Hagl er en særlig form for isdannelse, der nogle gange falder fra atmosfæren og er klassificeret som nedbør, også kendt som hydrometeorer. Type, struktur og dimensioner hagl yderst varieret. En af de mest almindelige former er konisk eller pyramideformet med skarpe eller let afskårne toppe og en afrundet base; den øverste del af sådanne haglsten er normalt blødere, mat, som om snedækket; mellem - gennemskinnelig, bestående af koncentriske, skiftende gennemsigtige og uigennemsigtige lag; den nederste, bredeste er gennemsigtig (observationer af Kyivs meteorologiske observatorium, april 1892, "Izvestia University of St. Vlad.").

Ikke mindre almindelig er en sfærisk form, der består af en indre snekerne (nogle gange, men sjældnere, består den centrale del af gennemsigtig is) omgivet af en eller flere gennemsigtige skaller. Der er også kugleformede haglsten, med fordybninger i enderne af den lille akse, med forskellige fremspring, nogle gange krystallinske, som observeret: Abikh i Kaukasus (iskugler med store scalenohedrons vokset på dem, "Notes of the Caucasus Department of the R.G. Society .", 1873), Blanford i Ostindien ("Proceedings of the Asiatic Soc.", juni 1880), Langer ved Pest ("Met. Zeitschr." 1888, s. 40) m.fl. Nogle gange er typen af ​​hagl ret kompleks, f.eks. ligner en blomst med mange kronblade. En lignende form er vist i denne figur.

Endelig er der ekstremt simple former - parallelepipedum, lamellær osv.

Meget forskelligartede og interessante former for hagl er beskrevet i "Meteorological Review" af prof. A. V. Klossovsky ("Proceedings of the meteorological network of SW Rusland" 1889, 1890, 1891). De er præsenteret på bordet i fuld størrelse. De mere skraverede områder svarer til de mindre gennemsigtige dele af haglene.

Hagl faldt i det sydvestlige Rusland: fig. I - i Chernigov-provinsen. i 1876; fig. II - i Kherson-provinsen. samme år; fig. III, V, VI, VII, VIII, IX [I "Hail"-tabellen er gruppen af ​​seks hagl (i den nederste halvdel af tabellen) fejlagtigt angivet romertal XI, skal være IX], X , XI - i Kherson-provinsen i 1887; fig. IV - i Tauride-provinsen. i 1887; fig. XII - i Podolsk-provinsen; fig. XIII - i Tauride-provinsen. i 1889; fig. XV - i Minsk-provinsen. i 1880; fig. XVI - i Odessa i 1881. Særligt bemærkelsesværdigt er de former, der er afbildet i fig. IX (a, b, c, d, e, f, g, h, i) [I "Hail"-tabellen er gruppen af ​​seks hagl (i den nederste halvdel af tabellen) fejlagtigt angivet med romertallet XI , i stedet skulle det være IX], faldet i Kherson-provinsen, i landsbyen Zelenovka, Elizavetgrad-distriktet, den 19. august 1887, på dagen for en total solformørkelse, cirka en time efter afslutningen af ​​formørkelsen, med en kraftig SW vortex (figur i teksten); midten består af mørkeblå is med en fordybning; omkring synes der at være en hvid Lertøjscirkel, stedvis noget snavset, tilsyneladende med Støv; efterfulgt af isblade, hvoraf de to inderste rækker er farven af ​​hvidt lertøj, den sidste række farven af ​​almindelig is.

Haglstenene afbildet i figur IX b og c har en lignende form. Fig. IX d - sfærisk form, gennemsigtig med hvide tynde striber på overfladen. Fig. IX e - flad, let konkav, hvid. Fig. IX h og i - parallelepipedum, gennemsigtig eller mælkeagtig eller farven af ​​hvidt lertøj.

Kemisk analyse af vandet indsamlet fra disse hagl viste, at de indeholdt organisk stof samt lerpartikler og kvartskorn. Sådanne fremmede indeslutninger er ikke ualmindelige i hagl. Oftest findes de i den centrale del af hagl og er enten et sandkorn eller en askepartikel eller et organisk legeme og nogle gange meteorisk støv. Nogle gange er støvet inde i haglstenene rødt, hvilket giver haglene en rødlig farvetone.

De mest almindelige størrelser af hagl er fra en ært til et dueæg, men der findes også større, som det for eksempel ses af bordets tegninger, der repræsenterer hagl i fuld størrelse.

11. august 1846 i Livlyandskaya-provinsen. hagl på størrelse med en knytnæve faldt (K. Veselovsky. "On the Climate of Russia", 1857). I 1863 var branden, der faldt på Sjælland, så stor, at den gennemborede hustage og endda lofter. Vægten af ​​en af ​​haglstenene, der kom ind i huset, var 15 pund. I 1850 faldt hagl på 25 pund i Kaukasus. vægt (Veselovsky, "Om Ruslands klima," s. 363). I Don-hærens land faldt isblokke to arshins i omkreds engang. For endnu større hagl, se art. prof. Shvedova: "Hvad er hagl" (Journal of the Russian Physico-Chemical Society, 1881).

Hvori store mængder Nogle gange falder der hagl, som det kan ses af et brev fra missionæren Berlin (Berlyn) fra Vesten. Mongoliet ("Ciel et Terre", bind X). I 1889 faldt der ifølge ham hagl her, som inden for et kvarters tid dækkede jorden med et tre fods tykt lag; Efter haglen kom der et regnskyl, som forfatteren til brevet kalder diluvial.

Temperaturen på hagl er for det meste 0°, men nogle gange -2, -4, -9°. Ifølge Boussingault er temperaturen på haglen, der faldt i 1875 i dpt. Loire, var -13° ved +26° i luften ("Compt. Rend." T. LXXXIX). Hagl ledsages sædvanligvis (nogle mener det endda altid) af et tordenvejr og opstår i små tordenvejr hvirvelvinde (tornadoer, tornadoer) med en kraftig opadgående luftstrøm, der opstår og bevæger sig i almindelige cykloner (se Tordenvejr og cykloner).

Generelt er en tornado, tornado og hagl fænomener meget tæt forbundet med hinanden og med cyklonisk aktivitet. Hagl opstår næsten altid før eller samtidig med en regnbyge og næsten aldrig efter den. Haglstorme er nogle gange usædvanligt kraftige. Skyer (se skyer), hvorfra hagl falder, er kendetegnet ved mørkegrå askeagtig farve og hvide, som om lasede, toppe. Hver sky består af flere skyer stablet oven på hinanden: Den nederste er normalt placeret i en lille højde over jorden, mens den øverste er i en højde af 5, 6 og endnu flere tusinde meter over jordens overflade. Nogle gange strækker den nederste sky sig ud i form af en tragt, som det er typisk for fænomenet tornadoer.

Det sker, at genstande rejst af en kraftig opstigende luftstrøm falder ud med for eksempel hagl. sten, træstykker mv. Så den 4. juni 1883, i Västmonland (Sverige), sten på størrelse med nødder, bestående af de klipper Skandinavisk Halvø (Nordenskjold, red. Vetenskaps Akademien 1884, nr. 6); i Bosnien i juli 1892 faldt en masse små fisk af den dystre race sammen med regn og hagl ("Meteorological Bulletin" 1892, s. 488). G.s fænomen er ledsaget af en særlig karakteristisk støj fra haglstød, der minder om støjen fra udslip af nødder. Hagl falder for det meste ind sommertid og i løbet af dagen. Hagl om natten er et meget sjældent fænomen. Varer flere minutter, normalt mindre end et kvarter; men der er tidspunkter, hvor det varer længere.

Fordelingen af ​​haglfænomener på jorden afhænger af breddegrad, men hovedsageligt af lokale forhold. I tropiske lande er hagl et meget sjældent fænomen, og det forekommer der næsten kun på høje plateauer og bjerge. I Cumana, ved bredden af ​​Antillerhavet, er hagl et hidtil uset fænomen, og ikke langt herfra, i Caracas, i en højde af flere hundrede fod, selvom det forekommer, forekommer det ikke mere end en gang hvert fjerde år . Nogle lavland i tropiske lande er dog undtagelser. Dette omfatter for eksempel Senegal, hvor hagl forekommer årligt, og i sådanne mængder, at det dækker jorden med et lag flere centimeter tykt (Raffenel, "Nouveau voyage au pays des nègres", 1856).

I polarlandene er hagl også et meget sjældent fænomen. Meget oftere sker det i tempererede breddegrader. Her er dens fordeling bestemt af afstanden fra havet, typen af ​​landoverflade osv. Hagl forekommer sjældnere over havet end over land, fordi dets dannelse kræver opstigende luftstrømme, som forekommer oftere og stærkere over land end over land. hav. Paa Land nær Kysten forekommer den oftere end langt derfra; Så i gennemsnit sker det i Frankrig op til 10 eller endnu flere gange årligt, i Tyskland 5, i Heb. Rusland 2, i det vestlige Sibirien 1. I lavlandet i tempererede lande er hagl mere almindeligt end på bjergene, desuden over ujævne lavland oftere end over flade; Nær Warszawa, hvor terrænet er fladt, er det således mindre almindeligt end på steder tættere på Karpaterne; den forekommer oftere i dale end på bjergskråninger.

For information om skovenes indflydelse på hagl, se Hagl. Om lokale forholds indflydelse på fordelingen af ​​hagl, se: Abikh, "Noter fra den kaukasiske afdeling. Russian Geographical Society." (1873); Lespiault, "Etude sur les orages dans le depart. de la Gironde" (1881); Riniker, "Die Hagelschläge etc. im Canton Aargau" (Berlin, 1881).

Hagl falder i smalle og lange striber. Haglen, der faldt i Frankrig den 13. juli 1788, gik i to striber fra SV til NØ: Den ene af striberne havde en bredde på 16 centimeter, en længde på 730 centimeter, den anden – en bredde på 8, en længde på 820 centimeter ; mellem dem var der en stribe omkring 20 århundreder bred, hvor der ikke var hagl. Haglen blev ledsaget af et tordenvejr og spredte sig med en hastighed på 70 grader. klokken et.

Forskning i udbredelsen af ​​hagl og tordenvejr i Rusland, udført af prof. A.V. Klossovsky ("Til doktrinen om elektrisk energi i atmosfæren. Tordenvejr i Rusland", 1884 og "Meteorol. Review" for 1889, 1890, 1891), bekræfter eksistensen af ​​den tætteste forbindelse mellem disse to fænomener: hagl sammen med tordenvejr. forekommer normalt i sydøst. dele af cykloner; det er hyppigere, hvor der er flere tordenvejr. Det nordlige Rusland er fattigt på tilfælde af hagl, med andre ord haglbyger. Det gennemsnitlige antal dage med hagl her er omkring 0,5 om året. I den baltiske region er haglbyger hyppigere (fra 0,5 til 2,4). Længere mod syd stiger antallet af haglhændelser en smule og når et maksimum i Syd-Vest. region, og videre til Sortehavet falder den igen (ca. 1 om året).

En ny stigning i haglaktivitet blev bemærket i begyndelsen af ​​det 20. århundrede i Kaukasus, hvor den når 3,3 (Dakhovsky post) og endda 6,5 ​​(Bely Klyuch) om året. Fra Ural og Vestsibirien (ca. 2) længere til B falder antallet af haglbyger (Nerchinsk - 0,6, Irkutsk - 0,3).

Det er nødvendigt at skelne formationer, der ligner det fra hagl: pellets og frysende regn. Gryn er sfæriske formationer, der består af en homogen, uigennemsigtig hvid masse, der er et resultat af trængslen af ​​snekrystaller. Frysende regn er iskugler eller kugler, helt gennemsigtige, dannet på grund af frysning af regndråber.

Forskellen mellem hagl og dem er, at hagl hovedsageligt forekommer om sommeren, piller - om vinteren og foråret, og frostregn - om vinteren, efteråret og foråret. En anden forskel er, at de nyeste hydrometeorer ikke er ledsaget af elektriske fænomener. Volta ("Sopra la grandine" 1792) forklarede haglens oprindelse ved ispartiklers op- og nedbevægelse i den øvre atmosfære mellem skyer elektrificeret af modsat elektricitet, hvori luftens fugtighed sætter sig på dem og danner skaller af is; når de bliver så tunge, at elektriske kræfter ikke kan støtte dem i luften, falder de. Men aeronauter bemærkede aldrig den opadgående og nedadgående bevægelse af iskrystaller i luften, selvom de ofte måtte flyve gennem skyer bestående af sådanne krystaller. Derudover forklarer Volta-teorien hverken tilstedeværelsen af ​​fremmede faste partikler i hagl eller sammenhængen med tordenvejr og tornadoer.

Efter Volta blev der fremsat mange hypoteser, men på trods af dette præsenterede fænomenet hagl i begyndelsen af ​​det 20. århundrede stadig en masse mystik. Leopold von Buch udtrykte også ideen om, at hagl er en konsekvens af luftens hurtige opadgående bevægelse. Det samme blev bekræftet af Reye (Reye, "Wirbelstürme, Tornados u. Wettersaülen", 1872) og Ferrel (Ferrel, "Meteorologiske bemærkninger for brug af Coast Pilot", pt. II), og Hann, ("Die Gesetze d. Temperatur-Aenderung in aufsteigenden Luftströmungen", i "Zeitschr. für Meteor." 1874). De tre sidstnævnte videnskabsmænds undersøgelser viste, at hvis på grund af jordens opvarmning under betingelse af et unormalt hurtigt fald i temperaturen med højden, opadgående bevægelse luft, så kan den nå stor hastighed (20 m eller endda mere i sekundet), især hvis den opstigende luft indeholder meget vanddamp, hvis kondensering fører til frigivelse af varme, som fastholder og forstærker strømmen.

De mest gunstige betingelser for dannelsen af ​​sådanne strømme findes i sydøst. dele af vores cykloner, hvorfor der oftest skulle komme hagl i denne del af cyklonerne, som faktisk observeres. Disse strømme fører med sig fra jordens overflade, nogle gange til meget store højder, støv, sand, træstykker, sten osv. Men faste partikler producerer overvejende dampkondensering, hvilket resulterer i dannelsen af ​​vandpartikler og små iskrystaller, nåle og snefnug af skyer. I enhver højde er temperaturen på den opstigende strøm på grund af kondensering af vanddamp højere end den omgivende lufts temperatur, hvorfor det kan ske, som Zonke mener, at den opstigende luftstrøm sammen med vandpartiklerne indeholdt i det, skærer gennem en sky bestående af små iskrystaller eller snefnug. På grund af friktion mellem partikler af vand og is, som Faraday viste og bekræftet af Sonke og andre, sker der elektrificering af vandpartikler (som med yderligere stigning kan blive til is) -E, og iskrystaller +E.

Således elektrificeres skyerne ifølge Sonke med forskellig elektricitet, hvilket fører til et tordenvejr og dannelse af hagl. Den indledende forbindelse af partikler afklares af forsøgene fra Lodge, som viste, at små faste partikler, der svæver i luften, for eksempel røgpartikler osv., når de elektrificeres, meget hurtigt samler sig i dynger eller tråde og falder ned. Tilsvarende forekommer sandsynligvis den indledende konvergens af skypartikler, som et resultat af, at både i skyerne, der omgiver den opstigende strøm og i selve strømmen, dannes den oprindelige form af hagl - graupel, samt sammensmeltede iskorn, som falder ned på grund af tyngdekraften.

Dannelsen af ​​isskaller er en konsekvens af den oprindelige forms passage, når den falder gennem underafkølede skyer, altså dem, der består af vandpartikler, selvom deres temperatur er under 0° (observationer på balloner har vist, at sådanne skyer findes). Hvis faste partikler flyver gennem underafkølede skyer, så sætter vandpartikler sig på dem og fryser øjeblikkeligt og danner dermed lag (Hagenbach, "Ueber krystallinisches Hagel", i "Wiedem. Annal." 1879).

Ferrel modificerer lidt den tidligere hypotese og foreslår følgende (W. Ferrel, "Meteorological remarks etc." Washington, 1880). Faldet af små hagl kan kun ske uden for den stigende strøm, hvor de flyver gennem skyer med is eller snekrystaller, og der dannes et lag bestående af frossen blød sne eller let gennemsigtig is på dem; i det nederste Luftlag, hvori Luften fra alle Sider tenderer i vandret Retning til det Sted, hvor den opadrettede Strøm optræder, trækkes Haglene ind i denne og rejser sig.

Når de passerer gennem underafkølede skyer, bliver de dækket af en gennemsigtig iskold skal; i toppen af ​​strømmen kastes de til siderne og falder osv. Således kan hver hagl ifølge Ferrels teori falde og stige flere gange. Ud fra antallet af lag i hagl, som nogle gange er op til 13, bedømmer Ferrel antallet af omdrejninger, som haglet laver. Cirkulationen fortsætter, indtil haglene bliver meget store. Ifølge Ferrels beregninger er den stigende strøm med en hastighed på 20 meter. sekund er i stand til at opretholde hagl på 1 centimeter i diameter, og denne hastighed er stadig ret moderat for tornadoer.

Reynold forklarer den koniske form af hagl som følger (Nature, bind XV, s. 163). Store hagl, der falder hurtigere end mindre, indhenter sidstnævnte, som klæber til dem nedefra, hvilket giver dem en konisk form med en afrundet base. Interessante er de eksperimenter, hvormed Reynold beviser gyldigheden af ​​hans teori. Dannelse af hagl på grund af tilfrysning af regndråber er også mulig (Kl. Hess, "Ueber den Hagelschlag im Kanton Thurgau", "Meteorol. Zeitschr.", juni 1891). N. A. Gezekhus bekræfter gyldigheden af ​​denne antagelse gennem eksperimenter ("Journal of Russian Physico-Chemical Society," 1891).

På grund af regndråbernes ujævne hærdning og vandets ekspansion under overgangen til fast tilstand sker der gennembrud i dråbens oprindeligt dannede skorpe og fremspring af den indre, stadig flydende masse udad. Dette forårsager hulrum, fordybninger, processer med en ikke-krystallinsk og krystallinsk struktur, og nogle gange revner i skorpen og dens spredning, hvilket forklarer de nogle gange observerede former for hagl i form af fragmenter og fragmenter af is. Spredningen af ​​hagl kan forklares ved bevægelsen af ​​hvirvler (se tordenvejr, såvel som tornadoer). Lad os afslutningsvis nævne teorien om Prof. Shvedov, ifølge hvilken haglen antages at være af kosmisk oprindelse. Det modsiges dog af: haglfænomenernes lokale karakter, dets fordeling efter årstider og timer på døgnet, samt dets forbindelse med tordenvejr og hvirvellignende bevægelser i atmosfæren.

Når du skriver denne tekst, materiale fra
Encyclopedic Dictionary of Brockhaus F.A. og Efron I.A. (1890-1907).

engelsk
hagl– hagl

Samling output:

Om mekanismen for hagldannelse

Ismailov Sohrab Akhmedovich

Dr. Chem. Sciences, seniorforsker, Institut for petrokemiske processer ved videnskabsakademiet i Republikken Aserbajdsjan,

Republikken Aserbajdsjan, Baku

OM HAGLDANNELSENS MEKANISME

Ismailov Sokhrab

doktor i kemiske videnskaber, seniorforsker, Institute of Petrochemical Processes, Academy of Sciences i Aserbajdsjan, Republikken Aserbajdsjan, Baku

ANNOTNING

En ny hypotese er blevet fremsat om mekanismen for hagldannelse under atmosfæriske forhold. Det antages, at i modsætning til velkendte tidligere teorier, er dannelsen af ​​hagl i atmosfæren forårsaget af generering af høj temperatur under et lynudladning. Den pludselige fordampning af vand langs udløbskanalen og omkring den fører til den pludselige frysning med tilsynekomsten af ​​hagl af forskellige størrelser. For at der kan dannes hagl, er en overgang fra nul-isotermen ikke nødvendig, den dannes også i det nederste varme lag af troposfæren. Tordenvejret er ledsaget af hagl. Hagl opstår kun under kraftige tordenvejr.

ABSTRAKT

Fremsæt en ny hypotese om mekanismen for dannelse af hagl i atmosfæren. Hvis det antages, at det er i modsætning til de kendte tidligere teorier, hagldannelse i atmosfæren på grund af generering af varmelyn. Pludselig fordampning af vandudledningskanalen og omkring dens frysning fører til et skarpt udseende med dets hagl i forskellige størrelser. For uddannelse er ikke obligatorisk hagl overgangen af ​​nul isoterm, er det dannet i den nedre troposfære varm Storm ledsaget af hagl observeres kun, når alvorlige tordenvejr.

Nøgleord: hagl; nul temperatur; fordampning; kold snap; lyn; storm.

Nøgleord: hagl; nul temperatur; fordampning; kold; lyn; storm.

Mennesket møder ofte frygtelige naturfænomener og kæmper utrætteligt imod dem. Naturkatastrofer og konsekvenser af katastrofale naturfænomener (jordskælv, jordskred, lyn, tsunamier, oversvømmelser, vulkanudbrud, tornadoer, orkaner, hagl) tiltrækker sig opmærksomhed fra videnskabsmænd over hele verden. Det er ikke tilfældigt, at UNESCO har oprettet en særlig kommission til at registrere naturkatastrofer - UNDRO (United Nations Disaster Relief Organisation - Fjernelse af konsekvenserne af naturkatastrofer af De Forenede Nationer). Efter at have erkendt nødvendigheden af ​​den objektive verden og handlet i overensstemmelse med den, underlægger en person naturens kræfter, tvinger dem til at tjene sine mål og forvandler sig fra en slave af naturen til naturens hersker og holder op med at være magtesløs over for naturen, bliver gratis. En af disse frygtelige katastrofer er hagl.

På stedet for efteråret ødelægger hagl først og fremmest dyrkede landbrugsplanter, dræber husdyr og også personen selv. Faktum er, at den pludselige og store tilstrømning af hagl udelukker beskyttelse fra det. Nogle gange, i løbet af få minutter, er jordens overflade dækket af 5-7 cm tykt hagl. I Kislovodsk-regionen faldt der hagl, der dækker jorden med et lag på 75 cm km afstande. Lad os huske nogle frygtelige begivenheder fra fortiden.

I 1593 faldt hagl i en af ​​Frankrigs provinser på grund af rasende vinde og lynende lyn med en enorm vægt på 18-20 pund! Som et resultat blev der forårsaget stor skade på afgrøder, og mange kirker, slotte, huse og andre strukturer blev ødelagt. Folket selv blev ofre for denne frygtelige begivenhed. (Her skal vi tage i betragtning, at i de dage havde pundet som vægtenhed flere betydninger). Det var en frygtelig naturkatastrofe, en af ​​de mest katastrofale haglstorme, der har ramt Frankrig. I den østlige del af Colorado (USA) forekommer omkring seks haglbyger årligt, hver af dem forårsager store tab. Haglstorme forekommer oftest i Nordkaukasus, Aserbajdsjan, Georgien, Armenien og i de bjergrige områder i Centralasien. Fra 9. juni til 10. juni 1939 faldt hagl på størrelse med et hønseæg i byen Nalchik, ledsaget af kraftig regn. Som et resultat blev over 60 tusinde hektar ødelagt hvede og omkring 4 tusinde hektar andre afgrøder; omkring 2 tusinde får blev dræbt.

Når man taler om et hagl, er den første ting at bemærke dens størrelse. Hagl varierer normalt i størrelse. Meteorologer og andre forskere er opmærksomme på de største. Det er interessant at lære om helt fantastiske hagl. I Indien og Kina er isblokke med en vægt på 2-3 kg. De siger endda, at i 1961 dræbte et kraftigt hagl en elefant i det nordlige Indien. Den 14. april 1984 faldt hagl med en vægt på 1 kg i den lille by Gopalganj i Republikken Bangladesh. , førte til 92 menneskers og adskillige dusin elefanters død. Denne hagl er endda opført i Guinness Rekordbog. I 1988 blev 250 mennesker dræbt i haglbyger i Bangladesh. Og i 1939, et hagl med en vægt på 3,5 kg. For ganske nylig (05/20/2014) faldt der så store hagl i byen Sao Paulo, Brasilien, at bunker af dem blev fjernet fra gaderne med tungt udstyr.

Alle disse data indikerer, at haglskader på menneskelig aktivitet ikke er mindre vigtig end andre ekstraordinære naturfænomener. At dømme efter dette er en omfattende undersøgelse og at finde årsagen til dens dannelse ved hjælp af moderne fysiske og kemiske forskningsmetoder, samt kampen mod dette forfærdelige fænomen, presserende opgaver for menneskeheden over hele verden.

Hvad er driftsmekanismen for hagldannelse?

Lad mig på forhånd bemærke, at der stadig ikke er noget korrekt og positivt svar på dette spørgsmål.

På trods af oprettelsen af ​​den første hypotese om dette spørgsmål tilbage i første halvdel af det 17. århundrede af Descartes, videnskabelig teori Fysikere og meteorologer udviklede haglprocesser og metoder til at påvirke dem først i midten af ​​forrige århundrede. Det skal bemærkes, at tilbage i middelalderen og i første halvdel af det 19. århundrede blev flere antagelser fremsat af forskellige forskere, såsom Boussingault, Shvedov, Klossovsky, Volta, Reye, Ferrell, Hahn, Faraday, Sonke, Reynold osv. Desværre fik deres teorier ikke bekræftet. Det skal bemærkes, at de seneste synspunkter vedr denne sag er ikke videnskabeligt underbygget, og der er stadig ingen omfattende forståelse af bydannelsens mekanisme. Tilstedeværelsen af ​​talrige eksperimentelle data og helheden af ​​litterære materialer afsat til dette emne gjorde det muligt at antage følgende mekanisme for hagldannelse, som blev anerkendt af World Meteorological Organisation og fortsætter med at fungere den dag i dag (For at undgå uenigheder præsenterer vi disse argumenter ordret).

”Varm luft, der stiger op fra jordens overflade på en varm sommerdag, afkøles med højden, og den fugt, den indeholder, kondenserer og danner en sky. Superafkølede dråber i skyer findes selv ved en temperatur på -40 °C (højde ca. 8-10 km). Men disse dråber er meget ustabile. Små partikler af sand, salt, forbrændingsprodukter og endda bakterier løftet fra jordens overflade kolliderer med underafkølede dråber og forstyrrer den sarte balance. Superafkølede dråber, der kommer i kontakt med faste partikler, bliver til et iskolde haglembryo.

Små hagl findes i den øverste halvdel af næsten hver cumulonimbussky, men oftest smelter sådanne hagl, når de nærmer sig jordens overflade. Så hvis hastigheden af ​​opstigende strømme i en cumulonimbus-sky når 40 km/t, er de ude af stand til at indeholde de fremkommende hagl, og passerer derfor gennem et varmt luftlag i en højde på 2,4 til 3,6 km, falder de ud af skyen ind i form af små "bløde" hagl eller endda i form af regn. Ellers løfter stigende luftstrømme små hagl til luftlag med temperaturer fra -10 °C til -40 °C (højde mellem 3 og 9 km), haglenes diameter begynder at vokse og når nogle gange flere centimeter. Det er værd at bemærke, at i ekstraordinære tilfælde hastigheden af ​​stigende og faldende strømme i skyen kan nå 300 km/t! Og jo højere hastigheden af ​​opstrømninger i en cumulonimbussky er, jo større er haglen.

Det ville tage mere end 10 milliarder superafkølede vanddråber at danne et hagl på størrelse med en golfbold, og selve haglet skulle blive i skyen i mindst 5-10 minutter for at blive så stort. Det skal bemærkes, at dannelsen af ​​en regndråbe kræver cirka en million af disse små underafkølede dråber. Hagl, der er større end 5 cm i diameter, forekommer i supercellulære cumulonimbusskyer, som indeholder meget kraftige opstrømninger. Det er supercelle-tordenvejr, der genererer tornadoer, kraftig nedbør og intense byger.

Hagl falder normalt under kraftige tordenvejr i den varme årstid, hvor temperaturen på jordens overflade ikke er lavere end 20 °C."

Det skal understreges, at tilbage i midten af ​​forrige århundrede, eller rettere sagt, i 1962, foreslog F. Ladlem også en lignende teori, som sørgede for betingelsen for dannelsen af ​​hagl. Han undersøger også processen med hagldannelse i den superafkølede del af en sky fra små vanddråber og iskrystaller gennem koagulering. Den sidste operation bør ske med en kraftig stigning og fald af hagl flere kilometer, passerer nul-isotermen. Baseret på typer og størrelser af hagl, siger moderne videnskabsmænd, at i løbet af deres "liv" bliver hagl gentagne gange båret op og ned af stærke konvektionsstrømme. Som et resultat af kollisioner med superafkølede dråber øges hagl i størrelse.

Verdens Meteorologiske Organisation definerede i 1956, hvad hagl er : Hagl er nedbør i form af sfæriske partikler eller isstykker (hagl) med en diameter på 5 til 50 mm, nogle gange mere, der falder isoleret eller i form af uregelmæssige komplekser. Hagl består kun af gennemsigtig is eller en række af dens lag, der er mindst 1 mm tykke, skiftevis med gennemskinnelige lag. Hagl opstår normalt under kraftige tordenvejr." .

Næsten alle tidligere og moderne kilder om dette spørgsmål indikerer, at hagl dannes i en kraftig cumulussky med stærke opadgående luftstrømme. Det er rigtigt. Desværre er lyn og tordenvejr helt glemt. Og den efterfølgende fortolkning af dannelsen af ​​en haglsten er efter vores mening ulogisk og svær at forestille sig.

Professor Klossovsky studerede omhyggeligt det ydre udseende af hagl og opdagede, at de ud over den kugleformede form har en række andre geometriske eksistensformer. Disse data indikerer dannelsen af ​​hagl i troposfæren ved en anden mekanisme.

Efter at have gennemgået alle disse teoretiske perspektiver, fangede flere spændende spørgsmål vores opmærksomhed:

1. Sammensætning af en sky placeret i den øvre del af troposfæren, hvor temperaturen når cirka -40 o C, indeholder allerede en blanding af superafkølede vanddråber, iskrystaller og partikler af sand, salte og bakterier. Hvorfor bliver den skrøbelige energibalance ikke forstyrret?

2. Ifølge den anerkendte moderne generelle teori kunne et hagl være opstået uden lynudladning eller tordenvejr. For at danne store hagl skal små isstykker stige flere kilometer op (mindst 3-5 km) og falde ned og krydse nul-isotermen. Desuden skal dette gentages, indtil der er dannet hagl i en tilstrækkelig stor størrelse. Derudover, jo større hastigheden af ​​de stigende strømme i skyen er, desto større skal haglen være (fra 1 kg til flere kg), og for at forstørre skal den forblive i luften i 5-10 minutter. Interessant!

3. Er det generelt svært at forestille sig, at sådanne enorme isblokke med en vægt på 2-3 kg vil være koncentreret i de øverste lag af atmosfæren? Det viser sig, at haglstenene var endnu større i cumulonimbus-skyen end dem, der blev observeret på jorden, da en del af det ville smelte, når det faldt, og passere gennem troposfærens varme lag.

4. Da meteorologer ofte bekræfter: "... Hagl falder normalt under kraftige tordenvejr i den varme årstid, hvor temperaturen på jordens overflade ikke er lavere end 20 °C." de angiver dog ikke årsagen til dette fænomen. Spørgsmålet er naturligvis, hvad er effekten af ​​et tordenvejr?

Hagl falder næsten altid før eller samtidig med en regnbyge og aldrig efter den. Det falder mest om sommeren og om dagen. Hagl om natten er et meget sjældent fænomen. Den gennemsnitlige varighed af hagl er fra 5 til 20 minutter. Hagl opstår normalt, hvor der opstår et kraftigt lynnedslag og er altid forbundet med et tordenvejr. Der er ingen hagl uden et tordenvejr!Årsagen til hagldannelsen skal følgelig søges netop i denne. Den største ulempe ved alle eksisterende hagldannelsesmekanismer er efter vores mening manglende anerkendelse af lynudladningens dominerende rolle.

Forskning i udbredelsen af ​​hagl og tordenvejr i Rusland, udført af A.V. Klossovsky, bekræfter eksistensen af ​​den nærmeste forbindelse mellem disse to fænomener: hagl sammen med tordenvejr forekommer normalt i den sydøstlige del af cykloner; det er hyppigere, hvor der er flere tordenvejr. Den nordlige del af Rusland er fattig i tilfælde af hagl, med andre ord haglstorme, hvis årsag forklares med fraværet af en stærk lynudledning. Hvilken rolle spiller lynet? Der er ingen forklaring.

Flere forsøg på at finde en sammenhæng mellem hagl og tordenvejr blev gjort tilbage i midten af ​​1700-tallet. Kemikeren Guyton de Morveau, der afviste alle eksisterende ideer før ham, foreslog hans teori: En elektrificeret sky leder elektricitet bedre. Og Nolle fremførte ideen om, at vand fordamper hurtigere, når det elektrificeres, og begrundede, at det skulle øge kulden noget, og foreslog også, at damp kunne blive en bedre varmeleder, hvis den blev elektrificeret. Guyton blev kritiseret af Jean Andre Monge og skrev: det er rigtigt, at elektricitet øger fordampningen, men elektrificerede dråber skulle frastøde hinanden og ikke smelte sammen til store hagl. Den elektriske teori om hagl blev foreslået af en anden berømt fysiker, Alexander Volta. Efter hans mening blev elektricitet ikke brugt som grundårsagen til kulden, men for at forklare, hvorfor hagl forblev suspenderet længe nok til at vokse. Kulde skyldes den meget hurtige fordampning af skyer, hjulpet af intenst sollys, tynd, tør luft, den lette fordampning af boblerne, som skyer er lavet af, og den formodede effekt af elektricitet, der hjælper med fordampningen. Men hvordan bliver hagl i luften længe nok? Ifølge Volta kan denne årsag kun findes i elektricitet. Men hvordan?

I hvert fald i 20'erne af det 19. århundrede. Der er en generel opfattelse af, at kombinationen af ​​hagl og lyn blot betyder, at begge fænomener opstår under de samme vejrforhold. Dette var den mening, som von Buch klart udtrykte i 1814, og i 1830 blev det samme eftertrykkeligt udtalt af Denison Olmsted fra Yale. Fra dette tidspunkt var teorier om hagl mekaniske og baseret mere eller mindre fast på ideer om stigende luftstrømme. Ifølge Ferrels teori kan hvert hagl falde og stige flere gange. Ud fra antallet af lag i hagl, som nogle gange er op til 13, bedømmer Ferrel antallet af omdrejninger, som haglet laver. Cirkulationen fortsætter, indtil haglene bliver meget store. Ifølge hans beregninger er en opadgående strøm med en hastighed på 20 m/s i stand til at understøtte hagl på 1 cm i diameter, og denne hastighed er stadig ret moderat for tornadoer.

Der er en række relativt nye videnskabelige undersøgelser afsat til mekanismerne bag hagldannelse. Især hævder de, at historien om byens dannelse afspejles i dens struktur: Et stort hagl, skåret i halve, er som et løg: det består af flere lag is. Nogle gange ligner hagl en lagkage, hvor is og sne veksler. Og det er der en forklaring på - ud fra sådanne lag kan man beregne, hvor mange gange et stykke is rejste fra regnskyer til underafkølede lag af atmosfæren. Det er svært at tro: hagl, der vejer 1-2 kg, kan hoppe endnu højere til en afstand på 2-3 km? Flerlags is (hagl) kan opstå af forskellige årsager. For eksempel vil en forskel i miljøtrykket forårsage et sådant fænomen. Og hvad har sne overhovedet med det at gøre? Er det her sne?

På en nylig hjemmeside fremlægger professor Egor Chemezov sin idé og forsøger at forklare dannelsen af ​​store hagl og dets evne til at forblive i luften i flere minutter med udseendet af et "sort hul" i selve skyen. Efter hans mening får hagl en negativ ladning. Jo større den negative ladning af et objekt, jo lavere er koncentrationen af ​​æter (fysisk vakuum) i dette objekt. Og jo lavere koncentrationen af ​​æter i en materiel genstand er, jo større antityngdekraft har den. Ifølge Chemezov er et sort hul en god fælde for hagl. Så snart lynet blinker, slukkes den negative ladning, og hagl begynder at falde.

En analyse af verdenslitteraturen viser, at der på dette område af videnskab er mange mangler og ofte spekulationer.

Ved afslutningen af ​​All-Union-konferencen i Minsk den 13. september 1989 om emnet "Syntese og forskning af prostaglandiner" vendte instituttets personale og jeg tilbage med fly fra Minsk til Leningrad sent om natten. Stewardessen rapporterede, at vores fly fløj i en højde af 9 km. Vi så ivrigt på det mest monstrøse skue. Nede under os i en afstand af omkring 7-8 km(lige over jordens overflade), som om en frygtelig krig var i gang. Det var kraftige tordenvejr. Og over os er vejret klart og stjernerne skinner. Og da vi var over Leningrad, fik vi at vide, at der for en time siden faldt hagl og regn i byen. Med denne episode vil jeg gerne påpege, at hagllyn ofte blinker tættere på jorden. For at der kan opstå hagl og lyn, er det ikke nødvendigt, at strømmen af ​​cumulonimbusskyer stiger til en højde på 8-10 km. Og der er absolut ingen grund til, at skyer krydser over nul-isotermen.

Kæmpe stor isblokke dannes i troposfærens varme lag. Denne proces kræver ikke temperaturer under nul eller store højder. Alle ved, at uden tordenvejr og lyn er der ingen hagl. Tilsyneladende for uddannelse elektrostatisk felt Kollisionen og friktionen af ​​små og store krystaller af fast is er ikke nødvendig, som der ofte bliver skrevet om, selvom friktionen af ​​varme og kolde skyer i flydende tilstand (konvektion) er tilstrækkelig til at dette fænomen kan opstå. Det kræver meget fugt at danne en tordensky. Ved samme relative luftfugtighed indeholder varm luft væsentligt mere fugt end kold luft. Derfor opstår tordenvejr og lyn normalt i varme årstider - forår, sommer, efterår.

Mekanismen for dannelse af det elektrostatiske felt i skyer forbliver også et åbent spørgsmål. Der er mange spekulationer om dette spørgsmål. En nylig rapport rapporterer, at i updrafts fugtig luft Sammen med uladede kerner er positivt og negativt ladede altid til stede. Der kan forekomme fugtkondensering på enhver af dem. Det er blevet fastslået, at kondensering af fugt i luften først begynder på negativt ladede kerner, og ikke på positivt ladede eller neutrale kerner. Af denne grund akkumuleres negative partikler i den nederste del af skyen, og positive partikler akkumuleres i den øvre del. Som følge heraf skabes et enormt elektrisk felt inde i skyen, hvis intensitet er 10 6 -10 9 V, og strømstyrken er 10 5 3 10 5 A . En sådan stærk potentialforskel fører i sidste ende til en kraftig elektrisk udladning. Et lynnedslag kan vare 10 -6 (en milliontedel) af et sekund. Når der opstår et lynudladning, frigives kolossal termisk energi, og temperaturen når 30.000 o K! Dette er omkring 5 gange højere end Solens overfladetemperatur. Selvfølgelig skal partikler af sådan en enorm energizone eksistere i form af plasma, som efter en lynudladning bliver til neutrale atomer eller molekyler gennem rekombination.

Hvad kunne denne frygtelige varme føre til?

Mange mennesker ved, at under en kraftig lynudladning bliver neutral molekylær oxygen i luften let til ozon, og dens specifikke lugt mærkes:

2O 2 + O 2 → 2O 3 (1)

Derudover er det blevet fastslået, at selv kemisk inert nitrogen under disse barske forhold reagerer samtidigt med oxygen og danner mono - NO og nitrogendioxid NO 2:

N 2 + O 2 → 2NO + O 2 → 2NO 2 (2)

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 ↓ + NO(3)

Den resulterende nitrogendioxid NO 2 forenes igen med vand og bliver til salpetersyre HNO 3, som falder til jorden som en del af sedimentet.

Tidligere har man troet, at bordsalt (NaCl), alkali (Na 2 CO 3) og jordalkalimetalcarbonater (CaCO 3) indeholdt i cumulonimbusskyer reagerer med salpetersyre, og til sidst dannes nitrater (saltpeter).

NaCl + HNO3 = NaNO3 + HCl (4)

Na 2 CO 3 + 2 HNO 3 = 2 NaNO 3 + H 2 O + CO 2 (5)

CaCO 3 + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O + CO 2 (6)

Salpeter blandet med vand er et kølemiddel. Med denne forudsætning udviklede Gassendi ideen om, at de øverste lag af luften er kolde, ikke fordi de er langt fra varmekilden, der reflekteres fra jorden, men på grund af de "nitrøse blodlegemer" (saltpeter), der er meget talrige der. Om vinteren er der færre af dem, og de producerer kun sne, men om sommeren er der flere af dem, så der kan dannes hagl. Efterfølgende blev denne hypotese også kritiseret af samtidige.

Hvad kan der ske med vand under så barske forhold?

Der er ingen oplysninger om dette i litteraturen. Ved at opvarme til en temperatur på 2500 o C eller lede konstant vand igennem elektrisk strøm på stuetemperatur det nedbrydes til dets bestanddele, og reaktionens termiske virkning er vist i lign. (7):

2H2O (og)→ 2H 2 (G) + O2 (G) ̶ 572 kJ(7)

2H 2 (G) + O2 (G) → 2H2O (og) + 572 kJ(8)

Vandnedbrydningsreaktionen (7) er en endoterm proces og til brud kovalente bindinger energi skal tilføres udefra. Men i dette tilfælde kommer det fra selve systemet (i dette tilfælde vand polariseret i et elektrostatisk felt). Dette system ligner en adiabatisk proces, hvor der ikke er nogen varmeudveksling mellem gassen og miljøet, og sådanne processer sker meget hurtigt (lynudladning). Kort sagt, under den adiabatiske ekspansion af vand (nedbrydning af vand til brint og oxygen) (7), forbruges det indre energi, og begynder derfor at afkøle sig selv. Under en lynudladning er ligevægten naturligvis helt forskudt til højre side, og de resulterende gasser - brint og ilt - høres øjeblikkeligt af virkningen af ​​den elektriske lysbue med et brøl (“ farlig blanding") reagerer tilbage for at danne vand (8). Denne reaktion er let at udføre under laboratorieforhold. På trods af reduktionen i volumen af ​​reagerende komponenter i denne reaktion opnås et kraftigt brøl. Hastigheden af ​​den omvendte reaktion ifølge Le Chateliers princip påvirkes positivt af det høje tryk opnået som følge af reaktionen (7). Faktum er, at den direkte reaktion (7) også bør ske med et kraftigt brøl, da der øjeblikkeligt dannes gasser fra den flydende aggregattilstand af vand (de fleste forfattere tilskriver dette den intense opvarmning og ekspansion i eller omkring luftkanalen skabt af det kraftige lynudladning). Det er muligt, at lyden af ​​torden derfor ikke er monoton, det vil sige, at den ikke ligner lyden af ​​et almindeligt sprængstof eller våben. Først kommer nedbrydningen af ​​vand (første lyd), efterfulgt af tilsætning af brint og ilt (anden lyd). Disse processer sker dog så hurtigt, at ikke alle kan skelne dem.

Hvordan dannes hagl?

Når en lynudledning opstår på grund af modtagelsen af ​​en enorm mængde varme, fordamper vandet langs lynudledningskanalen eller omkring den intensivt, så snart lynet holder op med at blinke, begynder det at køle meget af. Ifølge den velkendte fysiklov stærk fordampning fører til afkøling. Det er bemærkelsesværdigt, at varme under en lynudladning ikke introduceres udefra, det kommer tværtimod fra selve systemet (i dette tilfælde er systemet; vand polariseret i et elektrostatisk felt). Fordampningsprocessen forbruger den kinetiske energi af selve det polariserede vandsystem. Med denne proces ender stærk og øjeblikkelig fordampning med kraftig og hurtig størkning af vand. Jo stærkere fordampningen er, desto mere intens realiseres processen med vandstørkning. For en sådan proces er det ikke nødvendigt, at den omgivende temperatur er under nul. Når lynet slår ned, dannes der forskellige typer hagl, der varierer i størrelse. Størrelsen af ​​et hagl afhænger af lynets kraft og intensitet. Jo mere kraftfuldt og intenst lynet er, jo større er haglstenene. Typisk stopper hagludfældningen hurtigt, så snart lynet holder op med at blinke.

Processer af denne type fungerer også i andre sfærer af naturen. Lad os give et par eksempler.

1. Køleanlæg fungerer efter det angivne princip. Det vil sige, at der dannes kunstig kulde (temperaturer under nul) i fordamperen som følge af kogende flydende kølemiddel, som tilføres der gennem et kapillarrør. På grund af kapillarrørets begrænsede kapacitet kommer kølemidlet relativt langsomt ind i fordamperen. Kølemidlets kogepunkt er normalt omkring - 30 o C. Når det først er i den varme fordamper, er kølemidlet koger øjeblikkeligt, kraftig afkøling af fordamperens vægge. Kølemiddeldampen, der dannes som følge af dens kogning, kommer ind i kompressorens sugerør fra fordamperen. Ved at pumpe gasformigt kølemiddel ud fra fordamperen tvinger kompressoren det under højt tryk ind i kondensatoren. Det gasformige kølemiddel, der er placeret i kondensatoren under højt tryk, afkøles og kondenserer gradvist og går fra en gasformig til en flydende tilstand. Det flydende kølemiddel fra kondensatoren tilføres igen gennem kapillarrøret til fordamperen, og cyklussen gentages.

2. Kemikere er godt klar over produktionen af ​​fast kuldioxid (CO 2). Kuldioxid transporteres normalt i stålcylindre i en flydende flydende tilslagsfase. Når gas langsomt ledes fra en cylinder ved stuetemperatur, bliver den til en gasform, hvis den frigive intensivt, så går det straks ind fast tilstand, der danner "sne" eller "tøris", med en sublimeringstemperatur fra -79 til -80 o C. Intens fordampning fører til størkning af kuldioxid, der går uden om væskefasen. Det er klart, at temperaturen inde i cylinderen er positiv, men den faste kuldioxid, der frigives på denne måde ("tøris"), har en sublimeringstemperatur på cirka -80 o C.

3. Endnu et vigtigt eksempel vedrørende dette emne. Hvorfor sveder en person? Det ved alle under normale forhold eller under fysisk stress, og også når nervøs, en person sveder. Sved er en væske, der udskilles af svedkirtlerne og indeholder 97,5 - 99,5 % vand, en lille mængde salte (chlorider, fosfater, sulfater) og nogle andre stoffer (fra organiske forbindelser- urinstof, uratsalte, kreatin, svovlsyreestere). Imidlertid kan overdreven svedtendens indikere tilstedeværelsen af ​​alvorlige sygdomme. Der kan være flere årsager: forkølelse, tuberkulose, fedme, kardiovaskulære systemlidelser osv. Det vigtigste er dog sveden regulerer kropstemperaturen. Sveden stiger i varmt og fugtigt klima. Vi bryder normalt ud i sved, når vi har det varmt. Jo højere omgivelsestemperaturen er, jo mere sveder vi. Kropstemperaturen for en rask person er altid 36,6 o C, og en af ​​metoderne til at opretholde denne normal temperatur- det her sveder. Gennem forstørrede porer sker der en intens fordampning af fugt fra kroppen – personen sveder meget. Og fordampningen af ​​fugt fra enhver overflade, som angivet ovenfor, bidrager til dens afkøling. Når kroppen er i fare for at blive farligt overophedet, udløser hjernen svedemekanismen, og sveden, der fordamper fra vores hud, afkøler kroppens overflade. Det er derfor, en person sveder i varmen.

4. Derudover kan vand også forvandles til is i en almindelig glaslaboratorieopstilling (fig. 1), med lave tryk uden ekstern køling (ved 20 o C). Du behøver kun at tilslutte en for-vakuumpumpe med en fælde til denne installation.

Figur 1. Vakuumdestillationsenhed

Figur 2. Amorf struktur inde i et hagl

Figur 3. Haglklumper dannes af små hagl

Afslutningsvis vil jeg gerne rejse et meget vigtigt spørgsmål vedrørende flerlag af hagl (fig. 2-3). Hvad forårsager uklarheden i strukturen af ​​hagl? Det menes, at for at kunne føre et hagl med en diameter på omkring 10 centimeter gennem luften, skal de opstigende luftstråler i en tordensky have en hastighed på mindst 200 km/t, og dermed indgår snefnug og luftbobler i det. Dette lag ser overskyet ud. Men hvis temperaturen er højere, så fryser isen langsommere, og de medfølgende snefnug når at smelte, og luften fordamper. Derfor antages det, at et sådant islag er gennemsigtigt. Ifølge forfatterne kan ringene bruges til at spore, hvilke lag af skyen haglet besøgte, før det faldt til jorden. Fra Fig. 2-3 er det tydeligt at se, at isen, som haglene er lavet af, faktisk er heterogen. Næsten alle hagl består af ren og i midten mudret is. Isopacitet kan være forårsaget af forskellige årsager. I store hagl veksler lag af gennemsigtig og uigennemsigtig is nogle gange. Efter vores mening er det hvide lag ansvarlig for det amorfe, og det gennemsigtige lag er ansvarligt for den krystallinske form af is. Desuden opnås den amorfe aggregatform af is ved ekstrem hurtig afkøling af flydende vand (med en hastighed af størrelsesordenen 10 7o K pr. sekund), samt en hurtig stigning i miljøtrykket, således at molekylerne ikke har tid til at danne et krystalgitter. I dette tilfælde sker dette med en lynudladning, som fuldt ud svarer gunstige forhold dannelse af metastabil amorf is. Kæmpe blokke med en vægt på 1-2 kg fra fig. 3 er det tydeligt, at de er dannet af ansamlinger af relativt små hagl. Begge faktorer viser, at dannelsen af ​​de tilsvarende transparente og uigennemsigtige lag i haglsnittet skyldes påvirkning af ekstremt høje tryk, genereret af en lynudladning.

Konklusioner:

1. Uden lynnedslag og kraftig tordenvejr opstår der ikke hagl, EN Der er tordenvejr uden hagl. Tordenvejret er ledsaget af hagl.

2. Årsagen til dannelsen af ​​hagl er generering af øjeblikkelige og enorme mængder varme under et lynudladning i cumulonimbusskyer. Den kraftige varme, der genereres, fører til kraftig fordampning af vand i lynudledningskanalen og omkring den. Kraftig fordampning af vand sker på grund af henholdsvis dets hurtige afkøling og dannelsen af ​​is.

3. Denne proces kræver ikke behovet for at krydse atmosfærens nul-isoterm, som har negativ temperatur, og kan let forekomme i troposfærens lave og varme lag.

4. Processen er i det væsentlige tæt på den adiabatiske proces, da den genererede termiske energi ikke indføres i systemet udefra, og den kommer fra selve systemet.

5. En kraftig og intens lynudladning giver betingelserne for dannelsen af ​​store hagl.

Liste litteratur:

1. Battan L.J. Mennesket vil ændre vejret // Gidrometeoizdat. L.: 1965. - 111 s.

2. Brint: egenskaber, produktion, opbevaring, transport, anvendelse. Under. udg. Hamburga D.Yu., Dubovkina Ya.F. M.: Kemi, 1989. - 672 s.

3. Grashin R.A., Barbinov V.V., Babkin A.V. Komparativ vurdering af liposomale og konventionelle sæbers indflydelse på den funktionelle aktivitet af apokrine svedkirtler og den kemiske sammensætning af menneskelig sved // Dermatologi og kosmetologi. - 2004. - Nr. 1. - S. 39-42.

4. Ermakov V.I., Stozhkov Yu.I. Fysik af tordenskyer. M.: FIAN RF im. P.N. Lebedeva, 2004. - 26 s.

5. Zheleznyak G.V., Kozka A.V. Mystiske naturfænomener. Kharkov: Bog. klub, 2006. - 180 s.

6.Ismailov S.A. En ny hypotese om mekanismen for hagldannelse.// Meždunarodnyj naučno-issledovatel"skij žurnal. Ekaterinburg, - 2014. - Nr. 6. (25). - Del 1. - S. 9-12.

7. Kanarev F.M. Begyndelsen af ​​fysisk kemi i mikroverdenen: monografi. T. II. Krasnodar, 2009. - 450 s.

8. Klossovsky A.V. // Proceedings of meteor. netværk af SW Rusland 1889. 1890. 1891

9. Middleton W. Historie om teorier om regn og andre former for nedbør. L.: Gidrometeoizdat, 1969. - 198 s.

10.Milliken R. Elektroner (+ og -), protoner, fotoner, neutroner og kosmiske stråler. M-L.: GONTI, 1939. - 311 s.

11. Nazarenko A.V. Farlige fænomener vejr af konvektiv oprindelse. Pædagogisk og metodisk manual for universiteter. Voronezh: Publishing and Printing Center of Voronezh State University, 2008. - 62 s.

12. Russell J. Amorf is. Ed. "VSD", 2013. - 157 s.

13.Rusanov A.I. Om termodynamikken af ​​kernedannelse på ladede centre. //Dok. USSR Academy of Sciences - 1978. - T. 238. - Nr. 4. - S. 831.

14. Tlisov M.I. Fysiske egenskaber ved hagl og mekanismer for dets dannelse. Gidrometeoizdat, 2002 - 385 s.

15. Khuchunaev B.M. Mikrofysik af haglgenerering og -forebyggelse: afhandling. ... Doktor i fysiske og matematiske videnskaber. Nalchik, 2002. - 289 s.

16. Chemezov E.N. Dannelse af byen / [Elektronisk ressource]. - Adgangstilstand. - URL: http://tornado2.webnode.ru/obrazovanie-grada/ (adgangsdato: 10/04/2013).

17. Yuryev Yu.K. Praktisk arbejde vedr organisk kemi. Moscow State University, - 1957. - Udgave. 2. - nr. 1. - 173 s.

18.Browning K.A. og Ludlam F.H. Luftstrøm i konvektiv storm. Quart.// J. Roy. Meteor. Soc. - 1962. - V. 88. - S. 117-135.

19.Buch Ch.L. Physikalischen Ursachen der Erhebung der Kontinente // Abh. Akad. Berlin. - 1814. - V. 15. - S. 74-77.

20. Ferrel W. Nylige fremskridt inden for meteorologi. Washington: 1886, ca. 7L

21. Gassendi P. Opera omnia in sex tomos divisa. Leyden. - 1658. - V. 11. - S. 70-72.

22.Guyton de Morveau L.B. Sur la combustion des chandelles // Obs. sur la Phys. - 1777. - Bd. 9. - S. 60-65.

23.Strangeways I. Nedbørsteori, måling og distribution //Cambridge University Press. 2006. - 290 s.

24.Mongez J.A. Électricité augmente l"évaporation.// Obs. sur la Phys. - 1778. - Vol. 12. - S. 202.

25. Nollet J.A. Recherches sur les causes particulières des phénoménes électriques, et sur les effets nuisibles ou avantageux qu"on peut en attendre. Paris - 1753. - V. 23. - 444 s.

26. Olmsted D. Diverse. //Amer. J. Sci. - 1830. - Bd. 18. - S. 1-28.

27.Volta A. Metapo sopra la grandine.// Giornale de Fisica. Pavia, - 1808. - Bd. 1. - PP. 31-33. 129-132. 179-180.

Hagl er en type nedbør, der falder fra skyer. Disse er sneklumper dækket af en isskorpe, oftest har de en sfærisk form. En skorpe dannes ved bevægelse af sneklumper inde i en sky, som sammen med iskrystaller også indeholder dråber af underafkølet vand. Når de står over for dem, er sneklumper dækket af et lag is, der øges i størrelse og bliver tungere. Denne proces kan gentages mange gange, og så bliver haglen flerlags. Nogle gange fryser snefnug fast på den iskolde overflade af hagl, og de antager en bizar form, men oftere ligner haglene små sne-is-kugler med heterogen struktur.
Hagl falder fra skyer af kun en bestemt form - fra de såkaldte cumulonimbus-skyer, som fænomenet tordenvejr er forbundet med. Disse er skyer med stor lodret kraft, deres toppe kan nå en højde på mere end 10 km, og stærke opadgående strømme med en hastighed på flere ti meter i sekundet observeres inde i dem. De er i stand til at løfte dråber skyfugt højt op til et niveau, hvor skyluftens temperatur er meget lav (-20, -40 °C), og vanddråberne fryser, bliver til is, og hvor der desuden , dannes iskrystaller, og efterfølgende Når begge fryser sammen og med superafkølede vanddråber, dannes der til sidst hagl. Falder ned i underskylaget med høj hastighed (nogle gange over 15 m/s), når ishagl ikke at smelte, på trods af høj temperatur luft på jordens overflade.
Afhængigt af den tid, haglstenene forbliver i skyen og længden af ​​stien til jordens overflade, kan deres størrelser være meget forskellige: fra fraktioner af millimeter til flere centimeter. I USA blev der registreret et tilfælde af hagl med en diameter på 12 cm og en vægt på 700 g, i Frankrig - på størrelse med en menneskelig håndflade og en vægt på 1200 g I oktober 1977 Sydafrika, i Maputo, faldt kraftige hagl, individuelle haglsten nåede en diameter på 10 cm og vejede op til 600 g Faktum er, at i tropiske lande har cumulonimbusskyer en meget stor lodret tykkelse og hagl, der kolliderer, fryser sammen og danner gigantiske klumper, der vejer mere end et kilo. Sådanne tilfælde er blevet rapporteret, især i Indien og Kina. Under april 1981 haglstormen i Kina nåede individuelle hagl 7 kg.
Hagl opstår oftest under tordenvejr, men ikke hvert tordenvejr er ledsaget af hagl: Statistik viser, at der i gennemsnit på tempererede breddegrader observeres hagl 8 til 10 gange sjældnere end tordenvejr. Men i visse geografiske områder er hyppigheden af ​​haglhændelser høj. Således er der i USA områder, hvor haglstorme observeres op til seks gange om året, i Frankrig - tre til fire gange, omtrent det samme antal i Nordkaukasus, Georgien, Armenien og i de bjergrige områder i Centralasien . Hagl gør mest skade landbrug.
Ved at falde i en smal (adskillige kilometer bred) men lang (100 km eller mere) stribe ødelægger hagl kornafgrøder, knækker vinstokke og grene, stængler af majs og solsikker, slår tobaks- og melonplantager ud, slår frugter ned. frugtplantager. Fjerkræ og smådyr dør af haglslag. Der er tilfælde af hagl, der påvirker både kvæg og mennesker. I 1961, i det nordlige Indien, dræbte et hagl, der vejede 3 kg, en elefant... I 1939, i det nordlige Kaukasus, i Nalchik, faldt hagl på størrelse med et hønseæg, og omkring 2.000 får blev dræbt.

Tilbage i middelalderen lagde man mærke til, at der efter en høj lyd enten slet ikke faldt regn og hagl, eller også faldt hagl til jorden meget mindre end normalt. Uden at vide hvorfor og hvordan der dannes hagl, for at undgå katastrofer, for at redde afgrøder, ved den mindste mistanke om muligheden for store iskugler, ringede de med klokker, og om muligt affyrede de endda kanoner.

Hagl er en type nedbør, der dannes i store cumulonimbus-skyer, der er askeagtige eller mørkegrå i farven med hvide, pjaltede toppe. Herefter falder den til jorden i form af små sfæriske eller uregelmæssigt formede partikler af uigennemsigtig is.

Størrelsen af ​​sådanne isflager kan meget vel variere fra et par millimeter til flere centimeter (for eksempel var størrelsen af ​​de største ærter, der blev registreret af videnskabsmænd, 130 mm, og deres vægt viste sig at være omkring 1 kg).

Disse nedbørsmængder er ret farlige: Undersøgelser har vist, at hvert år bliver omkring 1% af vegetationen på Jorden dræbt af hagl, og den skade, de forårsager på økonomien forskellige lande verden, er omkring 1 milliard dollars. De forårsager også problemer for indbyggerne i den region, hvor haglen er opstået: store haglsten er ganske i stand til at ødelægge ikke kun afgrøder, men også bryde gennem taget på en bil, taget af et hus og i nogle tilfælde endda dræbe en person.

Hvordan er det dannet?

Nedbør af denne type forekommer hovedsageligt i varmt vejr, i løbet af dagen, og er ledsaget af lyn, torden, regnskyl og er også tæt forbundet med tornadoer og tornadoer. Dette fænomen kan observeres enten før eller under regn, men næsten aldrig efter. På trods af at et sådant vejr varer relativt kort tid (i gennemsnit omkring 5-10 minutter), kan det nedbørslag, der falder på jorden, nogle gange være flere centimeter.

Hver sky, der bærer sommerhagl, består af flere skyer: den nederste er placeret lavt over jordens overflade (og kan nogle gange strække sig ud i form af en tragt), den øverste er i en højde, der væsentligt overstiger fem kilometer.

Når vejret er varmt udenfor, opvarmes luften ekstremt kraftigt og stiger sammen med vanddampen, der er indeholdt i den, og afkøles gradvist. I stor højde kondenserer dampen og danner en sky, der indeholder vanddråber, som godt kan falde ned på jordens overflade i form af regn.

På grund af den utrolige varme kan opstrømningen være så stærk, at den kan føre damp til en højde på 2,4 km, hvor temperaturerne er meget under nul, som følge af, at vanddråber bliver superafkølede, og hvis de stiger højere (i højden) på 5 km) begynder de at danne hagl (Samtidig skal der normalt omkring en million bittesmå underafkølede dråber til at danne et sådant stykke is).

For at der kan dannes hagl, er det nødvendigt, at luftstrømningshastigheden overstiger 10 m/s, og lufttemperaturen ikke er lavere end -20°, -25°C.

Sammen med vanddråber stiger bittesmå partikler af sand, salt, bakterier osv. op i luften, hvorpå frossen damp klæber og får hagl til at danne sig. Når den er dannet, er iskuglen ganske i stand til at stige flere gange på opstrømningen til de øverste lag af atmosfæren og falde tilbage i skyen.

Hvis en ispellet skæres op, kan den ses at bestå af lag af gennemsigtig is, der veksler med gennemskinnelige lag, og derved ligner et løg. For at bestemme nøjagtigt, hvor mange gange den steg og faldt midt i en cumulonimbus-sky, skal du bare tælle antallet af ringe;

Jo længere sådan et hagl flyver gennem luften, jo større bliver det og samler ikke kun vanddråber, men i nogle tilfælde endda snefnug undervejs. Der kan således godt dannes et hagl med en diameter på omkring 10 cm og en vægt på næsten et halvt kilo.

Jo højere hastighed luftstrømmene er, jo længere flyver iskuglen gennem skyen og jo større bliver den.

Et hagl flyver hen over en sky, så længe luftstrømmene er i stand til at holde den. Efter at isstykket har fået en vis vægt, begynder det at falde. For eksempel, hvis opstrømningshastigheden i en sky er omkring 40 km/t, i lang tid Den er ikke i stand til at holde på hagl – og de falder ret hurtigt ned.

Svaret på spørgsmålet, hvorfor iskugler dannet i en lille cumulonimbus-sky ikke altid når jordens overflade, er simpelt: Hvis de falder fra en relativt lille højde, formår de at smelte, hvilket resulterer i, at byger falder på jorden. Jo tykkere skyen er, desto større er sandsynligheden for, at der falder frostende nedbør. Derfor, hvis skytykkelsen er:

• 12 km - sandsynligheden for forekomst af denne type nedbør er 50%;

• 14 km – chancer for hagl – 75 %;

• 18 km – der falder helt sikkert kraftige hagl.

Hvor er der størst sandsynlighed for, at der kan ses isnedbør?

Den slags vejr kan ikke ses alle steder. For eksempel i tropiske lande og polære breddegrader er dette et ret sjældent fænomen, og isnende nedbør forekommer hovedsageligt enten i bjergene eller på høje plateauer. Der er lavland her, hvor der ret ofte kan observeres hagl. For eksempel i Senegal falder det ikke kun ofte ud, men også ofte et lag iskold nedbør er flere centimeter.

Regionerne i det nordlige Indien lider ret hårdt af dette naturfænomen (især i sommermonsunerne), hvor hver fjerde hagl ifølge statistikker er mere end 2,5 cm.

Den største hagl blev registreret her af videnskabsmænd i slutningen af ​​XIXårhundrede: isærterne var så enorme, at de slog 250 mennesker ihjel.

Oftest falder hagl på tempererede breddegrader – hvorfor det sker afhænger i høj grad af havet. Desuden, hvis det forekommer meget sjældnere over vandflader (opadgående luftstrømme forekommer oftere over jordens overflade end over havet), så falder hagl og regn meget oftere tæt på kysten end langt derfra.

I modsætning til tropiske breddegrader er der på tempererede breddegrader meget mere isnedbør i lavlandet end i bjergområder, og de kan ses oftere på mere ujævne jordoverflader.

Hvis der falder hagl i bjergområder eller områder ved foden, viser det sig at være farligt, og selve haglstenene er ekstremt store i størrelse. Hvorfor det? Dette sker primært, fordi i varmt vejr opvarmer relieffet her ujævnt, meget kraftige opadgående strømme opstår, hvilket hæver damp til en højde på op til 10 km (det er der, at lufttemperaturen kan nå -40 grader og er årsagen til den største hagl flyver til jorden fra en hastighed på 160 km/t og bringer problemer med sig).

Hvad skal du gøre, hvis du befinder dig under kraftig nedbør

Hvis du er i en bil, når vejret bliver dårligt, og der falder hagl, skal du stoppe bilen i nærheden af ​​vejen, men uden at køre af vejen, da jorden simpelthen skyller væk, og du kommer ikke ud. Hvis det er muligt, er det tilrådeligt at skjule det under en bro, sætte det i en garage eller overdækket parkeringsplads.

Hvis det ikke er muligt at beskytte din bil mod nedbør i sådan et vejr, skal du bevæge dig væk fra vinduerne (eller endnu bedre, vende ryggen til dem) og dække dine øjne med dine hænder eller tøj. Hvis bilen er stor nok, og dens dimensioner tillader det, kan du endda ligge på gulvet.

Det er absolut forbudt at forlade bilen, når det regner og hagler! Desuden behøver du ikke vente længe, ​​da dette fænomen sjældent varer længere end 15 minutter. Hvis du er indendørs under et regnvejr, skal du bevæge dig væk fra vinduerne og slukke for elektriske apparater, da dette fænomen normalt er ledsaget af et tordenvejr med lyn.

Hvis sådan vejr finder dig udenfor, skal du finde ly, men hvis der ikke er nogen, skal du helt sikkert beskytte dit hoved mod hagl, der falder med stor hastighed. Det er tilrådeligt ikke at gemme sig under træer under sådan et regnskyl, da store hagl kan knække grene, som kan skade dig alvorligt, hvis de falder.

Meget ofte i sommertid En usædvanlig type nedbør observeres i form af små og nogle gange store isflager. Deres form kan være anderledes: fra små korn til store hagl på størrelse med et hønseæg. Sådanne hagl kan forårsage katastrofale konsekvenser- forårsage materiel skade og skade på sundheden samt skade på landbruget. Men hvor og hvordan dannes hagl? Det er der en videnskabelig forklaring på.

Dannelsen af ​​hagl lettes af kraftige stigende luftstrømme inde i en stor cumulus sky. Denne type nedbør består af isstykker af forskellig størrelse. Strukturen af ​​et hagl kan bestå af flere vekslende lag af is - gennemsigtig og gennemskinnelig.

Hvordan dannes isstykker?

Hagldannelse - kompleks atmosfærisk proces, baseret på vandets kredsløb i naturen. Varm luft, som indeholder fugtdamp, stiger op på en varm sommerdag. Når højden stiger, afkøles disse dampe, og vandet kondenserer og danner en sky. Det bliver til gengæld en kilde til regn.

Men det sker også, at det i løbet af dagen er for varmt, og den stigende luftstrøm er så kraftig, at vanddråber stiger til en meget høj højde, uden om området for nul-isotermen, og bliver superafkølet. I denne tilstand kan dråber forekomme selv ved temperaturer på -400C i en højde på mere end 8 kilometer.

Superafkølede dråber kolliderer i luftstrømmen med små partikler af sand, forbrændingsprodukter, bakterier og støv, som bliver centre for fugtkrystallisering. Sådan fødes et stykke is – flere og flere dråber af fugt klæber til disse små partikler og bliver ved en isoterm temperatur til rigtig hagl. Strukturen af ​​et hagl kan fortælle historien om dets oprindelse gennem lag og ejendommelige ringe. Deres tal angiver, hvor mange gange haglet steg op i den øvre atmosfære og faldt tilbage i skyen.

Hvad bestemmer størrelsen af ​​hagl

Hastigheden af ​​opstrømninger inde i cumulusskyer kan variere fra 80 til 300 km/t. Derfor kan nydannede isstykker løbende bevæge sig, også med høj hastighed, sammen med luftstrømme. Og jo større hastigheden er på deres bevægelse, jo større er størrelsen af ​​haglstenene. Går man gentagne gange gennem atmosfærens lag, hvor temperaturen ændrer sig, bliver små hagl først overgroet med nye lag af vand og støv, nogle gange danner de hagl af imponerende størrelse - 8-10 cm i diameter og vejer op til 500 gram.

En regndråbe dannes af cirka en million underafkølede vandpartikler. Hagl med en diameter på over 50 mm dannes normalt i cellulære cumulusskyer, hvor der er superkraftige opstrømninger af luft. Et tordenvejr, der involverer sådanne regnskyer, kan generere intense vindbyger, kraftige regnskyl og tornadoer.

Hvordan håndterer man hagl?

I løbet af den lange historie med meteorologiske observationer har folk opdaget, at hagl ikke dannes, når der er skarpe lyde. Derfor er de mest moderne midler til at bekæmpe hagl, som har bevist deres effektivitet, specielle antiluftskyts. Når man affyrer ladninger fra sådanne våben ind i sorte, tykke skyer, opnås en stærk lyd fra deres eksplosion. Flyvende partikler pulverladning fremme dannelsen af ​​dråber i en relativt lav højde. Fugten i luften danner således ikke hagl, men falder på jorden som regn.

En anden populær metode til at forhindre nedbør i form af hagl er kunstig sprøjtning af fint støv. Dette gøres normalt ved hjælp af flyvemaskiner, der flyver direkte over en tordensky. Når mikroskopiske støvpartikler sprøjtes, skabes et stort antal haglkerner. Disse små ispartikler opsnapper dråber af superafkølet vand. Essensen af ​​metoden er, at i en tordensky er reserverne af superafkølet vand små, og hvert haglembryo forhindrer andres vækst. Derfor er hagl, der falder på jorden, små i størrelse og forårsager ikke alvorlig skade. Der er også stor sandsynlighed for, at der i stedet for hagl kommer jævnlig regn.

Det samme princip bruges i den tredje metode til at forhindre hagl. Kunstige haglkerner kan skabes ved at indføre sølviodid, tør kuldioxid eller bly i den underafkølede del af en cumulussky. Ud fra et gram af disse stoffer kan der skabes 1012 (billioner) iskrystaller.

Alle disse metoder til at håndtere hagl afhænger af meteorologiske prognoser. Det er vigtigt at dække unge afgrøder til tiden, høste til tiden, skjule værdigenstande og genstande, biler. Husdyr bør heller ikke efterlades i åbne områder.

Disse enkle foranstaltninger vil hjælpe med at minimere skaderne forårsaget af hagl. Det er bedre at udføre dem med det samme, så snart en hagludsigt sendes eller truende skyer med et karakteristisk udseende dukker op i horisonten.