우박은 어떻게 골프공 크기, 심지어 자몽 크기까지 자라나요?파괴적인 날씨 현상 뒤에 숨은 과학

TheConversation

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

자몽 크기의 우박 부서진 자동차 창문 텍사스주 존슨시티에서.2024년 6월, 폭풍 추적자가 거의 우박을 발견했습니다. 파인애플만큼 크다.심지어 더 큰 우박도 있었습니다. 사우스다코타에 기록된, 캔자스, 네브래스카.우박은 손상된 비행기 심지어 집 지붕을 뚫고 추락하기도 했습니다.

우박은 어떻게 그토록 커지며, 우박 폭풍은 점점 더 심해지고 있습니까?

처럼 대기 과학자, 저는 기상 이변과 그 위험에 대해 연구하고 가르칩니다.우박이 형성되는 방식, 우박 폭풍이 어떻게 변화하는지, 그리고 안전을 유지하기 위한 몇 가지 팁은 다음과 같습니다.

우박은 어떻게 그렇게 커지나요?

우박은 뇌우의 상승 기류에 휩쓸린 작은 얼음 결정으로 시작됩니다.이 얼음 배아들이 충돌하면서 과냉각수 – 온도가 어는점 이하인 액체 물 – 물은 각 배아 주변에서 얼어서 배아가 자라는 것.

A sliced-open a hailstone lying on a table shows several wavy rings like tree rings
우박이 반으로 잘려, 우박이 뇌우 구름의 여러 부분을 통과하면서 형성된 맑고 흐린 얼음 층을 보여줍니다. Wikimedia Commons를 통한 ERZ, CC BY

과냉각수는 우박 표면의 온도에 따라 다양한 속도로 얼고 우박이 뇌우 내부에서 이동할 때 맑거나 흐린 얼음 층을 남깁니다.큰 우박을 잘라서 열면 나무의 나이테와 비슷한 층을 볼 수 있습니다.

우박이 뇌우 구름을 통과하는 경로와 과냉각수를 모으는 데 소요되는 시간에 따라 우박이 얼마나 커질 수 있는지가 결정됩니다.

회전하고 오래 지속되는 심한 뇌우라고 합니다. 슈퍼셀은 가장 큰 우박을 생산하는 경향이 있습니다..슈퍼셀에서는 우박이 과냉각된 물이 충분한 강한 뇌우 상승 기류에서 10~15분 이상 정지한 후 우박의 무게로 인해 폭풍에서 떨어지거나 상승 기류 밖으로 이동할 수 있습니다.

Illustration of a storm, updraft and hail path looping around before falling
슈퍼셀 뇌우의 우박 지역을 보여주는 그림입니다.우박은 뇌우 상승 기류에서 어는 높이 이상으로 자란 다음 상승 기류에서 멀어지는 바람이 부는 방향으로 땅에 떨어집니다. NOAA

우박은 몇 가지 주요 성분이 존재하는 봄과 여름에 가장 흔하게 발생합니다.표면 근처의 따뜻하고 습한 공기;대류권 중간의 불안정한 기단;높이에 따라 바람이 크게 변합니다.기상 시스템에 의해 발생하는 뇌우.

우박이 커지면 피해도 커집니다

우박폭풍은 특히 작은 우박이라도 쏟아질 수 있는 농장의 경우 파괴적일 수 있습니다. 농작물을 쓰러뜨린다 그리고 과일을 손상시키다.

우박이 커질수록, 에너지와 힘 물체에 부딪힐 때 극적으로 증가합니다.하늘에서 떨어지는 야구공 크기의 우박은 전형적인 메이저리그 패스트볼만큼의 운동에너지를 가지고 있습니다.결과적으로 우박이 1/4 크기보다 커지면 지붕, 외벽, 창문, 자동차 등의 재산 피해도 증가합니다.

기상학자가 우박을 추적하여 경고를 제공하는 방법.NOAA.

악천후로 인한 보험 손실 우박 피해가 지배적, 지난 수십 년 동안 크게 증가했습니다.이러한 증가는 주로 우박이 자주 발생하는 지역의 인구 증가에 의해 주도되었습니다. 손상될 수 있는 재산이 더 많음 우박으로 인해 피해를 입은 재산을 수리하거나 교체하는 데 드는 비용 증가.

기후 변화가 우박을 악화시키고 있습니까?

많은 사람들이 우박 피해 증가가 기후 변화와 관련이 있는지 묻습니다.

동료들과 나는 40년 간의 우박 환경 분석 그리고 골프공보다 큰 매우 큰 우박을 생성하는 대기 성분이 미국 중부 및 동부 지역에서 더 흔해진다는 사실을 발견했습니다.1979년부터.고려한 다른 연구 형성 요인 우박을 일으키는 폭풍우를 보거나 우박의 레이더 추정 북부 평원에서 주로 큰 우박이 제한적으로 증가하는 것을 발견했습니다.

있다 몇 가지 기본 가설 왜 기후 변화로 인해 큰 우박의 일부 주요 성분이 더 흔해질 수 있는지에 대해 설명합니다.

A map shows the greatest increases over the Midwest down to Texas.
매우 큰 우박에 유리한 성분을 사용하는 일수의 변화.빨간색으로 음영 처리된 지역은 1979년 이후 증가했으며, 특히 중서부 지역에서 두드러졌습니다. Tanget al.(2019)

첫째, 따뜻하고 습한 공기의 증가 지구가 따뜻해지면서.이는 뇌우에 더 많은 에너지를 공급하고 우박이 자라기 위해 뇌우에서 과냉각수를 더 풍부하게 만듭니다.

둘째, 더 많아졌습니다 불안정한 기단, 북미 서부의 고지대에서 시작되어 동쪽으로 이동합니다.연초에 눈덩이가 사라지면서 이러한 불안정한 기단은 부엌 스토브를 켜는 것과 유사하게 태양이 땅을 더 빨리 가열하여 위의 대기를 가열하기 때문에 형성되기 쉽습니다.

기후 변화는 또한 작은 우박이 줄어들고 큰 우박이 더 많이 옵니다..대기가 따뜻해지면 대기의 어는점 수준이 더 높아집니다.작은 우박은 땅에 닿기 전에 완전히 녹을 수 있습니다.반면에 우박이 클수록 더 빨리 떨어지고 녹는 데 더 많은 시간이 필요하므로 결빙 수준이 높아도 영향을 덜 받습니다.

A huge hail storm fills a street with ice up to the hoods of cars in summer.
2019년 6월 멕시코 과달라하라에서 발생한 우박으로 인해 거리 곳곳에 몇 피트 깊이의 우박이 쏟아져 기업과 차량이 피해를 입었습니다. 게티 이미지를 통한 Ulises Ruiz/AFP

또한, 큰 우박에 더 유리한 성분의 조합과 우박 폭풍 자체의 특성 변화로 인해 앞으로 매우 큰 우박이 증가할 것이다.

우박 폭풍 속에서 안전을 유지하는 방법

주위에 큰 우박이 쏟아지는 심한 뇌우에 휩싸이는 것은 무서울 수 있습니다.여기 있습니다 몇 가지 안전 팁 만약 당신이 그런 상황에 처하게 된다면:

  • 운전 중이라면 안전하게 차를 세우십시오.차량에 머무르십시오.대피소를 찾을 수 있는 차고나 주유소 차양을 발견하면 그곳으로 운전해 가십시오.

  • 밖에 있는 경우에는 건물 등 튼튼한 대피소를 찾으세요.야외에 갇힌 경우 머리를 보호하세요.

  • 실내에 있다면 창문에서 멀리 떨어져 우박이 그칠 때까지 실내에 머무르십시오.

우박 피해의 여파를 처리하는 것도 스트레스가 될 수 있으므로 이제 몇 걸음 나중에 두통을 피할 수 있습니다.주택 소유자와 자동차 보험이 보장하는 내용을 알아보세요.우박 폭풍 후 사람들이 지붕 교체 사기를 저지르는 것을 조심하십시오.또한 우선 우박 피해를 더 잘 견딜 수 있는 건축 자재를 선택하여 예방적으로 생각하십시오.

아래 라이선스: CC-BY-SA
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