Atsakymas iš Julija Chvorrova[naujokas]
Žinau tik kada
KODĖL YRA GRAD
Kruša yra ledo gabalėliai (dažniausiai netaisyklingos formos), kurie iš atmosferos iškrenta su lietumi arba be jo (sausa kruša). Kruša daugiausia krinta vasarą iš labai galingų kamuolinių debesų ir dažniausiai ją lydi perkūnija. Karštu oru kruša gali siekti balandžio ir net vištos kiaušinio dydį.
Pagal kronikas nuo seno žinomos stipriausios krušos. Taip atsitiko, kad ne tik atskirus regionus, bet net ištisas šalis nukentėjo kruša. Tokių dalykų pasitaiko ir šiandien.
1904 metų birželio 29 dieną Maskvoje iškrito didelė kruša. Krušos svoris siekė 400 g ir daugiau. Jie turėjo sluoksniuotą struktūrą (kaip svogūnas) ir išorinius smaigalius. Kruša krito vertikaliai ir tokia jėga, kad šiltnamių ir šiltnamių stiklai tarsi buvo iššauti patrankos sviediniais: stikle susidariusių skylių kraštai pasirodė visiškai lygūs, be įtrūkimų. Dirvožemyje kruša išmušė įdubas iki 6 cm.
1929 m. gegužės 11 d. Indijoje iškrito smarki kruša. Buvo 13 cm skersmens ir kilogramą sveriančių krušų! Tai didžiausia kada nors meteorologijos užregistruota kruša. Ant žemės krušos gali sustingti į didelius gabalus, o tai paaiškina nuostabias istorijas apie arklio galvos dydžio krušos dydį.
Krušos istorija atsispindi jos struktūroje. Per pusę perpjautoje apvalioje krušoje matosi permatomų sluoksnių kaitaliojimasis su nepermatomais. Skaidrumo laipsnis priklauso nuo užšalimo greičio: kuo greičiau, tuo mažiau skaidrus ledas. Pačiame krušos centre visada matosi šerdis: atrodo kaip „kruopų“ grūdelis, kuris žiemą dažnai iškrenta.
Greitis, kuriuo krušos užšąla, priklauso nuo vandens temperatūros. Vanduo dažniausiai užšąla 0°C temperatūroje, tačiau atmosferoje situacija kitokia. Oro vandenyne lietaus lašai gali išlikti labai atšaldyti žemos temperatūros: minus 15-20° ir žemiau. Tačiau kai tik peršalęs lašas susiduria su ledo kristalu, jis akimirksniu užšąla. Tai būsimos krušos užuomazga. Pasitaiko didesniame nei 5 km aukštyje, kur net vasarą temperatūra būna žemiau nulio. Tolesnis krušos augimas vyksta skirtingomis sąlygomis. Iš aukštųjų debesies sluoksnių savo gravitacijos būdu krintančios krušos temperatūra yra žemesnė už supančio oro temperatūrą, todėl ant krušos nusėda vandens lašeliai, o vandens garai, iš kurių susideda debesis. Kruša pradės didėti. Tačiau kol jis mažas, net ir vidutinis oro srautas jį paima ir nuneša į viršutines debesies dalis, kur vėsiau. Ten atšąla ir vėjui susilpnėjus vėl pradeda kristi. Viršutinio srauto greitis arba didėja, arba mažėja. Todėl kruša, padariusi keletą „kelionių“ aukštyn ir žemyn į galingus debesis, gali išaugti iki nemažo dydžio. Kai jis pasidarys toks sunkus, kad pakilusi srovė nebepajėgs jos išlaikyti, kruša nukris ant žemės. Kartais „sausa“ kruša (be lietaus) iškrenta nuo debesies krašto, kur pakilimo srautas gerokai susilpnėjęs.
Taigi, kad susidarytų didelė kruša, reikalingos labai stiprios kylančios oro srovės. Norint išlaikyti 1 cm skersmens krušą ore, reikalingas vertikalus srautas 10 m/s greičiu, 5 cm skersmens krušai - 20 m/s ir tt Tokie neramūs srautai buvo atrasti mūsų lakūnų krušos debesyse. Dar didesnį greitį – uraganą – užfiksavo kino kameros, kurios nuo žemės nufilmavo augančias debesų viršūnes.
Mokslininkai jau seniai bandė rasti būdų, kaip išsklaidyti krušos debesis. Praėjusiame šimtmetyje buvo pastatytos iš debesies šaudančios patrankos. Jie išmetė į orą besisukantį dūmų žiedą. Buvo manoma, kad sūkurių judesiai žiede gali užkirsti kelią krušos susidarymui debesyje. Tačiau paaiškėjo, kad nepaisant dažno šaudymo, kruša ir toliau krito iš krušos debesies ta pačia jėga, nes sūkurių žiedų energija buvo nereikšminga. Šiandien ši problema buvo išspręsta iš esmės ir daugiausia Rusijos mokslininkų pastangomis.

Kolekcijos išvestis:

Apie krušos susidarymo mechanizmą

Ismailovas Sohrabas Ahmedovičius

dr. chem. mokslai, Azerbaidžano Respublikos mokslų akademijos Naftos chemijos procesų instituto vyresnysis mokslo darbuotojas,

Azerbaidžano Respublika, Baku

APIE KRŪŠOS SUSIDARYMO MECHANIZMĄ

Ismailovas Sokrabas

Chemijos mokslų daktaras, Azerbaidžano mokslų akademijos Naftos chemijos procesų instituto vyresnysis mokslo darbuotojas, Azerbaidžano Respublika, Baku

ANOTACIJA

Buvo iškelta nauja hipotezė apie krušos susidarymo mechanizmą atmosferos sąlygomis. Daroma prielaida, kad, priešingai nei žinomos ankstesnės teorijos, kruša atmosferoje susidaro dėl aukštos temperatūros susidarymo žaibo išlydžio metu. Greitas vandens išgaravimas palei išleidimo kanalą ir aplink jį sukelia staigų užšalimą ir atsiranda įvairaus dydžio kruša. Krušos susidarymui nulinės izotermos perėjimas nebūtinas, ji susidaro ir apatiniame šiltajame troposferos sluoksnyje. Perkūniją lydi kruša. Kruša iškrenta tik per smarkią perkūniją.

SANTRAUKA

Iškelkite naują hipotezę apie krušos susidarymo atmosferoje mechanizmą. Darant prielaidą, kad priešingai nei žinomos ankstesnės teorijos, atmosferoje susidaro kruša dėl karščio žaibo generavimo. Staigus garavimo vandens išleidimo kanalas ir aplink jo užšalimas sukelia aštrų vaizdą su skirtingo dydžio kruša. Švietimas nėra privalomas kruša nulinės izotermos perėjimas, ji susidaro žemutinėje troposferoje šilta.

Raktažodžiai: kruša; nulinė temperatūra; garinimas; šaltis; žaibas; perkūnija.

raktinius žodžius: kruša; nulinė temperatūra; garinimas; šalta; žaibas; audra.

Žmogus dažnai susiduria su baisumu natūralus fenomenas gamta ir nenuilstamai kovoja su jais. Stichinės nelaimės ir katastrofiškų gamtos reiškinių pasekmės (žemės drebėjimai, nuošliaužos, žaibai, cunamiai, potvyniai, ugnikalnių išsiveržimai, tornadai, uraganai, kruša) patraukė viso pasaulio mokslininkų dėmesį. Neatsitiktinai prie UNESCO buvo sukurta speciali stichinių nelaimių apskaitos komisija – UNDRO. (United Nations Disaster Relief Organization – Disaster Relief Organization by the United Nations). Suvokęs objektyvaus pasaulio būtinybę ir veikdamas pagal jį, žmogus pajungia gamtos jėgas, priverčia jas tarnauti savo tikslams ir iš gamtos vergo virsta gamtos šeimininku ir nustoja būti bejėgis prieš gamtą, tampa laisvas. . Viena iš tokių baisių nelaimių yra kruša.

Kritimo vietoje kruša pirmiausia sunaikina auginamus žemės ūkio augalus, žudo gyvulius, taip pat patį žmogų. Faktas yra tas, kad staigus ir su dideliu krušos antplūdžiu apsaugo nuo jo. Kartais per kelias minutes žemės paviršių pasidengia 5–7 cm storio kruša.Kislovodsko srityje 1965 m. km atstumus. Prisiminkime kai kuriuos baisius praeities įvykius.

1593 metais vienoje iš Prancūzijos provincijų dėl siautėjančio vėjo ir putojančių žaibų iškrito kruša, sverianti 18-20 svarų! Dėl to buvo padaryta didelė žala pasėliams, sugriauta daug bažnyčių, pilių, namų ir kitų statinių. Patys žmonės tapo šio baisaus įvykio aukomis. (Čia reikia atsižvelgti į tai, kad tais laikais svaras kaip svorio vienetas turėjo keletą reikšmių). Tai buvo siaubinga stichinė nelaimė, viena katastrofiškiausių Prancūziją užklupusių krušos. Rytinėje Kolorado valstijos (JAV) dalyje kasmet ištinka apie šešios krušos, kurių kiekviena atneša didžiulius nuostolius. Kruša dažniausiai kyla Šiaurės Kaukaze, Azerbaidžane, Gruzijoje, Armėnijoje, kalnuotose vietovėse Centrine Azija. 1939 metų birželio 9–10 dienomis Nalčiko mieste iškrito vištos kiaušinio dydžio kruša, kurią lydėjo stiprus lietus. Dėl to buvo sunaikinta daugiau nei 60 tūkst. kviečiai ir apie 4 tūkst. hektarų kitų kultūrų; buvo nužudyta apie 2000 avių.

Kalbant apie krušos akmenis, pirmiausia atkreipkite dėmesį į jo dydį. Paprastai krušos dydis skiriasi. Meteorologai ir kiti tyrinėtojai atkreipia dėmesį į didžiausius. Smalsu sužinoti apie visiškai fantastiškas kruša. Indijoje ir Kinijoje ledo luitai, sveriantys 2-3 kilogramas. Netgi teigiama, kad 1961 metais Šiaurės Indijoje smarki kruša užmušė dramblį. 1984 m. balandžio 14 d. mažame Gopalganj miestelyje Bangladešo Respublikoje iškrito 1 kg sverianti kruša. , dėl kurio žuvo 92 žmonės ir kelios dešimtys dramblių. Ši kruša netgi įtraukta į Gineso rekordų knygą. 1988 metais Bangladeše nuo krušos nukentėjo 250 žmonių. O 1939 m. kruša, kurios svoris 3,5 kilogramas. Visai neseniai (2014-05-20) San Paulo mieste (Brazilijoje) krito tokio didelio matmens kruša, kurią iš gatvių pašalino sunki technika.

Visi šie duomenys rodo, kad kruša žmonių gyvybei padarė mažiausiai žalos svarbą palyginti su kitais nepaprastais gamtos reiškiniais. Sprendžiant iš to, išsamus tyrimas ir jo susidarymo priežasties suradimas naudojant šiuolaikinius fizinius ir cheminius tyrimo metodus, taip pat kova su šiuo košmarišku reiškiniu yra neatidėliotinas uždavinys žmonijai visame pasaulyje.

Koks krušos susidarymo veikimo mechanizmas?

Iš anksto pažymiu, kad vis dar nėra teisingo ir teigiamo atsakymo į šį klausimą.

Nepaisant to, kad pirmąją hipotezę šiuo klausimu sukūrė Dekartas XVII amžiaus pirmoje pusėje, mokslinę krušos procesų ir jų įtakos metodų teoriją fizikai ir meteorologai sukūrė tik praėjusio amžiaus viduryje. Pažymėtina, kad dar viduramžiais ir XIX amžiaus pirmoje pusėje įvairūs tyrinėtojai, pavyzdžiui, Bussengo, Shvedov, Klossovsky, Volta, Reye, Ferrel, Hahn, Faraday, Soncke, Reynold, pateikė keletą prielaidų. , ir kt.. Deja, jų teorijos nesulaukė patvirtinimo. Reikėtų pažymėti, kad naujausios nuomonės apie Ši problema nėra moksliškai pagrįsti, o apie miesto formavimosi mechanizmą vis dar nėra išsamių idėjų. Daugybė eksperimentinių duomenų ir literatūros šia tema buvimas leido pasiūlyti tokį krušos susidarymo mechanizmą, kurį pripažino Pasaulio meteorologijos organizacija ir kuris veikia iki šiol. (kad nekiltų nesutarimų, šiuos argumentus pateikiame pažodžiui).

„Karštą vasaros dieną pakilęs nuo žemės paviršiaus šiltas oras su aukštyje atvėsta, o jame esanti drėgmė kondensuojasi, suformuodama debesį. Peršalę lašai debesyse aptinkami net esant -40 °C temperatūrai (aukštis apie 8-10 km). Tačiau šie lašai yra labai nestabilūs. Iš žemės paviršiaus iškeltos smulkiausios smėlio dalelės, druska, degimo produktai ir net bakterijos, susidūrusios su peršalusiais lašais, pažeidžia trapią pusiausvyrą. Peršalę lašeliai, kurie liečiasi su kietosiomis dalelėmis, virsta ledo krušos embrionu.

Mažos krušos yra beveik kiekvieno kamuolinio debesies viršutinėje pusėje, tačiau dažniausiai tokios krušos tirpsta artėjant prie žemės paviršiaus. Taigi, jei kylančių srautų greitis kamuolinio debesyje siekia 40 km/val., tai jie nesugeba išlaikyti kylančių krušų, todėl, praeidami per šiltą oro sluoksnį 2,4–3,6 km aukštyje, iškrenta iš debesis virsta mažos „minkštos“ krušos ar net lietaus pavidalu. Priešingu atveju kylančios oro srovės smulkias krušas pakelia į oro sluoksnius, kurių temperatūra nuo -10 °C iki -40 °C (aukštis nuo 3 iki 9 km), krušos skersmuo pradeda augti, kartais siekia kelis centimetrus. Verta atkreipti dėmesį, kad išskirtiniais atvejais debesyje pakilimo ir žemyn srauto greitis gali siekti 300 km/h! Ir kuo didesnis pakilimo greitis kamuolinio debesyje, tuo didesnė kruša.

Golfo kamuoliuko dydžio krušai susidaryti prireiktų daugiau nei 10 milijardų peršaldytų vandens lašelių, o pati kruša debesyje turėtų išbūti bent 5–10 minučių, kad pasiektų tokį didelį dydį. Reikia pažymėti, kad vienam lietaus lašui susidaryti reikia apie milijoną šių mažų peršalusių lašelių. Didesnių nei 5 cm skersmens kruša randama superląsteliniuose kamuoliniuose debesyse, kuriuose stebima labai galinga pakilimo banga. Tai superląstelinės perkūnijos, dėl kurių kyla tornadai, smarkios liūtys ir intensyvūs škvalai.

Kruša dažniausiai iškrenta per smarkias perkūnijas šiltuoju metų laiku, kai temperatūra Žemės paviršiuje ne žemesnė kaip 20 °C.

Reikia pabrėžti, kad dar praėjusio amžiaus viduryje, tiksliau, 1962 metais, F. Ladlemas taip pat pasiūlė panašią teoriją, numatančią krušos susidarymo sąlygą. Jis taip pat svarsto krušos susidarymo procesą peršalusioje debesies dalyje iš mažų vandens lašelių ir ledo kristalų koaguliacijos būdu. Paskutinė operacija turėtų įvykti stipriai kylant ir nukritus krušai kelių kilometrų atstumu, peržengiant nulinę izotermą. Pagal krušos rūšis ir dydžius šiuolaikiniai mokslininkai taip pat teigia, kad krušos per savo „gyvenimą“ ne kartą aukštyn ir žemyn neša stiprios konvekcinės srovės. Dėl susidūrimo su peršalusiais lašais krušos dydis auga.

Pasaulio meteorologijos organizacija krušą apibrėžė 1956 m. : Kruša - krituliai sferinių dalelių arba ledo gabalėlių (krušos akmenų), kurių skersmuo nuo 5 iki 50 mm, kartais daugiau, pavidalu, iškrenta atskirai arba netaisyklingų kompleksų pavidalu. Kruša susideda tik iš skaidrus ledas arba jo sluoksnių, kurių storis ne mažesnis kaip 1 mm, serija, pakaitomis su permatomais sluoksniais. Per smarkias perkūnijas dažniausiai iškyla kruša. .

Beveik visi buvę ir dabartiniai šaltiniai šia tema rodo, kad kruša susidaro galingame gumuliniame debesyje su stipriomis kylančiomis oro srovėmis. Teisingai. Deja, žaibai ir perkūnija yra visiškai užmiršti. O vėlesnė krušos formavimo interpretacija, mūsų nuomone, yra nelogiška ir sunkiai įsivaizduojama.

Profesorius Klossovskis atidžiai ištyrė krušos išvaizdą ir nustatė, kad be sferinės formos jie turi daugybę kitų geometrines figūras egzistavimas. Šie duomenys rodo, kad krušos troposferoje susidaro kitoks mechanizmas.

Susipažinus su visomis šiomis teorinėmis pažiūromis, mūsų dėmesį patraukė keli intriguojantys klausimai:

1. Debesio, esančio viršutinėje troposferos dalyje, kur temperatūra siekia apie –40 laipsnių, sudėtis apie C, jau yra peršaldyto vandens lašelių, ledo kristalų ir smėlio dalelių, druskų, bakterijų mišinys. Kodėl nepažeidžiamas trapus energijos balansas?

2. Pagal pripažintą šiuolaikinę bendrąją teoriją kruša galėjo gimti be žaibo ar perkūnijos iškrovos. Kad susidarytų didelio dydžio kruša, mažos ledo lytys būtinai turi pakilti keliais kilometrais aukštyn (bent 3–5 km) ir nukristi žemyn, aplenkdamos nulinę izotermą. Be to, tai turėtų būti kartojama tol, kol susidarys pakankamai didelė kruša. Be to, kuo didesnis debesyje kylančių srautų greitis, tuo kruša turėtų būti didesnė (nuo 1 kg iki kelių kg), o norint padidinti, ji turėtų išbūti ore 5-10 minučių. Įdomus!

3. Apskritai sunku įsivaizduoti, kad tokie didžiuliai 2-3 kg svorio ledo luitai susitels viršutiniuose atmosferos sluoksniuose? Pasirodo, krušos debesyje buvo dar didesnės krušos, nei pastebėtos ant žemės, nes krisdama dalis jos ištirps, pereidama per šiltą troposferos sluoksnį.

4. Kadangi meteorologai dažnai patvirtina: „... kruša dažniausiai iškrenta per smarkias perkūnijas šiltuoju metų laiku, kai temperatūra Žemės paviršiuje ne žemesnė kaip 20 °C, tačiau nenurodykite šio reiškinio priežasties. Natūralu, kad kyla klausimas, koks yra perkūnijos poveikis?

Kruša beveik visada iškrenta prieš liūtį arba tuo pačiu metu, ir niekada po jos. Dažniausiai krenta vasarą ir dieną. Kruša naktį yra labai retas atvejis. Vidutinė trukmė kruša – nuo ​​5 iki 20 minučių. Kruša dažniausiai kyla tose vietose, kur įvyksta stiprus žaibo iškrovimas, ir visada yra susijęs su perkūnija. Nėra krušos be perkūnijos! Todėl krušos susidarymo priežasties reikia ieškoti tame. Pagrindinis visų esamų krušos formavimo mechanizmų trūkumas, mūsų nuomone, yra žaibo išlydžio dominuojančio vaidmens nepripažinimas.

Krušos ir perkūnijos pasiskirstymo Rusijoje tyrimai, kuriuos atliko A.V. Klossovskio, patvirtinkite, kad tarp šių dviejų reiškinių yra glaudžiausias ryšys: kruša, kartu su perkūnija, dažniausiai būna pietrytinėje ciklonų dalyje; tai dažniau ten, kur perkūnija daugiau. Rusijos šiaurėje skursta kruša, kitaip tariant, kruša, kurios priežastis – stipraus žaibo išlydžio nebuvimas. Kokį vaidmenį atlieka žaibas? Nėra jokio paaiškinimo.

Keletas bandymų rasti ryšį tarp krušos ir perkūnijos buvo bandoma jau XVIII amžiaus viduryje. Chemikas Guytonas de Morvo, atmesdamas visas iki jo buvusias idėjas, pasiūlė savo teoriją: elektrifikuotas debesis geriau praleidžia elektrą. Ir Nollet iškėlė idėją, kad vanduo greičiau išgaruoja, kai jis elektrifikuojamas, ir samprotavo, kad tai turėtų šiek tiek padidinti šaltį, taip pat pasiūlė, kad garai gali tapti geresniu šilumos laidininku, jei jis elektrifikuojamas. Guytoną sukritikavo Jeanas Andre Monge'as ir rašė: tiesa, kad elektra didina garavimą, tačiau įelektrinti lašai turėtų atstumti vienas kitą, o ne susilieti į dideles krušas. Elektrinę krušos teoriją pasiūlė kitas garsus fizikas Aleksandras Volta. Jo nuomone, elektra buvo naudojama ne kaip pagrindinė šalčio priežastis, o paaiškinimas, kodėl kruša taip ilgai lieka pakibusi, kad spėja augti. Šaltis kyla dėl labai greito debesų išgaravimo, kurį padeda galingi saulės šviesa, išretėjęs sausas oras, debesis sudarančių burbuliukų išgarinimas ir tariamas elektros poveikis, padedantis išgaruoti. Tačiau kaip kruša pakankamai ilgai išlieka ore? Anot Volto, šią priežastį galima rasti tik elektroje. Bet kaip?

Bet kokiu atveju iki XIX amžiaus 20-ųjų. buvo paplitusi nuomonė, kad krušos ir žaibo derinys reiškia tik tai, kad abu šie reiškiniai vyksta tomis pačiomis oro sąlygomis. Tokia buvo von Bucho nuomonė, aiškiai išreikšta 1814 m., o 1830 m. Denisonas Olmstedas iš Jeilio kategoriškai tvirtino tą patį. Nuo to laiko krušos teorijos buvo mechaninės ir daugiau ar mažiau tvirtai pagrįstos pakilimo srauto sampratomis. Pagal Ferrelio teoriją, kiekviena kruša gali kristi ir pakilti kelis kartus. Pagal krušos sluoksnių skaičių, kuris kartais gali būti iki 13, Ferrel sprendžia krušos padarytų apsisukimų skaičių. Cirkuliacija tęsiasi tol, kol kruša tampa labai didelė. Jo skaičiavimu, 20 m/s greičiu kylanti srovė gali atlaikyti 1 cm skersmens krušą, o tornadams šis greitis vis dar yra gana vidutinis.

Yra nemažai palyginti naujų moksliniai tyrimai skirta krušos susidarymo mechanizmui. Visų pirma, jie teigia, kad miesto formavimosi istorija atsispindi jo struktūroje: didelis kruša, perpjauta per pusę, yra kaip svogūnas: susideda iš kelių ledo sluoksnių. Kartais kruša primena sluoksniuotą pyragą, kur pakaitomis keičiasi ledas ir sniegas. Ir tam yra paaiškinimas – iš tokių sluoksnių galima suskaičiuoti, kiek kartų ledo gabalas iš lietaus debesų keliavo į peršalusius atmosferos sluoksnius. Sunku patikėti: 1-2 kg sverianti kruša gali iššokti dar aukščiau iki 2-3 km atstumo? Sluoksniuotas ledas (kruša) gali atsirasti dėl įvairių priežasčių. Pavyzdžiui, slėgio skirtumas aplinką sukels šį reiškinį. Ir apskritai, kur sniegas? Ar tai sniegas?

Neseniai paskelbtoje svetainėje profesorius Jegoras Čemezovas pateikia savo idėją ir bando paaiškinti didelės krušos susidarymą ir jos gebėjimą kelias minutes išlikti ore pačiame debesyje atsiradusia „juodoji skylė“. Jo nuomone, kruša įgauna neigiamą krūvį. Kuo didesnis neigiamas objekto krūvis, tuo mažesnė eterio koncentracija (fizinis vakuumas) šiame objekte. Ir kuo mažesnė eterio koncentracija materialiame objekte, tuo jis turi daugiau antigravitacijos. Anot Chemezovo, Juodoji skylė yra geras krušos spąstai. Vos žaibuojant, neigiamas krūvis užgęsta ir pradeda kristi kruša.

Pasaulinės literatūros analizė rodo, kad šioje mokslo srityje yra daug trūkumų ir dažnai spėliojimų.

1989 m. rugsėjo 13 d. Minske vykusios sąjunginės konferencijos pabaigoje „Prostaglandinų sintezė ir tyrimas“ mes su instituto darbuotojais vėlų vakarą grįžome lėktuvu iš Minsko į Leningradą. Stiuardesė pranešė, kad mūsų lėktuvas skrenda 9 aukštyje km. Su malonumu stebėjome siaubingą reginį. Žemiau mūsų maždaug 7-8 atstumu km(šiek tiek aukščiau žemės paviršiaus) lyg būtų baisus karas. Tai buvo galingi žaibo išlydžiai. O virš mūsų oras giedras ir žvaigždės šviečia. O kai buvome virš Leningrado, mums pranešė, kad prieš valandą į miestą iškrito kruša ir lietus. Šiuo epizodu noriu pastebėti, kad krušą nešantis žaibas dažnai sužiba arčiau žemės. Kilus krušai ir žaibai, kamuolinių debesų srauto kelti į 8-10 aukštį nebūtina. km. Ir visiškai nereikia debesims kirsti virš nulinės izotermos.

Didelis ledo blokai susidarė šiltame troposferos sluoksnyje. Tokiam procesui nereikia minusinės temperatūros ir didelio aukščio. Visi žino, kad be griaustinio ir žaibo nėra krušos. Matyt, elektrostatiniam laukui susidaryti nebūtinas mažų ir didelių kristalų susidūrimas ir trintis. kieto ledo, kaip dažnai rašoma, nors šiam reiškiniui pasiekti pakanka šiltų ir šaltų debesų trinties skystoje būsenoje (konvekcija). Dėl išsilavinimo griaustinio debesis reikia daug drėgmės. Tuo pačiu santykinė drėgmėšiltame ore yra daug daugiau drėgmės nei šaltame. Todėl perkūnija ir žaibai dažniausiai būna šiltuoju metų laiku – pavasarį, vasarą, rudenį.

Elektrostatinio lauko susidarymo debesyse mechanizmas taip pat lieka atviras klausimas. Šiuo klausimu yra daug prielaidų. Viename iš naujausių pranešimų, kad kylančiose drėgno oro srovėse kartu su neįkrautais branduoliais visada yra teigiamai ir neigiamai įkrautų. Ant bet kurio iš jų gali susidaryti drėgmės kondensatas. Nustatyta, kad drėgmės kondensacija ore pirmiausia prasideda nuo neigiamą krūvį turinčių branduolių, o ne nuo teigiamai įkrautų ar neutralių branduolių. Dėl šios priežasties neigiamos dalelės kaupiasi apatinėje debesies dalyje, o teigiamos – viršutinėje. Vadinasi, debesies viduje susidaro didžiulis elektrinis laukas, kurio stipris yra 10 6 -10 9 V, o srovės stipris – 10 5 3 10 5 A. . Toks stiprus potencialų skirtumas galiausiai sukelia galingą elektros iškrovą. Žaibo išlydis gali trukti 10–6 (vieną milijoninę) sekundės dalį. Kai žaibas trenkia, kolosalu šiluminė energija, o temperatūra tuo pačiu metu siekia 30 000 o K! Tai maždaug 5 kartus didesnė už Saulės paviršiaus temperatūrą. Žinoma, tokios didžiulės energetinės zonos dalelės turi egzistuoti plazmos pavidalu, kurios po žaibo iškrovos rekombinacijos būdu virsta neutraliais atomais ar molekulėmis.

Ką gali sukelti šis baisus karštis?

Daugelis žino, kad esant stipriam žaibo išlydžiui neutralus molekulinis oro deguonis lengvai virsta ozonu ir jaučiamas specifinis jo kvapas:

2O 2 + O 2 → 2O 3 (1)

Be to, buvo nustatyta, kad tokiomis atšiauriomis sąlygomis net chemiškai inertiškas azotas vienu metu reaguoja su deguonimi, sudarydamas mono - NO ir azoto dioksidas NO 2:

N 2 + O 2 → 2NO + O 2 → 2NO 2 (2)

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 ↓ + NO(3)

Susidaręs azoto dioksidas NO 2, savo ruožtu, susijungęs su vandeniu, virsta azoto rūgštimi HNO 3, kuri nukrenta į žemę kaip nuosėdų dalis.

Anksčiau buvo manoma, kad kumuliniuose debesyse esantys valgomoji druska (NaCl), šarminių karbonatų (Na 2 CO 3) ir šarminių žemių (CaCO 3) metalai reaguoja su azoto rūgštimi ir galiausiai susidaro nitratai (nitratai).

NaCl + HNO 3 = NaNO 3 + HCl (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)

Druska, sumaišyta su vandeniu, yra aušinimo priemonė. Atsižvelgdamas į šią prielaidą, Gassendi sukūrė idėją, kad viršutiniai oro sluoksniai yra šalti ne todėl, kad jie yra toli nuo šilumos šaltinio, atsispindinčio nuo žemės, o dėl „azoto dalelių“ (nitratų), kurių ten yra labai daug. Žiemą jų būna mažiau ir išgauna tik sniegą, o vasarą daugiau, kad gali susidaryti kruša. Vėliau ši hipotezė taip pat sulaukė amžininkų kritikos.

Kas gali nutikti vandeniui tokiomis atšiauriomis sąlygomis?

Literatūroje apie tai informacijos nėra.. Kaitinant iki 2500 °C temperatūros arba leidžiant per vandenį pastovią elektros srovė kambario temperatūroje jis skyla į sudedamąsias dalis, o reakcijos šiluma parodyta lygtyje (7):

2H2O (ir)→ 2H2 (G) +O2 (G) ̶ 572 kJ(7)

2H2 (G) +O2 (G) → 2H2O (ir) + 572 kJ(8)

Vandens skilimo reakcija (7) yra endoterminis procesas, o energija turi būti įvedama iš išorės, kad nutrūktų kovalentiniai ryšiai. Tačiau šiuo atveju jis ateina iš pačios sistemos (šiuo atveju vanduo, poliarizuotas elektrostatiniame lauke). Ši sistema primena adiabatinį procesą, kurio metu nevyksta šilumos mainai tarp dujų ir aplinkos, o tokie procesai vyksta labai greitai (žaibo išlydis). Žodžiu, adiabatinio vandens plėtimosi metu (vandeniui skaidant į vandenilį ir deguonį) (7), jo vidinė energija, todėl ima pati vėsinti. Žinoma, žaibo išlydžio metu pusiausvyra visiškai pasislenka į dešinę pusę, o susidariusios dujos - vandenilis ir deguonis - elektros lanko veikimu akimirksniu reaguoja su riaumojimu ("sprogiu mišiniu") ir susidaro vanduo ( 8). Šią reakciją lengva atlikti laboratorines sąlygas. Nepaisant to, kad šioje reakcijoje reaguojančių komponentų tūris sumažėja, gaunamas stiprus riaumojimas. Atvirkštinės reakcijos greitį pagal Le Chatelier principą palankiai veikia dėl reakcijos gaunamas aukštas slėgis (7). Faktas yra tas, kad tiesioginė reakcija (7) turi vykti su stipriu riaumojimu, nes iš skystos vandens agregacijos būsenos akimirksniu susidaro dujos. (dauguma autorių tai sieja su intensyviu kaitinimu ir išsiplėtimu oro kanale arba aplink jį, kurį sukuria stiprus žaibas). Gali būti, kad todėl griaustinio garsas nėra monotoniškas, tai yra, neprimena įprasto sprogmens ar ginklo garso. Pirmiausia atsiranda vandens skilimas (pirmasis garsas), po to pridedamas vandenilis su deguonimi (antrasis garsas). Tačiau šie procesai vyksta taip greitai, kad ne visi gali juos atskirti.

Kaip susidaro kruša?

Žaibo išlydžio metu dėl didelio šilumos kiekio gavimo vanduo intensyviai garuoja žaibo iškrovos kanalu arba aplink jį, kai tik žaibas nustoja mirksėti, jis pradeda stipriai vėsti. Pagal žinomą fizikos dėsnį stiprus garavimas sukelia atšalimą. Pastebėtina, kad žaibo išlydžio metu šiluma nepatenka iš išorės, priešingai, ji ateina iš pačios sistemos (šiuo atveju sistema yra elektrostatiškai poliarizuotas vanduo). Garavimo procesas sunaudoja kinetinė energija labiausiai poliarizuota vandens sistema. Esant tokiam procesui, stiprus ir momentinis garavimas baigiasi stipriu ir greitu vandens kietėjimu. Kuo stipresnis garavimas, tuo intensyvesnis vandens kietėjimo procesas. Tokiam procesui nebūtina, kad aplinkos temperatūra būtų žemesnė už nulį. Žaibo išlydžio metu susidaro įvairių rūšių krušos, kurios skiriasi dydžiu. Krušos stiprumas priklauso nuo žaibo galios ir intensyvumo. Kuo galingesnis ir intensyvesnis žaibas, tuo didesnė kruša. Paprastai krušos nuosėdos greitai sustoja, kai tik nustoja mirksėti žaibas.

Tokio tipo procesai veikia ir kitose gamtos sferose. Paimkime kelis pavyzdžius.

1. Šaldymo sistemos veikia aukščiau nurodytu principu. Tai yra, dirbtinis šaltis (minusinė temperatūra) susidaro garintuve, kai verda skystas šaltnešis, kuris ten tiekiamas per kapiliarinį vamzdelį. Dėl ribotos kapiliarinio vamzdžio talpos šaltnešis į garintuvą patenka gana lėtai. Šaltnešio virimo temperatūra paprastai yra apie -30 o C. Patekęs į šiltą garintuvą, šaltnešis akimirksniu užverda, stipriai aušindamas garintuvo sieneles. Dėl jo virimo susidarę šaltnešio garai iš garintuvo patenka į kompresoriaus įsiurbimo vamzdį. Siurbdamas dujinį šaltnešį iš garintuvo, kompresorius aukštu slėgiu pumpuoja jį į kondensatorių. Aukšto slėgio kondensatoriuje esantis dujinis šaltnešis atvėsta ir palaipsniui kondensuojasi iš dujinės į skystą būseną. Naujai skystas šaltnešis iš kondensatoriaus per kapiliarinį vamzdelį tiekiamas į garintuvą ir ciklas kartojamas.

2. Chemikai puikiai žino apie kietojo anglies dioksido (CO 2) gamybą. Anglies dioksidas paprastai transportuojamas plieniniuose balionuose suskystintų skystų agregatų fazėje. Kai dujos lėtai išleidžiamos iš baliono kambario temperatūroje, jos pereina į dujinę būseną intensyviai paleisti, tada jis iš karto pereina į kietą būseną, sudarydamas "sniegą" arba "sausą ledą", kurio sublimacijos temperatūra yra nuo -79 iki -80 ° C. Dėl intensyvaus garavimo anglies dioksidas sukietėja, apeinant skystąją fazę. Akivaizdu, kad temperatūra baliono viduje yra teigiama, tačiau tokiu būdu išsiskiriančio kieto anglies dioksido („sausojo ledo“) sublimacijos temperatūra yra maždaug -80 ° C.

3. Kitas svarbus pavyzdys, susijęs su šia tema. Kodėl žmogus prakaituoja? Visi tai žino normaliomis sąlygomis arba fizinio krūvio metu, taip pat nervinio susijaudinimo metu žmogus prakaituoja. Prakaitas yra prakaito liaukų išskiriamas skystis, kuriame yra 97,5-99,5% vandens, nedidelis kiekis druskų (chloridų, fosfatų, sulfatų) ir kai kurių kitų medžiagų (iš organinių junginių - karbamido, šlapimo rūgšties druskų, kreatino, sieros rūgšties esterių) . Tiesa, per didelis prakaitavimas gali rodyti buvimą rimtos ligos. Priežastys gali būti kelios: peršalimas, tuberkuliozė, nutukimas, širdies ir kraujagyslių sistemos pažeidimas ir kt. Tačiau svarbiausia prakaitavimas reguliuoja kūno temperatūrą. Prakaitavimas padidėja karšto ir drėgnas klimatas. Dažniausiai prakaituojame, kai būna karšta. Kuo aukštesnė aplinkos temperatūra, tuo daugiau prakaituojame. Sveiko žmogaus kūno temperatūra visada yra 36,6 ° C, o vienas iš šios normalios temperatūros palaikymo būdų yra prakaitavimas. Per išsiplėtusias poras vyksta intensyvus drėgmės išgarinimas iš organizmo – žmogus daug prakaituoja. Ir drėgmės išgaravimas iš bet kurio paviršiaus, kaip nurodyta aukščiau, prisideda prie jo aušinimo. Kai organizmui gresia perkaitimas, smegenys įjungia prakaitavimo mechanizmą, o iš mūsų odos garuojantis prakaitas vėsina kūno paviršių. Štai kodėl žmogus prakaituoja, kai karšta.

4. Be to, vandenį ledu galima paversti ir įprastu stiklo laboratoriniu aparatu (1 pav.), su sumažintas slėgis be išorinio aušinimo (esant 20°C). Prie šio įrenginio reikia tik pritvirtinti priekinį vakuuminį siurblį su gaudykle.

1 pav. Vakuuminio distiliavimo įrenginys

2 pav. Amorfinė struktūra krušos viduje

3 pav. Iš smulkių krušos akmenų formuojami krušos blokai

Baigdamas norėčiau paliesti labai svarbų klausimą dėl daugiasluoksnių krušų (2-3 pav.). Kas sukelia krušos struktūros drumstumą? Manoma, kad norint pernešti oru apie 10 centimetrų skersmens krušą, perkūnijos debesyje kylančios oro srovės turi būti ne mažesnės kaip 200 km/h greitis, taigi snaigės ir oro burbuliukai yra įtraukiami į tai. Šis sluoksnis atrodo drumstas. Bet jei temperatūra aukštesnė, ledas užšąla lėčiau, o įtrauktos snaigės spėja ištirpti, o oras išbėga. Todėl daroma prielaida, kad toks ledo sluoksnis yra skaidrus. Pasak autorių, iš žiedų galima atsekti, kuriuose debesies sluoksniuose kruša aplankė prieš krisdama ant žemės. Iš pav. 2-3 aiškiai parodo, kad ledas, iš kurio gaminamos krušos, iš tiesų yra nevienalytis. Beveik kiekvieno krušos centre yra skaidrus ir drumstas ledas. Ledo neskaidrumas gali atsirasti dėl įvairių priežasčių. Didelėse krušose kartais kaitaliojasi skaidraus ir nepermatomo ledo sluoksniai. Mūsų nuomone, baltas sluoksnis yra atsakingas už amorfinį, o skaidrus - už kristalinę ledo formą. Be to, amorfinė agregatinė ledo forma gaunama itin greitai aušinant skystą vandenį (apie 10 7o K per sekundę greičiu), taip pat sparčiai didėjant aplinkos slėgiui, todėl molekulės nespėja sudaryti kristalinę gardelę. Šiuo atveju tai įvyksta žaibo iškrova, kuri visiškai atitinka palankią metastabilumo susidarymo sąlygą. amorfinis ledas. Didžiuliai blokai, sveriantys 1-2 kg nuo pav. 3 parodyta, kad jie susidarė iš santykinai mažų krušų sankaupų. Abu veiksniai rodo, kad krušos atkarpoje atitinkami skaidrūs ir nepermatomi sluoksniai susidaro dėl itin didelio poveikio aukšto slėgio susidaro žaibo išlydžio metu.

Išvados:

1. Be žaibo ir stiprios perkūnijos, kruša nekyla, a perkūnija būna be krušos. Perkūniją lydi kruša.

2. Krušos susidarymo priežastis – žaibo išlydžio metu kamuoliniuose debesyse susidaro momentinis ir didžiulis šilumos kiekis. Dėl susidariusio galingo karščio žaibo išlydžio kanale ir aplink jį stipriai išgaruoja vanduo. Stiprus vandens išgarinimas pasiekiamas atitinkamai greitai atvėsus ir susidarant ledui.

3. Šiam procesui nereikia pereiti atmosferos nulinės izotermos, kurios temperatūra yra neigiama, ir ji gali lengvai įvykti žemuose ir šiltuose troposferos sluoksniuose.

4. Procesas iš esmės yra artimas adiabatiniam procesui, nes gaunama šiluminė energija nepatenka į sistemą iš išorės, o gaunama iš pačios sistemos.

5. Galinga ir intensyvi žaibo iškrova sudaro sąlygas susidaryti dideliems krušai.

Sąrašas literatūra:

1. Battanas L.J. Žmogus pakeis orą // Gidrometeoizdat. L.: 1965. - 111 p.

2. Vandenilis: savybės, gamyba, sandėliavimas, transportavimas, pritaikymas. Pagal. red. Hamburgas D.Yu., Dubovkina Ya.F. M.: Chemija, 1989. - 672 p.

3. Grašinas R.A., Barbinovas V.V., Babkinas A.V. Liposominio ir įprastinio muilo poveikio apokrininių prakaito liaukų funkcinei veiklai lyginamasis įvertinimas. cheminė sudėtisžmogaus prakaitas // Dermatologija ir kosmetologija. - 2004. - Nr.1. - S. 39-42.

4. Ermakovas V.I., Stožkovas Yu.I. Perkūnijos debesų fizika. Maskva: FIAN RF im. P.N. Lebedeva, 2004. - 26 p.

5. Zheleznyak G.V., Kozka A.V. Paslaptingi gamtos reiškiniai. Charkovas: knyga. klubas, 2006. - 180 p.

6. Ismailovas S.A. Nauja hipotezė apie krušos susidarymo mechanizmą.// Meždunarodnyj naučno-issledovatel "skij žurnal. Jekaterinburg, - 2014. - Nr. 6. (25). - 1 dalis. - P. 9-12.

7.Kanarevas F.M. Mikropasaulio fizikinės chemijos pradžia: monografija. T. II. Krasnodaras, 2009. - 450 p.

8. Klossovsky A.V. // Meteoro darbai. Rusijos pietvakarių tinklas 1889. 1890. 1891 m

9. Middleton W. Lietaus ir kitų kritulių formų teorijų istorija. L.: Gidrometeoizdatas, 1969 m. - 198 p.

10. Milliken R. Elektronai (+ ir -), protonai, fotonai, neutronai ir kosminiai spinduliai. M-L .: GONTI, 1939. - 311 p.

11. Nazarenko A.V. Konvekcinės kilmės pavojingi oro reiškiniai. Vadovėlis.-metodinis. pašalpa universitetams. Voronežas: Voronežo leidybos ir spausdinimo centras Valstijos universitetas, 2008. - 62 p.

12. Russell J. Amorfinis ledas. Red. "VSD", 2013. - 157 p.

13. Rusanovas A.I. Apie branduolio susidarymo įelektrintuose centruose termodinamiką. //Pranešti TSRS mokslų akademija - 1978. - T. 238. - Nr. 4. - S. 831.

14. Tlisovas M.I. Fizinės krušos savybės ir jos susidarymo mechanizmai. Gidrometeoizdat, 2002 - 385 p.

15. Chuchunaev B.M. Krušos kilmės ir prevencijos mikrofizika: dis. ... Fizinių ir matematikos mokslų daktaras. Nalčikas, 2002. - 289 p.

16. Čemezovas E.N. Krušos susidarymas / [Elektroninis išteklius]. - Prieigos režimas. - URL: http://tornado2.webnode.ru/obrazovanie-grada/ (prisijungimo data: 2013 10 04).

17. Jurjevas Yu.K. Praktinis darbas organinėje chemijoje. Maskvos valstybinis universitetas, - 1957. - Laida. 2. - Nr. 1. - 173 p.

18. Browning K.A. ir Ludlam F.H. Oro srautas konvekcinės audros metu. Kvart.// J. Roy. meteoras. soc. - 1962. - V. 88. - P. 117-135.

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

20. Ferrel W. Naujausi meteorologijos pasiekimai. Vašingtonas: 1886 m., App. 7L

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

22 Guyton de Morveau L.B. Sur la combustion des chandelles.// Pasteb. sur la Phys. - 1777. - T. 9. - P. 60-65.

23.Strangeways I. Kritulių teorija, matavimas ir pasiskirstymas //Cambridge University Press. 2006. - 290 p.

24.Mongezas J.A. Électricité augmente l "évaporation.// Obs. sur la Phys. - 1778. - T. 12. - P. 202.

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

26. Olmsted D. Įvairūs dalykai. //Amer. J.Sci. - 1830. - T. 18. - P. 1-28.

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

Ledo dribsniai, kurie karštą dieną bunda iš perkūnijos debesies, kartais smulkūs grūdeliai, kartais sunkūs luitai, svajones apie gerą derlių susmulkinantys į dulkes, paliekantys įlenkimus ant automobilių stogų, net luošinantys žmones ir gyvūnus. Kur tai daro keista išvaizda nuosėdos?

Karštą dieną šiltas oras, kuriame yra vandens garų, pakyla į viršų, aukštyje vėsdamas, jame esanti drėgmė kondensuojasi, sudarydama debesį. Debesis, kuriame yra mažų vandens lašelių, gali kristi lietaus pavidalu. Tačiau kartais, o dažniausiai dieną turi būti tikrai karšta, pakilimo srovė yra tokia stipri, kad nuneša vandens lašelius į tokį aukštį, kad jie aplenkia nulinę izotermą, kur peršaldomi mažiausi vandens lašeliai. Debesyse peršalę lašai gali atsirasti iki minus 40° temperatūros (tokia temperatūra atitinka apie 8-10 km aukštį). Šie lašai yra labai nestabilūs. Smulkiausios smėlio, druskos, degimo produktų ir net bakterijų dalelės, išnešamos iš paviršiaus to paties srauto į viršų, susidūrusios su peršalusiais lašais, tampa drėgmės kristalizacijos centrais, pažeidžiančiais subtilų balansą – susidaro mikroskopinė ledo sangrūda – kruša. gemalas.

Mažos ledo dalelės yra beveik kiekvieno kamuolinio debesies viršuje. Tačiau krisdamos į žemės paviršių tokios krušos spėja ištirpti. Esant maždaug 40 km/val. debesies pakilimo greičiui, jis nesulaikys kylančios krušos. Krisdami žemyn iš 2,4–3,6 km aukščio (tai yra nulinės izotermos aukštis), jie turi laiko ištirpti ir nusileidžia lietaus pavidalu.

Tačiau tam tikromis sąlygomis pakilimo greitis debesyje gali siekti 300 km/h! Toks upelis gali išmesti krušos embrioną į dešimties kilometrų aukštį. Pakeliui ten ir atgal – iki nulinės temperatūros žymos – kruša turės laiko išaugti. Kuo didesnis pakilimo greitis kamuolinio debesyje, tuo didesnė kruša. Taip susidaro krušos, kurių skersmuo siekia 8-10 cm, o svoris – iki 450 g. Kartais šaltuose planetos rajonuose ant krušos užšąla ne tik lietaus lašai, bet ir snaigės. Todėl krušos paviršiuje dažnai būna sniego sluoksnis, o po juo – ledas. Vienam lietaus lašui suformuoti reikia maždaug milijono mažų peršalusių lašelių. Didesnių nei 5 cm skersmens kruša randama superląsteliniuose kamuoliniuose debesyse, kuriuose stebima labai galinga pakilimo banga. Tai superląstelinės perkūnijos, sukeliančios viesulą, smarkias liūtis ir intensyvius škvalus.

Kai susidaro kruša, ji gali kelis kartus pakilti aukštyn ir nukristi žemyn. Atsargiai pjaunant krušą aštriu peiliu, matosi, kad matiniai ledo sluoksniai jame kaitaliojasi rutulių pavidalu su skaidraus ledo sluoksniais. Pagal tokių žiedų skaičių galima suskaičiuoti, kiek kartų kruša sugebėjo pakilti į viršutinius atmosferos sluoksnius ir nukristi atgal į debesį.

Žmonės įvaldė būdus, kaip elgtis su kruša. Pastebima, kad aštrus garsas neleidžia susidaryti krušai. Net indėnai taip išsaugojo savo derlių, nuolat kuldami į didelius būgnus, kai artėjo perkūnijos debesis. Mūsų protėviai varpus naudojo tam pačiam tikslui. Civilizacija meteorologams suteikė daugiau efektyvios priemonės. Šaudymas iš priešlėktuvinio ginklo į debesis, meteorologai su tarpo garsu ir skrendančiomis dalelėmis miltelių užtaisas išprovokuoti lašelių susidarymą mažame aukštyje, o ore esančią drėgmę išmeta lietus. Kitas būdas sukelti tokį patį efektą – purkšti smulkias dulkes iš orlaivio, skrendančio virš griaustinio debesies.

Dar viduramžiais žmonės pastebėjo, kad po stipraus garso lietus su kruša arba visai nelyja, arba krušos ant žemės krenta daug mažesnės nei įprastai. Nežinodami, kodėl ir kaip susidaro kruša, siekdami išvengti nelaimių, gelbėti derlių, menkiausiu įtarimu dėl didžiulių ledo kamuolių galimybe, skambino varpais, o esant galimybei – ir pabūklais.

Kruša – viena iš gausių kritulių atmainų, susidarančių dideliuose peleninės arba tamsiai pilkos spalvos debesyse su baltai nuskurusiomis viršūnėmis. Po to jis nukrenta ant žemės mažų sferinių ar netaisyklingos formos dalelių iš nepermatomo ledo.

Tokių ledo lyčių dydis gali svyruoti nuo kelių milimetrų iki kelių centimetrų (pavyzdžiui, didžiausių mokslininkų užfiksuotų žirnių dydis buvo 130 mm, o jų svoris buvo apie 1 kg).

Šie krituliai yra gana pavojingi: tyrimai parodė, kad kasmet nuo krušos ir jų daromos žalos ekonomikai miršta apie 1 % Žemės augalijos. skirtingos salys pasaulyje, yra apie 1 milijardą dolerių. Jie pridaro bėdų ir regiono, kuriame praplaukė kruša, gyventojams: stambios krušos gali sunaikinti ne tik derlių, bet ir prasibrauti pro automobilio stogą, namų stogą, o kai kuriais atvejais net nužudyti. asmuo.

Kaip jis formuojamas?

Šio tipo krituliai daugiausia iškrenta karštu oru, dieną, kartu su žaibais, perkūnija, lietumi, taip pat yra glaudžiai susiję su viesulais ir viesulais. Šį reiškinį galima pastebėti prieš lietų arba laiku, bet beveik niekada po jo. Nepaisant to, kad tokie orai išsilaiko gana trumpai (vidutiniškai apie 5-10 min.), ant žemės iškritęs kritulių sluoksnis kartais gali būti ir kelių centimetrų.

Kiekvienas debesis, atnešantis vasaros krušą, susideda iš kelių debesų: apatinis yra ne aukštai virš žemės paviršiaus (nors kartais gali išsitiesti piltuvo pavidalu), viršutinis yra gerokai daugiau nei penkių kilometrų aukštyje. .

Kai lauke karšti orai, oras itin stipriai įšyla ir kartu su jame esančiais vandens garais kyla aukštyn, palaipsniui vėsdamas. Dideliame aukštyje garai kondensuojasi ir sudaro debesį, kuriame yra vandens lašelių, kurie lietaus pavidalu gali išsilieti ant žemės paviršiaus.

Dėl neįtikėtino karščio pakilimo srautas gali būti toks stiprus, kad gali atnešti garą į 2,4 km aukštį, kur temperatūra yra daug žemesnė už nulį, dėl to vandens lašai peršaldomi, o jei jie pakyla aukščiau (aukštyje) 5 km), pradeda formuotis kruša (tuo pačiu metu vienai tokiai ledo sangrūdai susiformuoti paprastai reikia apie milijoną mažiausių peršalusių lašelių).

Kad kiltų kruša, būtina, kad oro srauto greitis viršytų 10 m/s, o oro temperatūra būtų ne žemesnė kaip -20°, -25°С.

Kartu su vandens lašais į orą pakyla smulkiausios smėlio dalelės, druska, bakterijos ir kt., ant kurių prilimpa sušalę garai ir sukelia krušą. Susiformavęs ledo rutulys gali kelis kartus pakilti į viršutinę atmosferos sluoksnį ir nukristi atgal į debesį.

Jei atpjaunama ledo granulė, matyti, kad ji susideda iš skaidraus ledo sluoksnių, besikeičiančių su permatomais sluoksniais, todėl primena svogūną. Norint tiksliai nustatyti, kiek kartų jis pakilo ir nukrito debesies viduryje, tereikia suskaičiuoti žiedų skaičių;

Kuo ilgiau tokia kruša skrenda oru, tuo ji tampa didesnė, pakeliui rinkdama ne tik vandens lašelius, bet kai kuriais atvejais net ir snaiges. Taigi gali susidaryti apie 10 cm skersmens ir beveik pusės kilogramo svorio kruša.

Kuo didesnis oro srovių greitis, tuo ilgiau ledo kamuolys praskrenda per debesį ir tuo jis tampa didesnis.

Kruša skrenda virš debesies tol, kol oro srovės sugeba jį išlaikyti. Kai ledas priauga tam tikro svorio, jis pradeda kristi. Pavyzdžiui, jei pakilimo greitis debesyje yra apie 40 km/h, ilgam laikui jis nesugeba išlaikyti krušos – ir jos gana greitai krenta.

Į klausimą, kodėl nedideliame kamuolinio debesyje susiformavę ledo rutuliai ne visada pasiekia žemės paviršių, yra paprastas: jei jie nukrenta iš palyginti nedidelio aukščio, jie turi laiko ištirpti, dėl to ant žemės krenta lietus. Kuo storesnis debesis, tuo didesnė tikimybė, kad jie iškris ledo krituliai. Taigi, jei debesies storis yra:

• 12 km - tokio tipo kritulių tikimybė yra 50%;

• 14 km - krušos tikimybė - 75%;

• 18 km – stipri kruša tikrai iškris.

Kur greičiausiai pamatysite ledo kritimą?

Tokių orų galima pamatyti toli gražu ne visur. Pavyzdžiui, atogrąžų šalyse ir poliarinėse platumose tai gana retas atvejis, o ledo krituliai dažniausiai būna kalnuose arba aukštose plynaukštėse. Čia yra žemumos, kuriose gana dažnai galima stebėti krušą. Pavyzdžiui, Senegale ne tik dažnai iškrenta, bet dažnai ledo kritulių sluoksnis būna kelių centimetrų.

Gana stipriai nuo šio gamtos reiškinio (ypač per vasaros musonus) kenčia Šiaurės Indijos regionai, kur, pagal statistiką, kas ketvirta kruša yra didesnė nei 2,5 cm.

Didžiausią krušą čia užfiksavo mokslininkai m pabaigos XIX amžius: ledo žirniai buvo tokie didžiuliai, kad mirtinai sumušta 250 žmonių.

Dažniausiai kruša iškrenta vidutinio klimato platumose – kodėl taip nutinka, daugiausia priklauso nuo jūros. Tuo pačiu metu, jei jis daug rečiau paplitęs virš vandens platybių (kylančios oro srovės dažniau pasitaiko virš žemės paviršiaus nei virš jūros), tai kruša su lietumi daug dažniau iškrenta prie kranto nei toli nuo jos.

Priešingai nei tropikuose, vidutinio klimato platumose ledo kritulių žemumose iškrenta daug daugiau nei aukštumose, o nelygesniame žemės paviršiuje jų galima pamatyti dažniau.

Jei kalnuotose ar papėdėse vis tiek iškrenta kruša, tai pasirodo esanti pavojinga, o pačios krušos yra itin didelės. Kodėl taip? Taip yra visų pirma dėl to, kad karštu oru reljefas čia įšyla netolygiai, kyla labai galingi pakilimai, pakeliantys garą į iki 10 km aukštį (čia oro temperatūra gali siekti -40 laipsnių ir yra priežastis. didžiausia kruša, skrendanti į žemę nuo 160 km/h greičio ir nešanti problemų).

Ką daryti, jei lyja stipriai

Jei orams pasikeitus ir iškritus krušai esate automobilyje, tuomet turite stabdyti automobilį šalia kelio, bet nenukrypdami nuo kelio, nes žemė gali būti paprasčiausiai nuplaunama ir to nepadarysite. išeik. Esant galimybei, patartina jį paslėpti po tiltu, atnešti į garažą arba į dengtą aikštelę.

Jei tokiu oru neįmanoma uždengti automobilio nuo kritulių, reikia atsitraukti nuo langų (o dar geriau atsukti į juos nugarą) ir užsimerkti rankomis ar drabužiais. Jei automobilis pakankamai didelis ir leidžia jo gabaritai, galima net gulėti ant grindų.

Pradėjus lyti su kruša, palikti automobilį visiškai neįmanoma! Be to, laukti nereikės ilgai, nes šis reiškinys retas, kai trunka ilgiau nei 15 minučių. Jei per liūtį esate patalpoje, pasitraukite nuo langų ir išjunkite elektros prietaisus, nes šis reiškinys dažniausiai lydi perkūniją su žaibais.

Jei gatvėje užklupo toks oras, reikia ieškoti prieglobsčio, o jei jos nėra, būtinai reikia saugoti galvą nuo dideliu greičiu krintančios krušos. Tokios liūties metu patartina nesislėpti po medžiais, nes didelės krušos gali nulaužti šakas, kurios krisdamos gali gana stipriai susižaloti.

Gradas - gamtos reiškinys, žinomas beveik kiekvienam planetos gyventojui iš asmeninės patirties, iš filmų ar iš spausdintų leidinių puslapių. Tuo pačiu metu mažai kas susimąsto, kas iš tikrųjų yra tokie krituliai, kaip jie susidaro, ar jie pavojingi žmonėms, gyvūnams, pasėliams ir pan. Nežinant, kas yra kruša, galite rimtai išsigąsti, kai susiduriate su tokiu reiškiniu. pirmasis kartas. Taigi, pavyzdžiui, viduramžių gyventojai taip bijojo iš dangaus krintančio ledo, kad net ir turėdami netiesioginius savo pasirodymo ženklus pradėjo skambėti, skambinti varpais ir šaudyti patrankomis!

Net ir dabar kai kuriose šalyse naudojami specialūs pasėlių dangčiai, siekiant apsaugoti pasėlius nuo gausių kritulių. Kuriami modernūs stogai, pasižymintys padidintu atsparumu krušos smūgiams, o rūpestingi automobilių savininkai neabejotinai stengsis apsaugoti savo transporto priemones nuo „apvalkalų“.

Ar kruša pavojinga gamtai ir žmogui?

Tiesą sakant, tokios atsargumo priemonės toli gražu nėra neprotingos, nes didelė kruša tikrai gali pridaryti rimtos žalos turtui ir pačiam žmogui. Net ir nedideli ledo gabalėliai, krintantys iš didelio aukščio, įgauna didelį svorį, o jų poveikis bet kokiam paviršiui yra gana pastebimas. Kiekvienais metais tokie krituliai sunaikina iki 1% visos planetos augmenijos, taip pat daro didelę žalą įvairių šalių ekonomikai. Taigi bendra nuostolių suma dėl krušos siekia daugiau nei 1 milijardą dolerių per metus.

Taip pat turėtumėte prisiminti, kokia pavojinga kruša gyvoms būtybėms. Kai kuriuose regionuose krentančių ledo lyčių svorio pakanka sužaloti ar net nužudyti gyvūną ar žmogų. Užregistruoti atvejai, kai kruša pramušė automobilių ir autobusų stogus ir net namų stogus.

Norint nustatyti ledo pavojingumo laipsnį ir laiku reaguoti į stichinę nelaimę, krušą, kaip gamtos reiškinį, reikėtų panagrinėti išsamiau, taip pat imtis elementarių atsargumo priemonių.

Gradas: kas tai?

Kruša yra lietaus tipas, kuris atsiranda lietaus debesyse. Ledo lytys gali susidaryti apvalių kamuoliukų pavidalu arba turėti dantytus kraštus. Dažniausiai tai yra žirniai balta spalva, tankus ir nepermatomas. Patiems krušos debesims būdingas tamsiai pilkas arba peleninis atspalvis su nuskurusiais baltais galais. Kietų kritulių procentinė tikimybė priklauso nuo debesies dydžio. 12 km storio jis yra maždaug 50%, tačiau pasiekus 18 km kruša bus būtina.

Ledo lyčių dydis nenuspėjamas – kai kurios gali atrodyti kaip mažos sniego gniūžtės, o kitos siekia kelių centimetrų plotį. Didžiausia kruša buvo pastebėta Kanzase, kai iš dangaus krito iki 14 cm skersmens ir iki 1 kg svorio „žirniai“!

Gali lydėti krušos krituliai lietaus pavidalu, retais atvejais - sniegas. Taip pat yra garsūs griaustiniai ir žaibo blyksniai. Pavojinguose regionuose gali kilti smarki kruša kartu su viesulu ar tornadu.

Kada ir kaip kyla kruša

Daugiausia krušos iškrenta karštu oru. dienos metu, bet teoriškai gali pasirodyti iki -25 laipsnių. Jį galima pamatyti lietaus metu arba prieš pat kitus kritulius. Po liūties ar snygio kruša pasitaiko itin retai, tokie atvejai veikiau išimtis nei taisyklė. Tokių kritulių trukmė trumpa – dažniausiai viskas baigiasi per 5-15 minučių, po to galima stebėti geras oras Ir netgi ryški saulė. Tačiau per šį trumpą laiką iškritęs ledo sluoksnis gali siekti kelių centimetrų storį.

Kumuliniai debesys, kuriuose susidaro kruša, susideda iš kelių atskirų debesų, išsidėsčiusių skirtinguose aukščiuose. Taigi viršutiniai yra daugiau nei penki kilometrai virš žemės, o kiti „kabo“ gana žemai ir matomi plika akimi. Kartais šie debesys primena piltuvus.

Krušos pavojus yra tai, kad į ledo vidų patenka ne tik vanduo, bet ir smulkios smėlio dalelės, šiukšlės, druska, įvairios bakterijos ir mikroorganizmai, kurie yra pakankamai lengvi, kad pakiltų į debesį. Jie laikomi kartu šaldytų garų pagalba ir virsta dideliais kamuoliukais, kurie gali pasiekti rekordinį dydį. Tokios krušos kartais kelis kartus pakyla į atmosferą ir nukrenta atgal į debesį, surinkdamos vis daugiau „komponentų“.

Norėdami suprasti, kaip susidaro kruša, tiesiog pažiūrėkite į vieną iš kritusių krušų skyriuje. Savo struktūra jis primena svogūną, kuriame skaidrus ledas kaitaliojasi su permatomais sluoksniais. Antra, yra įvairių „šiukšlių“. Iš smalsumo galite suskaičiuoti tokių žiedų skaičių – tiek kartų kilo ir krito ledas, migruodamas tarp viršutinių atmosferos sluoksnių ir lietaus debesies.

Krušos priežastys

Karštu oru karštas oras pakyla aukštyn, nešdamas iš vandens telkinių išgaruojančias drėgmės daleles. Kėlimo metu jie palaipsniui atšąla, o pasiekę tam tikrą aukštį virsta kondensatu. Iš jo gaunami debesys, kurie netrukus lyja ar net tikra liūtis. Taigi, jei gamtoje yra toks paprastas ir suprantamas vandens ciklas, kodėl tada kyla kruša?

Kruša kyla dėl to, kad ypač karštomis dienomis karšto oro srautai pakyla iki rekordinio aukščio, kai temperatūra nukrenta gerokai žemiau nulio. 5 km slenkstį perkopę peršalę lašeliai virsta ledu, kuris vėliau iškrenta kaip krituliai. Tuo pačiu metu net mažo žirnio susidarymui reikia daugiau nei milijono mikroskopinių drėgmės dalelių, o oro srautų greitis turi viršyti 10 m/s. Būtent jie ilgą laiką laiko krušą debesies viduje.

Kai tik oro masės nepajėgia atlaikyti susidariusio ledo svorio, kruša lūžta iš aukščio. Tačiau ne visi jie pasiekia žemę. Maži ledo gabalėliai pakeliui turės laiko ištirpti ir iškristi lietaus pavidalu. Kadangi tam, kad sutaptų, reikia nemažai veiksnių, krušos gamtos reiškinys gana retas ir tik tam tikruose regionuose.

Kritulių geografija arba kokiose platumose gali iškristi kruša

Tropinės šalys, taip pat poliarinių platumų gyventojai, praktiškai nepatiria kritulių krušos pavidalu. Šiuose regionuose panašų gamtos reiškinį galima aptikti tik kalnuose arba aukštose plynaukštėse. Be to, kruša retai pastebima virš jūros ar kitų vandens telkinių, nes tokiose vietose kylančių oro srovių praktiškai nėra. Tačiau artėjant prie kranto kritulių tikimybė didėja.

Paprastai kruša krinta vidutinio klimato platumose, o čia „renkasi“ žemumas, o ne kalnus, kaip būna atogrąžų šalyse. Tokiuose regionuose yra net tam tikrų žemumų, kurios naudojamos šiam gamtos reiškiniui tirti, nes jis ten vyksta pavydėtinai dažnai.

Jei vis dėlto krituliai randa išeitį uolėtoje vietovėje vidutinio klimato platumose, tada jie įgauna stichinės nelaimės mastą. Ledo sangrūdos susidaro ypač didelės ir skrenda iš didelio aukščio (daugiau nei 150 km). Faktas yra tas, kad ypač karštu oru reljefas įšyla netolygiai, todėl atsiranda labai galingi srautai. Taigi drėgmės lašai kyla kartu su oro masės 8-10 km, kur virsta rekordinio dydžio kruša.

Jie iš pirmų lūpų žino, kas yra miestas, Šiaurės Indijos gyventojai. Per vasaros musonus iš dangaus dažnai krenta iki 3 cm skersmens ledas, tačiau iškrenta ir didesnio masto krituliai, kurie sukelia rimtų nepatogumų vietos čiabuviams.

XIX amžiaus pabaigoje per Indiją praskriejo tokia stipri kruša, kad nuo jos smūgių mirė daugiau nei 200 žmonių. Ledo krituliai taip pat daro didelę žalą Amerikos ekonomikai. Beveik visoje šalyje iškrinta smarki kruša, kuri niokoja pasėlius, laužo kelio dangą ir netgi griauna kai kuriuos pastatus.

Kaip pabėgti nuo didelės krušos: atsargumo priemonės

Svarbu atminti, kelyje sutikus krušą, kad tai pavojingas ir nenuspėjamas gamtos reiškinys, galintis kelti rimtą pavojų gyvybei ir sveikatai. Net ir maži žirneliai, nukritę ant odos, gali palikti mėlynių ir nubrozdinimų, o jei į galvą atsitrenks didelė ledo sangrūda, žmogus gali netekti sąmonės ar rimtai susižaloti.

Iš pradžių ledas gali būti šiek tiek mažesnis, o per tą laiką reikėtų susirasti tinkamą pastogę. Taigi, jei esate transporto priemonėje, neikite į lauką. Pabandykite rasti automobilių stovėjimo aikštelę arba sustokite po tiltu. Jei tai neįmanoma, pastatykite automobilį prie kelkraščio ir pasitraukite nuo langų. Turėdami pakankamai gabaritų jūsų transporto priemonę, atsigulkite ant grindų. Saugumo sumetimais galvą ir atvirą odą uždenkite striuke ar antklode arba, kraštutiniu atveju, rankomis bent jau užsidenkite akis.

Jei kritulių metu atsidūrėte atviroje vietoje, skubiai suraskite patikimą pastogę. Tuo pačiu metu kategoriškai nerekomenduojama šiam tikslui naudoti medžių. Į juos gali ne tik trenkti žaibas, kuris yra nuolatinis krušos palydovas, bet ir ledo kamuoliukai gali nulaužti šakas. Traumos, gautos nuo drožlių ir šakų, nėra geresnės nei krušos sumušimai. Jei nėra baldakimo, tiesiog uždenkite galvą improvizuota medžiaga - lenta, plastikiniu dangteliu, metalo gabalėliu. Ekstremaliais atvejais tinka aptemptas džinsinis ar odinis švarkas. Galite sulankstyti keliais sluoksniais.

Patalpose nuo krušos pasislėpti daug lengviau, tačiau esant dideliam ledo skersmeniui, vis tiek reikėtų imtis atsargumo priemonių. Išjunkite visus elektros prietaisus, ištraukdami kištukus iš lizdų, pasitraukite nuo langų ar stiklinių durų.