodinamikájáról. //Jelentés Szovjetunió Tudományos Akadémia - 1978. - T. 238. - 4. sz. - S. 831.

14. Tlisov M.I. fizikai jellemzők jégeső és kialakulásának mechanizmusai. Gidrometeoizdat, 2002 - 385 p.

15. Khuchunaev B.M. A jégeső eredetének és megelőzésének mikrofizikája: dissz. ... a fizikai és matematikai tudományok doktora. Nalchik, 2002. - 289 p.

16. Chemezov E.N. Jégeső képződés / [Elektronikus forrás]. - Hozzáférési mód. - URL: http://tornado2.webnode.ru/obrazovanie-grada/ (elérés dátuma: 2013.10.04.).

17. Jurjev Yu.K. Gyakorlati munka a szerves kémiából. Moszkvai Állami Egyetem, - 1957. - Kiadás. 2. - 1. sz. - 173 p.

18. Browning K.A. és Ludlam F.H. Légáramlás konvektív viharokban. Quart.// J. Roy. meteor. szoc. - 1962. - V. 88. - P. 117-135.

19.Buch Ch.L. Physikalischen Ursachen der Erhebung der Kontinente // Abh. Akad. Berlin. - 1814. - V. 15. - S. 74-77.

20. Ferrel W. A meteorológia legújabb vívmányai. Washington: 1886, kb. 7L

21. Gassendi P. Opera omnia in sex tomos divisa. Leyden. - 1658. - V. 11. - P. 70-72.

22 Guyton de Morveau L.B. Sur la combustion des chandelles.// Obs. sur la Phys. - 1777. - 1. köt. 9. - P. 60-65.

23. Strangeways I. Csapadékelmélet, mérés és eloszlás //Cambridge University Press. 2006. - 290 p.

24.Mongez J.A. Électricité augmente l "évaporation.// Obs. sur la Phys. - 1778. - Vol. 12. - P. 202.

25.Nollet J.A. Recherches sur les cēlonis particulières des phénoménes électriques, et sur les effets nuisibles ou avantageux qu "on peut en attendre. Paris - 1753. - V. 23. - 444 p.

26. Olmsted D. Vegyes ügyek. //Amer. J. Sci. - 1830. - Kt. 18. - P. 1-28.

27. Volta A. Metapo sopra la grandine.// Giornale de Fisica. Pavia, - 1808. - 1. évf. 1.-PP. 31-33. 129-132. 179-180.