ひょうはどのようにしてゴルフボールやグレープフルーツほどの大きさにまで成長するのでしょうか?この破壊的な気象現象の背後にある科学

https://theconversation.com/how-does-hail-grow-to-the-size-of-golf-balls-and-even-grapefruit-the-science-behind-this-destructive-weather-phenomenon-231587

グレープフルーツくらいの大きさの万歳割れた車の窓テキサス州ジョンソンシティにある。2024 年 6 月、嵐を追う人が、ほとんど雹が降っているのを発見しました。パイナップルと同じくらい大きい. 。さらに大きな雹も降ったサウスダコタ州で文書化された, 、カンザス州とネブラスカ州。ひょうがいる損傷した飛行機そして、家の屋根を突き破ることさえありました。

ひょうはどのようにしてこれほど大きくなり、ひょう雨はさらに悪化するのでしょうか?

として大気科学者, 私は異常気象とそのリスクについて研究し、教えています。ここでは、ひょうがどのように発生するか、ひょう嵐がどのように変化するか、そして安全を確保するためのヒントをいくつか紹介します。

雹はどうしてこんなに大きくなるのでしょう？

雹は、雷雨の上昇気流に押し流される小さな氷の結晶として始まります。これらの氷の胚が衝突すると、過冷却水 – 氷点下の液体の水 – 水は各胚の周囲で凍結し、成長する胚.

A sliced-open a hailstone lying on a table shows several wavy rings like tree rings — 雹を半分に切ると、雹が雷雨の雲のさまざまな部分を通過するときに形成された、透明な氷と曇った氷の層が現れます。ウィキメディア・コモンズ経由のERZ, CCBY

過冷却水は、ひょう石の表面の温度に応じてさまざまな速度で凍結し、雷雨の中でひょう石が動き回ると、透明または曇った氷の層が残ります。大きな雹を切り開くと、木の年輪のような層が見えます。

ひょうが雷雨の雲の中をたどる経路と、ひょうが過冷却された水を集めるのに費やす時間によって、ひょうがどれだけ大きく成長できるかが決まります。

回転する、長続きする激しい雷雨と呼ばれるスーパーセルは最大のひょうを発生させる傾向がある. 。スーパーセルでは、ひょう石は、十分な過冷却水が存在する強い雷雨の上昇気流の中で 10 ～ 15 分以上浮遊し、その後、重みで嵐から落ちたり、上昇気流の外に移動したりすることがあります。

Illustration of a storm, updraft and hail path looping around before falling — 図は、スーパーセル雷雨における雹の領域を示しています。ひょうは雷雨の上昇気流の中で氷点下を超えて成長し、上昇気流から離れた風下の地面に落ちます。 NOAA

ひょうは、いくつかの重要な要素が存在する春と夏に最もよく発生します。地表近くの暖かく湿った空気。対流圏中部の不安定な気団。高度に応じて風が強く変化する。そして気象システムによって引き起こされる雷雨。

雹が大きくなると被害も大きくなる

ひょう嵐は、特に農場にとっては破壊的なものとなる可能性があり、小さなひょうの集中砲火でも被害が発生する可能性があります。作物を打ち倒すそしてダメージフルーツ.

ひょう石が大きくなると、エネルギーと力物体に衝突する瞬間が劇的に増加します。空から降る野球ボール大のひょうは、典型的なメジャーリーグの速球と同じくらいの運動エネルギーを持っています。その結果、ひょうの量が 4 分の 1 よりも大きくなると、屋根、側壁、窓、車などの物的損害が増加します。

気象学者が雹を追跡して警告を発する方法。NOAA。

悪天候による損失の保険。雹害が大半を占める, 、過去数十年で大幅に増加しました。これらの増加は主に雹が発生しやすい地域の人口増加によって引き起こされており、その結果、損害を受ける可能性のある財産が増える雹によって損傷した物件の修理や交換にかかるコストも増加しています。

気候変動がひょう嵐を悪化させているのか？

ひょう被害の増加が気候変動と関係があるのかと多くの人が尋ねます。

同僚と私 40年間の雹環境を分析したそして、ゴルフボールよりも大きい非常に大きな雹を生み出す大気の成分が、米国中部および東部の一部でより一般的になっていることを発見した。1979年以来。考慮した他の研究形成要因ひょうを降らせる嵐の、または見られたレーダーによる雹の予測主に北部平原地帯で大規模なひょうの限定的な増加が確認されています。

がありますいくつかの主な仮説なぜ気候変動により、大粒のひょうの重要な要素がより一般的になっているのかについて。

A map shows the greatest increases over the Midwest down to Texas. — 極大ひょうの有利成分日数の推移。赤で網掛けした地域は 1979 年以降増加しており、特に中西部で顕著です。タンら。(2019年)

まず、暖かく湿った空気の増加地球が温暖化するにつれて。これにより、雷雨により多くのエネルギーが供給され、雷雨の中でひょうが成長するための過冷却水がより豊富に生成されます。

第二に、さらに多くのことがありました不安定な気団, 、北アメリカ西部の高地で発生し、その後東に移動します。年の早い時期に雪塊が消えると、太陽がより速く土地を暖めるため、これらの不安定な気団が形成されやすくなります。これは、台所のコンロを燃やして上空の大気を加熱するのと同じです。

気候変動もまた、小さなひょうが少なくなり、大きなひょうが多くなる. 。大気の温度が上昇すると、大気中の凍結レベルが上昇します。小さな雹であれば、地面に到達する前に完全に溶けてしまう可能性があります。一方、大きなひょうは降る速度が速く、溶けるまでに時間がかかるため、より高い凍結レベルによる影響は少なくなります。

A huge hail storm fills a street with ice up to the hoods of cars in summer. — 2019年6月にメキシコのグアダラハラで起きたひょう嵐では、場所によっては数フィートの深さのひょうが道路に降り注ぎ、企業や車両に被害を与えた。ウリセス・ルイス/AFP、ゲッティイメージズ経由

さらに、大規模なひょうにとってより有利な成分の組み合わせと、ひょう嵐自体の性質の変化が起こる可能性があります。将来的に非常に大きなひょうが増加する可能性がある.

ひょう嵐の中で安全を保つ方法

激しい雷雨に見舞われ、周囲に大粒の雹が降るのは恐ろしいことです。ここにあります安全に関するヒントこのような状況に陥った場合は、次のようにします。

車を運転している場合は、安全に停車してください。車の中に留まってください。避難できるガレージやガソリンスタンドの日よけを見つけたら、そこまで車で向かいましょう。
屋外にいる場合は、建物などの頑丈な避難所を探してください。屋外で捕まった場合は、頭を保護してください。
屋内にいる場合は、窓から離れて、ひょうが止むまで屋内にいてください。

雹害の余波に対処することもストレスになる可能性があるため、今いくつかのステップ後で頭痛を避けることができます。住宅所有者や自動車保険の補償範囲を確認してください。ひょう雨が降った後は、屋根を交換する詐欺に注意してください。また、そもそもの雹害に耐えられる建築材料を選択するなど、予防策を検討してください。

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