إجابة من يوليا خفوروفا[مبتدئ]
أنا أعرف فقط متى
لماذا هناك GRAD
البرد عبارة عن قطع من الثلج (عادة ذو شكل غير منتظم) التي تسقط من الغلاف الجوي مع أو بدون مطر (برد جاف). يسقط البَرَد بشكل رئيسي في الصيف من سحب ركامية قوية جدًا وعادة ما تكون مصحوبة بعاصفة رعدية. في الطقس الحار ، يمكن أن تصل أحجار البَرَد إلى حجم الحمام وحتى بيضة الدجاج.
عُرفت أقوى عواصف البرد منذ العصور القديمة وفقًا للتاريخ. لقد حدث أن البرد ليس مناطق فردية فحسب ، بل حتى دول بأكملها. مثل هذه الأشياء تحدث حتى اليوم.
في 29 يونيو 1904 ، سقط بَرَد كبير في موسكو. وصل وزن أحجار البرد إلى 400 جرام أو أكثر. كان لديهم هيكل متعدد الطبقات (مثل البصل) ومسامير خارجية. سقط البرد عموديًا وبهذه القوة التي بدت أن زجاج البيوت الزجاجية والدفيئات قد أطلق عليها قذائف مدفعية: اتضح أن حواف الثقوب المتكونة في الزجاج كانت ناعمة تمامًا ، دون تشققات. في التربة ، تسببت أحجار البرد في انخفاضات تصل إلى 6 سم.
في 11 مايو 1929 ، سقط بَرَد كثيف في الهند. كان هناك بَرَد قطرها 13 سم ووزنها كيلوغرام! هذا هو أكبر بَرَد سجلته الأرصاد الجوية على الإطلاق. على الأرض ، يمكن أن تتجمد أحجار البَرَد إلى قطع كبيرة ، وهو ما يفسر القصص المدهشة حول حجم حجارة البَرَد بحجم رأس الحصان.
ينعكس تاريخ حجر البرد في هيكله. في حجر البرد المستدير المقطوع إلى النصف ، يمكن للمرء أن يرى تناوب الطبقات الشفافة مع الطبقات غير الشفافة. تعتمد درجة الشفافية على معدل التجمد: فكلما أسرع ، قل الجليد. في قلب حجر البرد ، يكون اللب دائمًا مرئيًا: يبدو مثل حبة "جريش" ، والتي غالبًا ما تسقط في الشتاء.
يعتمد معدل تجمد البَرَد على درجة حرارة الماء. عادة ما يتجمد الماء عند 0 درجة مئوية ، لكن الوضع يختلف في الغلاف الجوي. في المحيط الجوي ، يمكن أن تظل قطرات المطر في حالة فائقة البرودة للغاية درجات الحرارة المنخفضة: ناقص 15-20 درجة وأقل. ولكن بمجرد اصطدام قطرة فائقة التبريد مع بلورة جليدية ، فإنها تتجمد على الفور. هذه هي جرثومة حجر البرد في المستقبل. يحدث على ارتفاعات تزيد عن 5 كم ، حيث تكون درجة الحرارة حتى في الصيف أقل من الصفر. يحدث نمو إضافي لحجر البرد في ظل ظروف مختلفة. درجة حرارة حجر البرد الذي يسقط تحت جاذبيته من الطبقات العالية للسحابة أقل من درجة حرارة الهواء المحيط ، لذلك ، تستقر قطرات الماء على حجر البرد وبخار الماء الذي تتكون منه السحابة. سيبدأ حجر البرد في التكاثر. ولكن على الرغم من صغر حجمها ، إلا أن تيارًا صاعدًا معتدلًا من الهواء يلتقطه وينقله إلى الأجزاء العلوية من السحابة ، حيث يكون الجو أكثر برودة. هناك يبرد وعندما تضعف الريح ، تبدأ في السقوط مرة أخرى. سرعة التيار الصاعد إما تزيد أو تنقص. لذلك ، يمكن لحجر البرد ، بعد أن قام بعدة "رحلات" صعودًا وهبوطًا إلى سحب قوية ، أن ينمو إلى حجم كبير. عندما يصبح ثقيلًا لدرجة أن التيار الصاعد لم يعد قادرًا على دعمه ، فسوف يسقط حجر البرد على الأرض. في بعض الأحيان ، يسقط البرد "الجاف" (بدون مطر) من حافة السحابة ، حيث ضعفت الحركات الصاعدة بشكل كبير.
لذلك ، من أجل تكوين برد كبير ، هناك حاجة إلى تيارات هوائية قوية جدًا. للحفاظ على حجر البرد بقطر 1 سم في الهواء ، يلزم تدفق عمودي بسرعة 10 م / ث ، لحجر البرد بقطر 5 سم - 20 م / ث ، إلخ. تم اكتشاف مثل هذه التدفقات المضطربة في غيوم البرد بواسطة طيارينا. تم تسجيل سرعات أكبر - الإعصار - بواسطة كاميرات الأفلام ، التي صورت قمم السحب المتزايدة من الأرض.
لطالما حاول العلماء إيجاد وسائل لتفريق سحب البرد. في القرن الماضي ، تم بناء مدافع الرماية على السحابة. ألقوا حلقة دخان في الهواء. كان من المفترض أن حركات الدوامة في الحلقة يمكن أن تمنع تشكل البَرَد في السحابة. ومع ذلك ، اتضح أنه على الرغم من إطلاق النار المتكرر ، استمر البرد في التساقط من سحابة البرد بنفس القوة ، لأن طاقة حلقات الدوامة كانت ضئيلة. اليوم ، تم حل هذه المشكلة بشكل أساسي ، وخاصة من خلال جهود العلماء الروس.

إخراج المجموعة:

حول آلية تكوين البَرَد

إسماعيلوف سهراب أحمدوفيتش

دكتور كيم. العلوم ، باحث أول ، معهد العمليات البتروكيماوية التابع لأكاديمية العلوم بجمهورية أذربيجان ،

جمهورية أذربيجان ، باكو

حول آلية تشكيل حائل

إسماعيلوف صخراب

دكتوراه في العلوم الكيميائية ، باحث أول ، معهد العمليات البتروكيماوية ، أكاديمية العلوم الأذربيجانية ، جمهورية أذربيجان ، باكو

حاشية. ملاحظة

تم طرح فرضية جديدة حول آلية تكوين البَرَد في الظروف الجوية. من المفترض ، على عكس النظريات السابقة المعروفة ، أن تكون البَرَد في الغلاف الجوي ناتج عن توليد درجة حرارة عالية أثناء تفريغ البرق. يؤدي التبخر السريع للمياه على طول قناة التصريف وحولها إلى تجمدها المفاجئ مع ظهور بَرَد بأحجام مختلفة. لتشكيل البرد ، لا يعد انتقال درجة الحرارة الصفرية ضروريًا ، فهو يتشكل أيضًا في الطبقة الدافئة السفلية من التروبوسفير. عاصفة رعدية مصحوبة ببرد. يسقط البَرَد فقط خلال العواصف الرعدية الشديدة.

خلاصة

طرح فرضية جديدة حول آلية تكوين البَرَد في الغلاف الجوي. إذا افترضنا أنها تتعارض مع النظريات السابقة المعروفة ، فإن تكون البرد في الغلاف الجوي بسبب تولد البرق الحراري. يؤدي التطاير المفاجئ لقناة تصريف المياه وحولها إلى ظهور حاد بأحجام مختلفة من البرد. التعليم ليس إلزاميًا حائل الانتقال من الصفر متساوي الحرارة ، تتشكل في الطبقة السفلى من طبقة التروبوسفير الدافئة.

الكلمات الدالة: hailstone؛ درجة حرارة صفر تبخر؛ موجة البرد؛ برق؛ عاصفة.

الكلمات الدالة: hailstone؛ درجة حرارة صفر تبخر؛ بارد؛ برق؛ عاصفة.

غالبا ما يواجه الشخص الرهيب ظاهرة طبيعيةالطبيعة وتحارب بلا كلل ضدهم. الكوارث الطبيعية وعواقب الظواهر الطبيعية الكارثية (الزلازل ، والانهيارات الأرضية ، والبرق ، والتسونامي ، والفيضانات ، والانفجارات البركانية ، والأعاصير ، والأعاصير ، والبرد)جذبت انتباه العلماء في جميع أنحاء العالم. ليس من قبيل المصادفة أن لجنة خاصة معنية بحساب الكوارث الطبيعية - UNDRO - تم إنشاؤها تحت إشراف اليونسكو. (منظمة الأمم المتحدة لإغاثة الكوارث - منظمة الإغاثة في حالات الكوارث التابعة للأمم المتحدة).بعد إدراك ضرورة وجود العالم الموضوعي والتصرف وفقًا له ، يخضع الإنسان لقوى الطبيعة ، ويجعلها تخدم أهدافه ويتحول من عبد للطبيعة إلى سيد الطبيعة ويتوقف عن أن يكون عاجزًا أمام الطبيعة ، ويصبح حراً. . إحدى هذه الكوارث الرهيبة هي البَرَد.

في موقع الخريف ، البرد ، أولاً وقبل كل شيء ، يدمر النباتات الزراعية المزروعة ، ويقتل الماشية ، وكذلك الشخص نفسه. الحقيقة هي أن هجمات البَرَد المفاجئة والتدفق الكبير لها تستبعد الحماية منها. في بعض الأحيان ، في غضون دقائق ، يكون سطح الأرض مغطى ببرد بسمك 5-7 سم. في منطقة كيسلوفودسك في عام 1965 ، سقط البرد ، وغطى الأرض بطبقة من 75 سم. وعادة ما يغطي البرد 10-100 كمالمسافات. دعونا نتذكر بعض الأحداث الرهيبة من الماضي.

في عام 1593 ، في إحدى مقاطعات فرنسا ، بسبب الرياح العاتية والبرق المتلألئ ، سقط البرد بوزن ضخم يتراوح بين 18 و 20 رطلاً! ونتيجة لذلك ، لحقت أضرار جسيمة بالمحاصيل ودُمرت العديد من الكنائس والقلاع والمنازل وغيرها من الهياكل. أصبح الناس أنفسهم ضحايا هذا الحدث الرهيب. (هنا يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في تلك الأيام كان للجنيه كوحدة للوزن عدة معانٍ).لقد كانت كارثة طبيعية مروعة ، واحدة من أكثر عواصف البرد الكارثية التي تضرب فرنسا. في الجزء الشرقي من ولاية كولورادو (الولايات المتحدة الأمريكية) ، تحدث حوالي ست عواصف برد سنويًا ، كل واحدة منها تسبب خسائر فادحة. تحدث عواصف البَرَد غالبًا في شمال القوقاز وأذربيجان وجورجيا وأرمينيا ، المناطق الجبليةآسيا الوسطى. من 9 إلى 10 يونيو 1939 ، سقط البرد بحجم بيضة دجاجة في مدينة نالتشيك ، مصحوبة بأمطار غزيرة. نتيجة لذلك ، تم تدمير أكثر من 60 ألف هكتار. القمح وحوالي 4 آلاف هكتار من المحاصيل الأخرى ؛ قتل حوالي 2000 رأس.

عندما يتعلق الأمر بأحجار البَرَد ، أولاً وقبل كل شيء ، لاحظ حجمها. عادة ما تختلف أحجار البَرَد في الحجم. علماء الأرصاد والباحثين الآخرين ينتبهون إلى أكبرها. من الغريب معرفة المزيد عن أحجار البَرَد الرائعة تمامًا. في الهند والصين ، كتل الجليد تزن 2-3 كلغ.يقال إنه في عام 1961 في شمال الهند ، قتل أحد الفيلات بحجر بَرَد كثيف. في 14 أبريل 1984 ، سقطت حبات بَرَد تزن 1 كجم في بلدة جوبالجانج الصغيرة في جمهورية بنغلاديش. , مما أدى إلى وفاة 92 شخصًا وعدة عشرات من الأفيال. تم إدراج هذا البرد في كتاب غينيس للأرقام القياسية. في عام 1988 ، كان 250 شخصًا ضحايا أضرار البَرَد في بنغلاديش. وفي عام 1939 ، حجر البرد بوزن 3.5 كلغ.في الآونة الأخيرة (2014/05/20) في مدينة ساو باولو بالبرازيل ، سقطت أحجار بَرَد بهذا الحجم الكبير حتى تمت إزالتها من الشوارع بواسطة المعدات الثقيلة.

كل هذه البيانات تشير إلى أن أضرار البَرَد لحياة الإنسان لها على الأقل أهميةمقارنة بالظواهر الطبيعية الأخرى غير العادية. إذا حكمنا من خلال هذا ، فإن إجراء دراسة شاملة وإيجاد سبب تكوينها بمشاركة أساليب البحث الفيزيائية والكيميائية الحديثة ، وكذلك مكافحة هذه الظاهرة الكابوسية ، هي مهام ملحة للإنسانية في جميع أنحاء العالم.

ما هي آلية عمل تشكل البَرَد؟

ألاحظ مقدمًا أنه لا توجد حتى الآن إجابة صحيحة وإيجابية على هذا السؤال.

على الرغم من إنشاء الفرضية الأولى حول هذه المسألة في النصف الأول من القرن السابع عشر من قبل ديكارت ، إلا أن النظرية العلمية لعمليات البَرَد وطرق التأثير عليها تم تطويرها من قبل الفيزيائيين وعلماء الأرصاد الجوية فقط في منتصف القرن الماضي. تجدر الإشارة إلى أنه في العصور الوسطى وفي النصف الأول من القرن التاسع عشر ، تم طرح العديد من الافتراضات من قبل العديد من الباحثين ، مثل Bussengo و Shvedov و Klossovsky و Volta و Reye و Ferrel و Hahn و Faraday و Soncke و Reynold وغيرها .. وللأسف فإن نظرياتهم لم تحصل على تأكيد. تجدر الإشارة إلى أن الآراء الأخيرة حول هذه المسألةلم يتم إثباتها علميًا ، ولا توجد حتى الآن أفكار شاملة حول آلية تكوين المدينة. أتاح وجود العديد من البيانات التجريبية وإجمالي الأدبيات حول هذا الموضوع إمكانية اقتراح آلية تكوين البَرَد التالية ، والتي أقرتها المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ولا تزال تعمل حتى يومنا هذا. (حتى لا تكون هناك خلافات ، نقدم هذه الحجج حرفيًا).

"عند ارتفاعه من سطح الأرض في يوم صيفي حار ، يبرد الهواء الدافئ مع الارتفاع ، وتتكثف الرطوبة الموجودة فيه مكونة سحابة. تم العثور على قطرات فائقة التبريد في السحب حتى عند درجة حرارة -40 درجة مئوية (ارتفاع حوالي 8-10 كم). لكن هذه القطرات غير مستقرة للغاية. تنشأ عن سطح الأرض ، أصغر جزيئات الرمل والملح ومنتجات الاحتراق وحتى البكتيريا ، عندما تصطدم بالقطرات فائقة التبريد ، تخل بالتوازن الدقيق. تتحول القطرات فائقة التبريد التي تتلامس مع الجسيمات الصلبة إلى جنين من حجر البرد الجليدي.

توجد أحجار البَرَد الصغيرة في النصف العلوي من كل سحابة ركامية تقريبًا ، ولكن غالبًا ما تذوب أحجار البَرَد عند اقترابها من سطح الأرض. لذلك ، إذا كانت سرعة التدفق الصاعد في سحابة ركامية تصل إلى 40 كم / ساعة ، فلن يتمكنوا من الحفاظ على أحجار البرد الناشئة ، وبالتالي ، يمرون عبر طبقة دافئة من الهواء على ارتفاع 2.4 إلى 3.6 كم ، يسقطون من تكون السحابة على شكل برد صغير "ناعم" أو حتى في شكل مطر. بخلاف ذلك ، ترفع التيارات الهوائية الصاعدة أحجار البَرَد الصغيرة إلى طبقات من الهواء بدرجة حرارة تتراوح من -10 درجة مئوية إلى -40 درجة مئوية (ارتفاع يتراوح بين 3 و 9 كيلومترات) ، يبدأ قطر أحجار البَرَد في النمو ، ويصل أحيانًا إلى عدة سنتيمترات. وتجدر الإشارة إلى أنه في حالات استثنائية ، يمكن أن تصل سرعة عمليات التحديث والتدفقات السحابية في السحابة إلى 300 كم / ساعة! وكلما زادت سرعة عمليات التحديث في السحابة التراكمية ، زاد حجم البرد.

سيتطلب حجر البرد بحجم كرة الجولف تشكيل أكثر من 10 مليارات قطرة ماء فائقة التبريد ، وسيتعين على حجر البرد نفسه البقاء في السحابة لمدة 5-10 دقائق على الأقل للوصول إلى هذا الحجم الكبير. وتجدر الإشارة إلى أن تكوين قطرة مطر واحدة يتطلب حوالي مليون من هذه القطرات الصغيرة فائقة التبريد. تم العثور على أحجار البرد التي يزيد قطرها عن 5 سم في السحب التراكمية الفائقة الخلوية ، حيث يتم ملاحظة تيار صاعد قوي للغاية. إن العواصف الرعدية الخارقة هي التي تؤدي إلى حدوث الأعاصير والأمطار الغزيرة والعواصف الشديدة.

يسقط البَرَد عادةً خلال العواصف الرعدية الشديدة في الموسم الدافئ ، عندما لا تقل درجة الحرارة على سطح الأرض عن 20 درجة مئوية.

يجب التأكيد على أنه في منتصف القرن الماضي ، أو بالأحرى ، في عام 1962 ، اقترح F. Ladlem أيضًا نظرية مماثلة ، والتي توفر شرطًا لتشكيل حجر البرد. كما أنه يفكر في عملية تكوين حجر البرد في الجزء فائق التبريد من السحابة من قطرات الماء الصغيرة وبلورات الجليد عن طريق التخثر. آخر عمليةيجب أن يحدث مع ارتفاع وسقوط قويين لأحجار البرد لعدة كيلومترات ، مروراً بصفر متساوي الحرارة. وفقًا لأنواع وأحجام أحجار البَرَد ، يقول العلماء المعاصرون أيضًا أن أحجار البَرَد أثناء "حياتهم" يتم نقلها بشكل متكرر لأعلى ولأسفل بواسطة التيارات الحرارية القوية. نتيجة الاصطدام مع القطرات فائقة التبريد ، تنمو أحجار البَرَد في الحجم.

حددت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية البَرَد في عام 1956. : حائل - هطول الأمطار على شكل جزيئات كروية أو قطع من الجليد (أحجار البرد) التي يبلغ قطرها من 5 إلى 50 مم ، وأحيانًا أكثر ، تسقط بشكل منفصل أو في شكل مجمعات غير منتظمة. تتكون أحجار البرد فقط من جليد صافٍأو سلسلة من طبقاتها بسمك لا يقل عن 1 مم ، بالتناوب مع الطبقات الشفافة. يحدث البَرَد عادة خلال العواصف الرعدية الشديدة. .

تشير جميع المصادر السابقة والحديثة تقريبًا حول هذه المسألة إلى أن البَرَد يتكون في سحابة ركامية قوية ذات تيارات هوائية قوية تصاعدية. هذا صحيح. لسوء الحظ ، تم نسيان البرق والعواصف الرعدية تمامًا. والتفسير اللاحق لتشكيل البرد ، في رأينا ، غير منطقي ويصعب تخيله.

درس البروفيسور كلوسوفسكي بعناية مظهر أحجار البَرَد ووجد أنه بالإضافة إلى شكلها الكروي ، لديها عدد من الأحجار الأخرى الأشكال الهندسيةوجود. تشير هذه البيانات إلى تكوين أحجار البَرَد في طبقة التروبوسفير بواسطة آلية مختلفة.

بعد التعرف على كل هذه الآراء النظرية ، لفتت انتباهنا عدة أسئلة مثيرة للاهتمام:

1. تكوين سحابة تقع في الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير ، حيث تصل درجة الحرارة إلى ما يقارب -40 حول ج، يحتوي بالفعل على مزيج من قطرات الماء فائقة التبريد ، وبلورات الجليد وجزيئات الرمل والأملاح والبكتيريا. لماذا لا يتم الإخلال بتوازن الطاقة الهش؟

2. وفقًا للنظرية العامة الحديثة المعترف بها ، يمكن أن يكون حجر البرد قد ولد بدون تصريف برق أو عاصفة رعدية. من أجل تكوين أحجار البَرَد ذات الحجم الكبير ، يجب أن ترتفع طوفات الجليد الصغيرة بالضرورة عدة كيلومترات لأعلى (على الأقل 3-5 كيلومترات) وتسقط ، مرورًا بصفر متساوي الحرارة. علاوة على ذلك ، يجب تكرار ذلك حتى يتشكل حجر البرد بحجم كبير بدرجة كافية. بالإضافة إلى ذلك ، كلما زادت سرعة التدفقات الصاعدة في السحابة ، يجب أن يكون حجر البرد أكبر (من 1 كجم إلى عدة كجم) ولتكبيره يجب أن يظل في الهواء لمدة 5-10 دقائق. مثير للاهتمام!

3. بشكل عام ، من الصعب أن نتخيل أن مثل هذه الكتل الجليدية الضخمة بوزن 2-3 كجم ستتركز في الطبقات العليا من الغلاف الجوي؟ اتضح أن أحجار البَرَد كانت أكبر في السحابة الركامية أكبر من تلك التي لوحظت على الأرض ، لأن جزءًا منها سوف يذوب عند السقوط ، ويمر عبر الطبقة الدافئة من طبقة التروبوسفير.

4. بما أن خبراء الأرصاد الجوية كثيرًا ما يؤكدون: "... عادة ما يسقط البَرَد خلال العواصف الرعدية الشديدة في الموسم الدافئ ، عندما لا تقل درجة الحرارة على سطح الأرض عن 20 درجة مئوية ،ومع ذلك ، لا تشر إلى سبب هذه الظاهرة. السؤال بطبيعة الحال ما هو تأثير العاصفة الرعدية؟

غالبًا ما يسقط البَرَد قبل هطول الأمطار أو في نفس وقت هطول الأمطار ، وليس بعده أبدًا. يقع في الغالب خلال الصيف وأثناء النهار. البرد في الليل نادر الحدوث. متوسط ​​مدةعواصف البَرَد - من 5 إلى 20 دقيقة. يحدث البَرَد عادةً في مكان يحدث فيه تفريغ برق قوي ، ويرتبط دائمًا بالعاصفة الرعدية. لا يوجد برد بدون عاصفة رعدية!لذلك ، يجب البحث عن سبب تكوين البرد في هذا. العيب الرئيسي لجميع آليات تكوين البَرَد الحالية ، في رأينا ، هو عدم الاعتراف بالدور المهيمن لتصريف البرق.

دراسات حول توزيع البَرَد والعواصف الرعدية في روسيا ، أنتجتها شركة A.V. كلوسوفسكي ، يؤكد وجود أقرب صلة بين هاتين الظاهرتين: البَرَد ، إلى جانب العواصف الرعدية ، يحدث عادة في الجزء الجنوبي الشرقي من الأعاصير ؛ في كثير من الأحيان حيث يكون هناك المزيد من العواصف الرعدية.شمال روسيا فقير في حالات البَرَد ، بمعنى آخر ، البَرَد ، والسبب في ذلك يرجع إلى عدم وجود تفريغ برق قوي. ما هو الدور الذي يلعبه البرق؟ لا يوجد تفسير.

تم إجراء عدة محاولات لإيجاد صلة بين البَرَد والعواصف الرعدية منذ منتصف القرن الثامن عشر. اقترح الكيميائي جايتون دي مورفو نظريته ، رافضًا جميع الأفكار الموجودة قبله: تقوم السحابة المكهربة بتوصيل الكهرباء بشكل أفضل. وطرح نوليت فكرة أن الماء يتبخر بشكل أسرع عندما يكون مكهربًا ، وسبب ذلك في زيادة البرودة إلى حد ما ، واقترح أيضًا أن البخار يمكن أن يصبح موصلًا أفضل للحرارة إذا كان مكهربًا. انتقد جان أندريه مونج جايتون وكتب: صحيح أن الكهرباء تزيد من التبخر ، لكن القطرات المكهربة يجب أن تتنافر ، ولا تندمج في أحجار البَرَد الكبيرة. تم اقتراح النظرية الكهربائية للبرد من قبل فيزيائي مشهور آخر ، ألكسندر فولتا. في رأيه ، لم يتم استخدام الكهرباء كسبب جذري للبرد ، ولكن لتوضيح سبب بقاء حجارة البَرَد معلقة لفترة طويلة بحيث يكون لديها وقت للنمو. ينتج البرد عن التبخر السريع جدًا للغيوم ، بمساعدة قوية ضوء الشمس، الهواء الجاف المتخلخ ، سهولة تبخر الفقاعات التي تتكون منها الغيوم ، والتأثير المفترض للكهرباء الذي يساعد على التبخر. ولكن كيف تبقى حجارة البَرَد في الهواء لفترة كافية؟ وفقًا لفولت ، لا يمكن العثور على هذا السبب إلا في الكهرباء. ولكن كيف؟

على أي حال ، بحلول العشرينات من القرن التاسع عشر. كان هناك اعتقاد عام بأن الجمع بين البَرَد والبرق يعني فقط أن هاتين الظاهرتين تحدثان في نفس الظروف الجوية. كان هذا هو رأي فون بوخ ، الذي تم التعبير عنه بوضوح في عام 1814 ، وفي عام 1830 كان دينيسون أولمستيد من جامعة ييل يؤكد ذلك بشكل قاطع. من ذلك الوقت فصاعدًا ، كانت نظريات البَرَد ميكانيكية وتستند بشكل أو بآخر إلى مفاهيم التحديث. وفقًا لنظرية فيريل ، يمكن أن ينخفض ​​كل حجر البرد ويصعد عدة مرات. وفقًا لعدد الطبقات في أحجار البرد ، والتي يمكن أن تصل أحيانًا إلى 13 ، يحكم فيريل على عدد الثورات التي قام بها حجر البرد. يستمر الدوران حتى تصبح حبات البَرَد كبيرة جدًا. وفقًا لحساباته ، فإن تيارًا تصاعديًا بسرعة 20 م / ث قادر على دعم قطر البَرَد 1 سم ، وهذه السرعة لا تزال معتدلة تمامًا بالنسبة للأعاصير.

هناك عدد جديد نسبيًا بحث علميمكرسة لآلية تشكيل البَرَد. على وجه الخصوص ، يجادلون بأن تاريخ تشكيل المدينة ينعكس في هيكلها: حجر البرد الكبير ، المقطوع إلى نصفين ، يشبه البصل: يتكون من عدة طبقات من الجليد. تشبه أحجار البَرَد أحيانًا كعكة طبقة ، حيث يتناوب الجليد والثلج. وهناك تفسير لذلك - من هذه الطبقات يمكن حساب عدد المرات التي انتقلت فيها قطعة من الجليد من سحب المطر إلى طبقات فائقة التبريد من الغلاف الجوي.من الصعب تصديق أن البرد الذي يزن 1-2 كجم يمكن أن يقفز أعلى حتى مسافة 2-3 كم؟ يمكن أن يظهر الجليد ذو الطبقات (أحجار البَرَد) لأسباب مختلفة. على سبيل المثال ، فرق الضغط بيئةسوف يسبب هذه الظاهرة. وبشكل عام ، أين الثلج؟ هل هذا ثلج؟

في موقع إلكتروني حديث ، طرح البروفيسور إيجور تشيميزوف فكرته وحاول شرح تكوين بَرَد كبير وقدرته على البقاء في الهواء لعدة دقائق مع ظهور "ثقب أسود" في السحابة نفسها. في رأيه ، البرد يأخذ شحنة سالبة. كلما زادت الشحنة السالبة لجسم ما ، انخفض تركيز الأثير (الفراغ المادي) في هذا الجسم. وكلما انخفض تركيز الأثير في جسم مادي ، زادت مقاومة الجاذبية. وفقا لتشيمزوف ، ثقب أسودهو مصيدة حائل جيدة. بمجرد وميض البرق ، تنطفئ الشحنة السالبة وتبدأ أحجار البَرَد في الانخفاض.

يظهر تحليل الأدب العالمي أن هناك العديد من أوجه القصور والتكهنات في كثير من الأحيان في هذا المجال من العلوم.

في نهاية مؤتمر عموم الاتحاد في مينسك في 13 سبتمبر 1989 حول موضوع "تركيب ودراسة البروستاجلاندين" ، كنا ، مع طاقم المعهد ، نعود بالطائرة من مينسك إلى لينينغراد في وقت متأخر من الليل. أفادت المضيفة أن طائرتنا كانت تحلق على ارتفاع 9 كم.لقد شاهدنا بكل سرور المشهد الوحشي. تحتنا على مسافة حوالي 7-8 كم(فوق سطح الأرض بقليل) كما لو كانت هناك حرب رهيبة. كانت هذه تصريفات البرق القوية. وفوقنا الجو صاف والنجوم مشرقة. وعندما كنا فوق لينينغراد ، علمنا أنه منذ ساعة مضت سقط البرد والمطر على المدينة. في هذه الحلقة ، أود أن أشير إلى أن البرق الناجم عن البَرَد غالبًا ما يتألق بالقرب من الأرض. لحدوث البرد والبرق ، ليس من الضروري رفع تدفق السحب الركامية إلى ارتفاع 8-10 كم.وليست هناك أي حاجة على الإطلاق لأن تعبر الغيوم فوق تساوي درجة حرارة الصفر.

ضخم كتل الجليدتشكلت في الطبقة الدافئة من التروبوسفير. مثل هذه العملية لا تتطلب درجات حرارة دون الصفر وارتفاعات عالية. يعلم الجميع أنه بدون الرعد والبرق لا يوجد بَرَد. على ما يبدو ، فإن الاصطدام والاحتكاك بين البلورات الصغيرة والكبيرة ليس ضروريًا لتشكيل مجال إلكتروستاتيكي. جليد صلبكما هو مكتوب في كثير من الأحيان ، على الرغم من أن الاحتكاك بين السحب الدافئة والباردة في حالة سائلة (الحمل الحراري) كافٍ لتحقيق هذه الظاهرة. للتعليم سحابة الرعديحتاج إلى الكثير من الرطوبة. في نفس الوقت الرطوبة النسبيةيحتوي الهواء الدافئ على رطوبة أكثر بكثير من الهواء البارد. لذلك ، تحدث العواصف الرعدية والبرق عادة خلال المواسم الدافئة - في الربيع والصيف والخريف.

تظل آلية تكوين المجال الكهروستاتيكي في السحب أيضًا سؤالًا مفتوحًا. هناك العديد من الافتراضات حول هذه القضية. في أحد التقارير الأخيرة ، في التيارات الصاعدة للهواء الرطب ، جنبًا إلى جنب مع النوى غير المشحونة ، توجد دائمًا نوى موجبة وسالبة الشحنة. يمكن أن يحدث تكثف الرطوبة على أي منها. لقد ثبت أن تكثيف الرطوبة في الهواء يبدأ أولاً على نوى سالبة الشحنة ، وليس على نوى موجبة الشحنة أو محايدة. لهذا السبب ، تتراكم الجسيمات السالبة في الجزء السفلي من السحابة ، وتتراكم الجسيمات الموجبة في الجزء العلوي. وبالتالي ، يتم تكوين مجال كهربائي ضخم داخل السحابة ، قوته 10 6-10 9 فولت ، وقوة التيار 10 5 3 10 5 أ . هذا الاختلاف القوي في الجهد ، في النهاية ، يؤدي إلى تفريغ كهربائي قوي. يمكن أن يستمر تفريغ البرق من 10 إلى 6 (واحد على مليون) من الثانية. عندما يضرب البرق ، هائل طاقة حراريةوتصل درجة الحرارة في نفس الوقت إلى 30000 كلفن!هذا أكبر بحوالي 5 مرات من درجة حرارة سطح الشمس. بالطبع ، يجب أن توجد جسيمات منطقة الطاقة الضخمة هذه في شكل بلازما ، والتي ، بعد تفريغ البرق ، تتحول إلى ذرات أو جزيئات محايدة عن طريق إعادة التركيب.

ما الذي يمكن أن تؤدي إليه هذه الحرارة الشديدة؟

يعرف الكثير من الناس أنه مع تفريغ البرق القوي ، يتحول الأكسجين الجزيئي المحايد للهواء بسهولة إلى أوزون ويتم الشعور برائحته الخاصة:

2O 2 + O 2 → 2O 3 (1)

بالإضافة إلى ذلك ، وجد أنه في ظل هذه الظروف القاسية ، حتى النيتروجين الخامل كيميائيًا يتفاعل في وقت واحد مع الأكسجين ، مكونًا أحاديًا. - لا وثاني أكسيد النيتروجين NO 2:

N 2 + O 2 → 2NO + O 2 → 2NO 2 (2)

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 ↓ + NO (3)

يتحول ثاني أكسيد النيتروجين الناتج NO 2 ، الذي يتحد مع الماء ، إلى حمض النيتريك HNO 3 ، الذي يسقط على الأرض كجزء من الرواسب.

كان يُعتقد سابقًا أن الملح الشائع (NaCl) والكربونات القلوية (Na 2 CO 3) والمعادن الأرضية القلوية (CaCO 3) الموجودة في السحب التراكمية تتفاعل مع حمض النيتريك ، وفي النهاية تتشكل النترات (النترات).

كلوريد الصوديوم + HNO 3 = NaNO 3 + حمض الهيدروكلوريك (4)

Na 2 CO 3 + 2 HNO 3 \ u003d 2 NaNO 3 + H 2 O + CO 2 (5)

CaCO 3 + 2HNO 3 \ u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O + CO 2 (6)

الملح الصخري الممزوج بالماء هو عامل تبريد. بالنظر إلى هذه الفرضية ، طور Gassendi فكرة أن الطبقات العليا من الهواء باردة ، ليس لأنها بعيدة عن مصدر الحرارة المنعكس من الأرض ، ولكن بسبب "كريات النيتروجين" (النترات) ، وهي كثيرة جدًا هناك. في الشتاء يكونون أقل وينتجون الثلج فقط ، لكن في الصيف يكونون أكثر بحيث يمكن أن يتشكل البرد. بعد ذلك ، تعرضت هذه الفرضية أيضًا للنقد من قبل المعاصرين.

ماذا يمكن أن يحدث للمياه في ظل هذه الظروف القاسية؟

لا توجد معلومات عن هذا في الأدبيات.. عن طريق التسخين إلى درجة حرارة 2500 درجة مئوية أو عن طريق تمرير الماء بشكل ثابت التيار الكهربائيفي درجة حرارة الغرفة ، يتحلل إلى مكوناته ، وتظهر حرارة التفاعل في المعادلة (7):

2H2O (و)→ 2H2 (جي) + O2 (جي) ̶ 572 كيلو جول(7)

2H2 (جي) + O2 (جي) → 2H2O (و) + 572 كيلو جول(8)

تفاعل تحلل الماء (7) هو عملية ماصة للحرارة ، ويجب إدخال الطاقة من الخارج لكسر الروابط التساهمية. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يأتي من النظام نفسه (في هذه الحالة ، الماء مستقطب في مجال إلكتروستاتيكي). يشبه هذا النظام عملية ثابتة الحرارة ، لا يوجد خلالها تبادل حراري بين الغاز والبيئة ، وتحدث مثل هذه العمليات بسرعة كبيرة (تفريغ البرق). باختصار ، أثناء التمدد الحرارى للماء (تحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين) (7) ، الطاقة الداخلية، وبالتالي يبدأ في تبريد نفسه. بالطبع ، أثناء تفريغ البرق ، يتحول التوازن تمامًا إلى الجانب الأيمن ، وتتفاعل الغازات الناتجة - الهيدروجين والأكسجين - فورًا مع هدير ("خليط متفجر") بفعل قوس كهربائي عائدًا لتكوين الماء ( 8). رد الفعل هذا سهل التنفيذ ظروف المختبر. على الرغم من انخفاض حجم المكونات المتفاعلة في هذا التفاعل ، يتم الحصول على هدير قوي. معدل رد الفعل العكسي وفقًا لمبدأ Le Chatelier يتأثر بشكل إيجابي بالضغط المرتفع الناتج عن التفاعل (7). الحقيقة هي أن التفاعل المباشر (7) يجب أن يترافق مع هدير قوي ، لأن الغازات تتشكل فورًا من الحالة السائلة لتجمع الماء (يعزو معظم المؤلفين هذا إلى التسخين الشديد والتوسع في قناة الهواء أو حولها الناتجة عن صاعقة برق قوية).لذلك من الممكن أن يكون صوت الرعد ليس رتيبًا ، أي أنه لا يشبه صوت المتفجرات العادية أو البندقية. يأتي أولاً تحلل الماء (الصوت الأول) ، يليه إضافة الهيدروجين بالأكسجين (الصوت الثاني). ومع ذلك ، تحدث هذه العمليات بسرعة بحيث لا يمكن للجميع التمييز بينها.

كيف يتكون البرد؟

أثناء تفريغ البرق ، بسبب تلقي كمية هائلة من الحرارة ، يتبخر الماء بشكل مكثف عبر قناة تفريغ البرق أو حولها ، بمجرد توقف البرق عن الوميض ، يبدأ في التبريد بقوة. حسب قانون الفيزياء المعروف يؤدي التبخر القوي إلى التبريد. يشار إلى أن الحرارة أثناء تفريغ البرق لا يتم إدخالها من الخارج ، بل على العكس ، فهي تأتي من النظام نفسه (في هذه الحالة ، يكون النظام المياه المستقطبة كهربائيا). تستهلك عملية التبخر الطاقة الحركيةنظام المياه الأكثر استقطابًا. مع هذه العملية ، ينتهي التبخر القوي والفوري بتصلب قوي وسريع للمياه. كلما كان التبخر أقوى ، زادت كثافة عملية تصلب الماء. لمثل هذه العملية ، ليس من الضروري أن تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من الصفر. أثناء تفريغ البرق ، تتشكل أنواع مختلفة من أحجار البَرَد ، والتي تختلف في الحجم. يعتمد حجم حجر البرد على قوة وشدة البرق. كلما زادت قوة البرق وشدته ، زاد حجم حجارة البَرَد. عادة ما تتوقف رواسب حجر البرد بسرعة بمجرد توقف البرق عن الوميض.

عمليات من هذا النوع تعمل أيضًا في مجالات الطبيعة الأخرى. لنأخذ بعض الأمثلة.

1. تعمل أنظمة التبريد وفقًا للمبدأ أعلاه. أي أن البرد الصناعي (ناقص درجات الحرارة) يتشكل في المبخر نتيجة لغليان سائل التبريد ، والذي يتم توفيره هناك من خلال أنبوب شعري. بسبب السعة المحدودة للأنبوب الشعري ، يدخل المبرد إلى المبخر ببطء نسبيًا. عادة ما تكون نقطة غليان المبرد حوالي -30 درجة مئوية بمجرد إدخاله في المبخر الدافئ ، المبرد يغلي على الفور، تبريد جدران المبخر بقوة. تدخل أبخرة مادة التبريد نتيجة غليانها إلى أنبوب شفط الضاغط من المبخر. يضخ المبرد الغازي من المبخر ، يضخه الضاغط تحت ضغط عالٍ في المكثف. يبرد المبرد الغازي في المكثف عالي الضغط ويتكثف تدريجياً من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة. يتم تغذية المبرد السائل الجديد من المكثف عبر الأنبوب الشعري إلى المبخر ، وتتكرر الدورة.

2. يدرك الكيميائيون جيدًا إنتاج ثاني أكسيد الكربون الصلب (CO 2). يُنقل ثاني أكسيد الكربون عادةً في أسطوانات فولاذية في طور تراكم سائل سائل. عندما يتم تمرير الغاز ببطء من الاسطوانة في درجة حرارة الغرفة ، فإنه يمر في حالة غازية إذا كان الافراج بشكل مكثف، ثم ينتقل على الفور إلى الحالة الصلبة ، مكونًا "ثلجًا" أو "جليدًا جافًا" ، ودرجة حرارة تسامي من -79 إلى -80 درجة مئوية. يؤدي التبخر المكثف إلى تصلب ثاني أكسيد الكربون ، متجاوزًا المرحلة السائلة. من الواضح أن درجة الحرارة داخل البالون موجبة ، ومع ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون الصلب المنطلق بهذه الطريقة ("الجليد الجاف") له درجة حرارة تسامي تقارب -80 درجة مئوية.

3. مثال آخر مهم يتعلق بهذا الموضوع. لماذا يتعرق الشخص؟ يعلم الجميع ذلك في الظروف الطبيعيةأو أثناء المجهود البدني ، وكذلك أثناء الإثارة العصبية ، يتعرق الشخص. العرق هو سائل تفرزه الغدد العرقية ويحتوي على 97.5 - 99.5٪ ماء وكمية صغيرة من الأملاح (الكلوريدات والفوسفات والكبريتات) وبعض المواد الأخرى (من المركبات العضوية - اليوريا وأملاح حمض اليوريك والكرياتين وإسترات حمض الكبريتيك) . صحيح أن التعرق المفرط قد يشير إلى وجود أمراض خطيرة. قد يكون هناك عدة أسباب: الزكام ، السل ، السمنة ، انتهاك نظام القلب والأوعية الدموية ، إلخ. ومع ذلك ، فإن الشيء الرئيسي التعرق ينظم درجة حرارة الجسم. يزيد التعرق في السخونة و مناخ رطب. عادة نتعرق عندما نكون حارين. كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة ، زاد تعرقنا. تكون درجة حرارة جسم الشخص السليم دائمًا 36.6 درجة مئوية ، وإحدى طرق الحفاظ على درجة الحرارة الطبيعية هي التعرق. من خلال المسام المتضخمة ، يحدث تبخر مكثف للرطوبة من الجسم - يتعرق الشخص كثيرًا. كما أن تبخر الرطوبة من أي سطح كما هو موضح أعلاه يساهم في تبريده. عندما يكون الجسم في خطر ارتفاع درجة الحرارة ، يقوم الدماغ بتشغيل آلية التعرق ، والعرق الذي يتبخر من جلدنا يبرد سطح الجسم. لهذا السبب يتعرق الشخص عندما يكون الجو حارًا.

4. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا تحويل الماء إلى جليد في جهاز مختبر زجاجي تقليدي (الشكل 1) ، باستخدام ضغوط مخفضةبدون تبريد خارجي (عند 20 درجة مئوية). من الضروري فقط إرفاق مضخة تفريغ أمامية مع مصيدة لهذا التثبيت.

الشكل 1. وحدة التقطير الفراغي

الشكل 2. هيكل غير متبلور داخل حجر البرد

الشكل 3. تتكون كتل من أحجار البَرَد من أحجار البَرَد الصغيرة

في الختام ، أود أن أتطرق إلى قضية مهمة للغاية تتعلق بأحجار البَرَد متعددة الطبقات (الشكل 2-3). ما الذي يسبب التعكر في هيكل حجر البرد؟ يُعتقد أنه من أجل حمل حجر البرد بقطر حوالي 10 سنتيمترات عبر الهواء ، يجب أن تكون سرعة نفاثات الهواء الصاعدة في السحب الرعدية 200 كم / ساعة على الأقل ، وبالتالي يتم تضمين رقاقات الثلج وفقاعات الهواء في هو - هي. تبدو هذه الطبقة غائمة. ولكن إذا كانت درجة الحرارة أعلى ، فإن الجليد يتجمد بشكل أبطأ ، ويكون للثلج المتضمن وقتًا ليذوب ، ويهرب الهواء. لذلك ، من المفترض أن تكون طبقة الجليد هذه شفافة. وفقًا للمؤلفين ، من الممكن التتبع من الحلقات التي زارها حجر البرد قبل أن يسقط على الأرض. من التين. يوضح الشكل 2-3 بوضوح أن الجليد الذي يتكون منه البَرَد غير متجانس بالفعل. يتكون كل حجر البرد تقريبًا من جليد صافٍ وغيوم في المركز. يمكن أن يكون سبب عتامة الجليد لأسباب مختلفة. في أحجار البَرَد الكبيرة ، تتناوب أحيانًا طبقات الجليد الشفاف وغير الشفاف. في رأينا ، الطبقة البيضاء هي المسؤولة عن الشكل غير المتبلور ، والطبقة الشفافة ، عن الشكل البلوري للجليد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم الحصول على الشكل الكلي غير المتبلور للجليد عن طريق التبريد السريع للغاية للماء السائل (بمعدل حوالي 10 7 درجة كلفن في الثانية) ، بالإضافة إلى الزيادة السريعة في الضغط المحيط ، بحيث لا يكون للجزيئات الوقت الكافي تشكل شبكة بلورية. في هذه الحالة ، يحدث هذا من خلال تفريغ البرق ، والذي يتوافق تمامًا مع الحالة المواتية لتشكيل الانبثاث. الجليد غير المتبلور. كتل ضخمة تزن 1-2 كجم من التين. يوضح الشكل 3 أنها تشكلت من مجموعات من أحجار البَرَد الصغيرة نسبيًا. يوضح كلا العاملين أن تكوين الطبقات الشفافة والمعتمة المقابلة في قسم حجر البرد يرجع إلى تأثير ضغوط عاليةولدت أثناء تفريغ البرق.

الاستنتاجات:

1. بدون صاعقة وعاصفة رعدية قوية ، لا يحدث البرد ، أ عواصف رعدية تحدث بدون برد. عاصفة رعدية مصحوبة ببرد.

2. السبب في تكوين البَرَد هو توليد كمية هائلة من الحرارة لحظية أثناء تفريغ البرق في السحب التراكمية. تؤدي الحرارة القوية الناتجة إلى تبخر قوي للمياه في قناة تصريف البرق وحولها. يتم تبخير الماء بقوة من خلال التبريد السريع وتشكيل الجليد ، على التوالي.

3. لا تتطلب هذه العملية انتقال درجة الحرارة الصفرية للغلاف الجوي ، والتي لها درجة حرارة سالبة ، ويمكن أن تحدث بسهولة في الطبقات المنخفضة والدافئة من طبقة التروبوسفير.

4. هذه العملية قريبة بشكل أساسي من عملية ثابتة الحرارة ، حيث لا يتم إدخال الطاقة الحرارية الناتجة في النظام من الخارج ، وتأتي من النظام نفسه.

5. إن تصريف البرق القوي والمكثف يوفر الظروف لتكوين أحجار بَرَد كبيرة.

قائمة الأدب:

1. باتان ل. سيغير الرجل الطقس // Gidrometeoizdat. لام: 1965. - 111 ص.

2. الهيدروجين: الخصائص ، الإنتاج ، التخزين ، النقل ، التطبيق. تحت. إد. هامبورغ دي يو ، دوبوفكينا يا. م: الكيمياء ، 1989. - 672 ص.

3. Grashin RA، Barbinov V.V.، Babkin A.V. التقييم المقارن لتأثير الصابون الشحمي والصابون التقليدي على النشاط الوظيفي للغدد العرقية المفرزة و التركيب الكيميائيالعرق البشري // الأمراض الجلدية والتجميل. - 2004. - رقم 1. - س 39-42.

4. Ermakov V.I. ، Stozhkov Yu.I. فيزياء الغيوم الرعدية. موسكو: FIAN RF im. ب. ليبيديفا ، 2004. - 26 ص.

5. Zheleznyak G.V.، Kozka A.V. ظواهر الطبيعة الغامضة. خاركوف: كتاب. النادي ، 2006. - 180 ص.

6. إسماعيلوف ش. فرضية جديدة حول آلية تكوين البَرَد. // Meždunarodnyj naučno-issledovatel "skij žurnal. Ekaterinburg، - 2014. - No. 6. (25). - Part 1. - P. 9-12.

7- كاناريف ف. بدايات الكيمياء الفيزيائية للعالم المجهري: دراسة. T. II. كراسنودار ، 2009. - 450 ص.

8. Klossovsky AV // وقائع النيزك. شبكة SW لروسيا 1889. 1890. 1891

9. ميدلتون دبليو. تاريخ نظريات المطر وأشكال التهطال الأخرى. L: Gidrometeoizdat ، 1969. - 198 ص.

10. Milliken R. الإلكترونات (+ و -) ، البروتونات ، الفوتونات ، النيوترونات والأشعة الكونية. إم إل: جونتي ، 1939. - 311 ص.

11. Nazarenko A.V. الظواهر الجوية الخطرة من أصل الحمل. كتاب منهجي. بدل للجامعات. فورونيج: مركز النشر والطباعة في فورونيج جامعة الدولة، 2008. - 62 صفحة.

12. راسل جيه جليد غير متبلور. إد. "VSD" ، 2013. - 157 ص.

13. Rusanov A.I. على الديناميكا الحرارية للتنوي في المراكز المشحونة. //تقرير أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية - 1978. - ت 238. - رقم 4. - س 831.

14. Tlisov M.I. الخصائص الفيزيائية للبَرَد وآليات تكوينه. Gidrometeoizdat، 2002 - 385 ص.

15. خوشونايف ب. الفيزياء الدقيقة للأصل والوقاية من البَرَد: ديس. ... دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية. نالتشيك ، 2002. - 289 ص.

16. شيميزوف إي. تشكيل حائل / [مورد الكتروني]. - وضع وصول. - URL: http://tornado2.webnode.ru/obrazovanie-grada/ (تاريخ الوصول: 04.10.2013).

17. يورييف يو. العمل التطبيقيالكيمياء غير العضوية. جامعة موسكو الحكومية - 1957. - العدد. 2. - رقم 1. - 173 ص.

18. براوننج ك. ولودلام ف. تدفق الهواء في العواصف الحملية. الربع .// جي روي. نيزك. soc. - 1962. - V. 88. - ص 117-135.

19.2014 Ch.L. Physikalischen Ursachen der Erhebung der Kontinente // Abh. العقاد. برلين. - 1814. - ف. 15. - ص 74-77.

20. فيريل دبليو التطورات الحديثة في الأرصاد الجوية. واشنطن: 1886 ، التطبيق. 7 لتر

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

22 غايتون دي مورفو إل. Sur la Combustion des chandelles.// Obs. سور لا فيز. - 1777. - المجلد. 9. - ص 60-65.

23.Strangeways I. نظرية الهطول والقياس والتوزيع // مطبعة جامعة كامبريدج. 2006. - 290 ص.

24- مونجز ج. Éelectricité augmente l "évaporation .// Obs. sur la Phys. - 1778. - المجلد 12. - ص 202.

25- نوليت ج. تتسبب Recherches sur les في حدوث جسيمات للفطريات والإلكترونيات ، وما إلى ذلك من آثار nuisibles ou avantageux qu "on peut en attre. Paris - 1753. - V. 23. - 444 p.

26. أولمستيد D. متفرقات. // عامر. J.Sci. - 1830. - المجلد. 18. - ص 1-28.

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

رقائق الجليد التي تستيقظ من سحابة رعدية في يوم حار ، وأحيانًا حبيبات صغيرة ، وأحيانًا كتل ثقيلة ، تحطم أحلام الحصاد الجيد وتحويلها إلى غبار ، وتترك خدوشًا على أسطح السيارات ، وحتى تعيق الناس والحيوانات. أين يفعل هذا نظرة غريبةالرواسب؟

في يوم حار ، يرتفع الهواء الدافئ المحتوي على بخار الماء إلى الأعلى ، ويبرد مع الارتفاع ، وتتكثف الرطوبة الموجودة فيه ، وتشكل سحابة. يمكن أن تسقط سحابة تحتوي على قطرات صغيرة من الماء على شكل مطر. لكن في بعض الأحيان ، وعادة ما يكون اليوم حارًا حقًا ، يكون التيار الصاعد قويًا جدًا لدرجة أنه يحمل قطرات الماء إلى مثل هذا الارتفاع الذي يتجاوز الصفر متساوي الحرارة ، حيث تصبح أصغر قطرات الماء فائقة البرودة. في السحب ، يمكن أن تحدث القطرات فائقة التبريد حتى درجة حرارة أقل من 40 درجة (مثل درجة الحرارة تتوافق مع ارتفاع حوالي 8-10 كم). هذه القطرات غير مستقرة للغاية. أصغر جزيئات الرمل والملح ومنتجات الاحتراق وحتى البكتيريا ، الملتقطة من السطح بنفس التدفق التصاعدي ، عندما تصطدم بالقطرات فائقة التبريد ، تصبح مراكز لتبلور الرطوبة ، مما يؤدي إلى كسر التوازن الدقيق - يتكون طوف جليدي مجهري - حجر البرد جرثومة.

توجد جزيئات صغيرة من الجليد في الجزء العلوي من كل سحابة ركامية تقريبًا. ومع ذلك ، عندما تسقط على سطح الأرض ، فإن أحجار البرد هذه لديها وقت لتذوب. مع سرعة التحديث في سحابة ركامية تبلغ حوالي 40 كم / ساعة ، فإنها لن تحمل أحجار البَرَد الناشئة. عند السقوط من ارتفاع 2.4 - 3.6 كم (هذا هو ارتفاع درجة الحرارة الصفرية) ، يكون لديهم الوقت للذوبان ، والهبوط على شكل مطر.

ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تصل سرعة التيار الصاعد في السحابة إلى 300 كم / ساعة! يمكن لمثل هذا التيار أن يلقي بجنين من حجر البرد على ارتفاع عشرة كيلومترات. في الطريق ذهابًا وإيابًا - قبل علامة درجة الحرارة الصفرية - سيكون لدى حجر البرد وقت للنمو. كلما زادت سرعة عمليات التحديث في السحابة التراكمية ، زادت أحجار البَرَد الناتجة. وهكذا ، تتشكل أحجار البرد ، التي يصل قطرها إلى 8-10 سم ، ويصل وزنها إلى 450 غرامًا.في بعض الأحيان في المناطق الباردة من الكوكب ، لا تتجمد قطرات المطر فحسب ، بل تتجمد أيضًا رقاقات الثلج على أحجار البرد. لذلك ، غالبًا ما تحتوي أحجار البَرَد على طبقة من الثلج على السطح ، وتحتها - جليد. يتطلب الأمر حوالي مليون قطرة صغيرة فائقة التبريد لتكوين قطرة واحدة من المطر. تم العثور على أحجار البرد التي يزيد قطرها عن 5 سم في السحب التراكمية الفائقة الخلوية ، حيث يتم ملاحظة تيار صاعد قوي للغاية. العواصف الرعدية فائقة الخلايا هي التي تولد الأعاصير والأمطار الغزيرة والعواصف الشديدة.

عندما يتم تشكيل حجر البرد ، يمكن أن يرتفع عدة مرات في التيار الصاعد ويسقط. عند قطع حجر البرد بسكين حاد ، يمكنك أن ترى أن طبقات الجليد غير اللامعة الموجودة فيه تتناوب في شكل كرات مع طبقات من الجليد الشفاف. من خلال عدد هذه الحلقات ، يمكن للمرء أن يحسب عدد المرات التي تمكن فيها حجر البرد من الصعود إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي والعودة إلى السحابة.

لقد أتقن الناس طرقًا للتعامل مع البَرَد. يُلاحظ أن الصوت الحاد لا يسمح بتكوين أحجار البَرَد. حتى الهنود حافظوا على محاصيلهم بهذه الطريقة ، ودرسوا باستمرار في براميل كبيرة عندما اقتربت سحابة رعدية. استخدم أسلافنا الأجراس لنفس الغرض. لقد زودت الحضارة علماء الأرصاد بالمزيد أدوات فعالة. إطلاق نار من مدفع مضاد للطائرات على الغيوم وعلماء الأرصاد الجوية بصوت فجوة وجزيئات متطايرة شحنة مسحوقاستفزاز تكوين قطرات على ارتفاع منخفض ، والرطوبة الموجودة في الهواء تتساقط بواسطة المطر. هناك طريقة أخرى لإحداث نفس التأثير وهي رش الغبار الناعم من طائرة تحلق فوق سحابة رعدية.

حتى في العصور الوسطى ، لاحظ الناس أنه بعد سماع صوت مرتفع ، إما أن المطر المصحوب بالبرد لا يسقط على الإطلاق ، أو أن حجارة البَرَد تسقط على الأرض أصغر بكثير من المعتاد. لا يعرفون لماذا وكيف يتشكل البرد ، لتجنب سوء الحظ ، من أجل إنقاذ المحاصيل ، عند أدنى شك في احتمال وجود كرات جليدية ضخمة ، قاموا بدق الأجراس ، وإذا أمكن ، أطلقوا المدافع.

حائل هو أحد أصناف هطول الأمطار الغزيرة ، والتي تتكون في السحب التراكمية الكبيرة ذات اللون الرمادي الداكن أو الرمادي الداكن مع قمم بيضاء ممزقة. بعد ذلك ، يسقط على الأرض على شكل جزيئات صغيرة كروية أو غير منتظمة الشكل من الجليد المعتم.

قد يختلف حجم مثل هذا الجليد الطافي من بضعة مليمترات إلى عدة سنتيمترات (على سبيل المثال ، كان حجم أكبر البازلاء التي سجلها العلماء 130 مم ، بينما اتضح أن وزنها حوالي 1 كجم).

تعتبر هذه الترسبات خطيرة للغاية: فقد أظهرت الدراسات أن حوالي 1٪ من الغطاء النباتي على الأرض يموت من البَرَد كل عام ، والأضرار التي تسببها للاقتصاد دول مختلفةالعالم ، حوالي 1 مليار دولار. كما أنها تسبب مشاكل لسكان المنطقة التي مر فيها البرد: فحصوات البَرَد الكبيرة قادرة تمامًا على تدمير ليس فقط المحصول ، ولكن أيضًا اختراق سقف السيارة ، وسقف المنازل ، وفي بعض الحالات حتى قتل شخص.

كيف تتشكل؟

هطول الأمطار من هذا النوع يسقط بشكل رئيسي في الطقس الحار خلال النهار ، ويكون مصحوبًا ببرق ورعد وزخات ، كما أنه يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالأعاصير والأعاصير. يمكن ملاحظة هذه الظاهرة إما قبل المطر أو في الوقت المحدد ، ولكن لا يمكن ملاحظتها أبدًا. على الرغم من حقيقة أن مثل هذا الطقس يستمر لفترة قصيرة نسبيًا (حوالي 5-10 دقائق في المتوسط) ، فإن طبقة هطول الأمطار التي سقطت على الأرض يمكن أن تصل أحيانًا إلى عدة سنتيمترات.

تتكون كل سحابة تجلب معها البرد الصيفي من عدة غيوم: السحاب السفلي ليس مرتفعًا فوق سطح الأرض (بينما في بعض الأحيان يمكن أن يمتد على شكل قمع) ، والسحابة العلوية على ارتفاع يتجاوز بشكل ملحوظ خمسة كيلومترات .

عندما يكون الطقس حارًا في الخارج ، يسخن الهواء بقوة شديدة ، ومع بخار الماء الموجود فيه يرتفع ويبرد تدريجيًا. على ارتفاع كبير ، يتكثف البخار ويشكل سحابة تحتوي على قطرات من الماء قد تنسكب جيدًا على سطح الأرض في شكل مطر.

نظرًا للحرارة الهائلة ، يمكن أن يكون التيار الصاعد قويًا لدرجة أنه يمكن أن يجلب البخار إلى ارتفاع 2.4 كم ، حيث تكون درجات الحرارة أقل بكثير من الصفر ، ونتيجة لذلك تكون قطرات الماء فائقة البرودة ، وإذا ارتفعت أعلى (على ارتفاع) من 5 كيلومترات) ، فإنها تبدأ في تكوين أحجار البَرَد (في نفس الوقت ، يستغرق تكوين مثل هذا الطوف الجليدي حوالي مليون من أصغر القطرات فائقة التبريد).

لحدوث البرد ، من الضروري أن تتجاوز سرعة تدفق الهواء 10 م / ث ، ودرجة حرارة الهواء لا تقل عن -20 درجة ، -25 درجة مئوية.

جنبًا إلى جنب مع قطرات الماء ، تصعد أصغر جزيئات الرمل والملح والبكتيريا وما إلى ذلك في الهواء ، والتي تلتصق بالبخار المجمد وتسبب البرد. بمجرد تشكيلها ، تكون كرة الجليد قادرة تمامًا على الارتفاع عدة مرات على التيار الصاعد إلى الغلاف الجوي العلوي والسقوط مرة أخرى في السحابة.

إذا تم قطع حبيبة ثلج مفتوحة ، فيمكن ملاحظة أنها تتكون من طبقات من الجليد الشفاف بالتناوب مع طبقات شفافة ، وبالتالي تشبه البصل. لتحديد عدد المرات التي ارتفعت فيها وسقطت في منتصف سحابة ركامية ، يحتاج المرء فقط إلى حساب عدد الحلقات ؛

وكلما طالت فترة تحليق حجر البرد في الهواء ، زاد حجمه ، حيث يتجمع على طول الطريق ليس فقط قطرات الماء ، ولكن في بعض الحالات حتى رقاقات الثلج. وهكذا ، يمكن أن يتكون حجر البرد بقطر حوالي 10 سم ووزنه نصف كيلوغرام تقريبًا.

كلما زادت سرعة التيارات الهوائية ، كلما طالت كرة الجليد خلال السحابة وأصبحت أكبر.

يطير حجر البرد فوق السحابة طالما أن التيارات الهوائية قادرة على الاحتفاظ بها. بعد أن يكتسب الجليد وزنًا معينًا ، يبدأ في السقوط. على سبيل المثال ، إذا كانت سرعة التحديث في السحابة حوالي 40 كم / ساعة ، لفترة طويلةإنه غير قادر على الإمساك بحجر البرد - وسرعان ما تسقط.

إن الإجابة على السؤال الذي يجعل كرات الجليد المتكونة في سحابة ركامية صغيرة لا تصل دائمًا إلى سطح الأرض بسيطة: إذا سقطت من ارتفاع صغير نسبيًا ، فلديها وقت للذوبان ، ونتيجة لذلك تسقط الأمطار على الأرض. كلما زادت سماكة السحابة ، زاد احتمال سقوطها هطول الجليد. لذلك إذا كانت سماكة السحابة هي:

• 12 كم - احتمال هذا النوع من هطول الأمطار هو 50٪ ؛

• 14 كم - فرص ظهور البَرَد - 75٪ ؛

• 18 كم - سوف يسقط برد قوي بالتأكيد.

أين من المرجح أن ترى الجليد؟

يمكن رؤية مثل هذا الطقس بعيدًا عن كل مكان. على سبيل المثال ، في البلدان الاستوائية وخطوط العرض القطبية ، يعد هذا أمرًا نادر الحدوث إلى حد ما ، ويحدث هطول الجليد بشكل رئيسي إما في الجبال أو على الهضاب العالية. توجد هنا أراضٍ منخفضة ، حيث يمكن ملاحظة البَرَد كثيرًا. على سبيل المثال ، في السنغال ، لا يسقط فقط في كثير من الأحيان ، ولكن غالبًا ما تكون طبقة من هطول الأمطار الجليدية عدة سنتيمترات.

تعاني مناطق شمال الهند بشدة من هذه الظاهرة الطبيعية (خاصة خلال الرياح الموسمية الصيفية) ، حيث وفقًا للإحصاءات ، فإن كل رابع من حجر البرد يزيد عن 2.5 سم.

تم تسجيل أكبر بَرَد هنا من قبل العلماء في أواخر التاسع عشرالقرن: كانت البازلاء الجليدية ضخمة لدرجة أن 250 شخصًا تعرضوا للضرب حتى الموت.

في أغلب الأحيان ، يسقط البَرَد في مناطق خطوط العرض المعتدلة - ويعتمد سبب حدوث ذلك إلى حد كبير على البحر. في الوقت نفسه ، إذا كان أقل شيوعًا على مساحات المياه (تكون التيارات الهوائية الصاعدة أكثر شيوعًا على سطح الأرض منها فوق البحر) ، فإن البرد مع هطول الأمطار غالبًا بالقرب من الساحل منه بعيدًا عنه.

على عكس المناطق الاستوائية ، في خطوط العرض المعتدلة ، يكون هطول الجليد في الأراضي المنخفضة أكبر بكثير مما هو عليه في المرتفعات ، ويمكن رؤيته في كثير من الأحيان على سطح الأرض غير المستوي.

إذا كان البرد لا يزال يسقط في المناطق الجبلية أو سفوح التلال ، فإنه يتضح أنه خطير ، وحجارة البرد نفسها كبيرة للغاية. لماذا هذا؟ هذا يرجع في المقام الأول إلى حقيقة أنه في الطقس الحار ، ترتفع درجة حرارة الراحة هنا بشكل غير متساو ، تظهر قوى صاعدة قوية للغاية ، مما يرفع البخار إلى ارتفاع يصل إلى 10 كم (هذا هو المكان الذي يمكن أن تصل فيه درجة حرارة الهواء إلى -40 درجة وهذا هو سبب أكبر برد يطير على الأرض من سرعة 160 كم / ساعة ويحمل مشاكل معه).

ماذا تفعل إذا وجدت نفسك تحت هطول أمطار غزيرة

إذا كان الطقس سيئًا وسقط البرد ، فأنت في السيارة ، فأنت بحاجة إلى إيقاف السيارة بالقرب من جانب الطريق ، ولكن دون الابتعاد عن الطريق ، حيث يمكن ببساطة غسل الأرض بعيدًا ولن تفعل ذلك. اخرج. إذا أمكن ، يُنصح بإخفائه تحت الجسر ، وإحضاره إلى المرآب أو إلى ساحة انتظار السيارات المغطاة.

إذا لم يكن من الممكن تغطية السيارة أثناء مثل هذا الطقس من هطول الأمطار ، فأنت بحاجة إلى الابتعاد عن النوافذ (أو حتى تدير ظهرك بشكل أفضل) وإغلاق عينيك بيديك أو ملابسك. إذا كانت السيارة كبيرة بما يكفي وأبعادها تسمح بذلك ، يمكنك الاستلقاء على الأرض.

عندما بدأ المطر يتساقط بالبرد ، كان من المستحيل تمامًا ترك السيارة! علاوة على ذلك ، لن يطول الانتظار لأن هذه الظاهرة نادرة الحدوث عندما تدوم أكثر من 15 دقيقة. إذا كنت في الداخل أثناء عاصفة ممطرة ، فابتعد عن النوافذ وأوقف تشغيل الأجهزة الكهربائية ، لأن هذه الظاهرة عادة ما تصاحب عاصفة رعدية مع البرق.

إذا حدث لك هذا الطقس في الشارع ، فأنت بحاجة إلى إيجاد مأوى ، ولكن إذا لم يكن هناك ، فعليك بالتأكيد حماية رأسك من تساقط البَرَد بسرعة عالية. يُنصح بعدم الاختباء تحت الأشجار أثناء هطول الأمطار الغزيرة ، لأن أحجار البَرَد الكبيرة قادرة على كسر الأغصان ، والتي ، عند السقوط ، يمكن أن تؤذيك بشدة.

خريج - ظاهرة طبيعية، معروفة لكل سكان الكوكب تقريبًا من التجربة الشخصية ، من الأفلام أو من صفحات المنشورات المطبوعة. في الوقت نفسه ، قلة من الناس يفكرون حقًا في ماهية هذا هطول الأمطار ، وكيف يتشكل ، وما إذا كان يمثل خطرًا على البشر ، والحيوانات ، والمحاصيل ، وما إلى ذلك. المرة الأولى. لذلك ، على سبيل المثال ، كان سكان العصور الوسطى خائفين للغاية من تساقط الجليد من السماء لدرجة أنهم حتى مع وجود علامات غير مباشرة على ظهورهم ، بدأوا في دق ناقوس الخطر ، ورنين الأجراس وإطلاق المدافع!

حتى الآن ، في بعض البلدان ، يتم استخدام أغطية المحاصيل الخاصة لإنقاذ المحصول من هطول الأمطار الغزيرة. يتم تطوير الأسقف الحديثة بمقاومة متزايدة لتأثيرات حجر البرد ، ومن المؤكد أن أصحاب السيارات المهتمين سيحاولون حماية سياراتهم من الوقوع تحت "القصف".

هل البرد خطير على الطبيعة والبشر؟

في الواقع ، هذه الاحتياطات بعيدة كل البعد عن كونها غير معقولة ، لأن البَرَد الكبير يمكن أن يسبب ضررًا خطيرًا للممتلكات والشخص نفسه. حتى قطع الجليد الصغيرة المتساقطة من ارتفاع كبير تكتسب وزنًا كبيرًا ، ويكون تأثيرها على أي سطح ملحوظًا تمامًا. كل عام ، يدمر هذا هطول الأمطار ما يصل إلى 1 ٪ من جميع الغطاء النباتي على هذا الكوكب ، كما يتسبب في أضرار جسيمة لاقتصادات البلدان المختلفة. لذا فإن المبلغ الإجمالي للخسائر من البَرَد يزيد عن مليار دولار سنويًا.

يجب أن تتذكر أيضًا مدى خطورة البَرَد على الكائنات الحية. في بعض المناطق ، يكون وزن الجليد الطافي المتساقط كافيًا لإصابة أو حتى قتل حيوان أو شخص. تم تسجيل حالات عندما اخترقت حجارة البرد أسطح السيارات والحافلات وحتى أسطح المنازل.

من أجل تحديد درجة خطر الجليد والاستجابة في الوقت المناسب لكارثة طبيعية ، يجب دراسة البَرَد كظاهرة طبيعية بمزيد من التفصيل ، وكذلك اتخاذ الاحتياطات الأساسية.

جراد: ما هذا؟

حائل هو نوع من الأمطار يحدث في السحب الممطرة. يمكن أن تتشكل طوافات الجليد على شكل كرات مستديرة أو لها حواف خشنة. في أغلب الأحيان يكون البازلاء لون أبيض، كثيفة وغير شفافة. تتميز غيوم البرد نفسها بلون رمادي غامق أو رمادي مع نهايات بيضاء ممزقة. تعتمد النسبة المئوية لاحتمالية هطول الأمطار الصلبة على حجم السحابة. بسمك 12 كم ، يكون حوالي 50٪ ، ولكن عندما يصل إلى 18 كم ، سيكون البرد ضروريًا.

لا يمكن التنبؤ بحجم الجليد الطافي - قد يبدو بعضها مثل كرات الثلج الصغيرة ، بينما يصل عرض البعض الآخر إلى عدة سنتيمترات. شوهد أكبر برد في كانساس ، عندما سقطت "بازلاء" يصل قطرها إلى 14 سم ويصل وزنها إلى 1 كجم من السماء!

قد يكون مصحوبًا بهطول برد على شكل مطر ، في حالات نادرة - ثلج. هناك أيضًا صواعق صاخبة من الرعد ومضات من البرق. في المناطق المعرضة ، قد يحدث البَرَد الشديد مع إعصار أو إعصار.

متى وكيف يحدث البرد

يحدث معظم البرد أثناء الطقس الحار. النهار، ولكن من الناحية النظرية يمكن أن تظهر حتى -25 درجة. يمكن رؤيته أثناء المطر أو قبل هطول الأمطار الأخرى. بعد هطول الأمطار أو تساقط الثلوج ، نادرًا ما يحدث البَرَد ، وهذه الحالات هي الاستثناء وليس القاعدة. مدة هذا التساقط قصيرة - عادة ما ينتهي كل شيء في غضون 5-15 دقيقة ، وبعد ذلك يمكنك الملاحظة طقس جيدوحتى شمس مشرقة. ومع ذلك ، فإن طبقة الجليد التي سقطت في هذه الفترة القصيرة من الزمن يمكن أن يصل سمكها إلى عدة سنتيمترات.

تتكون السحب الركامية ، التي يتكون فيها البرد ، من عدة غيوم منفصلة تقع على ارتفاعات مختلفة. لذا فإن القمة هي أكثر من خمسة كيلومترات فوق سطح الأرض ، في حين أن البعض الآخر "يتدلى" منخفضًا جدًا ، ويمكن رؤيته بالعين المجردة. في بعض الأحيان تشبه هذه الغيوم قمع.

يكمن خطر البَرَد في أن الماء لا يدخل داخل الجليد فحسب ، بل أيضًا جزيئات صغيرة من الرمل والحطام والملح والعديد من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة ، والتي تكون خفيفة بدرجة كافية للارتفاع إلى السحابة. يتم تثبيتها معًا بمساعدة البخار المجمد وتتحول إلى كرات كبيرة يمكن أن تصل إلى أحجام قياسية. وأحيانًا ترتفع أحجار البَرَد عدة مرات في الغلاف الجوي وتتراجع إلى السحابة ، وتجمع المزيد والمزيد من "المكونات".

لفهم كيفية تشكل البَرَد ، ما عليك سوى إلقاء نظرة على أحد أحجار البَرَد المتساقطة في القسم. في التركيب ، يشبه البصل ، حيث يتناوب الجليد الشفاف مع الطبقات الشفافة. ثانياً ، هناك العديد من "القمامة". بدافع الفضول ، يمكنك حساب عدد هذه الحلقات - أي عدد المرات التي ارتفع فيها الجليد وسقط ، مهاجرة بين الطبقات العليا من الغلاف الجوي وسحابة المطر.

أسباب البَرَد

في الطقس الحار ، يرتفع الهواء الساخن حاملاً معه جزيئات الرطوبة التي تتبخر من المسطحات المائية. في عملية الرفع ، يبردوا تدريجياً ، وعندما يصلون إلى ارتفاع معين ، يتحولون إلى مكثفات. يتم الحصول عليها من السحب التي سرعان ما تمطر أو حتى هطول أمطار حقيقي. لذا ، إذا كانت هناك دورة مياه بسيطة ومفهومة في الطبيعة ، فلماذا يحدث البَرَد؟

يحدث البَرَد لأنه في الأيام الحارة بشكل خاص ، ترتفع تدفقات الهواء الساخن إلى ارتفاعات قياسية ، حيث تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون درجة التجمد. تتحول القطيرات فائقة التبريد التي عبرت عتبة 5 كيلومترات إلى جليد ، ثم يسقط على شكل ترسيب. في الوقت نفسه ، حتى بالنسبة لتكوين حبة البازلاء الصغيرة ، هناك حاجة إلى أكثر من مليون جزيء مجهري من الرطوبة ، ويجب أن تتجاوز سرعة تدفق الهواء 10 م / ث. هم الذين يحتفظون بحجر البرد داخل السحابة لفترة طويلة.

بمجرد أن تصبح الكتل الهوائية غير قادرة على تحمل وزن الجليد المتشكل ، تتكسر أحجار البَرَد من ارتفاع. ومع ذلك ، لا يصل كل منهم إلى الأرض. ستذوب قطع الجليد الصغيرة على طول الطريق وتسقط على شكل مطر. نظرًا لأن هناك حاجة إلى عدد غير قليل من العوامل لتتوافق ، فإن ظاهرة البَرَد الطبيعية نادرة جدًا وفي مناطق معينة فقط.

جغرافية هطول الأمطار أو في أي خطوط عرض يمكن أن تسقط البرد

البلدان المدارية ، وكذلك سكان خطوط العرض القطبية ، عمليا لا يعانون من هطول الأمطار في شكل بَرَد. في هذه المناطق ، يمكن العثور على ظاهرة طبيعية مماثلة فقط في الجبال أو على الهضاب العالية. أيضًا ، نادرًا ما يُلاحظ البَرَد فوق البحر أو المسطحات المائية الأخرى ، لأنه في مثل هذه الأماكن لا يوجد عمليًا التيارات الهوائية الصاعدة. ومع ذلك ، تزداد فرصة هطول الأمطار كلما اقتربت من الساحل.

عادة ما يسقط البرد في خطوط العرض المعتدلة ، بينما هنا "يختار" الأراضي المنخفضة ، وليس الجبال ، كما هو الحال مع البلدان الاستوائية. حتى أن هناك بعض الأراضي المنخفضة في هذه المناطق ، والتي تستخدم لدراسة هذه الظاهرة الطبيعية ، لأنها تحدث هناك بتكرار يحسد عليه.

ومع ذلك ، إذا وجد هطول الأمطار منفذًا في التضاريس الصخرية في خطوط العرض المعتدلة ، فإنهم يكتسبون حجم كارثة طبيعية. تتشكل طوافات الجليد بشكل خاص وتطير من ارتفاع كبير (أكثر من 150 كم). الحقيقة هي أنه في الطقس الحار بشكل خاص ، يسخن الارتياح بشكل غير متساو ، مما يؤدي إلى ظهور تحديثات قوية للغاية. حتى قطرات من الرطوبة ترتفع مع الكتل الهوائية 8-10 كم ، حيث تتحول إلى حجارة بَرَد ذات حجم قياسي.

إنهم يعرفون عن كثب ما هي المدينة ، سكان شمال الهند. خلال الرياح الموسمية الصيفية ، غالبًا ما يسقط الجليد الذي يصل قطره إلى 3 سم من السماء ، ولكن يحدث أيضًا هطول على نطاق واسع ، مما يسبب إزعاجًا خطيرًا للسكان المحليين.

في نهاية القرن التاسع عشر ، مر مثل هذا البرد القوي عبر الهند مما أدى إلى مقتل أكثر من 200 شخص من ضرباتها. يتسبب هطول الجليد أيضًا في إلحاق أضرار جسيمة بالاقتصاد الأمريكي. يتساقط البرد الغزير في جميع أنحاء البلاد تقريبًا ، مما يؤدي إلى تدمير المحاصيل ، وتكسر سطح الطريق وحتى تدمير بعض المباني.

كيفية الهروب من البَرَد الكبير: الاحتياطات

من المهم أن نتذكر ، بعد أن واجهت البرد على الطريق ، أن هذه ظاهرة طبيعية خطيرة ولا يمكن التنبؤ بها ويمكن أن تشكل تهديدًا خطيرًا للحياة والصحة. حتى البازلاء الصغيرة ، التي تسقط على الجلد ، يمكن أن تترك كدمات وسحجات ، وإذا اصطدمت طوف جليدي كبير بالرأس ، فقد يفقد الشخص وعيه أو يصاب بجروح خطيرة.

في البداية ، قد يكون الجليد أصغر قليلاً ، وخلال هذا الوقت ، يجب أن تجد مأوى مناسبًا. لذا ، إذا كنت في سيارة ، فلا تخرج. حاول العثور على مرآب للسيارات ، أو توقف تحت الجسر. إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، أوقف السيارة عند الرصيف وابتعد عن النوافذ. بأبعاد كافية لسيارتك - استلق على الأرض. لأسباب تتعلق بالسلامة ، غطِ رأسك وجلدك المكشوف بسترة أو بطانية ، أو على الأقل غطِ عينيك بيديك كملاذ أخير.

إذا وجدت نفسك أثناء هطول الأمطار في منطقة مفتوحة ، فابحث على وجه السرعة عن ملجأ موثوق به. في الوقت نفسه ، لا ينصح بشكل قاطع باستخدام الأشجار لهذا الغرض. لا يمكن أن يصيبها البرق فقط ، وهو الرفيق الدائم للبَرَد ، ولكن يمكن لكرات الثلج أيضًا أن تكسر الأغصان. الإصابات المتلقاة من الرقائق والفروع ليست أفضل من الكدمات الناتجة عن حجارة البَرَد. في حالة عدم وجود أي مظلة ، ما عليك سوى تغطية رأسك بمواد مرتجلة - لوح ، وغطاء بلاستيكي ، وقطعة معدنية. في الحالات القصوى ، يكون الدنيم الضيق أو سترة جلدية مناسبة. يمكنك طيها في عدة طبقات.

من الأسهل بكثير الاختباء من البرد في الداخل ، ولكن مع وجود قطر كبير من الجليد ، لا يزال يتعين اتخاذ الاحتياطات. قم بإيقاف تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية عن طريق سحب القوابس من المقابس ، أو الابتعاد عن النوافذ أو الأبواب الزجاجية.