Как град вырастает до размеров мяча для гольфа и даже грейпфрута?Наука, стоящая за этим разрушительным погодным явлением

Приветствую размер грейпфрута разбитые окна автомобиля в Джонсон-Сити, штат Техас.В июне 2024 года охотник за штормами обнаружил градину почти большой, как ананас.Были еще более крупные градины задокументировано в Южной Дакоте, Канзас и Небраска.Град имеет поврежденные самолеты и даже пробивались через крыши домов.

Как градины становятся такими большими и становятся ли градины сильнее?

Как учёный-атмосферник, Я изучаю и преподаю об экстремальных погодных условиях и связанных с ними рисках.Вот как образуется град, как могут меняться ливни с градом, и несколько советов, как оставаться в безопасности.

Как град становится таким большим?

Град начинается с крошечных кристаллов льда, которые уносятся восходящим потоком грозы.Когда эти ледяные эмбрионы сталкиваются с переохлажденная вода – жидкая вода, температура которой ниже нуля – вода замерзает вокруг каждого эмбриона, вызывая эмбрион, который будет расти.

Переохлажденная вода замерзает с разной скоростью, в зависимости от температуры поверхности градины, оставляя слои прозрачного или мутного льда, когда градина движется внутри грозы.Если разрезать большую градину, можно увидеть слои, похожие на годичные кольца.

Путь, который градина проходит через грозовое облако, и время, которое она тратит на сбор переохлажденной воды, определяют, насколько велика она может вырасти.

Вращающиеся, продолжительные и сильные грозы, называемые суперячейки имеют тенденцию производить самый большой град.В суперячейках градины могут находиться во взвешенном состоянии на 10–15 минут и более в сильных грозовых восходящих потоках, где имеется достаточно переохлажденной воды, прежде чем выпасть из грозы из-за своего веса или выйти за пределы восходящего потока.

Град чаще всего встречается весной и летом, когда присутствуют несколько ключевых ингредиентов:теплый, влажный воздух у поверхности;нестабильная воздушная масса в средней тропосфере;ветры сильно меняющиеся с высотой;и грозы, вызванные погодной системой.

Чем сильнее град, тем больше ущерба

Град может быть разрушительным, особенно для ферм, где заграждения даже небольшого града могут сбивать урожай и повредить фрукты.

По мере того, как градины становятся крупнее, их энергия и сила когда они ударяются о предметы, резко возрастает.Град размером с бейсбольный мяч, падающий с неба, обладает такой же кинетической энергией, как и обычный фастбол высшей лиги.В результате ущерб имуществу, например, крышам, сайдингу, окнам и автомобилям, увеличивается, поскольку размер града превышает квартал.

Застрахованные убытки от суровых погодных условий, которые преобладает ущерб от града, существенно возросли за последние несколько десятилетий.Этот рост был вызван главным образом ростом населения в подверженных граду районах, что привело к больше имущества, которое может быть повреждено и растущие затраты на ремонт или замену имущества, поврежденного градом.

Усугубляет ли изменение климата ливни с градом?

Многие люди задаются вопросом, связан ли рост ущерба от града с изменением климата.

Мои коллеги и я проанализировали четыре десятилетия града и обнаружили, что атмосферные ингредиенты, вызывающие образование очень крупного града – размером больше, чем мячи для гольфа – стали более распространенными в некоторых частях центральной и восточной части США.с 1979 года.Другие исследования, которые рассматривали факторы формирования градообразующих бурь или смотрел на радиолокационная оценка града обнаружили ограниченное увеличение количества крупного града, преимущественно над северными равнинами.

Есть пара первичных гипотез относительно того, почему изменение климата может сделать некоторые ключевые компоненты крупного града более распространенными.

Во-первых, произошел увеличение теплого, влажного воздуха как Земля нагревается.Это дает больше энергии грозам и увеличивает количество переохлажденной воды во время гроз, способствующей росту града.

Во-вторых, их стало больше нестабильные воздушные массы, берущие начало на возвышенностях западной части Северной Америки, а затем движущиеся на восток.Поскольку снежный покров исчезает в начале года, эти нестабильные воздушные массы более склонны к образованию, поскольку Солнце быстрее нагревает землю, подобно тому, как включается кухонная плита, которая затем нагревает атмосферу над головой.

Изменение климата также может приведет к уменьшению количества мелкого града и увеличению количества крупного града.По мере нагревания атмосферы уровень замерзания поднимается выше.Небольшой град сможет полностью растаять, не долетев до земли.С другой стороны, более крупный град выпадает быстрее и требует больше времени для таяния, поэтому более высокие уровни замерзания будут меньше влиять на него.

Кроме того, сочетание более благоприятных ингредиентов для сильного града и изменений в характере самого града может привести к увеличение очень крупного града в будущем.

Как обезопасить себя во время града

Попасть в сильную грозу с большим градом, падающим вокруг, может быть страшно.Вот несколько советов по безопасности если вы когда-нибудь окажетесь в такой ситуации:

• Если вы за рулем, осторожно остановитесь.Оставайтесь в машине.Если вы заметили навес гаража или заправочной станции, под которым можно укрыться, подъезжайте к нему.

• Если вы находитесь на улице, найдите прочное укрытие, например здание.Если вас застали на открытом месте, защитите голову.

• Если вы находитесь внутри, держитесь подальше от окон и оставайтесь внутри, пока град не прекратится.

Борьба с последствиями града также может вызывать стресс, поэтому несколько шагов сейчас можно избежать головных болей в дальнейшем.Узнайте, что покрывают ваши домовладельцы и полисы автострахования.Помните о мошенничестве с заменой крыши после града.Кроме того, мыслите превентивно, выбирая в первую очередь строительные материалы, которые лучше выдерживают град.