Kako nastane mesto. Največja toča na svetu in drugi rekordi

Že v srednjem veku so ljudje opazili, da po močnem zvoku dež s točo bodisi sploh ne pada ali pa toča pada na tla veliko manjša kot običajno. Ker niso vedeli, zakaj in kako nastane toča, so, da bi se izognili nesreči, da bi rešili pridelek, ob najmanjšem sumu na možnost ogromnih ledenih krogel zvonili, po možnosti pa tudi streljali s topovi.

Toča je ena izmed vrst močnih padavin, ki nastanejo v velikih kumulonimbusih pepelnate ali temno sive barve z belimi razdrapanimi vrhovi. Nato pade na tla v obliki majhnih sferičnih ali nepravilno oblikovanih delcev iz čisti led.

Velikost takšnih ledenih plošč se lahko razlikuje od nekaj milimetrov do nekaj centimetrov (na primer, velikost največjega graha, ki so ga zabeležili znanstveniki, je bila 130 mm, njihova teža pa je bila približno 1 kg).

Te padavine so zelo nevarne: študije so pokazale, da približno 1 % vegetacije na Zemlji vsako leto umre zaradi toče in škode, ki jo povzročijo gospodarstvu. različne države svetu, znaša približno 1 milijardo dolarjev. Težave povzročajo tudi prebivalcem območja, kjer je padla toča: velika zrna toče so povsem sposobna uničiti ne le pridelek, ampak tudi prebiti streho avtomobila, streho hiše in v nekaterih primerih celo ubiti oseba.

Kako nastane?

Tovrstne padavine padajo predvsem v vročem vremenu, čez dan, spremljajo pa jih strele, grmenje, nalivi, tesno pa so povezane tudi s tornadi in tornadi. Ta pojav je mogoče opaziti pred dežjem ali pravočasno, vendar skoraj nikoli po njem. Kljub temu, da takšno vreme traja razmeroma kratek čas (v povprečju okoli 5-10 minut), je lahko plast padavin, ki je padla na tla, včasih tudi nekaj centimetrov.

Vsak oblak, ki s seboj prinaša poletno točo, je sestavljen iz več oblakov: spodnji se nahaja ne visoko nad zemeljsko površino (medtem ko se včasih lahko raztegne v obliki lijaka), zgornji je na višini, ki znatno presega pet kilometrov. .

Ko je zunaj vroče vreme, se zrak izjemno močno segreje in se skupaj z vodno paro v njem dvigne ter se postopoma ohlaja. Na veliki višini se para kondenzira in tvori oblak, ki vsebuje kapljice vode, ki se lahko v obliki dežja razlijejo na zemeljsko površje.

Zaradi neverjetne vročine je lahko navzgor tako močan, da lahko prinese paro do višine 2,4 km, kjer so temperature precej pod ničlo, zaradi česar se vodne kapljice prehladijo in če se dvignejo višje (na nadmorsko višino). 5 km), začnejo nastajati toča (hkrati za nastanek ene takšne ledene ploskve običajno potrebuje približno milijon najmanjših prehlajenih kapljic).

Za nastanek toče je potrebno, da hitrost pretoka zraka presega 10 m/s, temperatura zraka pa ni nižja od -20°, -25°С.

Skupaj z vodnimi kapljicami se dvigajo v zrak najmanjši delci peska, soli, bakterij ipd., na katere se lepi zmrznjena para in povzroča točo. Ko je ledena krogla enkrat oblikovana, se lahko večkrat dvigne v zgornjem delu atmosfere in pade nazaj v oblak.

Če ledeno kroglico razrežemo, lahko vidimo, da je sestavljena iz plasti prozornega ledu, ki se izmenjujejo s prosojnimi plastmi in tako spominjajo na čebulo. Da bi natančno ugotovili, kolikokrat se je dvignil in spustil sredi kumulonimbusnega oblaka, je treba samo prešteti število obročev;

Dlje ko taka toča leti po zraku, večja postaja in na poti zbira ne le kapljice vode, ampak v nekaterih primerih celo snežinke. Tako lahko nastane toča s premerom približno 10 cm in težo skoraj pol kilograma.

Večja kot je hitrost zračnih tokov, dlje ledena krogla leti skozi oblak in večja postaja.

Toča leti nad oblakom, dokler jo zračni tokovi zadržijo. Ko led pridobi določeno težo, začne padati. Na primer, če je hitrost dviganja v oblaku približno 40 km/h, za dolgo časa ne more zadržati zrn toče – in le-ta kaj hitro padajo.

Odgovor na vprašanje, zakaj so ledene krogle nastale v majhnem kumulonimbusnem oblaku, ne doseže vedno zemeljsko površje, je preprosta: če padejo z relativno majhne višine, imajo čas, da se stopijo, zaradi česar padajo plohe na tla. Debelejši kot je oblak, večja je verjetnost, da bo padel led. Torej, če je debelina oblaka:

• 12 km - verjetnost tovrstnih padavin je 50%;

• 14 km - možnost pojava toče - 75%;

• 18 km - zagotovo bo padala močna toča.

Kje boste najverjetneje videli ledeni slap?

Takšno vreme je mogoče videti daleč od povsod. Na primer, v tropskih državah in polarnih širinah je to precej redek dogodek, ledene padavine pa padajo predvsem v gorah ali na visokih planotah. Tu so nižine, kjer se pogosto pojavlja toča. Na primer, v Senegalu ne le pogosto pada, ampak je pogosto plast ledenih padavin več centimetrov.

Območja severne Indije so precej prizadeta zaradi tega naravnega pojava (zlasti med poletnimi monsuni), kjer je po statističnih podatkih vsako četrto zrno toče večje od 2,5 cm.

Največjo točo znanstveniki zabeležili pri nas v konec XIX stoletja: ledeni grah je bil tako velik, da je bilo 250 ljudi pretepenih do smrti.

Najpogosteje toča pada v zmernih geografskih širinah – zakaj do tega pride, je v veliki meri odvisno od morja. Pri tem, če je nad vodnimi prostranstvi veliko manj pogosta (dvigajoči zračni tokovi so pogostejši nad zemeljsko površino kot nad morjem), potem pada toča z dežjem veliko pogosteje ob obali kot stran od nje.

Za razliko od tropskih območij je v zmernih zemljepisnih širinah ledenih padavin v nižinah veliko več kot v visokogorje, poleg tega pa jih je na bolj neravni zemeljski površini mogoče opaziti pogosteje.

Če toča še pada v gorskih ali predgorskih predelih, se izkaže za nevarno, sama zrna toče pa so izjemno velika. Zakaj? To je predvsem posledica dejstva, da se v vročem vremenu relief tukaj neenakomerno segreje, nastanejo zelo močni dvigovalni tokovi, ki dvignejo paro do višine do 10 km (tukaj lahko temperatura zraka doseže -40 stopinj in je vzrok za največja toča, ki prileti na tla s hitrostjo 160 km/h in s seboj nosi težave).

Kaj storiti, če se znajdete pod močnimi padavinami

Če ste med slabim vremenom in padanjem toče v avtu, potem morate avto ustaviti ob robu ceste, vendar ne da bi se premaknili s ceste, saj lahko zemljo preprosto odnese in ne boste Pojdi ven. Če je le možno, ga je priporočljivo skriti pod most, pripeljati v garažo ali na pokrito parkirišče.

Če avtomobila v takem vremenu ni mogoče pokriti pred padavinami, se morate odmakniti od oken (ali še bolje obrniti hrbet k njim) in zapreti oči z rokami ali obleko. Če je avto dovolj velik in njegove mere dopuščajo, lahko celo ležite na tleh.

Ko je začelo deževati s točo, je popolnoma nemogoče zapustiti avto! Poleg tega čakanje ne bo dolgo, saj je ta pojav redek, ko traja dlje kot 15 minut. Če ste med nevihto v zaprtih prostorih, se odmaknite od oken in izklopite električne naprave, saj ta pojav običajno spremlja nevihta s strelami.

Če vas je takšno vreme ujelo na ulici, morate poiskati zavetje, če pa ga ni, morate zagotovo zaščititi glavo pred točo, ki pada z veliko hitrostjo. Priporočljivo je, da se ob takšnem nalivu ne skrivate pod drevesi, saj velika zrna toče lahko polomijo veje, ki vas ob padcu lahko hudo poškodujejo.

Vedno sem presenečen, ko toča je. Kako to, da na vroč poletni dan med nevihto na tla padejo kosmiči ledu? V tej zgodbi vam bom povedal, zakaj prihaja toča.

Izkazalo se je, da toča nastane, ko se dežne kapljice ohladijo, prehajajo skozi hladne plasti ozračja .. Posamezne kapljice se spremenijo v drobne zrnce toče, potem pa se z njimi zgodijo neverjetne transformacije! Pri padcu taka toča trči v prihajajoči zračni tok s tal. Potem gre spet gor. Nanj se lepijo nezamrznjene dežne kaplje in spet potone. Toča lahko naredi veliko takšnih gibov od spodaj navzgor in nazaj in njena velikost se bo povečala. Toda pride trenutek, ko postane tako težak, da ga dvigajoči se zračni tokovi ne morejo več vzdržati v teži. Takrat nastopi trenutek, ko toča naglo plane na tla.

Velika toča, prerezana na pol, je kot čebula: sestavljena je iz več plasti ledu. Včasih zrna toče spominjajo na plast pogače, kjer se izmenjujeta led in sneg. In za to obstaja razlaga – iz takih plasti je mogoče izračunati, kolikokrat je kos ledu potoval od deževnih oblakov do preohlajenih plasti ozračja.

Poleg tega zrna toče lahko ima obliko krogle, stožca, elipse, izgleda kot jabolko. Njihova hitrost do tal lahko doseže 160 kilometrov na uro, zato jih primerjamo z majhnim izstrelkom. Toča namreč lahko uniči pridelke in vinograde, razbije steklo in celo prebije kovinsko oblogo avtomobila! Škoda zaradi toče na celem planetu je ocenjena na milijardo dolarjev letno!

Vse pa je seveda odvisno od velikosti zrn toče. Tako je leta 1961 v Indiji padla toča, težka 3 kilograme ubit na kraju samem ... slon! Leta 1981 je med nevihto v provinci Guangdong na Kitajskem padlo sedem kilogramov zrn toče. Ubitih je bilo pet ljudi, uničenih je bilo okoli deset tisoč zgradb. Največ ljudi - 92 ljudi - pa je umrlo zaradi kilogramske toče leta 1882 v Bangladešu.

Danes ljudje naučite se ravnati s točo. V oblak se s pomočjo raket ali školjk vnese posebna snov (imenuje se reagent). Posledično so zrna toče manjša in imajo čas, da se v toplih plasteh zraka popolnoma ali v veliki meri stopijo, preden padejo na tla.

Zanimivo je:

Že v davnini so ljudje opazili, da močan zvok prepreči točo oziroma povzroči nastanek manjših zrn toče. Zato so za rešitev pridelka zvonili ali streljali s topovi.

Če vas je toča ujela v zaprtih prostorih, potem se držite čim dlje od oken in ne zapuščajte hiše.

Če vas je toča ujela na ulici, poskusite najti zavetje. Če bežite daleč do njega, si obvezno zaščitite glavo pred zrni toče.

Toča je eden najbolj neprijetnih pojavov narave. Seveda se po rušilni moči ne more primerjati s cunamijem ali potresom, a tudi toča lahko povzroči ogromno škode.

Letna toča povzroči škodo na pridelku, poškoduje zgradbe, vozila, lastnino in celo ubije živali.

Ljudje so si že od nekdaj prizadevali razložiti naravo toče, napovedati njeno padanje, zmanjšati škodo. Kljub temu, da je sodobna meteorologija pojasnila, kako nastane toča in se je naučila zelo natančno napovedati njene padavine na posameznem območju, toča še vedno moti ljudi.

Grad: kaj je to?

Toča je vrsta padavin, ki nastane v deževnih oblakih. Ledene plošče se lahko oblikujejo v obliki okroglih kroglic ali imajo nazobčane robove. Najpogosteje je to grah bele barve, gosto in neprozorno. Za same oblake toče je značilen temno siv ali pepelast odtenek z razdrapanimi belimi konci. Odstotek verjetnosti padca je odvisen od velikosti oblaka. trdne padavine. Pri debelini 12 km je približno 50-odstotna, ko pa doseže 18 km, bo toča nujna.

Velikost ledenih plošč je nepredvidljiva – nekatere so lahko videti kot majhne snežne kepe, druge pa dosežejo nekaj centimetrov v širino. Največja toča je bila opažena v Kansasu, ko je z neba padal "grah" premera do 14 cm in težek do 1 kg!

Lahko ga spremljajo padavine s točo v obliki dežja, v redkih primerih - snega. Slišijo se tudi glasni grmeči in strele. V ogroženih območjih se lahko skupaj s tornadom ali tornadom pojavi močna toča.

Kdaj in kako nastane toča

Najpogosteje toča nastaja v vročem vremenu podnevi, teoretično pa se lahko pojavi do -25 stopinj. Vidimo ga med dežjem ali tik pred drugimi padavinami. Po nalivu ali sneženju se toča pojavi izjemno redko in so takšni primeri prej izjema kot pravilo. Trajanje takšnih padavin je kratko - običajno se vse konča v 5-15 minutah, po katerem lahko opazujete lepo vreme in celo svetlo sonce. Vendar lahko plast ledu, ki je izpadla v tem kratkem času, doseže debelino nekaj centimetrov.

Kumulusi, v katerih nastaja toča, so sestavljeni iz več ločenih oblakov, ki se nahajajo na različnih višinah. Tako so zgornji več kot pet kilometrov nad tlemi, drugi pa "visijo" precej nizko in jih je mogoče videti s prostim očesom. Včasih so ti oblaki podobni lijakom.

Nevarnost toče je v tem, da v led ne pride le voda, temveč tudi majhni delci peska, ostankov, soli, raznih bakterij in mikroorganizmov, ki so dovolj lahki, da se dvignejo v oblak. Držijo se skupaj s pomočjo zmrznjene pare in se spremenijo v velike krogle, ki lahko dosežejo rekordne velikosti. Takšna toča se včasih večkrat dvigne v ozračje in pade nazaj v oblak ter zbira vedno več »komponent«.

Da bi razumeli, kako nastane toča, si oglejte enega od padlih zrn toče v razdelku. Po strukturi spominja na čebulo, v kateri se prozorni led izmenjuje s prosojnimi plastmi. Drugič, tu so razne "smeti". Iz radovednosti lahko preštejete število takih obročev - tolikokrat se je led dvignil in spustil ter se selil med zgornjimi plastmi ozračja in deževnim oblakom.

Vzroki za točo

V vročem vremenu se vroč zrak dviga in s seboj nosi delce vlage, ki izhlapevajo iz vodnih teles. V procesu dvigovanja se postopoma ohlajajo in ko dosežejo določeno višino, se spremenijo v kondenzat. Iz nje se dobijo oblaki, ki kmalu dežujejo ali celo pravi naliv. Če torej v naravi obstaja tako preprost in razumljiv vodni krog, zakaj potem nastane toča?

Toča se zgodi, ker se v posebej vročih dneh tokovi vročega zraka dvignejo do rekordnih višin, kjer temperature padejo precej pod ledišče. Prehlajene kapljice, ki prestopijo prag 5 km, se spremenijo v led, ki nato izpade kot padavine. Hkrati je tudi za nastanek majhnega graha potrebnih več kot milijon mikroskopskih delcev vlage, hitrost zračnih tokov pa mora presegati 10 m/s. Prav oni dolgo zadržijo točo v oblaku.

Enkrat zračne mase ne morejo vzdržati teže nastalega ledu, toča lomi z višine. Vendar vsi ne dosežejo tal. Majhni koščki ledu se bodo med potjo stopili in padli ven v obliki dežja. Ker se mora kar nekaj dejavnikov ujemati, naravni pojav toča je precej redka in le v nekaterih regijah.

Toča je ena od vrst neurja padavine, ki ga odlikujejo naslednje značilnosti: trdno agregatno stanje, sferično, včasih ne povsem pravilna oblika, premera od nekaj milimetrov do nekaj sto, izmenične plasti čistega in moten led v strukturi toče.

Padavine s točo nastajajo predvsem poleti, redkeje spomladi in jeseni, v močnih kumulonimbusih, za katere je značilen navpični obseg in temno siva barva. Običajno ta vrsta padavin pade med nalivom ali nevihto.

Trajanje padanja toče je od nekaj minut do pol ure. Najpogosteje se ta proces opazi v 5-10 minutah, v nekaterih primerih lahko traja več kot eno uro. Včasih toča pada na tla in tvori večcentimetrsko plast, vendar so meteorologi večkrat zabeležili primere, ko je bila ta številka znatno presežena.

Proces nastajanja toče se začne z nastankom oblakov. V toplem poletnem dnevu se dobro segret zrak dvigne v ozračje, delci vlage v njem kondenzirajo in tvorijo oblak. Na določeni višini premaga ničelno izotermo (pogojna črta v atmosferi, nad katero temperatura zraka pade pod ničlo), po kateri se kapljice vlage v njej prehladijo. Opozoriti je treba, da se poleg vlage v zrak dvigajo tudi delci prahu, najmanjša zrna peska in soli. V interakciji z vlago postanejo jedro toče, saj kapljice vode, ki obdajajo trden delec, začnejo hitro zmrzovati.

Na nadaljnji razvoj dogodkov pomembno vpliva hitrost, s katero se dvignjeni tokovi gibljejo v kumulonimbusu. Če je nizka in ne doseže 40 km/h, moč pretoka ni dovolj za nadaljnje dvigovanje zrn toče. Padajo in dosežejo tla v obliki dežja ali zelo drobne in mehke toče. Močnejši tokovi lahko dvignejo nastajajoča zrna toče na višino do 9 km, kjer lahko temperatura doseže -40 °C. V tem primeru se toča prekrije z novimi plastmi ledu in zraste do nekaj centimetrov v premeru. Hitreje kot se potok premika, večji bodo delci toče.

Ko masa posameznega zrna toče naraste do te mere, da je tok vzpenjajočega zraka ne more zadržati, se začne proces padanja toče. Večji ko so delci ledu, večja je hitrost njihovega padanja. Toča, katere premer je približno 4 cm, leti navzdol s hitrostjo 100 km / h. Omeniti velja, da le 30-60% toče doseže tla v celoti, velik del je uničen zaradi trkov in udarcev pri padcu, medtem ko se spremeni v majhne delce, ki se hitro stopijo v zraku.

Tudi s tako nizko stopnjo toče, ki doseže zemljo, lahko povzroči veliko škodo kmetijstvu. Najhujše posledice po toči so v predgorju in gorskem predelu, kjer je moč naraščajočih tokov precej velika.

V 20. stoletju so meteorologi večkrat opazili nenormalne padavine toče. Leta 1965 je bila v regiji Kislovodsk debelina plasti toče, ki je padla, 75 cm, leta 1959 pa so bili toči z največjo maso registrirani na Stavropolskem ozemlju. Po tehtanju posameznih osebkov smo podatke vnesli v meteorološki dnevnik z masnimi kazalniki 2,2 kilograma. Leta 1939 je bilo največje območje kmetijskih zemljišč, ki jih je prizadela toča, zabeleženo v Kabardino-Balkariji. Potem te vrste padavine so uničile 100.000 hektarjev posevkov.

Za čim manjšo škodo zaradi toče se izvaja zatiranje toče. Eden najbolj priljubljenih načinov je obstreljevanje kumulonimbusov z raketami in izstrelki, ki nosijo reagent, ki preprečuje nastajanje toče.

Zelo pogosto poleti nenavaden pogled padavine v obliki majhnih in včasih velikih ledenih plošč. Njihova oblika je lahko različna: od majhnih zrn do velikih zrn toče v velikosti kokošjega jajca. Takšna toča lahko povzroči katastrofalne posledice – materialno in zdravstveno škodo ter škodo v kmetijstvu. Kje in kako pa nastane toča? Za to obstaja znanstvena razlaga.

Toča nastane zaradi močnih dvigov zraka v velikem kumulusnem oblaku. Ta vrsta padavin je sestavljena iz kosov ledu. različne velikosti. Struktura zrna toče je lahko sestavljena iz več izmenjujočih se plasti ledu – prozornih in prosojnih.

Kako nastanejo ledene plošče

Nastajanje toče je kompleksen atmosferski proces, ki temelji na kroženju vode v naravi. Topel zrak, ki vsebuje vlago, se dvigne na vroč poletni dan. Z naraščanjem nadmorske višine se ti hlapi ohladijo in voda kondenzira, da nastane oblak. Po drugi strani pa postane vir dežja.

Zgodi pa se tudi, da je podnevi prevroče in je naraščajoči zračni tok tako močan, da se vodne kapljice dvignejo na zelo visoko višino, mimo območja ničelne izoterme in se prehladijo. V tem stanju lahko pride do padcev tudi pri temperaturi -400C na nadmorski višini več kot 8 kilometrov.

Prehlajene kapljice v zračnem toku trčijo z najmanjšimi delci peska, produktov izgorevanja, bakterij in prahu, ki postanejo žarišča kristalizacije vlage. Tako se rodi ledena ploskev – vse nove kapljice vlage se prilepijo na te majhne delce in se pri izotermni temperaturi spremenijo v pravo točo. Struktura zrna toče lahko pove zgodbo o svojem nastanku skozi plasti in svojevrstne obroče. Njihovo število pove, kolikokrat se je toča dvignila v zgornje plasti atmosfere in se spustila nazaj v oblak.

Kaj določa velikost zrn toče

Hitrost dviganja v kumulusih se lahko giblje od 80 do 300 km/h. Zato se lahko novonastale ledene plošče tudi nenehno premikajo z veliko hitrostjo skupaj z zračnimi tokovi. In večja kot je hitrost njihovega gibanja, večja je velikost zrn toče. Ko večkrat prehajajo skozi plasti atmosfere, kjer se temperatura spreminja, so sprva majhne toče poraščene z novimi plastmi vode in prahu, včasih tvorijo točo impresivne velikosti - 8-10 cm v premeru in težo do 500 gramov.

Ena dežna kaplja nastane iz približno milijona prehlajenih delcev vode. Toča, večja od 50 mm v premeru, običajno nastane v celičastih kumulusih, kjer opazimo super močne dvigovalne tokove zraka. Nevihta, ki vključuje takšne deževne oblake, lahko povzroči močne nevihte, močne nalive in tornade.

Kako ravnati s točo?

V dolgi zgodovini meteoroloških opazovanj so ljudje ugotovili, da zrna toče ne nastajajo z ostrimi zvoki. Zato so najsodobnejše sredstvo za boj proti toči, ki se je izkazalo za učinkovito, posebne protiletalske puške. Ko se naboji iz takšnih pušk izstrelijo na črne goste oblake, se ob njihovem zlomu doseže močan zvok. Razpršeni delci smodniškega naboja prispevajo k nastanku kapljic na relativno majhni višini. Torej vlaga, ki jo vsebuje zrak, ne tvori toče, ampak se zlije na tla kot dež.

Drug priljubljen način za preprečevanje toče je umetno pršenje drobnega prahu. Za to se običajno uporabljajo letala, ki letijo neposredno nad nevihtnim oblakom. Pri škropljenju mikroskopskih prašnih delcev nastane ogromno število jeder toče. Ti drobni delci ledu prestrežejo kapljice preohlajene vode. Bistvo metode je, da so zaloge prehlajene vode v nevihtnem oblaku majhne in vsak kalček toče preprečuje rast drugih. Zato je toča, ki pade na tla, majhna in ne povzroča hujše škode. Obstaja tudi velika verjetnost, da bo namesto toče šel navaden naliv.

Enak princip se uporablja tudi pri tretjem načinu preprečevanja toče. Umetna jedra toče lahko ustvarimo z vnosom srebrovega jodida, suhega ogljikovega dioksida ali svinca v preohlajen del kumulusa. Iz enega grama teh snovi je mogoče ustvariti 1012 (bilijonov) ledenih kristalov.

Vsi ti načini boja proti toči so odvisni od meteoroloških napovedi. Pomembno je pravočasno pokriti mlade posevke, pravočasno pobrati pridelek, skriti dragocenosti in predmete, avtomobile. Prav tako se živina ne sme puščati na odprtih območjih.

Tako preprosti ukrepi bodo pomagali zmanjšati škodo, ki jo povzroči toča. Bolje je, da se jih lotite takoj, takoj ko je bila napovedana toča ali pa so se na obzorju pojavili grozeči oblaki značilnega videza.