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Was ist Hagel? Ursachen des Eisniederschlags (Foto)

Was ist Hagel und wie entsteht er?

Sehr häufig wird es im Sommer beobachtet ungewöhnliches Aussehen Niederschlag in Form kleiner und manchmal großer Eisstücke. Ihre Form kann unterschiedlich sein: von kleinen Körnern bis hin zu großen Hagelkörnern in der Größe Ei. Ein solcher Hagel kann katastrophale Folgen haben – Sach- und Gesundheitsschäden sowie Schäden in der Landwirtschaft. Doch wo und wie entsteht Hagel? Dafür gibt es eine wissenschaftliche Erklärung.

Die Hagelbildung wird durch starke aufsteigende Luftströmungen im Inneren eines Großraums begünstigt Kumuluswolke. Diese Art atmosphärischer Niederschlag besteht aus Eisstücken unterschiedlicher Größe. Die Struktur eines Hagelkorns kann aus mehreren abwechselnden Eisschichten bestehen – transparent und durchscheinend.

Wie entstehen Eisschollen?

Die Entstehung von Hagel ist ein komplexer atmosphärischer Prozess, der auf dem Wasserkreislauf in der Natur basiert. An heißen Sommertagen steigt warme Luft auf, die Feuchtigkeitsdampf enthält. Mit zunehmender Höhe kühlen diese Dämpfe ab und das Wasser kondensiert und bildet eine Wolke. Es wiederum wird zu einer Regenquelle.

Es kommt aber auch vor, dass es tagsüber zu heiß ist und der aufsteigende Luftstrom so stark ist, dass Wassertropfen unter Umgehung des Nullisothermenbereichs in sehr große Höhen aufsteigen und unterkühlt werden. In diesem Zustand können Tröpfchen auch bei Temperaturen von -400 °C in einer Höhe von mehr als 8 Kilometern entstehen. Unterkühlte Tropfen kollidieren im Luftstrom mit winzigen Sandpartikeln, Verbrennungsprodukten, Bakterien und Staub, die zu Zentren der Feuchtigkeitskristallisation werden. So entsteht ein Stück Eis – immer mehr Feuchtigkeitströpfchen haften an diesen kleinen Partikeln und verwandeln sich bei isothermer Temperatur in echten Hagel. Die Struktur eines Hagelkorns kann durch Schichten und eigenartige Ringe die Geschichte seiner Entstehung erzählen. Ihre Zahl gibt an, wie oft das Hagelkorn in die obere Atmosphäre aufstieg und wieder in die Wolke hinabstieg.

Was bestimmt die Größe von Hagelkörnern?

Die Geschwindigkeit der Aufwinde innerhalb von Kumuluswolken kann zwischen 80 und 300 km/h variieren. Daher können sich neu gebildete Eisstücke auch kontinuierlich weiterbewegen hohe Geschwindigkeit zusammen mit Luftströmungen. Und je schneller sie sich bewegen, desto größer sind die Hagelkörner. Beim wiederholten Durchqueren der Atmosphärenschichten, in denen sich die Temperatur ändert, überwachsen zunächst kleine Hagelkörner mit neuen Wasser- und Staubschichten und bilden manchmal Hagelkörner von beeindruckender Größe – 8–10 cm im Durchmesser und bis zu 500 Gramm schwer.

Ein Regentropfen besteht aus etwa einer Million unterkühlten Wasserpartikeln. Hagelkörner mit einem Durchmesser von mehr als 50 mm bilden sich meist in zellularen Kumuluswolken, wo es zu sehr starken Aufwinden der Luft kommt. Unter Beteiligung solcher Regenwolken können heftige Windböen, heftige Regenfälle und Tornados entstehen.

Wie gehe ich mit Hagel um?

Hinter lange Geschichte Durch meteorologische Beobachtungen haben Menschen herausgefunden, dass sich bei scharfen Geräuschen keine Hagelkörner bilden. Daher sind die modernsten Mittel zur Hagelbekämpfung, die ihre Wirksamkeit bewiesen haben, etwas Besonderes Flugabwehrgeschütze. Wenn Ladungen aus solchen Waffen in schwarze, dichte Wolken abgefeuert werden, entsteht durch ihre Explosion ein starkes Geräusch. Die Streupartikel der Pulverladung tragen zur Tropfenbildung in relativ geringer Höhe bei. Somit bildet die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit keinen Hagel, sondern fällt als Regen auf den Boden.

Eine weitere beliebte Methode zur Verhinderung von Niederschlag in Form von Hagel ist das künstliche Versprühen von Feinstaub. Dies geschieht in der Regel durch Flugzeuge, die direkt über der Gewitterwolke fliegen. Beim Versprühen mikroskopisch kleiner Staubpartikel entsteht eine große Anzahl von Hagelkernen. Diese winzigen Eispartikel fangen Tröpfchen unterkühlten Wassers ab. Der Kern der Methode besteht darin, dass in einer Gewitterwolke die Reserven an unterkühltem Wasser gering sind und jeder Hagelembryo das Wachstum anderer verhindert. Daher fallen Hagelkörner auf den Boden kleine Größe und keinen ernsthaften Schaden verursachen. Es besteht auch eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass es anstelle von Hagel regelmäßig regnet.

Das gleiche Prinzip wird bei der dritten Methode zur Hagelprävention angewendet. Künstliche Hagelkerne können durch Einbringen von Jodid, trockenem Kohlendioxid oder Blei in den unterkühlten Teil einer Kumuluswolke erzeugt werden. Ein Gramm dieser Stoffe kann 1012 (Billionen) Eiskristalle erzeugen.

Alle diese Methoden zur Hagelbekämpfung hängen von meteorologischen Vorhersagen ab. Es ist wichtig, junge Pflanzen rechtzeitig abzudecken, pünktlich zu ernten, Wertsachen und Gegenstände sowie Autos zu verstecken. Außerdem sollte das Vieh nicht auf offenen Flächen gelassen werden.

Diese einfachen Maßnahmen tragen dazu bei, die durch Hagel verursachten Schäden zu minimieren. Es ist besser, sie sofort durchzuführen, sobald eine Hagelvorhersage übermittelt wird oder bedrohliche Wolken mit charakteristischem Aussehen am Horizont auftauchen.

Hagel ist eine der Niederschlagsarten, die sich durch folgende Merkmale auszeichnen: fester Aggregatzustand, kugelförmige, manchmal nicht ganz regelmäßige Form, Durchmesser von einigen Millimetern bis zu mehreren Hundert, abwechselnde Schichten aus reinem und trübem Eis in der Struktur des Hagelkorns.

Hagelniederschläge entstehen hauptsächlich im Sommer, seltener im Frühjahr und Herbst, in kräftigen Cumulonimbuswolken, die sich durch vertikale Ausdehnung und dunkelgraue Farbe auszeichnen. Diese Art von Niederschlag tritt normalerweise während eines Regenschauers oder Gewitters auf.

Die Dauer des Hagels variiert zwischen einigen Minuten und einer halben Stunde. Meistens wird dieser Vorgang innerhalb von 5-10 Minuten beobachtet, in manchen Fällen kann er länger als eine Stunde dauern. Manchmal fällt Hagel auf den Boden und bildet eine Schicht von mehreren Zentimetern, doch Meteorologen haben immer wieder Fälle registriert, in denen dieser Wert deutlich überschritten wurde.

Der Prozess der Hagelbildung beginnt mit der Bildung von Wolken. An einem warmen Sommertag strömt gut erwärmte Luft in die Atmosphäre, in der sich enthaltene Feuchtigkeitspartikel kondensieren und eine Wolke bilden. In einer bestimmten Höhe überwindet es die Nullisotherme ( bedingte Zeile in einer Atmosphäre, oberhalb derer die Lufttemperatur unter Null fällt), woraufhin die darin enthaltenen Feuchtigkeitströpfchen unterkühlt werden. Bemerkenswert ist, dass neben Feuchtigkeit auch Staubpartikel, winzige Sandkörner und Salze in die Luft aufsteigen. Durch die Wechselwirkung mit Feuchtigkeit werden sie zum Kern eines Hagelkorns, da Wassertropfen, die einen festen Partikel umhüllen, schnell zu gefrieren beginnen.

An weitere Entwicklung Ereignisse werden maßgeblich von der Geschwindigkeit beeinflusst, mit der sich Aufwinde in einer Cumulonimbus-Wolke bewegen. Ist sie niedrig und erreicht keine 40 km/h, reicht die Strömungsleistung nicht aus, um Hagelkörner weiter aufzuwirbeln. Sie fallen und gelangen in Form von Regen oder sehr kleinem und weichem Hagel auf den Boden. Mehr Starke Strömungen sind in der Lage, kernhaltige Hagelkörner bis zu einer Höhe von bis zu 9 km aufzuwirbeln, wobei die Temperatur -40 °C erreichen kann. In diesem Fall wird der Hagel mit neuen Eisschichten bedeckt und wächst im Durchmesser auf mehrere Zentimeter. Je schneller sich die Strömung bewegt, desto größer werden die Hagelpartikel.

Wenn die Masse einzelner Hagelkörner so groß wird, dass der aufsteigende Luftstrom sie nicht mehr eindämmen kann, beginnt der Hagelprozess. Je größer die Eispartikel, desto schneller fallen sie. Ein Hagelkorn, dessen Durchmesser etwa 4 cm beträgt, fliegt mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h herab. Bemerkenswert ist, dass nur 30–60 % des Hagels vollständig den Boden erreichen; ein erheblicher Teil davon wird durch Kollisionen und Stöße beim Fallen zerstört und verwandelt sich in kleine Fragmente, die schnell in der Luft verschmelzen.

Selbst wenn der Hagel so wenig den Boden erreicht, kann er in der Landwirtschaft erhebliche Schäden verursachen. Die gravierendsten Folgen nach Hagelschäden sind im Vorland zu beobachten Berggebiet, wo die Kraft der Aufwärtsströme ziemlich hoch ist.

Im 20. Jahrhundert beobachteten Meteorologen immer wieder ungewöhnliche Hagelereignisse. Im Jahr 1965 wurde in der Region Kislowodsk eine Dicke der Hagelschicht von 75 cm gemessen, im Jahr 1959 wurden im Stawropol-Territorium Hagelkörner mit der größten Masse registriert. Nach dem Wiegen einzelner Exemplare wurden Daten mit einem Gewicht von 2,2 Kilogramm in das meteorologische Journal eingetragen. Im Jahr 1939 am meisten Großes Quadrat durch Hagel beschädigte landwirtschaftliche Flächen. Dann dieser Typ Niederschläge zerstörten 100.000 Hektar Ernte.

Um Hagelschäden zu minimieren, werden Hagelstürme bekämpft. Eine der beliebtesten Methoden besteht darin, Raketen und Projektile auf Cumulonimbuswolken abzufeuern, die ein Reagenz enthalten, das die Bildung von Hagel verhindert.

Sehr oft kommt es im Sommer zu ungewöhnlichen Niederschlägen in Form von kleinen und manchmal auch großen Eisstücken. Ihre Form kann unterschiedlich sein: von kleinen Körnern bis hin zu großen Hagelkörnern in der Größe eines Hühnereies. Ein solcher Hagel kann katastrophale Folgen haben – Sach- und Gesundheitsschäden sowie Schäden in der Landwirtschaft. Doch wo und wie entsteht Hagel? Dafür gibt es eine wissenschaftliche Erklärung.

Die Hagelbildung wird durch starke Aufwinde der Luft innerhalb einer großen Kumuluswolke begünstigt. Diese Art von Niederschlag besteht aus Eisstücken unterschiedlicher Größe. Die Struktur eines Hagelkorns kann aus mehreren abwechselnden Eisschichten bestehen – transparent und durchscheinend.

Wie entstehen Eisschollen?

Hagelbildung ist ein komplexer atmosphärischer Prozess, der auf dem Wasserkreislauf in der Natur basiert. An heißen Sommertagen steigt warme Luft auf, die Feuchtigkeitsdampf enthält. Mit zunehmender Höhe kühlen diese Dämpfe ab und das Wasser kondensiert und bildet eine Wolke. Es wiederum wird zu einer Regenquelle.

Unterkühlte Tropfen kollidieren im Luftstrom mit winzigen Sandpartikeln, Verbrennungsprodukten, Bakterien und Staub, die zu Zentren der Feuchtigkeitskristallisation werden. So entsteht ein Stück Eis – immer mehr Feuchtigkeitströpfchen haften an diesen kleinen Partikeln und verwandeln sich bei isothermer Temperatur in echten Hagel. Die Struktur eines Hagelkorns kann durch Schichten und eigenartige Ringe die Geschichte seiner Entstehung erzählen. Ihre Zahl gibt an, wie oft das Hagelkorn in die obere Atmosphäre aufstieg und wieder in die Wolke hinabstieg.

Was bestimmt die Größe von Hagelkörnern?

Die Geschwindigkeit der Aufwinde innerhalb von Kumuluswolken kann zwischen 80 und 300 km/h variieren. Daher können sich neu gebildete Eisstücke zusammen mit Luftströmungen kontinuierlich bewegen, auch mit hoher Geschwindigkeit. Und je schneller sie sich bewegen, desto größer sind die Hagelkörner. Beim wiederholten Durchqueren der Atmosphärenschichten, in denen sich die Temperatur ändert, überwachsen zunächst kleine Hagelkörner mit neuen Wasser- und Staubschichten und bilden manchmal Hagelkörner von beeindruckender Größe – 8–10 cm im Durchmesser und bis zu 500 Gramm schwer.

Ein Regentropfen besteht aus etwa einer Million unterkühlten Wasserpartikeln. Hagelkörner mit einem Durchmesser von mehr als 50 mm bilden sich meist in zellularen Kumuluswolken, wo es zu sehr starken Aufwinden der Luft kommt. Ein Gewitter mit solchen Regenwolken kann heftige Windböen, heftige Regenfälle und Tornados erzeugen.

Wie gehe ich mit Hagel um?

Im Laufe der langen Geschichte meteorologischer Beobachtungen hat man herausgefunden, dass sich bei scharfen Geräuschen keine Hagelkörner bilden. Das modernste Mittel zur Hagelbekämpfung, das sich bewährt hat, sind daher spezielle Flugabwehrgeschütze. Wenn Ladungen aus solchen Waffen in schwarze, dichte Wolken abgefeuert werden, entsteht durch ihre Explosion ein starkes Geräusch. Die Streupartikel der Pulverladung tragen zur Tropfenbildung in relativ geringer Höhe bei. Somit bildet die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit keinen Hagel, sondern fällt als Regen auf den Boden.

Eine weitere beliebte Methode zur Verhinderung von Niederschlag in Form von Hagel ist das künstliche Versprühen von Feinstaub. Dies geschieht in der Regel durch Flugzeuge, die direkt über der Gewitterwolke fliegen. Beim Versprühen mikroskopisch kleiner Staubpartikel entsteht eine große Anzahl von Hagelkernen. Diese winzigen Eispartikel fangen Tröpfchen unterkühlten Wassers ab. Der Kern der Methode besteht darin, dass in einer Gewitterwolke die Reserven an unterkühltem Wasser gering sind und jeder Hagelembryo das Wachstum anderer verhindert. Daher sind auf den Boden fallende Hagelkörner von geringer Größe und verursachen keinen ernsthaften Schaden. Es besteht auch eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass es anstelle von Hagel regelmäßig regnet.

Das gleiche Prinzip wird bei der dritten Methode zur Hagelprävention angewendet. Künstliche Hagelkerne können durch Einbringen von Silberjodid, trockenem Kohlendioxid oder Blei in den unterkühlten Teil einer Kumuluswolke erzeugt werden. Ein Gramm dieser Stoffe kann 1012 (Billionen) Eiskristalle erzeugen.

Einfach ausgedrückt ist Hagel eine Art Niederschlag, der in Form von Eispartikeln fällt. Gewöhnlich Hagel kommt im Sommer bei Gewittern und Schauern ziemlich großer Cumulonimbuswolken.

Eine Hagelwolke ist bereits im Anflug zu erkennen. Sie „sitzt“ in der Regel rittlings auf einer schwarzen und breiten Gewitterwolke. Typischerweise sieht eine Hagelwolke aus wie ein hoher Felsen mit mehreren scharfen Spitzen. Wenn Sie eine Wolke durch ein kleines Teleskop oder ein sehr starkes Fernglas betrachten, können Sie beobachten, wie starke vertikale Strömungen darin pulsieren.

Die „Biographie“ der Stadt spiegelt sich in ihrer Struktur wider. Ein großes Hagelkorn, in zwei Hälften geschnitten, besteht wie eine Zwiebel aus mehreren Eisschichten. Manchmal ähneln Hagelkörner Schichtkuchen, wo sich Eis und Schnee abwechseln. Anhand solcher Schichten kann man berechnen, wie oft ein Stück Eis von Regenwolken in unterkühlte Schichten der Atmosphäre gelangt ist.

Hagel entsteht in einer Höhe von mehr als 5 km, wo die Temperatur im Sommer nicht über 15 °C steigt. Hagel entsteht durch Regentropfen, die durch kalte Luftschichten aufsteigen und dann fallen, immer mehr gefrieren und sich in feste Eisbälle verwandeln. Manchmal schwanken sie längere Zeit auf und ab, werden dabei mit einer immer dickeren Eis- und Schneeschicht bedeckt und nehmen an Volumen zu. Wenn sich auf einem Hagelkorn ausreichend Eis ansammelt, wird seine Masse so groß, dass die Kraft der aufsteigenden Luftströmungen ihm nicht mehr gewachsen ist. Dann fallen die „fetten“ Hagelkörner zu Boden.

Hagel ist eines der ungewöhnlichsten und geheimnisvollsten atmosphärischen Phänomene. Die Art seines Auftretens ist nicht vollständig geklärt und bleibt Gegenstand heftiger wissenschaftlicher Debatten. Hagelt es nachts – die Antwort auf diese Frage ist für jeden interessant, der es noch nie erlebt hat ein seltenes Ereignis im Dunkeln.

Kurze Informationen zur Stadt

Hagel wird atmosphärisch genannt Regenfall in Form von Eisstücken. Form und Größe dieser Ablagerungen können sehr unterschiedlich sein:

Durchmesser von 0,5 bis 15 cm;
Gewicht von mehreren Gramm bis zu einem halben Kilogramm;
Auch der Aufbau kann sehr unterschiedlich sein: mehrere Schichten klares Eis und abwechselnd transparente und undurchsichtige Schichten;
Die Form ist sehr vielfältig – bis hin zu bizarren Formationen in Form von „Blütenknospen“ etc.

Hagelkörner kleben leicht zusammen und bilden große, faustgroße Partikel. Bereits Niederschläge von mehr als 2 cm Durchmesser reichen aus, um in einem landwirtschaftlichen Betrieb großen Schaden anzurichten. Sobald Hagel dieser Größe zu erwarten ist, wird eine Sturmwarnung ausgegeben.

Verschiedene Bundesstaaten können unterschiedliche Größenschwellen haben: Alles hängt von der jeweiligen landwirtschaftlichen Fläche ab. Beispielsweise reichen bei Weinplantagen bereits kleine Hagelkörner aus, um die gesamte Ernte zu zerstören.

Die notwendigen Voraussetzungen

Nach modernen Vorstellungen über die Natur des Hagels ist es für sein Auftreten notwendig:

Wassertropfen;
Kondensationshof;
Aufsteigende Luftströmungen;
Niedrige Temperatur.

Ähnlich atmosphärisches Phänomen entsteht in 99 % der Fälle in gemäßigte Breitenüber große kontinentale Räume. Die meisten Forscher gehen davon aus, dass Gewitteraktivität eine Voraussetzung dafür ist.

In tropischen und äquatoriale Zonen Hagel kommt eher selten vor, obwohl es dort recht häufig zu Gewittern kommt. Dies liegt daran, dass für die Bildung von Eis auch in einer Höhe von etwa 11 km ausreichend Eis vorhanden ist niedrige Temperatur, was nicht immer der Fall ist warme Orte Globus. Hagel kommt dort nur in Bergregionen vor.

Zudem wird die Hagelwahrscheinlichkeit verschwindend gering, sobald die Lufttemperatur unter -30 °C sinkt. Unterkühlte Wassertröpfchen befinden sich in diesem Fall in der Nähe und innerhalb von Schneewolken.

Wie entsteht Hagel?

Der Entstehungsmechanismus dieser Niederschlagsart lässt sich wie folgt beschreiben:

Ein aufsteigender Luftstrom, der eine beträchtliche Anzahl an Wassertröpfchen enthält, trifft auf seinem Weg auf eine Wolkenschicht mit niedriger Temperatur. Es kommt oft vor, dass ein solcher Luftstrom ein starker Tornado ist. Ein erheblicher Teil der Wolke sollte unter dem Gefrierpunkt (0 °C) liegen. Die Wahrscheinlichkeit der Hagelbildung erhöht sich um das Hundertfache, wenn die Lufttemperatur in 10 km Höhe etwa -13 ° beträgt.
Bei Kontakt mit Kondensationskeimen bilden sich Eisstücke. Durch abwechselnde Hebe- und Senkvorgänge erhalten Hagelkörner eine schichtartige Struktur (transparente und weiße Ebenen). Wenn der Wind in eine Richtung weht, in der sich viele Wassertropfen befinden, entsteht eine transparente Schicht. Wenn Wasserdampf in ein Gebiet eindringt, werden die Hagelkörner mit einer Kruste aus weißem Eis bedeckt.
Wenn das Eis miteinander kollidiert, kann es zusammenkleben, stark an Größe zunehmen und unregelmäßige Formen bilden.
Die Hagelbildung kann mindestens eine halbe Stunde dauern. Sobald der Wind aufhört, die immer schwerer werdende Gewitterwolke zu unterstützen, beginnt Hagel auf die Erdoberfläche zu fallen.
Nachdem das Eis den Bereich mit Temperaturen über 0 °C passiert hat, beginnt der langsame Schmelzprozess.

Warum hagelt es nachts nicht?

Damit sich am Himmel Eispartikel bilden, die so groß sind, dass sie beim Fallen auf den Boden keine Zeit zum Schmelzen haben, sind ausreichend starke vertikale Luftströmungen erforderlich. Damit die Aufwärtsströmung stark genug ist, ist wiederum eine starke Erwärmung erforderlich Erdoberfläche. Deshalb fällt Hagel in den allermeisten Fällen in den Abend- und Nachmittagsstunden.

Allerdings hindert ihn nichts daran, nachts herauszufallen, wenn eine Gewitterwolke ausreichender Größe am Himmel ist. Es stimmt, nachts schlafen die meisten Menschen und kleine Hagelkörner können völlig unbemerkt bleiben. Deshalb Es entsteht die Illusion, dass „Eisregen“ nur tagsüber auftritt.

Statistiken zufolge ereignen sich die meisten Hagelereignisse im Sommer gegen 15:00 Uhr. Die Niederschlagswahrscheinlichkeit ist bis 22:00 Uhr recht hoch, danach tendiert die Wahrscheinlichkeit dieser Art von Niederschlag gegen Null.

Beobachtungsdaten von Meteorologen

Unter den meisten bekannte Fälle Verlust " gefrierender Regen" im Dunkeln:

Einer der stärksten Hagelstürme über Nacht ereignete sich am 26. Juni 1998 im Dorf Hazel Crest in Illinois. Dann lokal Landwirtschaft schwere Schäden durch Hagelkörner mit einem Durchmesser von 5 cm, die gegen 4 Uhr morgens niedergingen;
Am 5. September 2016 fiel Hagel in der Nähe von Jekaterinburg und beschädigte die örtlichen Ernten;
In der weißrussischen Stadt Dobrusch zerschmetterten in der Nacht des 26. August 2016 faustgroße Eisschollen Autoscheiben;
In der Nacht des 9. September 2007 kam es in der Region Stawropol zu Hagel, der 15.000 Privathäuser beschädigte;
In der Nacht vom 1. Juli 1991 Mineralwasser Ein eisiger Regenguss verursachte nicht nur Schäden an den umliegenden Haushalten, sondern beschädigte sogar 18 Flugzeuge. Die durchschnittliche Größe Die Größe des Eises betrug etwa 2,5 cm, es gab aber auch riesige Kugeln in der Größe eines Hühnereis.

Viele Menschen wissen immer noch nicht, ob es nachts hagelt. Die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Phänomen nachts auftritt, ist verschwindend gering, aber es besteht immer noch. Darüber hinaus gehen diese seltenen Fälle mit vielen der schwerwiegendsten Anomalien einher, die der Wirtschaft ernsthaften Schaden zufügen.