Kurze Beschreibung des Naturphänomens Hagel. Über den Mechanismus der Hagelbildung. Was bestimmt die Größe von Hagelkörnern?

Hagel ist Niederschlag in Form von kugelförmigen Partikeln oder Eisstücken (Hagelkörner) mit einem Durchmesser von 5 bis 50 mm, manchmal auch mehr, die einzeln oder in Form unregelmäßiger Komplexe fallen. Hagelkörner bestehen nur aus klares Eis oder mehrere seiner Schichten mit einer Dicke von mindestens 1 mm, abwechselnd mit durchscheinenden Schichten. Hagel entsteht meist bei schweren Gewittern.

Hagelbildung.

Was ist der Mechanismus der Hagelbildung? Descartes stellte in der ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts Hypothesen zu diesem Thema auf. Die wissenschaftliche Theorie der Hagelprozesse und Methoden zu ihrer Beeinflussung wurde jedoch erst Mitte des letzten Jahrhunderts von Physikern gemeinsam mit Meteorologen entwickelt.

Aufstehen von Erdoberfläche An einem heißen Sommertag kühlt die warme Luft mit zunehmender Höhe ab und die darin enthaltene Feuchtigkeit kondensiert und bildet eine Wolke. Beim Passieren der Nullisotherme in einer bestimmten Höhe werden die kleinsten Wassertropfen unterkühlt. Selbst bei Temperaturen von minus 40 °C treten unterkühlte Wolkentropfen auf.

Hagel bildet sich in einer mächtigen Kumuluswolke mit starken Aufwärtsströmungen. Ihre Geschwindigkeit beträgt normalerweise mehr als 15 m/s ( Durchschnittsgeschwindigkeit Personenzug). Diese Ströme tragen große unterkühlte (bis zu -10...-20°C) Wassertropfen. Je höher und je geringer die Geschwindigkeit der Luftströme ist, desto schwieriger ist es für sie, Tropfen festzuhalten. Aber diese Tropfen sind sehr instabil. Winzige Sand-, Salz-, Verbrennungsprodukte und sogar Bakterien, die von der Erdoberfläche gehoben werden, kollidieren mit unterkühlten Tropfen und bringen das empfindliche Gleichgewicht durcheinander. Unterkühlte Tropfen, die mit festen Kondensationskeimen in Kontakt kommen, verwandeln sich in einen eisigen Hagelkeimkeim.

In der oberen Hälfte fast jeder Cumulonimbus-Wolke gibt es kleine Hagelkörner, aber am häufigsten schmelzen solche Hagelkörner, wenn sie auf die Erdoberfläche fallen. Wenn also die Geschwindigkeit der aufsteigenden Strömungen in einer Cumulonimbus-Wolke 40 km/h erreicht, können sie die austretenden Hagelkörner nicht eindämmen und durchqueren daher die warme Luftschicht zwischen der Nullisotherme (eine durchschnittliche Höhe von 2,4 bis 3,6). km) und der Erdoberfläche fallen sie in Form aus der Wolke kleiner „weicher“ Hagel oder sogar in Form von Regen. Andernfalls werden kleine Hagelkörner durch aufsteigende Luftströmungen in Luftschichten mit einer Temperatur von -10 bis -40 Grad (Höhe zwischen 3 und 9 km) gehoben, der Durchmesser der Hagelkörner beginnt zu wachsen und erreicht teilweise Durchmesser von mehreren Zentimetern.

In einer Höhe von 8-10 km, wo die Temperatur -35...-40°C erreicht, gefrieren die Tropfen und es bilden sich Eispartikel – Hagelkörnerembryonen. Sie treffen aufeinander, kollidieren mit unterkühlten Tropfen, die noch keine Zeit zum Gefrieren hatten, gefrieren sie, werden dicker, schwerer und fallen in tiefere Wolken, wo es noch mehr unterkühlte Tropfen gibt. Um einen Durchmesser von 1 cm zu „gewinnen“, muss jedes Hagelkorn etwa 100 Millionen Kollisionen mit Wolkentröpfchen erleben.

Es ist erwähnenswert, dass in Ausnahmefällen die Geschwindigkeit der Auf- und Abströmung in der Wolke 300 km/h erreichen kann! Und je höher die Aufwindgeschwindigkeit in einer Cumulonimbuswolke ist, desto größer ist der Hagel. Es wären mehr als 10 Milliarden unterkühlte Wassertröpfchen nötig, um ein Hagelkorn von der Größe eines Golfballs zu bilden, und das Hagelkorn selbst müsste mindestens 5 bis 10 Minuten in der Wolke bleiben, um diese Größe zu erreichen. große Größe. Es ist erwähnenswert, dass etwa eine Million dieser kleinen unterkühlten Tropfen benötigt werden, um einen Regentropfen zu bilden. Hagelkörner mit einem Durchmesser von mehr als 5 cm kommen in superzellulären Cumulonimbuswolken vor, die sehr starke Aufwinde enthalten. Es sind Superzellengewitter, die Tornados, starke Regenfälle und heftige Sturmböen erzeugen.

Wenn ein Hagelkorn eine solche Masse erreicht, dass die Aufwärtsströmung es nicht mehr halten kann, stürzt es an die Erdoberfläche und wir beobachten den Fall eines großen Hagels. Bei der Hagelbeobachtung werden Sie, wenn Sie das Hagelkorn vorsichtig zerschneiden, feststellen, dass sich matte Eisschichten in Form von Ringen mit transparenten Eisschichten abwechseln. Somit kann man anhand der Anzahl solcher Ringe bestimmen, wie oft das Hagelkorn durch aufsteigende Luftströmungen in der Wolke angehoben wurde.

Die Fallgeschwindigkeit eines Hagelkorns mit einem Durchmesser von 4 cm kann 100 erreichen, größere Hagelkörner rasen mit einer Geschwindigkeit von 160 km/h zu Boden. Es ist nicht schwer zu erraten, welche Zerstörungen Hagelstürme anrichten können. Aber nicht jedes große Hagelkorn erreicht den Boden: Die Hagelkörner fallen in einer Wolke zusammen, kollabieren und verwandeln sich in kleinere Hagelkörner, die in der warmen Luft schmelzen. Im Durchschnitt erreichen 40 - 70 % der gebildeten Hagelkörner nie die Erdoberfläche und schmelzen in der warmen Luft. Hagel fällt normalerweise bei starken Gewittern in der warmen Jahreszeit, wenn die Temperatur an der Erdoberfläche nicht weniger als 20 °C beträgt.

Hagel fällt wie eine Lawine. Manchmal bedeckt Hagel innerhalb weniger Minuten den Boden mit Eisbällen mit einer Schicht von 5–7 cm. In der Region Kislowodsk fiel 1965 Hagel und bedeckte den Boden mit einer Schicht von 75 cm! Am häufigsten fällt Hagel in einem schmalen (nicht mehr als 10 Kilometer), aber langen Streifen (manchmal Hunderte von Kilometern). Die Fläche der Hagelzone kann zwischen einem Hektar und mehreren zehn Kilometern variieren. Im letzteren Fall entsprechen die Hagelzonen der Böenlinie.

Hagel ist eine weniger schreckliche Katastrophe als ein Hurrikan oder ein Erdbeben, verursacht jedoch sowohl früher als auch heute oft große Schäden. Hagel bricht Weinreben und Zweige von Obstbäumen, schlägt Früchte von ihnen ab, zerstört Getreide, bricht Stängel von Sonnenblumen und Mais, zerstört Tabak- und Melonenplantagen. Oft sterben Menschen durch Hageleinschläge Hausvogel, klein und manchmal Rinder.

Im Jahr 1593 „...am Sonntag, dem elften Juni, am Tag der Heiligen Dreifaltigkeit, um sieben Uhr abends gab es ein so starkes Gewitter mit Donner, Blitz, Regen und Hagel, dass die Menschen es noch nicht gehört hatten von bis dahin. Einige Hagelkörner... wogen jeweils 18 bis 20 Pfund. Dadurch wurden große Schäden an den Ernten verursacht und viele Kirchen, Burgen, Häuser und andere Gebäude wurden zerstört. Die Weinberge trugen danach keine Früchte mehr Dies dauerte 5-6 Jahre; der Wald wurde entwurzelt und auf den Boden geworfen. Die Menschen waren so entsetzt, dass es keinen Mann gab, egal wie tapfer er war, der sich nicht auf den Tod vorbereiten würde. Viele wurden getötet und verwundet, andere verloren den Verstand. Viele Nutztiere, sowohl Haus- als auch Wildtiere, starben.“ Dies ist ein Auszug aus chronologischen Aufzeichnungen, die in einem der südlichen Departements Frankreichs geführt werden. Vielleicht ist hier etwas übertrieben; es ist bekannt, dass „Angst große Augen hat“. So zweifelhaft schweres Gewicht Hagelkörner, aber wir müssen berücksichtigen, dass das Pfund als Gewichtseinheit damals mehrere Bedeutungen hatte. Es ist jedoch klar, dass es sich um eine schreckliche Naturkatastrophe handelte, einen der katastrophalsten Hagelstürme, die Frankreich je heimgesucht hat.

Im östlichen Teil von Colorado (USA) ereignen sich jährlich etwa sechs Hagelstürme, die jeweils große Schäden verursachen. In unserem Land treten Hagelstürme am häufigsten im Nordkaukasus, in Georgien, Armenien und in Bergregionen auf Zentralasien. Hier ist eine der lakonischen Nachrichten der Wetterstation Naltschik: „Vom 9. bis 10. Juni 1939 ... fiel Hagel in der Größe von Ei begleitet von starkem Regen. Infolgedessen starben über 60.000 Hektar Weizen und etwa 4.000 Hektar anderer Nutzpflanzen; Ungefähr zweitausend Schafe wurden getötet.“

Es ist seit langem bekannt, dass es Gebiete gibt, die Jahr für Jahr unter Hagel leiden. Einige Landwirte sind sogar davon überzeugt, dass Hagel die Ernte auf einigen Feldern mit Sicherheit zerstören wird, während das angrenzende Gebiet keinen Schaden nehmen wird. Für die Einwohner Englands ist Hagel eine große Seltenheit, und französische Winzer, die auf der anderen Seite des Ärmelkanals leben, verfluchen ihn mehrmals im Jahr. In den Tropen kommt es fast nie zu Hagel, obwohl es dort häufig zu Gewittern kommt. So gibt es in Brazzaville bis zu 60 Gewitter pro Jahr, doch in der gesamten Geschichte der Stadt wurde dort noch nie Hagel registriert.

Wenn es um Hagel geht, ist zunächst die Größe der Hagelkörner zu beachten. Normalerweise sind sie alle unterschiedlich groß. Die größten fallen auf. Und jetzt erfahren wir etwas über absolut fantastische Hagelkörner. In Indien und China sind Fälle bekannt, in denen zwei bis drei Kilogramm schwere Eisblöcke vom Himmel fielen. Sie sprechen sogar über einen so traurigen Vorfall: im Jahr 1961 Nordindien Ein schwerer Hagelkörner tötete einen Elefanten. In unserer gemäßigte Breiten Es wurden Hagelkörner mit einem Gewicht von etwa einem Kilogramm beobachtet. Es ist ein Fall bekannt, bei dem Hagel die Dachziegel eines Hauses in Woronesch zerschmetterte und das Metalldach eines Busses durchschlug. Dies sind indirekte Anzeichen, anhand derer auch die Größe von Hagelkörnern beurteilt wird. Manchmal ist es möglich, mit einer Waage zu fotografieren – ein Gegenstand mit bekannten Abmessungen (eine Münze, eine Uhr, eine Streichholzschachtel oder noch besser – ein Lineal) wird neben das Hagelkorn gelegt.

Eines der in den USA fotografierten Hagelkörner hatte einen Durchmesser von 12 cm, einen Umfang von 40 cm und ein Gewicht von 700 g. In Frankreich wurden längliche Hagelkörner von etwa der Größe einer Handfläche (15 x 9 cm) registriert. Das Gewicht einzelner Hagelkörner erreichte 1200 g! Und so ein Hagelkorn Quadratmeter 5-8 Stück fielen heraus. Die alten Chronisten haben also möglicherweise nicht übertrieben, was sie sahen.

Aber das sind alles Ausnahmefälle. Typischerweise sind selbst Hagelkörner mit einem Durchmesser von 25 mm und mehr selten. Nicht jeder Oldtimer kann sich an einen Hagel in der Größe eines Hühnereis erinnern ...

Hagelkontrolle:

Zu allen Zeiten verursachte Hagel die größten Schäden in der Landwirtschaft. Deshalb begannen die Menschen schon in der Antike nach Möglichkeiten zu suchen, diese Naturkatastrophe zu bekämpfen. Herodot erzählt, wie die Thraker Pfeile in Hagelwolken schossen. Natürlich war es eine Geste der Verzweiflung. Und in späteren Jahrhunderten schossen sie mit Gewehren und Kanonen auf die Wolken. Doch die Schützen hatten keine Ahnung, was das Projektil eigentlich mit der Wolke bewirken sollte. Und auch in unserem Jahrhundert gibt es Versuche, damit Hagelwolken zu bekämpfen der letzte Stand der Technologie- Luftfahrt und Raketen - vergeblich endete. Es ist bekannt, dass in Italien in der Saison 1955 etwa hunderttausend Raketen auf Hagelwolken abgefeuert wurden.

Es wird geschätzt, dass die Natur Millionen von Kilowatt „aufwendet“, um eine sommerliche Cumuluswolke zu erzeugen. Man fragt sich unweigerlich: Gibt es eine Kraft, die in der Lage ist, es zu zerstören? Glücklicherweise besteht, wie Meteorologen herausgefunden haben, keine Notwendigkeit, Wolken zu zerstören. Atmosphärische Prozesse befinden sich manchmal in einem so instabilen Zustand, dass ihr Verlauf mit relativ geringem Eingriff in die gewünschte Richtung gelenkt werden kann.

Genau das erreichen Meteorologen, wenn sie die Wolken stürmen. Die Größe von Hagelwolken ist enorm, manchmal mehrere tausend Quadratkilometer; es ist nicht schwer, ein solches Ziel mit einer Granate zu treffen, aber das Ergebnis ist unbedeutend – nichts weiter als eine Kugel für einen Elefanten. Es galt, eine Schwachstelle zu finden – die „Achillesferse“ der Riesenwolke. Berechnungen und Experimente von Meteorologen und Physikern haben gezeigt, dass Hagel in einer relativ kleinen Zone (20–30 Kubikkilometer), der sogenannten Großtropfenwolkenzone, entsteht und auf diese Zone „Druck“ ausgeübt werden muss. Aber wie geht das?

Am meisten effektive Methode- künstlich erschaffen große Menge Hagelkeime. Jedes „Neugeborene“ fängt Tröpfchen unterkühlten Wassers auf und seine Reserven in der Wolke sind begrenzt. Jeder der Embryonen behindert das Wachstum des anderen, daher sind die Hagelkörner klein. Ein solcher Hagel verursacht, wenn er auf den Boden fällt, keinen ernsthaften Schaden, und es ist sehr gut möglich, dass es anstelle von Hagel regnet. Das ist schon ein Sieg!

Künstliche Hagelkeime entstehen, wenn dem unterkühlten Teil der Wolke trockenes Kohlendioxid oder Silberjodid oder Blei zugesetzt wird. Ein Gramm erzeugt 1012 (Billionen) Eiskristalle.

Die Schwierigkeit besteht darin, die Hagelzone in der Wolke zu bestimmen und dort rechtzeitig Reagenzien zu versprühen. Im Allgemeinen ähnelt der gesamte Kampf gegen Hagel der Luftverteidigung.

Radargeräte detektieren eine Hagelwolke knapp 40 km vor den Schutzgebieten. Hagelwolken entstehen sehr schnell. Der gesamte Prozess der Hagelbildung dauert 30–40 Minuten, daher ist es notwendig, die Wolke spätestens 15–20 Minuten nach Beginn ihrer schnellen Entwicklung zu beeinflussen. Die Koordinaten der großen Tropfenzone werden geklärt und in die Tat umgesetzt Flugabwehrgeschütze, ausgestattet mit speziellen Projektilen oder Raketen.

Die große Anti-Hagel-Rakete „Cloud“ trägt etwa 3 kg eines Spezialreagenzes. Im Kopf und Heck der Rakete befinden sich Fernmechanismen, die in der erforderlichen Höhe und in einem bestimmten Abschnitt der Flugbahn der Rakete die pyrotechnische Zusammensetzung zünden und den Fallschirm auswerfen. Die Rakete sinkt per Fallschirm ab und setzt dabei Rauch frei, der winzige Bleijodidpartikel enthält. Der Flug der Rakete führt durch unterkühlte Teile der Wolke, wo sich auf Aerosolpartikeln unzählige Eiskristalle bilden. Sie werden zu künstlichen Embryonen von Hagelkörnern.

Nach getaner Arbeit fällt die Rakete langsam zu Boden und wird meist zur Beute der Kinder. Es ist absolut sicher und ermöglicht das Arbeiten in dicht besiedelten Gebieten. Die Reichweite der „Wolke“ beträgt 10 km.

Wann es hagelt, das Dach und die Dachrinnen beben mit schrecklichem Getöse, Hagel kann Zerstörung anrichten. Hagelkörner können die Tragfläche eines Flugzeugs durchschlagen, Weizensämlinge zerstören und Hagel tötet Pferde, Kühe und andere Haustiere. Hinter eine kurze Zeit Der Hagel kann so stark fallen, dass er die Erde vollständig bedeckt.

Nach einem starken Hagelsturm reißen rauschende Bäche Eisansammlungen von bis zu zwei Metern Länge und Breite mit sich. Kleine Hagelkörner haben oft eine runde Form . Sie fallen wie kleine Billardkugeln zu Boden. Aber es kommt vor, dass die Form von Hagelkörnern ungewöhnliche Formen hat: mal eine Sonne mit Strahlen, mal ein gefrorener Buchstabe „X“. Verschiedene Formen entstehen dadurch, dass der Wind die entstandenen Hagelkörner hoch in die Luft bläst.

Das größte Hagelkorn

Das größte jemals gesehene Hagelkorn fiel im September 1970 in der Nähe von Coffeyville, Kansas. Es hatte einen Durchmesser von mehr als 40 Zentimetern, wog etwa 800 Gramm und Eisspitzen ragten in verschiedene Richtungen aus ihm heraus. Dieses formlose Stück Eis ähnelte einer mittelalterlichen tödlichen Waffe.

Wie entsteht Hagel?

Gewitterwolken sind echte Hagelfabriken. Starke Luftströmungen transportieren Staub, Sand und andere kleine Partikel in eine Gewitterwolke. Ein Hagelkorn entsteht, wenn Eisstücke an Partikeln haften bleiben, die in einer Wolke durch die Luft schweben. Bei manchen Hagelkörnern kann es sich bei solchen Partikeln um tote Insekten handeln.

Interessant:

Was ist der „Treibhauseffekt“?

Das Hagelkorn wächst immer mehr mehr Eis klebt an dem vom Wind geborenen „Schiff“ aus Eis und rast ohne Ruder und ohne Segel auf einer Gewitterwolke. Wenn man ein Hagelkorn spaltet, kann man seine Entstehungsgeschichte nachvollziehen. Auf der Verwerfung sind Ringe sichtbar, wie Ringe auf einem Baumstumpf, die die Stadien des Hagelkornwachstums markieren. Eine Schicht ist transparent, eine andere ist milchig, die nächste ist wieder transparent und so weiter.

Interessante Tatsache: Im Jahr 1970 fiel ein etwa 800 Gramm schweres Hagelkorn.

Was verursacht den Unterschied in der Struktur der Hagelkornschichten?

Wenn das Eis auf einem Hagelkorn schnell gefriert (bei sehr niedriger Temperatur). Um ein Hagelkorn mit einem Durchmesser von etwa 10 Zentimetern durch die Luft zu tragen, müssen die aufsteigenden Luftströme in einer Gewitterwolke eine Geschwindigkeit von mindestens 200 Kilometern haben, darunter auch Schneeflocken und Luftblasen. Diese Schicht sieht wolkig aus. Ist die Temperatur jedoch höher, gefriert das Eis langsamer und die darin enthaltenen Schneeflocken haben Zeit zum Schmelzen und die Luft verdunstet. Daher ist eine solche Eisschicht transparent. Anhand der Ringe lässt sich nachvollziehen, welche Wolkenschichten das Hagelkorn durchlaufen hat, bevor es zu Boden fiel.

Wie wird Hagel groß?

Ein Hagelkorn wächst und fliegt über der Wolke auf und ab. In dieser Zeit wird es immer schwerer. Es ist klar, dass der Wind in der Wolke sehr stark sein muss, damit ein Hagelkorn deutlich schwerer wird. Damit beispielsweise ein Hagelkorn einen Durchmesser von 10 Zentimetern erreicht, muss die Windgeschwindigkeit mindestens 200 Kilometer pro Stunde betragen. Diese starken Luftströmungen tragen das Hagelkorn so lange, bis sein Gewicht so groß wird, dass der Wind es nicht mehr in der Schwebe halten kann. Jetzt fällt der Hagel zu Boden.

Hagel ist ein Naturphänomen, das fast jedem Bewohner der Erde bekannt ist. persönliche Erfahrung, aus Filmen oder von Seiten gedruckte Veröffentlichungen. Gleichzeitig denken nur wenige Menschen darüber nach, was solche Niederschläge eigentlich sind, wie sie entstehen, ob sie für Menschen, Tiere, Nutzpflanzen usw. gefährlich sind. Ohne zu wissen, was Hagel ist, kann man bei der Begegnung mit einem solchen Phänomen ernsthafte Angst haben das erste Mal. So hatten die Bewohner des Mittelalters beispielsweise solche Angst vor vom Himmel fallendem Eis, dass sie selbst bei indirekten Anzeichen ihres Erscheinens anfingen, Alarm zu schlagen, Glocken zu läuten und Kanonen abzufeuern!

Schon heute werden in manchen Ländern spezielle Ernteabdeckungen eingesetzt, um die Ernte vor starken Regenfällen zu schützen. Moderne Dächer sind auf eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Hagelschlag ausgelegt, und fürsorgliche Autobesitzer versuchen immer, ihre Fahrzeuge vor einem „Beschuss“ zu schützen.

Ist Hagel gefährlich für Natur und Mensch?

Tatsächlich sind solche Vorsichtsmaßnahmen keineswegs unvernünftig, denn großer Hagel kann tatsächlich schwere Sach- und Personenschäden verursachen. Selbst kleine Eisstücke, die aus großer Höhe fallen, nehmen ein erhebliches Gewicht an und ihr Aufprall auf jeder Oberfläche ist deutlich spürbar. Solche Niederschläge zerstören jedes Jahr bis zu 1 % der gesamten Vegetation auf dem Planeten und verursachen auch schwere Schäden für die Wirtschaft. verschiedene Länder. Somit beläuft sich der Gesamtschaden durch Hagel auf mehr als 1 Milliarde US-Dollar pro Jahr.

Sie sollten sich auch daran erinnern, warum Hagel für Lebewesen gefährlich ist. In manchen Regionen reicht das Gewicht herabstürzender Eisschollen aus, um ein Tier oder einen Menschen zu verletzen oder sogar zu töten. Es wurden Fälle registriert, in denen Hagelkörner die Dächer von Autos und Bussen und sogar die Dächer von Häusern durchschlugen.

Den Grad der Eisgefahr ermitteln und rechtzeitig darauf reagieren Naturkatastrophe, sollten Sie sich näher mit dem Naturphänomen Hagel befassen und auch grundlegende Vorsichtsmaßnahmen treffen.

Hagel: Was ist das?

Hagel ist ein Typ Regenfall die in Regenwolken auftreten. Eisschollen können die Form von runden Kugeln haben oder gezackte Kanten haben. Am häufigsten sind dies Erbsen Weiß, dicht und undurchsichtig. Hagelwolken selbst zeichnen sich durch einen dunkelgrauen oder aschigen Farbton mit gezackten weißen Enden aus. Die prozentuale Wahrscheinlichkeit eines Sturzes hängt von der Größe der Wolke ab. fester Niederschlag. Bei einer Mächtigkeit von 12 km sind es etwa 50 %, bei 18 km wird es aber definitiv Hagel geben.

Die Größe der Eisschollen ist unvorhersehbar – einige können wie kleine Schneebälle aussehen, andere erreichen eine Breite von mehreren Zentimetern. Den größten Hagel gab es in Kansas, als „Erbsen“ mit einem Durchmesser von bis zu 14 cm und einem Gewicht von bis zu 1 kg vom Himmel fielen!

Hagel kann von Niederschlägen in Form von Regen und in seltenen Fällen von Schnee begleitet sein. Es gibt auch lautes Donnergrollen und Blitze. In gefährdeten Regionen kann es in Verbindung mit einem Tornado oder einer Wasserhose zu großem Hagel kommen.

Wann und wie entsteht Hagel?

Am häufigsten entsteht Hagel bei heißem Wetter tagsüber, theoretisch kann er aber auch bei Temperaturen bis zu -25 Grad auftreten. Es kann während des Regens oder unmittelbar bevor andere Niederschläge fallen, bemerkt werden. Nach einem Regen- oder Schneefall kommt es äußerst selten zu Hagel und solche Fälle sind eher die Ausnahme als die Regel. Die Dauer eines solchen Niederschlags ist kurz – er endet normalerweise in 5–15 Minuten, danach können Sie ihn beobachten gutes Wetter und sogar strahlender Sonnenschein. Allerdings kann die Eisschicht, die in dieser kurzen Zeit abfällt, eine Dicke von mehreren Zentimetern erreichen.

Cumuluswolken, in denen sich Hagel bildet, bestehen aus mehreren einzelnen Wolken, die sich in unterschiedlichen Höhen befinden. So befinden sich die obersten mehr als fünf Kilometer über dem Boden, während andere recht tief „hängen“ und mit bloßem Auge erkennbar sind. Manchmal ähneln solche Wolken Trichtern.

Die Gefahr von Hagel besteht darin, dass nicht nur Wasser in das Eis eindringt, sondern auch kleine Sandpartikel, Geröll, Salz, verschiedene Bakterien und Mikroorganismen, die leicht genug sind, um in die Wolke aufzusteigen. Sie werden durch gefrorenen Dampf zusammengehalten und verwandeln sich in große Kugeln, die Rekordgrößen erreichen können. Solche Hagelkörner steigen manchmal mehrmals in die Atmosphäre auf und fallen zurück in die Wolke, wobei sie immer mehr „Bestandteile“ sammeln.

Um zu verstehen, wie Hagel entsteht, genügt ein Blick auf den Querschnitt eines der herabgefallenen Hagelkörner. Seine Struktur ähnelt einer Zwiebel, in der sich transparentes Eis mit durchscheinenden Schichten abwechselt. Zweitens gibt es diversen „Müll“. Aus Neugier kann man die Anzahl solcher Ringe zählen – so oft stieg und senkte sich das Stück Eis und wanderte zwischen den oberen Schichten der Atmosphäre und der Regenwolke.

Ursachen für Hagel

Bei heißem Wetter steigt heiße Luft auf und trägt Feuchtigkeitspartikel mit sich, die aus Gewässern verdunsten. Während des Aufstiegs kühlen sie allmählich ab und verwandeln sich bei Erreichen einer bestimmten Höhe in Kondensat. Daraus bilden sich Wolken, die bald zu Regen oder sogar zu einem regelrechten Wolkenbruch werden. Wenn es also einen so einfachen und verständlichen Wasserkreislauf in der Natur gibt, warum kommt es dann zu Hagel?

Hagel entsteht, weil an besonders heißen Tagen heiße Luftströme Rekordhöhen erreichen und die Temperaturen deutlich unter Null fallen. Unterkühlte Tröpfchen, die eine Schwelle von 5 km überschreiten, verwandeln sich in Eis, das dann in Form von Niederschlag fällt. Darüber hinaus sind selbst für die Bildung einer kleinen Erbse mehr als eine Million mikroskopisch kleine Feuchtigkeitspartikel erforderlich, und die Geschwindigkeit der Luftströme muss 10 m/s überschreiten. Sie sind diejenigen, die das Hagelkorn für lange Zeit in der Wolke festhalten.

Sobald die Luftmassen dem Gewicht des gebildeten Eises nicht mehr standhalten können, fallen Hagelkörner aus der Höhe. Allerdings werden nicht alle den Boden erreichen. Kleine Eisstücke werden entlang der Straße schmelzen und als Regen fallen. Da viele Faktoren zusammentreffen müssen, kommt das Naturphänomen Hagel eher selten und nur in bestimmten Regionen vor.

Geographie des Niederschlags oder in welchen Breitengraden Hagel fallen kann

Tropische Länder sowie Bewohner polarer Breiten leiden praktisch nicht unter Niederschlägen in Form von Hagel. Ein solches Naturphänomen findet man in diesen Regionen nur in den Bergen oder auf Hochebenen. Auch Hagel über dem Meer oder anderen Gewässern ist recht selten zu beobachten, da es an solchen Stellen praktisch keine aufsteigenden Luftströmungen gibt. Allerdings steigt die Niederschlagswahrscheinlichkeit, je näher man der Küste kommt.

Hagel fällt normalerweise in gemäßigten Breiten und „wählt“ hier Tiefland statt Berge, wie es in tropischen Ländern der Fall ist. Es gibt sogar bestimmte Tiefebenen in ähnlichen Regionen, die zur Untersuchung dieses Phänomens herangezogen werden Naturphänomen, da es dort mit beneidenswerter Häufigkeit vorkommt.

Wenn dennoch Niederschlag in felsigen Gebieten gemäßigter Breiten seinen Weg findet, nimmt er das Ausmaß einer Naturkatastrophe an. Eisschollen bilden sich besonders groß und fliegen aus großer Höhe (mehr als 150 km). Tatsache ist, dass sich das Gelände bei besonders heißem Wetter ungleichmäßig erwärmt, was zur Entstehung sehr starker Aufwinde führt. Dadurch steigen Feuchtigkeitstropfen mit auf Luftmassen in 8-10 km Entfernung, wo sie sich in Hagelkörner von Rekordgröße verwandeln.

Bewohner Nordindiens wissen aus erster Hand, was Hagel ist. Während des Sommermonsuns fallen hier häufig Eisstücke mit einem Durchmesser von bis zu 3 cm vom Himmel, es kommt jedoch auch zu größeren Niederschlägen, die den einheimischen Ureinwohnern große Unannehmlichkeiten bereiten.

IN Ende des 19. Jahrhunderts Jahrhundert gab es in Indien einen so starken Hagelsturm, dass mehr als 200 Menschen an den Folgen starben. Auch eisige Niederschläge schädigen die amerikanische Wirtschaft erheblich. Fast im ganzen Land fällt heftiger Hagel, der Ernten vernichtet, Straßenoberflächen zerstört und sogar einige Gebäude zerstört.

So entkommen Sie einem großen Hagel: Vorsichtsmaßnahmen

Wenn Sie auf der Straße auf Hagel stoßen, ist es wichtig zu bedenken, dass es sich um ein gefährliches und unvorhersehbares Naturphänomen handelt, das eine ernsthafte Gefahr für Leben und Gesundheit darstellen kann. Sogar kleine Erbsen Wenn es auf die Haut gelangt, kann es zu Blutergüssen und Schürfwunden kommen, und wenn eine große Eisscholle auf den Kopf trifft, kann eine Person durchaus das Bewusstsein verlieren oder schwere Verletzungen erleiden.

Am Anfang können die Eisbrocken noch etwas kleiner sein, in dieser Zeit sollte man sich einen geeigneten Unterschlupf suchen. Wenn Sie sich also in einem Fahrzeug befinden, sollten Sie nicht nach draußen gehen. Versuchen Sie, ein Parkhaus, eine Garage oder unter einer Brücke zu finden. Wenn dies nicht möglich ist, parken Sie das Auto am Straßenrand und entfernen Sie sich von den Fenstern. Wenn Ihr Fahrzeug groß genug ist, legen Sie sich auf den Boden. Bedecken Sie aus Sicherheitsgründen Ihren Kopf und die unbedeckte Haut mit einer Jacke oder Decke oder bedecken Sie zumindest Ihre Augen mit Ihren Händen.

Wenn Sie sich bei Niederschlag in einem offenen Gebiet befinden, suchen Sie dringend einen zuverlässigen Unterschlupf. Es wird jedoch grundsätzlich davon abgeraten, Bäume für diesen Zweck zu verwenden. Sie können nicht nur vom Blitz getroffen werden, der ein unveränderlicher Begleiter des Hagels ist, sondern auch Eisbälle können Äste brechen. Verletzungen durch Späne und Zweige sind nicht besser als Prellungen durch Hagelkörner. Wenn kein Baldachin vorhanden ist, bedecken Sie Ihren Kopf einfach mit verfügbarem Material – einem Brett, einer Plastikabdeckung, einem Stück Metall. Im Extremfall eignet sich eine dicke Jeans- oder Lederjacke. Sie können es in mehreren Schichten falten.

In Innenräumen ist es viel einfacher, sich vor Hagel zu verstecken, aber wenn das Eis einen großen Durchmesser hat, sollten Sie dennoch Vorsichtsmaßnahmen treffen. Schalten Sie alle Elektrogeräte aus, indem Sie den Stecker aus der Steckdose ziehen, und entfernen Sie sich von Fenstern oder Glastüren.

Schon im Mittelalter bemerkten die Menschen, dass Regen und Hagel nach einem lauten Geräusch entweder überhaupt nicht fielen oder die Hagelkörner viel kleiner als gewöhnlich zu Boden fielen. Ohne zu wissen, warum und wie Hagel entsteht, läuteten sie, um Katastrophen zu vermeiden, um Ernten zu retten, beim geringsten Verdacht auf die Möglichkeit riesiger Eisbälle, Glocken und feuerten, wenn möglich, sogar Kanonen ab.

Hagel ist eine Art Niederschlag, der sich in großen Kumulonimbuswolken bildet, die ascheig oder dunkelgrau sind und weiße, zerlumpte Spitzen haben. Danach fällt es in Form einer kleinen Kugel oder Kugel zu Boden unregelmäßige Form Partikel aus undurchsichtigem Eis.

Die Größe solcher Eisschollen kann durchaus zwischen wenigen Millimetern und mehreren Zentimetern variieren (zum Beispiel betrug die Größe der größten von Wissenschaftlern erfassten Erbsen 130 mm und ihr Gewicht betrug etwa 1 kg).

Dieser Niederschlag ist ziemlich gefährlich: Studien haben gezeigt, dass jedes Jahr etwa 1 % der Vegetation auf der Erde durch Hagel getötet wird und der Schaden, den er den Volkswirtschaften verschiedener Länder der Welt verursacht, etwa 1 Milliarde US-Dollar beträgt. Sie bereiten auch den Bewohnern der Region, in der der Hagel aufgetreten ist, Ärger: Große Hagelkörner können nicht nur Ernten zerstören, sondern auch das Dach eines Autos oder eines Hauses durchbrechen und in einigen Fällen sogar einen Menschen töten Person.

Wie entsteht es?

Niederschläge dieser Art treten hauptsächlich bei heißem Wetter tagsüber auf und werden von Blitzen, Donner und Regengüssen begleitet und sind auch eng mit Tornados und Tornados verbunden. Dieses Phänomen kann entweder vor oder während des Regens beobachtet werden, jedoch fast nie danach. Obwohl ein solches Wetter relativ kurz anhält (im Durchschnitt etwa 5-10 Minuten), kann die Niederschlagsschicht, die auf den Boden fällt, manchmal mehrere Zentimeter betragen.

Jede Wolke, die Sommerhagel trägt, besteht aus mehreren Wolken: Die untere befindet sich tief über der Erdoberfläche (und kann sich manchmal trichterförmig ausdehnen), die obere befindet sich in einer Höhe von deutlich mehr als fünf Kilometern.

Wenn es draußen heiß ist, erwärmt sich die Luft extrem stark, steigt zusammen mit dem darin enthaltenen Wasserdampf auf und kühlt allmählich ab. In großer Höhe kondensiert der Dampf und bildet eine Wolke, die Wassertropfen enthält, die durchaus in Form von Regen auf die Erdoberfläche fallen können.

Aufgrund der unglaublichen Hitze kann der Aufwind so stark sein, dass er Dampf in eine Höhe von 2,4 km befördern kann, wo die Temperaturen weit unter Null liegen, wodurch Wassertröpfchen unterkühlt werden und wenn sie höher (in eine Höhe) steigen von 5 km) beginnen sie, Hagelkörner zu bilden (Gleichzeitig braucht es normalerweise etwa eine Million winziger unterkühlter Tropfen, um ein solches Stück Eis zu bilden).

Damit sich Hagel bilden kann, ist es erforderlich, dass die Luftströmungsgeschwindigkeit 10 m/s überschreitet und die Lufttemperatur nicht unter -20°, -25°C liegt.

Zusammen mit Wassertröpfchen steigen winzige Partikel aus Sand, Salz, Bakterien usw. in die Luft, an denen sich gefrorener Dampf festsetzt und Hagel bildet. Einmal gebildet, ist der Eisball durchaus in der Lage, im Aufwind mehrmals in die oberen Schichten der Atmosphäre aufzusteigen und wieder in die Wolke zurückzufallen.

Wenn man ein Eiskügelchen aufschneidet, sieht man, dass es aus Schichten transparenten Eises besteht, die sich mit durchscheinenden Schichten abwechseln, und so einer Zwiebel ähnelt. Um genau zu bestimmen, wie oft es in der Mitte einer Cumulonimbus-Wolke auf- und abstieg, müssen Sie nur die Anzahl der Ringe zählen;

Je länger ein solches Hagelkorn durch die Luft fliegt, desto größer wird es und sammelt unterwegs nicht nur Wassertröpfchen, sondern teilweise sogar Schneeflocken. So kann sich durchaus ein Hagelkorn mit einem Durchmesser von etwa 10 cm und einem Gewicht von fast einem halben Kilogramm bilden.

Je höher die Geschwindigkeit der Luftströmungen ist, desto länger fliegt der Eisball durch die Wolke und desto größer wird er.

Ein Hagelkorn fliegt über eine Wolke, solange die Luftströmungen es halten können. Nachdem das Eisstück ein bestimmtes Gewicht erreicht hat, beginnt es zu fallen. Wenn beispielsweise die Aufwindgeschwindigkeit in einer Wolke etwa 40 km/h beträgt, lange Zeit Es ist nicht in der Lage, Hagelkörner festzuhalten – und sie fallen recht schnell herunter.

Die Antwort auf die Frage, warum in einer kleinen Cumulonimbus-Wolke gebildete Eisbälle nicht immer die Erdoberfläche erreichen, ist einfach: Fallen sie aus relativ geringer Höhe, gelingt es ihnen zu schmelzen, was zu Schauern führt, die auf den Boden fallen. Je dicker die Wolke, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit gefrierender Niederschläge. Wenn also die Wolkendicke beträgt:

• 12 km – die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dieser Art von Niederschlag beträgt 50 %;

• 14 km – Hagelwahrscheinlichkeit – 75 %;

• 18 km – starker Hagel wird auf jeden Fall fallen.

Wo ist der Eisniederschlag am wahrscheinlichsten?

So ein Wetter gibt es nicht überall. Zum Beispiel in tropische Länder und in den polaren Breiten ist es ruhig ein seltenes Ereignis, und eisige Niederschläge fallen hauptsächlich entweder in den Bergen oder auf Hochebenen. Es gibt Tieflandgebiete, in denen häufig Hagel beobachtet werden kann. Im Senegal beispielsweise fällt es nicht nur oft aus, sondern auch oft eine Schicht eisiger Niederschlag beträgt mehrere Zentimeter.

Besonders stark leiden die Regionen Nordindiens unter diesem Naturphänomen (besonders während des Sommermonsuns), wo laut Statistik jedes vierte Hagelkorn größer als 2,5 cm ist.

Den größten Hagel registrierten Wissenschaftler hier Ende des 19. Jahrhunderts: Die Eiskörner waren so riesig, dass 250 Menschen zu Tode geprügelt wurden.

Am häufigsten fällt Hagel in gemäßigten Breiten – warum dies geschieht, hängt weitgehend vom Meer ab. Wenn es außerdem über Wasserflächen viel seltener auftritt (aufsteigende Luftströmungen treten häufiger über der Erdoberfläche als über dem Meer auf), dann fallen Hagel und Regen in Ufernähe viel häufiger als in Ufernähe.

Im Gegensatz zu tropischen Breiten gibt es in gemäßigten Breiten im Tiefland deutlich mehr Eisniederschläge als in Berggebiet, und auf einer unebeneren Erdoberfläche sind sie häufiger zu sehen.

Fällt der Hagel dennoch in Berg- oder Vorgebirgsregionen, erweist er sich als gefährlich und die Hagelkörner selbst sind extrem groß. Warum so? Dies geschieht vor allem, weil sich das Relief hier bei heißem Wetter ungleichmäßig erwärmt, es entstehen sehr starke Aufwärtsströmungen, die den Dampf auf eine Höhe von bis zu 10 km anheben (dort kann die Lufttemperatur -40 Grad erreichen und ist die Ursache für die größten Hagel, der ab einer Geschwindigkeit von 160 km/h zu Boden fliegt und Ärger mit sich bringt).

Was tun bei starken Niederschlägen?

Wenn Sie in einem Auto sitzen, wenn das Wetter schlecht wird und Hagel fällt, müssen Sie das Auto am Straßenrand anhalten, ohne jedoch von der Straße abzukommen, da sonst der Boden weggespült werden könnte und Sie nicht aussteigen können. Wenn möglich, ist es ratsam, es unter einer Brücke zu verstecken, in einer Garage oder auf einem überdachten Parkplatz abzustellen.

Wenn es bei diesem Wetter nicht möglich ist, Ihr Auto vor Niederschlag zu schützen, müssen Sie sich von den Fenstern entfernen (oder noch besser, ihnen den Rücken zuwenden) und Ihre Augen mit Ihren Händen oder Ihrer Kleidung bedecken. Wenn das Auto groß genug ist und die Abmessungen es erlauben, kann man sogar auf dem Boden liegen.

Es ist absolut verboten, das Auto bei Regen und Hagel zu verlassen! Außerdem müssen Sie nicht lange warten, da dieses Phänomen selten länger als 15 Minuten anhält. Wenn Sie sich während eines Regenschauers drinnen aufhalten, müssen Sie sich von den Fenstern entfernen und Elektrogeräte ausschalten, da dieses Phänomen normalerweise von einem Gewitter mit Blitzen begleitet wird.

Wenn Sie bei solch einem Wetter draußen sind, müssen Sie einen Unterschlupf finden, aber wenn keiner vorhanden ist, müssen Sie Ihren Kopf auf jeden Fall vor den mit großer Geschwindigkeit fallenden Hagelkörnern schützen. Es ist ratsam, sich während eines solchen Regengusses nicht unter Bäumen zu verstecken, da große Hagelkörner Äste abbrechen können, die Sie bei einem Sturz schwer verletzen können.

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 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 atmosphärischer 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.

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. Ein Gewitter mit solchen Regenwolken kann heftige Windböen, heftige Regenfälle und Tornados erzeugen.

Wie gehe ich mit Hagel um?

Hinter lange Geschichte Durch meteorologische Beobachtungen haben Menschen 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. Das Wesentliche der Methode ist, dass in Sturmwolke Der Vorrat an unterkühltem Wasser ist gering und jeder Hagelembryo verhindert das Wachstum anderer. 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 Silberjodid, 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.