Наблюдателю на заметку: град
Поднимающийся от
земной поверхности в жаркий летний день теплый воздух охлаждается с
высотой, а содержащаяся в нем влага конденсируется, образуется облако.
Минуя на некоторой высоте нулевую изотерму, мельчайшие капли воды
становятся переохлажденными. Переохлажденные капли в облаках встречаются
даже
при температуре минус 40° (высота примерно 8 - 10 км). Но эти капли
очень
нестабильны. Поднятые с земной поверхности мельчайшие частицы песка,
соли,
продукты сгорания и даже бактерии при столкновении с переохлажденными
каплями
нарушают хрупкий баланс. Переохлажденные капли, вступившие в контакт с
твердыми ядрами конденсации, превращаются в ледяной зародыш градины.
Мелкие градины существуют в верхней половине почти каждого
кучево-дождевого
облака, но чаще всего такие градины при падении к земной поверхности
тают. Так, если скорость восходящих потоков в кучево-дождевом облаке
достигает 40 км/час, то они не в силах удержать зародившиеся градины,
поэтому, проходя сквозь теплый слой воздуха между нулевой изотермой (в
среднем высота от 2,4 до 3,6 км) и земной поверхностью, они выпадают из
облака в виде мелкого "мягкого" града, либо и вовсе в виде дождя. В
противном случае восходящие потоки воздуха поднимают мелкие градины до
слоев воздуха с температурой от -10 до -40 градусов (высота между 3 и 9
км), диаметр градин начинает расти, достигая порой диаметра нескольких
сантиметров. Стоит отметить, что в исключительных случаях скорость
восходящих и нисходящих потоков в облаке может достигать 300 км/час! А
чем выше скорость восходящих потоков в кучево-дождевом облаке, тем
крупнее град. Для образования градины размером с шар для гольфа
потребуются более 10 миллиардов переохлажденных капель воды, а сама
градина должна оставаться в облаке как минимум 5 - 10 минут, чтобы
достичь столь крупного размера. Стоит заметить, что на формирование
одной капли дождя необходим примерно миллион таких мелких
переохлажденных капель. Градины диаметром более 5 см встречаются в
супер-ячейковых кучево-дождевых облаках, в которых наблюдаются очень
мощные восходящие воздушные потоки. Именно супер-ячейковые грозы
порождают смерчи (торнадо), сильные ливни и интенсивные шквалы. В Москве
и Подмосковье такие грозы наблюдаются редко. Последний раз
супер-ячейковые кучево-дождевые облака отмечались в ночь с 20 на 21 июня
1998 года, а также минувшим летом - 30 июля 2004 года, когда из-за
обильного ливня отмечались значительные подтопления на западе Москвы - в
Филях.
Когда градина достигает такой массы, что восходящий поток не в силах ее
удержать, она устремляется к поверхности земли, и мы наблюдаем выпадение
крупного града. Так, скорость падения градины диаметров 4 см может
достигать 100, а более крупные градины устремляются к земле со скоростью
160 км/час. Нетрудно догадаться, какие разрушения могут причинять
градобития. Но и не каждая крупная градина достигнет земли: падая в
облаке, градины сталкиваются друг с другом, при этом разрушаясь и
превращаясь в более мелкие градины, тающие в теплом воздухе. В среднем
40 - 70% образовавшихся градин так и не достигают поверхности земли, тая
в теплом воздухе.
Площадь зоны градобитий может меняться от одного гектара до нескольких
десятков километров. В последнем случае зоны градобитий соответствуют
линии шквала. Для Подмосковья и соседних областей характерны узкие зоны
градобитий, поэтому очень часто приходится слышать о том, что град
наблюдался в одном пункте, когда всего в километре от него явление не
отмечалось.
При наблюдении града, аккуратно разрезав градину, вы заметите, что
матовые слои льда будут чередоваться в виде колец со слоями прозрачного
льда. Таким образом, по количеству таких колец можно определить сколько
раз градина была поднята восходящими потоками воздуха в облаке.
|