A zivatarfelhőből ébredő jégtáblák egy forró napon, néha apró szemcsék, néha súlyos tömbök, összetörő álmok jó termés, horpadásokat hagyva az autók tetején, és még embereket és állatokat is megnyomorít. Honnan származik ez a furcsa kinézetű üledék?

Egy forró napon a vízgőzt tartalmazó meleg levegő emelkedik a csúcsra, a magassággal lehűl, a benne lévő nedvesség pedig 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 áthaladnak a nulla izotermán, ahol a legkisebb vízcseppek túlhűlnek. Felhőkben a túlhűtött cseppek mínusz 40°-os hőmérsékletig is előfordulhatnak (ez a hőmérséklet körülbelül 8-10 km-es magasságnak felel meg). Ezek a cseppek nagyon instabilak. A homok, só, égéstermékek és még baktériumok legkisebb részecskéi, amelyeket ugyanaz a felfelé irányuló áramlás visz el a felszínről, amikor túlhűtött cseppekkel ütköznek, a nedvesség kristályosodási központjaivá válnak, megzavarva a törékeny egyensúlyt - mikroszkopikus jégdarab képződik. - jégeső embrió.

Kis jégrészecskék szinte minden gomolyfelhő tetején jelen vannak. Azonban, amikor esik a Föld felszíne az ilyen jégesőknek van idejük elolvadni. A gomolyfelhőben a feláramlás sebessége körülbelül 40 km/h, így nem fogja visszatartani a magos jégesőket. 2,4-3,6 km magasságból (ez a nulla izoterma magassága) lezuhanva sikerül megolvadniuk, eső formájában landolva.

Bizonyos körülmények között azonban a felfelé irányuló áramlás sebessége a felhőben elérheti a 300 km/h-t! Egy ilyen áramlás több tíz kilométeres magasságba dobhatja a jégeső embriót. Az oda-vissza úton - a nulla hőmérsékleti jelig - a jégesőnek lesz ideje növekedni. Minél nagyobb a feláramlás sebessége egy gomolyfelhőben, annál nagyobb a jégeső. Ily módon jégesők keletkeznek, amelyek átmérője eléri a 8-10 cm-t, súlya pedig akár 450 g. Néha a bolygó hideg vidékein nemcsak az eső, hanem a hópelyhek is megfagynak a jégesőkön. Ezért a jégesők felszínén gyakran hóréteg van, alatta pedig jég. Körülbelül millió kis túlhűtött csepp kell egy esőcsepp kialakulásához. Az 5 cm-nél nagyobb átmérőjű jégesők szupercelluláris cumulonimbus felhőkben fordulnak elő, amelyek nagyon erős felfelé irányuló áramlást tartalmaznak. A szupercellás zivatarok tornádókat, heves esőzéseket és heves zivatarokat generálnak.

Amikor jégeső képződik, többször felemelkedhet a felfelé irányuló áramlásban, 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 egy jégeső hányszor tudott felemelkedni a légkör felső rétegeibe, és visszazuhanni a felhőbe.

Az emberek elsajátították a jégeső kezelésének módjait. Megfigyelték, hogy az éles hang megakadályozza a jégeső kialakulását. 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. Légvédelmi fegyverből a felhőkre lövöldözve a meteorológusok robbanás hangjával és portöltet repülő részecskéivel kis magasságban cseppek képződését idézik elő, és a levegőben lévő nedvesség esik. Ugyanezen hatás elérésének másik módja az, hogy egy zivatarfelhő felett repülő repülőgépről finom port szórnak ki.

A romló időjárás jelei Ha zivatar idején nagy sötét felhők jönnek zajjal, jégeső lesz; ugyanez, ha sötétkék felhők vannak, és a közepén fehérek. Ha a mennydörgés hosszan, hangosan és nem élesen dübörög, ez a rossz időjárás folytatódását jelzi. Ha folyamatosan mennydörög, jégeső várható. Az éles, robbanásszerű mennydörgés esőt jelent. A tompa mennydörgés csendes esőt jelent.
A javuló időjárás jelei Ha a mennydörgés hirtelen és rövid ideig dörög, a rossz idő hamarosan véget ér. Zivatar előrejelzése Ha a légkör alsó rétegében nedvességben dús, jól felmelegedett levegő, de hőmérséklete a magassággal gyorsan csökken, akkor kedvező helyzet áll fenn 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 jelennek meg, este sűrűségük megnövekszik, magas torony formát öltenek, ha a felhő felső része üllő alakot ölt, akkor ez biztos jele a zivatarnak és erős. eső.. egyes keskeny és magas tornyok, rövid zivatarra kell számítani záporral.

Ha a felhők halmozódó tömegek, sötét bázisú hegyek megjelenését mutatják, akkor erős és hosszan tartó zivatar várható. Gyors növekedés abszolút nedvesség a levegő hőmérsékletének emelkedésével és a légköri nyomás csökkenésével együtt zivatar közeledtét jelzi. A távoli vagy halk hangok különösen jó, tiszta hallhatósága szél hiányában jelzi a zivatar közeledtét. Ha a szélcsend után hirtelen fújni kezd a szél, zivatar is előfordulhat. Az éjszakai zivatar előtt este nem jelenik meg köd, és nem hullik harmat. A nap szárnyal és csend a levegőben - nagy zivatarig és esőig. A napsugarak elsötétülnek - erős zivatar. Távoli hangok tisztán hallhatók - zivatar. A folyó vize feketévé válik - zivatar.

Időjárás előrejelzés. jégeső

Megjegyzés: jégeső szűk (csak néhány km), de széles (100 km vagy több) sávban kizárólag erős függőleges fejlődésű gomolyfelhőkből hullik, jégesőt leggyakrabban zivatarok idején figyelhetünk meg.
A felhőkön át Ha egy különösen nagy, erőteljes függőleges fejlődésű gomolyfelhő „üllővé” vagy „gombává” változik (vagyis a magassággal tágul), miközben kidobja a pehely- és/vagy cirrostratus-felhők legyezőit (egyfajta „seprűt” a magasból). „üllő”), jégeső előfordulhat. Ráadásul minél magasabb a felhőmagasság, annál nagyobb a jégeső valószínűsége. Az alacsonyabbak mozgásához képest balra kitérő magas felhők mozgása egy hidegfront közeledtének a jele, általában heves esőzésekkel, esetenként jégesővel és/vagy zivatarral kísérve. A front áthaladása után a talajnál is balra fordul a szél, amit időnként rövid tisztulás követ. Ha egy zivatarfelhő (erős függőleges kifejlődésű gomolyfelhő) szélein jellegzetes fehér csíkok láthatók, és mögöttük hamuszürke színű szakadt felhők vannak, jégesőre kell számítani. Ha a feltámadt szélnek köszönhetően a zivatarfelhő terjedni kezd, és a függőleges fejlődést vízszintessé változtatja, lélegezzen nyugodtan. A jégeső (és valószínűleg eső) veszélye elmúlt. Ha zivatar idején nagy sötét felhők jönnek zajjal, jégeső lesz; ugyanez, ha sötétkék felhők vannak, és a közepén fehérek.

Időjárás előrejelzés nyomással

A romló időjárás jelei
Ha Légköri nyomás nem marad nagyon magas - 750 - 740 mm, egyenetlen csökkenése figyelhető meg: hol gyorsabban, hol lassabban; néha akár rövid távú enyhe emelkedés is előfordulhat, amit csökkenés követ - 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 egy csepp eső nélkül távozik. Nem maga az alacsony nyomás ténye a lényegesebb, hanem annak fokozatos csökkenése. Az alacsony légnyomás önmagában nem a rossz időjárás jele. Ha a nyomás nagyon gyorsan 740 vagy akár 730 mm-re csökken, ez egy rövid, de heves vihart ígér, amely még a nyomás emelkedésével is eltart egy ideig. Minél gyorsabban csökken a nyomás, annál tovább tart a bizonytalan időjárás; hosszan tartó rossz időjárás kialakulása lehetséges;

A javuló időjárás jelei A légnyomás emelkedése az időjárás közelgő javulását is jelzi, különösen, ha az hosszú alacsony nyomású időszak után kezdődik. A légköri nyomás növekedése köd jelenlétében az időjárás javulását jelzi.
Ha légköri nyomás lassan emelkedik több napon keresztül, vagy változatlan marad déli széllel – ez a folytatódó jó idő jele. Ha erős széllel megemelkedik a légnyomás, az a jó idő folytatódásának jele.

Időjárás előrejelzés a hegyekben

A romló időjárás jelei Ha nappal a hegyek felől a völgyek felé, éjszaka pedig a völgyekből a hegyek felé fúj a szél, akkor a közeljövőben az időjárás romlására kell számítanunk. Ha az esti órákban felszakadoznak a felhők, amelyek gyakran megállnak egy-egy csúcson, és nagyon jó a látási viszonyok, és rendkívül tiszta a levegő, rossz idő közeledik. A fémtárgyak éles végein gyenge fény formájában (sötétben megfigyelhető) elektromos kisülések zivatar közeledtét jelzik. A felhők napközbeni megjelenése a magas hegyvidéki területeken fokozott fagyot jelez. A reggeli hőmérséklet-csökkenés a rossz idő közeledtét jelzi. A fülledt éjszaka és az esti harmathiány a rossz idő közeledtét jelzi.

A javuló időjárás jelei Az időjárás javulását jelzi, hogy esténként a völgyekben és derült ég alatt csökken a szél. A felhők esti fokozatos leereszkedése a völgyekbe, majd 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 továbbra is jó idő jelei Ha a köd borítja a csúcsokat, - Jó idő folytatást ígér.

Időjárás előrejelzés tengeren

A romló időjárás jelei Hidegfront közeledtére utaló jelek (1-2 órás zivatar és vihar után) A légköri nyomás éles csökkenése. A cirrocumulus felhők megjelenése. Sűrű, szakadt pehelyfelhők megjelenése. Altokumulusok, tornyos és lencse alakú felhők megjelenése. A szél instabilitása. Erős interferencia megjelenése a rádióvételben. Jellegzetes zaj megjelenése a tengerben a közeledő zivatartól vagy zivatartól. A gomolyfelhők hirtelen kialakulása. A hal mélyebbre megy. A melegfront közeledő ciklon jelei. (6-12 óra zord időjárás után párás, csapadékkal, friss széllel) Megjelennek a horizontról gyorsan a zenit felé haladó cirrus karom alakú felhők, melyeket fokozatosan felváltva cirrostratus, sűrűbb altostratus felhőréteggé alakul át. A hullámok növekednek, a hullámzás és a hullám elkezd szembe menni a széllel. Az alsó és felső réteg felhőinek mozgása különböző irányokba. A cirrus és cirrostratus felhők a szárazföldi szél irányától jobbra mozognak.

Élénk vörös a hajnal. Este a nap sűrűsödő felhőkbe bukik. Éjszaka és reggel nincs harmat.Éjszaka erősen pislognak a csillagok, „halók” és kis koronák jelennek meg. Megjelennek a hamis napok, délibábok stb. A levegő hőmérsékletének, páratartalmának és szélének napi ingadozása megszakad, a légköri nyomás napi ingadozás hiányában fokozatosan csökken. Fokozott láthatóság, fokozott fénytörés - tárgyak megjelenése a horizont mögül. Fokozott hallhatóság a levegőben. A megőrzés jelei rossz idő a következő 6 vagy több órában (felhős, csapadékkal, erős szél, rossz látási viszonyok) Friss a szél, nem változtatja erejét, jellegét és alig változtatja az irányt A felhők jellege (nimbostratus felhők, gomolyfelhők) nem változik. A levegő hőmérséklete nyáron alacsony, télen magas, és nincs napi ingadozása. Az alacsony vagy csökkenő légköri nyomásnak nincs napi ciklusa.

A javuló időjárás jelei Egy melegfront vagy egy zártfront 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 nimbostratus felhők helyét stratocumulus és rétegfelhők veszik át, a rossz idő véget ér. Ha a szél jobbra fordul és gyengül, és a tenger kezd megnyugodni, az időjárás javul. Ha a nyomás megszűnik, a barometrikus trend pozitív lesz, ami az időjárás javulását jelzi. Ha, amikor a víz hőmérséklete alacsonyabb, mint a levegő hőmérséklete, helyenként köd képződik a tengeren, hamarosan jó idő lesz. 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 távolságok növekedése. A láthatóság éles növekedése, a hőmérséklet csökkenése, az interferencia csökkenése rádióvétel közben.

A továbbra is jó idő jelei A következő 12 órában folytatódik a jó anticiklonális időjárás (csendes vagy szélcsendes, tiszta égbolt vagy gyenge felhőzet és jó látási viszonyok). A magas légköri nyomásnak napi ciklusa van. A levegő hőmérséklete reggel alacsony, 15 órára emelkedik, éjszaka csökken. Éjszaka vagy hajnal felé, 14:00-kor leáll a szél. Erősödik, dél előtt a sónyalás mentén fordul, délután - szemben a nappal. A parti sávban rendszeresen váltakozó reggeli és esti szellő fúj. Elszigetelt pehelyfelhők megjelenése reggel, délre eltűnik. Éjszaka és reggel harmat van a fedélzeten és más tárgyakon. 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 növekszik. Ha esik, hűvös lesz, éles, viharos szél fúj, és a tiszta égbolt csíkjai jelennek meg. Estére nyugaton teljesen kitisztul, és csökken a hőmérséklet. Az eső és a szél alábbhagy, köd száll. A tűz füstje felemelkedik, a sebesültek és a fecskék sokkal magasabbra szállnak.

Az időjárás változása rosszabbra

A nyomás csökken. Estére a hőmérséklet nem változik, a szél nem csillapodik és irányt változtat. Nem hull a harmat, és nincs köd az alföldön. Az ég színe napnyugtakor élénkvörös, karmazsin, a csillagok fényesek. A nap lenyugszik a felhők között. 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 "Időjárási jelek enciklopédiája. Időjárás előrejelzés helyi jelek alapján"

A jégeső a vihar egy fajtája légköri csapadék, amelyet a következő jellemzők különböztetnek meg: szilárd halmazállapotú halmazállapotú, gömb alakú, néha nem egészen szabályos alakú, átmérője néhány millimétertől több százig, váltakozó tiszta és sáros jég jégeső szerkezetében.

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

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 esik a talajra, 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 a jól felmelegített levegő felfelé áramlik a légkörbe, és a benne lévő nedvesség részecskék lecsapódnak, felhőt képezve. Egy bizonyos magasságban legyőzi a nulla izotermát (egy tetszőleges vonal a légkörben, amely felett a levegő hőmérséklete nulla alá süllyed), ami után a benne lévő nedvességcseppek túlhűlnek. Érdemes megjegyezni, hogy a nedvesség mellett porszemcsék, apró homokszemek és sók is felszállnak a levegőbe. A nedvességgel kölcsönhatásba lépve a jégeső magjává válnak, mivel a szilárd részecskéket beborító vízcseppek gyorsan megfagynak.

Az események további alakulását jelentősen befolyásolja a felfelé irányuló áramlások mozgási sebessége a gomolyfelhőben. Ha alacsony és nem éri el a 40 km/h-t, az áramlási teljesítmény nem elegendő a jégeső további emeléséhez. Leesnek, és eső vagy nagyon kicsi és lágy jégeső formájában érik el a talajt. Az erősebb áramlatok akár 9 km-es magasságba is képesek felemelni a magos jégesőket, ahol a hőmérséklet elérheti a -40°C-ot. Ebben az esetben a jégesőt új jégréteg borítja, és átmérője akár több centiméterre is megnő. Minél gyorsabban mozog az áramlás, annál nagyobbak lesznek a jégeső részecskék.

Amikor az egyes jégesők tömege olyan nagyra nő, hogy a felszálló légáram nem tudja visszatartani, beindul a jégeső folyamata. Minél nagyobbak a jégrészecskék, annál gyorsabban esnek le. A körülbelül 4 cm átmérőjű jégeső 100 km/h sebességgel repül le. Érdemes megjegyezni, hogy a jégesőnek mindössze 30-60%-a éri el teljes egészében a talajt, jelentős része zuhanáskor az ütközések és becsapódások következtében tönkremegy, apró darabokká alakulva, amelyek gyorsan a levegőbe olvadnak.

Ilyen alacsony jégeső esetén is jelentős károkat okozhat a mezőgazdaságban. A jégeső okozta károk utáni legsúlyosabb következmények az előhegységben és hegyvidéki terület, ahol a felfelé irányuló áramlások ereje meglehetősen nagy.

A 20. században a meteorológusok többször is megfigyeltek rendellenes jégeső eseményeket. 1965-ben a kislovodszki régióban a lehullott jégeső réteg vastagságát 75 cm-re jegyezték fel, 1959-ben a legnagyobb tömegű jégesőket a Sztavropoli területen. Az egyes példányok mérlegelése után 2,2 kilogramm tömegű adatok kerültek a meteorológiai naplóba. 1939-ben Kabard-Balkáriában regisztrálták a jégeső által károsított mezőgazdasági területek legnagyobb területét. Akkor ez a típus a csapadék 100 000 hektár termést pusztított el.

A jégeső okozta károk minimalizálása érdekében a jégeső viharokkal küzdenek. Az egyik legnépszerűbb módszer, hogy rakétákat és lövedékeket lőnek ki a jégeső kialakulását megakadályozó reagenst hordozó gomolyfelhőkre.

A jégeső az egyik legszokatlanabb és legtitokzatosabb légköri jelenség. Előfordulásának természete nem teljesen ismert, és továbbra is heves tudományos viták tárgya. Esik-e jégeső - a kérdésre adott válasz mindenkit érdekel, aki még soha nem tapasztalta egy ritka esemény sötétben.

Rövid információ a városról

A jégeső a légköri csapadék jégdarabok formájában. Ezeknek a lerakódásoknak az 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, vagy váltakozó átlátszó és átlátszatlan rétegek;
• A forma nagyon változatos - egészen a bizarr képződményekig „virágbimbók” stb.

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

A különböző államokban eltérő mérethatárok 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;
• Emelkedő légáramok;
• Alacsony hőmérséklet.

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

A trópusi és egyenlítői zónák A jégeső meglehetősen ritka, annak ellenére, hogy ott elég gyakran fordul elő zivatar. Ez azért történik, mert a jég kialakulásához az is szükséges, hogy körülbelül 11 km-es magasságban elegendő legyen alacsony hőmérséklet, ami nem mindig fordul elő meleg helyen földgolyó. Jégeső ott 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 felhőréteggel találkozik útjában. Gyakran előfordul, hogy egy ilyen légáramlás erős tornádó. 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 képződnek. A váltakozó emelkedési és süllyesztési folyamatok eredményeként a jégeső réteges szerkezetet (átlátszó és fehér szintet) nyer. Ha a szél olyan irányba fúj, ahol sok a vízcsepp, átlátszó réteg keletkezik. Ha vízgőz fúj be egy területre, a jégesőt fehér jégkéreg borítja.
3. Egymással való ütközéskor 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 jég elhalad a 0 ° C feletti hőmérsékletű területen, megkezdődik az olvadás lassú folyamata.

Miért nem esik jégeső éjszaka?

Ahhoz, hogy akkora jégszemcsék alakulhassanak ki 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 melegítése 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 a legtöbben alszanak, és előfordulhat, hogy az apró jégeső teljesen észrevétlen marad. Ezért az az illúzió jön létre, hogy „fagyos eső” csak nappal fordul elő.

Ami a statisztikákat illeti, a legtöbb jégeső nyáron történik, körülbelül 15:00 órakor. 22:00 óráig meglehetősen nagy a csapadék lehetősége, utána az ilyen típusú csapadék valószínűsége nulla felé mutat.

Megfigyelési adatok meteorológusoktól

Az éjszakai „fagyos eső” leghíresebb esetei:

• Az egyik legerősebb éjszakai jégeső 1998. június 26-án volt az illinoisi Hazel Crest faluban. A helyi mezőgazdaságot akkoriban súlyosan megrongálta az 5 cm átmérőjű jégesők, amelyek hajnali 4 óra körül hullottak;
• 2016. szeptember 5-én jégeső hullott Jekatyerinburg környékén, károsítva a helyi termést;
• A fehéroroszországi Dobrush városában 2016. augusztus 26-án éjszaka ökölnyi jégtáblák törték be az autók ablakait;
• 2007. szeptember 9-én éjszaka jégeső volt Sztavropol régiójában, amely 15 ezer magánházban rongált meg;
• 1991. július 1-jén éjjel Ásványvíz Lecsapott egy jeges felhőszakadás, 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 létezik. Ráadásul ezeket a ritka eseteket a legerősebb anomáliák közül sok kíséri, amelyek súlyos károkat okoznak a gazdaságban.

Gyűjtemény kimenete:

A jégeső kialakulásának mechanizmusáról

Iszmailov Szohrab Akhmedovics

Dr. Chem. Tudományok, tudományos főmunkatárs, az Azerbajdzsáni Köztársaság Tudományos Akadémia Petrolkémiai Eljárások Intézete,

Azerbajdzsáni Köztársaság, Baku

A JÉGESŐKÉPZÉS 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 hirtelen elpárolgása a nyomócsatorna mentén és körülötte jégeső megjelenésével hirtelen megfagyásához vezet. különböző méretű. A jégeső kialakulásához nem szükséges a nulla izotermától való átmenet, hanem a troposzféra alsó meleg rétegében is kialakul. A zivatart jégeső kíséri. Jégeső csak heves zivatarok idején fordul elő.

ABSZTRAKT

Állítson fel egy új hipotézist a jégeső kialakulásának mechanizmusáról a légkörben. Feltételezve, hogy az ismert korábbi elméletekkel ellentétben jégeső keletkezik a légkörben a hővillámok keltése miatt. A hirtelen elpárolgásos vízelvezető csatorna és annak fagyása körül éles megjelenést hoz a jégeső különböző méretű. Az oktatás számára nem kötelező jégeső a nulla izoterma átmenete, a troposzféra alsó részén alakul ki meleg Vihar jégeső kíséretében Jégeső csak heves zivatarok esetén figyelhető meg.

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

Kulcsszavak: 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) felkeltik a tudósok figyelmét szerte a világon. Nem véletlen, hogy az UNESCO külön bizottságot hozott létre a természeti katasztrófák rögzítésére – az UNDRO-t (United Nations Disaster Relief Organization – A természeti katasztrófák következményeinek felszámolása az Egyesült Nemzetek Szervezete által). Az objektív világ szükségességének felismerése és annak megfelelően cselekvő ember maga alá veti a természet erőit, céljai szolgálatára kényszeríti őket, és a természet rabszolgájából a természet uralkodójává válik, és megszűnik tehetetlen lenni a természet előtt, ingyenes. Az egyik ilyen szörnyű katasztrófa a jégeső.

A zuhanás helyén a jégeső elsősorban a kultúrnövényeket pusztítja el, megöli az állatállományt és magát az embert is. A helyzet az, hogy a hirtelen és nagy mennyiségű jégeső 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 talajt. 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 villámló villámok miatt hatalmas, 18-20 kilós súllyal hullott jégeső! 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 (USA) keleti részén évente körülbelül hat jégeső fordul elő, amelyek mindegyike hatalmas veszteségeket okoz. A jégeső leggyakrabban Észak-Kaukázusban, Azerbajdzsánban, Grúziában, Örményországban és Közép-Ázsia hegyvidéki régióiban fordul elő. 1939. június 9. és június 10. között tyúktojás nagyságú jégeső hullott Nalcsik városában, heves esőzés kíséretében. Ennek eredményeként több mint 60 ezer hektár pusztult el búza és mintegy 4 ezer hektár egyéb növény; Körülbelül 2 ezer juhot öltek meg.

Ha jégesőről beszélünk, először a méretét kell megjegyezni. A jégesők általában eltérő méretűek. A meteorológusok és más kutatók a legnagyobbakra figyelnek. Érdekes tanulni az abszolút fantasztikus jégesőkről. Indiában és Kínában 2-3 tömegű jégtömbök kg. Még azt is mondják, hogy 1961-ben egy erős jégeső megölt egy elefántot Észak-Indiában. 1984. április 14-én 1 kg tömegű jégeső hullott a Bangladesi Köztársaságban található Gopalganj kisvárosban. , 92 ember és több tucat elefánt halálához vezetett. Ez a jégeső még a Guinness Rekordok Könyvében is szerepel. 1988-ban Bangladesben 250 ember halt meg jégesőben. 1939-ben pedig egy 3,5 súlyú jégeső kg. A közelmúltban (2014.05.20.) jégeső hullott a brazíliai Sao Paulo városában, akkora méretű, hogy a kupacokat nehéz felszereléssel eltávolították az utcákról.

Mindezek az adatok azt mutatják, hogy az emberi tevékenységet ért jégeső nem kevésbé fontos, mint más rendkívüli események. természetes jelenség. Ebből ítélve az emberiség számára szerte a világon sürgető feladat az átfogó tanulmányozás és kialakulása okának felkutatása modern fizikai és kémiai kutatási módszerekkel, valamint e szörnyű jelenség elleni küzdelem.

Mi a jégeső kialakulásának működési mechanizmusa?

Előre hadd jegyezzem meg, hogy erre a kérdésre még mindig nincs helyes és pozitív válasz.

Annak ellenére, hogy Descartes a 17. század első felében 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 Boussingault, Shvedov, Klossovsky, Volta, Reye, Ferrell, Hahn, Faraday, Sonke, Reynold. stb. Sajnos elméleteik nem kaptak megerősítést. Meg kell jegyezni, hogy a legutóbbi nézetek a ez a probléma tudományosan nem támasztottak alá, és még mindig nincs átfogó ismerete a városalakulás mechanizmusáról. A számos kísérleti adat jelenléte és a témával foglalkozó irodalmi anyagok összessége lehetővé tette a jégeső kialakulásának következő mechanizmusának feltételezését, amelyet a Meteorológiai Világszervezet elismert és a mai napig működik (A nézeteltérések elkerülése érdekében ezeket az érveket szó szerint közöljük).

„A forró nyári napon a földfelszínről felszálló meleg levegő a magassággal lehűl, a benne lévő nedvesség pedig lecsapódik, felhőt képezve. Túlhűtött cseppecskék a felhőkben már -40 °C hőmérsékleten is megtalálhatók (kb. 8-10 km magasságban). De ezek a cseppek nagyon instabilok. A föld felszínéről felemelt apró homok-, só-, égéstermék- és baktériumszemcsék túlhűtött cseppekkel ütköznek, és felborítják a kényes egyensúlyt. A túlhűtött cseppek, amelyek szilárd részecskékkel érintkeznek, jeges jégeső embrióvá alakulnak.

Kis jégesők szinte minden gomolyfelhő felső felében előfordulnak, de leggyakrabban a földfelszínhez közeledve elolvadnak. Tehát ha egy gomolyfelhőben a felszálló áramlatok sebessége eléri a 40 km/h-t, akkor azok nem tudják visszatartani 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 az emelkedő légáramlatok a kis jégesőket -10 °C és -40 °C közötti hőmérsékletű levegőrétegekre emelik (3 és 9 km közötti magasságban), a jégesők átmérője nőni kezd, néha eléri a több centimétert is. Érdemes megjegyezni, hogy kivételes esetekben a felhőben felfelé és lefelé irányuló áramlások sebessége elérheti a 300 km/h-t is! És minél nagyobb a feláramlás sebessége egy gomolyfelhőben, annál nagyobb a jégeső.

Több mint 10 milliárd túlhűtött vízcseppre lenne szükség ahhoz, hogy egy golflabda méretű jégesőt képezzenek, és magának a jégesőnek legalább 5-10 percig a felhőben kell maradnia, hogy ekkora legyen. Meg kell jegyezni, hogy egy esőcsepp kialakulásához körülbelül egymillió ilyen kis túlhűtött cseppre van szükség. Az 5 cm-nél nagyobb átmérőjű jégesők szupercelluláris cumulonimbus felhőkben fordulnak elő, amelyek nagyon erős felfelé irányuló áramlást tartalmaznak. A szupercellás zivatarok tornádókat, heves esőzéseket és heves zivatarokat generálnak.

A jégeső rendszerint erős 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 írta elő. Vizsgálja továbbá a jégesőképződés folyamatát a felhő túlhűtött részében kis vízcseppekből és jégkristályokból koaguláció útján. Az utolsó műveletet a jégeső több kilométeres erős emelkedésével és süllyedésével kell végrehajtani, áthaladva a nulla izotermán. A jégesők típusai és méretei alapján a modern tudósok azt mondják, hogy „életük” során a jégesőt erős konvekciós áramok többször fel-le hordják. A túlhűtött cseppekkel való ütközés következtében a jégesők mérete megnő.

A Meteorológiai Világszervezet 1956-ban határozta meg, mi a jégeső : „A jégeső gömb alakú részecskék vagy jégdarabok (jégkő) formájában, 5-50 mm átmérőjű, néha nagyobb átmérőjű, elszigetelten vagy szabálytalan komplexek formájában hulló csapadék. A jégeső csak átlátszó jégből vagy annak több, legalább 1 mm vastag rétegéből áll, váltakozva áttetsző rétegekkel. Heves zivatarok idején általában jégeső fordul elő." .

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

Klossovsky professzor alaposan tanulmányozta külső nézetek jégesőt, és felfedezték, hogy a gömbalak mellett számos más geometriai létezési formával is rendelkeznek. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a troposzférában más mechanizmussal keletkezett jégeső.

Mindezen elméleti szempontok áttekintése után több érdekes kérdés is felkeltette a figyelmünket:

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

2. Az elismert modern általános elmélet szerint a jégeső keletkezhetett villámkisülés vagy zivatar nélkül is. Jégeső képződéséhez nagy méret, apró jégdarabok, több kilométerrel felfelé kell emelkedniük (legalább 3-5 km-re), majd le kell esnie, átlépve a nulla izotermát. Sőt, ezt mindaddig meg kell ismételni, amíg kellően nagy méretű jégeső nem képződik. Ráadásul minél nagyobb a felszálló áramlatok 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 zuhanás közben megolvad, áthaladva a troposzféra meleg rétegén.

4. Mivel a meteorológusok gyakran megerősítik: „... A jégeső általában erős zivatarok idején esik a meleg évszakban, amikor a Föld felszínén a hőmérséklet nem alacsonyabb 20 °C-nál." azonban nem jelzik ennek a jelenségnek az okát. Természetesen felmerül a kérdés, hogy milyen hatása van a zivatarnak?

A jégeső szinte mindig eső 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 ott fordul elő, ahol erős villámcsapás történik, és mindig zivatarral jár. Nincs jégeső zivatar nélkül! Ebből következően a jégeső kialakulásának okát éppen ebben kell keresni. Véleményünk szerint az összes létező jégesőképző mechanizmus fő hátránya az, hogy nem ismerik fel a villámkisülés domináns szerepét.

A jégeső és zivatar oroszországi eloszlására vonatkozó kutatás, amelyet A.V. Klossovsky, erősítse meg a legszorosabb kapcsolat fennállását e két jelenség között: jégeső zivatarokkal együtt általában a ciklonok délkeleti részén fordul elő; gyakrabban fordul elő 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 18. század közepén több kísérlet is történt a jégeső és a zivatar közötti összefüggés megtalálására. Guyton de Morveau kémikus, elutasítva minden előtte létező ötletet, elméletét javasolta: A villamosított felhő jobban vezeti az elektromosságot. Nolle pedig felvetette azt az elképzelést, hogy a víz gyorsabban párolog el, amikor 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 fokozza a párolgást, de az elektromosított cseppeknek taszítaniuk kell egymást, nem pedig nagy jégesőkké olvadni. A jégeső elektromos elméletét egy másik híres fizikus, Alexander Volta javasolta. Véleménye szerint nem az elektromosságot használták a hideg kiváltó okának, hanem annak megmagyarázására, hogy a jégeső miért maradt elég sokáig felfüggesztve ahhoz, hogy növekedjen. A hideg a felhők nagyon gyors párolgásából adódik, amelyet az intenzív napfény, a vékony, száraz levegő segít, a felhőkből álló buborékok könnyen elpárolognak, és az elektromosság feltételezett hatása, amely segíti a párolgást. De hogyan maradhatnak fenn a jégesők elég sokáig? Volta szerint ez az ok csak az elektromosságban kereshető. De hogyan?

Mindenesetre a 19. század 20-as éveire. Általános vélekedés, hogy a jégeső és a villámlás kombinációja egyszerűen azt jelenti, hogy mindkét jelenség azonos időjárási körülmények között fordul elő. Ezt a véleményt határozottan kifejtette 1814-ben von Buch, 1830-ban pedig határozottan kijelentette ezt a Yale-i Denison Olmsted is. Ettől kezdve a jégeső elméletei mechanikusak voltak, és többé-kevésbé szilárdan az emelkedő légáramlatokkal kapcsolatos elképzeléseken alapultak. Ferrel elmélete szerint minden jégeső többször is leeshet és emelkedhet. A jégesőben lévő rétegek száma alapján, amely néha eléri a 13-at, Ferrel megítéli a jégeső által megtett fordulatok számát. A keringés addig tart, amíg a jégeső nagyon nagyra nem válik. Számításai szerint egy 20 m/s sebességű felfelé irányuló áram 1 cm átmérőjű jégesőt is képes elviselni, és ez a sebesség még meglehetősen mérsékelt tornádók számára.

Számos viszonylag új tudományos tanulmány foglalkozik a jégeső kialakulásának mechanizmusával. Különösen azt állítják, hogy a város kialakulásának története tükröződik szerkezetében: A félbevágott nagy jégeső olyan, mint a hagyma: több jégrétegből áll. Néha a jégeső egy réteg tortára emlékeztet, ahol jég és hó váltakozik. És ennek megvan a magyarázata - az ilyen rétegekből kiszámolható, hogy egy jégdarab hányszor utazott el az esőfelhőkből a légkör túlhűtött rétegeibe. Nehéz elhinni: az 1-2 kg tömegű jégeső még magasabbra ugorhat 2-3 km távolságra? Többrétegű jég (jégeső) különböző okok miatt jelenhet meg. Például a nyomáskülönbség környezet okozza ezt a jelenséget. És egyáltalán mi köze a hónak? Ez a hó?

Egy nemrégiben megjelent weboldalon Egor Csemezov 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 spekuláció van.

1989. szeptember 13-án Minszkben a „Prosztaglandinok szintézise és kutatása” témájú szövetségi konferencia végén az intézet munkatársaival késő este repülővel tértünk vissza Minszkből Leningrádba. A légiutas-kísérő arról számolt be, hogy a gépünk 9-es magasságban repült km. Mohón néztük a legszörnyűbb látványt. Alattunk kb 7-8 távolságra km(közvetlenül a föld felszíne felett), mintha egy szörnyű háború dúlna. Erőteljes zivatarok voltak ezek. Fölöttünk pedig tiszta az idő és ragyognak a csillagok. És amikor Leningrádon túl voltunk, arról értesültünk, hogy egy órája jégeső és eső esett a városban. Ezzel az epizóddal arra szeretnék rámutatni, hogy a jégeső villámok gyakran közelebb villannak a talajhoz. Jégeső és villámlás előfordulásához nem szükséges, hogy a gomolyfelhők áramlása 8-10 fokos magasságba emelkedjen km.És egyáltalán nincs szükség arra, hogy a felhők átkeljenek a nulla izoterma felett.

Hatalmas jégtömbök képződnek a troposzféra meleg rétegében. Ez a folyamat nem igényel nulla alatti hőmérsékletet vagy nagy magasságot. Mindenki tudja, hogy zivatar és villámlás nélkül nincs jégeső. Úgy tűnik, a kis és nagy kristályok ütközése és súrlódása nem szükséges az elektrosztatikus mező kialakulásához kemény jég, ahogy arról gyakran írnak, bár ennek a jelenségnek a megvalósításához elegendő a meleg és hideg felhők folyékony halmazállapotú súrlódása (konvekció). A zivatarfelhő kialakulásához sok nedvesség kell. Ugyanazon relatív páratartalom mellett a meleg levegő lényegesen több nedvességet tartalmaz, mint a hideg levegő. Ezért a zivatarok és a villámok általában meleg évszakban fordulnak elő - tavasszal, nyáron, ősszel.

Az elektrosztatikus mező kialakulásának mechanizmusa a felhőkben szintén nyitott kérdés marad. Sok találgatás kering ebben a kérdésben. Az egyik legutóbbi arról számol be, hogy a nedves levegő emelkedő 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 intenzitása 10 6 -10 9 V, áramerőssége pedig 10 5 3 10 5 A. . Az ilyen erős potenciálkülönbség végső soron erős elektromos kisüléshez vezet. Egy villámcsapás 10-6 (egy milliomod) másodpercig tarthat. Villámkisülés esetén 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 során a levegőben lévő semleges molekuláris oxigén könnyen ózonná alakul, és érezhető annak sajátos illata:

2O 2 + O 2 → 2O 3 (1)

Ezenkívül megállapították, hogy ezekben a zord körülmények között még a kémiailag inert nitrogén is egyidejűleg reagál 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 nitrogén-dioxid NO 2 viszont vízzel egyesül, és HNO 3 - salétromsavvá alakul, amely az üledék részeként a talajra esik.

Korábban azt hitték, hogy a gomolyfelhőkben található konyhasó (NaCl), alkáli (Na 2 CO 3) és alkáliföldfém (CaCO 3) fémkarbonátok salétromsavval reagálnak, és végül nitrátok (sópéter) keletkeznek.

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

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

CaCO 3 + 2HNO 3 = 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 távol vannak a talajról visszaverődő hőforrástól, hanem az ott igen nagy számban előforduló „nitrózus részecskék” (salétrom) miatt. Télen kevesebb van belőlük, és csak havat termelnek, nyáron viszont több van belőlük, így jégeső is keletkezhet. Ezt a hipotézist később a kortársak is bírálták.

Mi történhet a vízzel ilyen zord körülmények között?

A szakirodalomban erről nincs információ. 2500 o C-ra hevítve vagy szobahőmérsékleten vízen egyenáramot vezetve alkotóelemeire bomlik, és a reakció termikus hatását az egyenlet mutatja. (7):

2H2O (és)→ 2H 2 (G) +O2 (G) ̶ 572 kJ(7)

2H 2 (G) +O2 (G) → 2H2O (és) + 572 kJ(8)

A vízbontási 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, következésképpen hűteni kezdi magát. Természetesen villámkisülés során az egyensúly teljesen eltolódik a jobb oldalra, és a keletkező gázok - hidrogén és oxigén - elektromos ív hatására azonnal üvöltéssel ("robbanó keverék") reagálnak, és vizet képeznek (8 ). Ez a reakció laboratóriumi körülmények között könnyen végrehajtható. A reagáló komponensek térfogatának csökkenése ellenére ebben a reakcióban erős zúgást kapunk. A fordított reakció sebességét Le Chatelier elve szerint a reakció eredményeként létrejövő nagy nyomás kedvezően befolyásolja (7). A helyzet az, hogy a közvetlen reakciónak (7) erős üvöltéssel is meg kell történnie, mivel a víz folyékony halmazállapotából azonnal gázok keletkeznek. (a legtöbb szerző ezt az erős villámkisülés által a légcsatornában vagy környékén kialakuló 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 és az oxigén hozzáadása (második hang). Ezek a folyamatok azonban olyan gyorsan mennek végbe, hogy nem mindenki tudja megkülönböztetni őket.

Hogyan keletkezik a jégeső?

Ha nagy mennyiségű hő beérkezése miatt villámkisülés következik be, a víz a villámkisülési csatorna mentén vagy körülötte intenzíven elpárolog; amint a villám abbahagyja a villogást, erősen lehűl. 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 elektrosztatikus térben polarizált víz). A párolgási folyamat magának a polarizált vízrendszernek a mozgási energiáját használja fel. Ezzel az eljárással az erős és azonnali párolgás a víz erős és gyors megszilárdulásával végződik. Minél erősebb a párolgás, annál intenzívebben megy végbe a víz megszilárdulása. Egy ilyen folyamathoz nem szükséges, hogy a környezeti hőmérséklet nulla alatt legyen. Villámcsapáskor különböző típusú jégesők képződnek, amelyek mérete eltérő. A jégeső mérete a villámlás erejétől és intenzitásától függ. Minél erősebb és intenzívebb a villámlás, annál nagyobb a jégeső. A jégeső csapadék általában gyorsan megszűnik, amint a villámok abbahagyják a villámlást.

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

1. A hűtőrendszerek a szerint működnek az említett elv. Azaz mesterséges hideg (nulla alatti hőmérséklet) keletkezik az elpárologtatóban a forrásban lévő folyékony hűtőközeg hatására, amelyet egy kapilláris csövön keresztül juttatnak oda. A kapilláriscső korlátozott kapacitása miatt a hűtőközeg viszonylag lassan jut be az elpárologtatóba. A hűtőközeg forráspontja általában körülbelül -30 o C. A meleg elpárologtatóba kerülve a hűtőközeg azonnal felforr, erősen lehűti az elpárologtató falait. A forralás következtében keletkező hűtőközeggőz az elpárologtatóból a kompresszor szívócsövébe jut. A gáznemű hűtőközeget az elpárologtatóból kiszivattyúzva a kompresszor nagy nyomással a kondenzátorba kényszeríti. A kondenzátorban nagy nyomás alatt elhelyezkedő gáznemű hűtőközeg lehűl és fokozatosan kondenzálódik, gáz halmazállapotból folyékony halmazállapotba megy át. A kondenzátorból a folyékony hűtőközeg a kapilláris csövön keresztül ismét 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, az gáz halmazállapotúvá válik, ha az intenzíven engedje el, majd azonnal szilárd halmazállapotúvá válik, „hó” vagy „szárazjég” képződik, melynek szublimációs hőmérséklete -79 és -80 o C között van. Az intenzív párolgás a szén-dioxid megszilárdulásához vezet, a folyadékfázis megkerülésével. Nyilvánvalóan pozitív a hőmérséklet a palack belsejében, de az így felszabaduló szilárd szén-dioxid („szárazjég”) szublimációs hőmérséklete körülbelül -80 o C.

3. Egy másik fontos példa ezzel a témával kapcsolatban. Miért izzad az ember? Mindenki tudja, hogy normál körülmények között vagy fizikai stressz során, valamint ideges izgalom során 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. . A túlzott izzadás azonban súlyos betegségek jelenlétét jelezheti. Több oka is lehet: megfázás, tuberkulózis, elhízás, szív- és érrendszeri rendellenességek stb. A legfontosabb azonban az izzadás szabályozza a testhőmérsékletet. Az izzadás fokozódik a forró és párás éghajlat. Általában forrón kitörünk az izzadságtól. Minél magasabb a környezeti hőmérséklet, annál jobban izzadunk. Testhőmérséklet egészséges ember mindig egyenlő 36,6 o C-kal, és az ilyen normális hőmérséklet fenntartásának 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 fentebb említettük, hozzájárul a hűtéséhez. Ha a szervezet veszélyesen túlhevül, az agy beindítja az izzadási mechanizmust, és a bőrünkről elpárolgó izzadság lehűti a test felszínét. Ezért izzad az ember a melegben.

4. Ezenkívül a víz jéggé alakítható normál üveglaboratóriumi elrendezésben (1. ábra), alacsony nyomások külső hűtés nélkül (20 o C-on). Ehhez a telepítéshez csak egy csapdával ellátott elülső vákuumszivattyút kell csatlakoztatnia.

1. ábra Vákuumos desztillációs egység

2. ábra Amorf szerkezet jégeső belsejében

3. ábra A jégeső csomók kisméretű jégesőből alakulnak ki

Befejezésül szeretném érinteni fontos kérdés a jégesők többrétegűségére 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 azt. Ez a réteg felhősnek tűnik. De ha a hőmérséklet magasabb, akkor a jég lassabban fagy le, és a benne lévő hópelyheknek ideje elolvadni, és a levegő elpárolog. Ezért feltételezzük, hogy egy ilyen jégréteg átlátszó. A szerzők szerint a gyűrűk segítségével nyomon követhető, hogy a jégeső mely felhőrétegeket járta be, mielőtt a földre hullott. ábrából A 2-3. ábrán jól látható, hogy a jég, amelyből a jégeső készül, valóban heterogén. Szinte minden jégeső tiszta jégből áll, közepén felhős jég. A jég átlátszatlanságát különböző okok okozhatják. A nagy jégesőkben néha átlátszó és átlátszatlan jégrétegek váltják egymást. Véleményünk szerint a fehér réteg felelős a jég amorfért, az átlátszó réteg pedig a kristályos formáért. Ezenkívül a jég amorf halmazállapotú formáját rendkívüli módon nyerik gyors hűtés folyékony víz (10 7o K/másodperc nagyságrendű sebességgel), valamint a környezeti nyomás gyors növekedése, így a molekuláknak nincs idejük kristályrácsot kialakítani. Ebben az esetben ez villámkisülésen keresztül történik, ami teljes mértékben megfelel a metastabil amorf jég kialakulásának kedvező feltételeinek. Hatalmas, 1-2 kg tömegű tömbök a 2. ábrából. 3 jól látható, hogy viszonylag kis méretű jégesők felhalmozódásából keletkeztek. Mindkét tényező azt mutatja, hogy a jégeső szakaszon a megfelelő átlátszó és átlátszatlan rétegek kialakulása a szélsőséges szennyeződés hatásának köszönhető. magas nyomások, amelyet villámkisülés generál.

Következtetések:

1. Villámcsapás és erős zivatar nélkül nem jön jégeső, A Vannak zivatarok jégeső nélkül. A zivatart jégeső kíséri.

2. A jégeső kialakulásának oka a villámkisülés során a gomolyfelhőkben azonnali és hatalmas hőtermelés. A keletkező erős hő a víz erős párolgásához vezet a villámkisülési csatornában és körülötte. A víz erős párolgása a gyors lehűlés, illetve a jégképződés miatt következik be.

3. Ehhez a folyamathoz nem szükséges átlépni a légkör zérus izotermáját negatív hőmérséklet, és könnyen előfordulhat a troposzféra alacsony és meleg rétegeiben.

4. A folyamat lényegében közel áll az adiabatikus folyamathoz, hiszen a keletkezett 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. Hamburga 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 kémiai összetétel emberi verejték // Bőrgyógyászat és kozmetológia. - 2004. - 1. sz. - P. 39-42.

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

5. Zheleznyak G.V., Kozka A.V. Titokzatos természeti jelenségek. 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 meteor. Délnyugat-Oroszország hálózatai 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 eredetű időjárás. Oktatási és módszertani kézikönyv egyetemek számára. Voronyezs: Voronyezsi Kiadói és Nyomdai Központ állami Egyetem, 2008. - 62 p.

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

13. Rusanov A.I. A töltött centrumok magképződésének termodinamikájáról. //Dok. Szovjetunió Tudományos Akadémia - 1978. - T. 238. - No. 4. - P. 831.

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

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

16. Chemezov E.N. A város kialakulása / [Elektronikus forrás]. - Hozzáférési mód. - URL: http://tornado2.webnode.ru/obrazovanie-grada/ (Hozzáférés dátuma: 2013.04.10.).

17.Yuryev 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. Soc. - 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.