EntréeBrève description du phénomène naturel de la grêle. Sur le mécanisme de formation de la grêle. Qu'est-ce qui détermine la taille des grêlons
La grêle est une précipitation sous forme de particules sphériques ou de morceaux de glace (grêlons) d'un diamètre de 5 à 50 mm, parfois plus, tombant isolés ou sous forme de complexes irréguliers. Les grêlons sont constitués uniquement de glace claire ou plusieurs de ses couches d'une épaisseur d'au moins 1 mm, alternées avec des couches translucides. La grêle survient généralement lors d'orages violents.
Formation de grêle.
Quel est le mécanisme de formation de la grêle ? Descartes a construit des hypothèses à ce sujet dans la première moitié du XVIIe siècle. Cependant, la théorie scientifique des processus de grêle et des méthodes permettant de les influencer n'a été créée par des physiciens et des météorologues qu'au milieu du siècle dernier.
S'élevant de la surface de la terre Par une chaude journée d'été, l'air chaud se refroidit avec l'altitude et l'humidité qu'il contient se condense, formant un nuage. En passant l'isotherme zéro à une certaine hauteur, les plus petites gouttes d'eau deviennent surfondues. Des gouttes surfondues dans les nuages se trouvent même à des températures de moins 40°.
La grêle se forme dans un puissant cumulus avec de forts courants d'air ascendants. Leur vitesse dépasse généralement 15 m/sec ( vitesse moyenne train de voyageurs). Ces flux supportent de grosses gouttes d'eau surfondues (jusqu'à -10...-20°C). Plus la vitesse des flux d'air est élevée et faible, plus il leur est difficile de retenir les gouttes. Mais ces gouttes sont très instables. De minuscules particules de sable, de sel, de produits de combustion et même des bactéries soulevées de la surface de la terre entrent en collision avec des gouttes surfondues et perturbent l'équilibre délicat. Les gouttes surfondues qui entrent en contact avec des noyaux de condensation solides se transforment en un embryon de grêle glacé.
De petits grêlons existent dans la moitié supérieure de presque tous les cumulonimbus, mais le plus souvent, ces grêlons fondent lorsqu'ils tombent vers la surface de la Terre. Ainsi, si la vitesse des courants ascendants dans un cumulonimbus atteint 40 km/h, alors ils ne sont pas capables de contenir les grêlons émergents, passant donc à travers la couche d'air chaude entre l'isotherme zéro (une hauteur moyenne de 2,4 à 3,6 km) et la surface de la terre, ils tombent du nuage sous la forme 
petite grêle « douce », voire sous forme de pluie. Sinon, les courants d'air ascendants soulèvent les petits grêlons vers des couches d'air ayant une température de -10 à -40 degrés (altitude comprise entre 3 et 9 km), le diamètre des grêlons commence à croître, atteignant parfois un diamètre de plusieurs centimètres.
À une altitude de 8 à 10 km, où la température atteint -35...-40°C, les gouttes gèlent et des particules de glace se forment - des embryons de grêle. Se frappant, entrant en collision avec des gouttes surfondues qui n'ont pas encore eu le temps de geler, ils les gèlent sur eux-mêmes, deviennent plus gros, plus lourds et tombent dans des nuages plus bas, où se trouvent encore plus de gouttes surfondues. Pour « gagner » un diamètre de 1 cm, chaque grêlon doit subir environ 100 millions de collisions avec des gouttelettes nuageuses.
A noter que dans des cas exceptionnels, la vitesse des flux ascendants et descendants dans le nuage peut atteindre 300 km/h ! Et plus la vitesse des courants ascendants dans un cumulonimbus est élevée, plus la grêle est grosse. Il faudrait plus de 10 milliards de gouttelettes d’eau surfondues pour former un grêlon de la taille d’une balle de golf, et le grêlon lui-même devrait rester dans le nuage pendant au moins 5 à 10 minutes pour atteindre ce niveau. grande taille. Il convient de noter qu’il faut environ un million de ces petites gouttes surfondues pour former une goutte de pluie. Les grêlons de plus de 5 cm de diamètre se trouvent dans les cumulonimbus supercellulaires, qui contiennent des courants ascendants très puissants. Ce sont les orages supercellulaires qui génèrent des tornades, de fortes pluies et des rafales intenses.
Lorsqu’un grêlon atteint une masse telle que le flux ascendant est incapable de le retenir, il se précipite à la surface de la terre, et on observe la chute de grosses grêles. Lors de l'observation de la grêle, si vous coupez soigneusement le grêlon, vous remarquerez que des couches de glace mates alterneront sous forme d'anneaux avec des couches de glace transparente. Ainsi, par le nombre de ces anneaux, on peut déterminer combien de fois le grêlon a été soulevé par les courants d'air ascendants dans le nuage.
La vitesse de chute d'un grêlon d'un diamètre de 4 cm peut atteindre 100, et les grêlons plus gros se précipitent vers le sol à une vitesse de 160 km/h. Il n’est pas difficile de deviner les destructions que peuvent causer les tempêtes de grêle. Mais tous les gros grêlons n'atteindront pas le sol : tombant dans un nuage, les grêlons entrent en collision les uns avec les autres, s'effondrent et se transforment en grêlons plus petits qui fondent dans l'air chaud. En moyenne, 40 à 70 % des grêlons formés n’atteignent jamais la surface de la terre et fondent dans l’air chaud. La grêle tombe généralement lors d'orages violents pendant la saison chaude, lorsque la température à la surface de la terre n'est pas inférieure à 20°C.
La grêle tombe comme une avalanche. Parfois, en quelques minutes, la grêle recouvre le sol de boules de glace d'une couche de 5 à 7 cm. Dans la région de Kislovodsk en 1965, la grêle est tombée, recouvrant le sol d'une couche de 75 cm ! Le plus souvent, la grêle tombe en bande étroite (pas plus de 10 kilomètres) mais longue (parfois des centaines de kilomètres). La superficie de la zone de grêle peut varier d'un hectare à plusieurs dizaines de kilomètres. Dans ce dernier cas, les zones de grêle correspondent à la ligne de grain.
La grêle est une catastrophe moins terrible qu'un ouragan ou un tremblement de terre, mais elle provoque souvent, autrefois comme aujourd'hui, d'énormes pertes. La grêle brise les vignes et les branches des arbres fruitiers, en fait tomber les fruits, détruit les cultures céréalières, brise les tiges de tournesol et de maïs, détruit les plantations de tabac et de melon. Les gens meurent souvent à cause des impacts de grêle Oiseau domestique, petits et parfois bovins.
En 1593 « ... le dimanche 11 juin, jour de la Sainte Trinité, à sept heures du soir, il y eut un orage si fort avec du tonnerre, des éclairs, de la pluie et de la grêle, que les gens n'avaient pas entendu jusque-là. Certains grêlons... pesaient de 18 à 20 livres chacun. En conséquence, de grands dégâts ont été causés aux récoltes et de nombreuses églises, châteaux, maisons et autres bâtiments ont été détruits. Les vignes n'ont pas porté de fruits après cela pendant 5-6 ans ; la forêt a été déracinée et jetée à terre. Une telle horreur a saisi les gens qu'il n'y avait pas "Un homme, aussi courageux soit-il, qui ne se préparait pas à la mort. Beaucoup ont été tués et blessés, d'autres ont perdu la raison. De nombreux animaux, domestiques et sauvages, sont morts. Ceci est un extrait des registres chronologiques conservés dans l'un des départements du sud de la France. Il y a peut-être là une certaine exagération : on sait que « la peur a de grands yeux ». Tellement douteux poids lourd grêlons, mais il faut tenir compte du fait qu'à cette époque, la livre comme unité de poids avait plusieurs significations. Mais force est de constater qu’il s’agit d’une terrible catastrophe naturelle, l’une des tempêtes de grêle les plus catastrophiques qu’ait connue la France.
Dans la partie orientale du Colorado (États-Unis), environ six tempêtes de grêle surviennent chaque année, chacune causant d'énormes pertes. Dans notre pays, les tempêtes de grêle surviennent le plus souvent dans le Caucase du Nord, en Géorgie, en Arménie et dans les régions montagneuses. Asie centrale. Voici l'un des messages laconiques de la station météorologique de Naltchik : « Du 9 au 10 juin 1939... une grêle de la taille d'un œuf accompagné de fortes pluies. En conséquence, plus de 60 000 hectares de blé et environ 4 000 hectares d'autres cultures ont péri ; Environ 2 000 moutons ont été tués. »
On constate depuis longtemps que certaines régions souffrent de grêle d'année en année. Certains agriculteurs sont même convaincus que la grêle détruira certainement les récoltes de certains champs, sans que les zones voisines ne soient endommagées. Pour les habitants de l'Angleterre, la grêle est une grande rareté, et les vignerons français vivant de l'autre côté de la Manche la maudissent plusieurs fois par an. Sous les tropiques, la grêle ne se produit presque jamais, bien que les orages y soient fréquents. Ainsi, à Brazzaville il y a jusqu'à 60 orages par an, mais dans toute l'histoire de la ville, la grêle n'y a jamais été enregistrée.
Lorsqu’on parle de grêle, la première chose à noter est la taille des grêlons. Ils sont généralement tous de tailles différentes. Les plus grands attirent l'attention. Et maintenant, nous découvrons des grêlons absolument fantastiques. En Inde et en Chine, il existe des cas connus de blocs de glace pesant 2 à 3 kilogrammes tombant du ciel. On parle même d'un incident si triste : en 1961 à Inde du Nord Une lourde grêle a tué un éléphant. Dans notre latitudes tempérées des grêlons pesant environ un kilogramme ont été observés. Il existe un cas connu où la grêle a brisé les tuiles du toit d'une maison à Voronej et percé le toit métallique d'un bus. Ce sont des signes indirects par lesquels la taille des grêlons est également jugée. Parfois, il est possible de prendre des photos avec une échelle - un objet de dimensions connues (une pièce de monnaie, une montre, une boîte d'allumettes ou, mieux encore, une règle) est placé à côté du grêlon.
L'un des grêlons, photographié aux USA, avait un diamètre de 12 cm, 40 cm de circonférence et pesait 700 g. En France, des grêlons allongés ont été enregistrés approximativement de la taille d'un palmier (15 X 9 cm). Le poids des grêlons individuels a atteint 1200 g ! Et un de ces grêlons mètre carré 5 à 8 morceaux sont tombés. Les anciens chroniqueurs n’ont donc peut-être pas exagéré ce qu’ils ont vu.
Mais ce sont tous des cas exceptionnels. En règle générale, même les grêlons d'un diamètre de 25 mm ou plus sont rares. Tous les anciens ne se souviennent pas d'une grêle de la taille d'un œuf de poule...
Contrôle de la grêle :
De tout temps, la grêle a causé les plus grands dégâts à l'agriculture. C’est pourquoi, depuis des temps très anciens, les gens ont commencé à chercher des moyens de lutter contre cette catastrophe naturelle. Hérodote raconte comment les Thraces tiraient des flèches dans les nuages de grêle. Bien sûr, c'était un geste de désespoir. Et au cours des siècles suivants, ils tirèrent sur les nuages avec des fusils et des canons. Mais les tireurs n’avaient aucune idée de ce que le projectile était censé faire avec le nuage. Et même à notre siècle, les tentatives de l'utiliser pour lutter contre les nuages de grêle la dernière technologie- l'aviation et les missiles - se sont terminés en vain. On sait qu'en Italie, au cours de la saison 1955, environ cent mille roquettes ont été tirées sur des nuages porteurs de grêle.
On estime que la nature « dépense » des millions de kilowatts pour créer un cumulus d’été. On se demande inévitablement : existe-t-il une force capable de le détruire ? Heureusement, comme l’ont découvert les météorologues, il n’est pas nécessaire de détruire les nuages. Les processus atmosphériques sont parfois dans un état si instable qu’avec relativement peu d’intervention, leur évolution peut être poussée dans la direction souhaitée.
C’est exactement ce que réalisent les météorologues lorsqu’ils prennent d’assaut les nuages. La taille des nuages de grêle est énorme, parfois plusieurs milliers de kilomètres carrés ; il n'est pas difficile d'atteindre une telle cible avec un obus, mais le résultat est insignifiant : rien de plus qu'un plomb pour un éléphant. Il fallait trouver un point faible, le « talon d'Achille » du nuage géant. Des calculs et des expériences menés par des météorologues et des physiciens ont montré que la grêle provient d'une zone relativement petite (20 à 30 kilomètres cubes), appelée zone nuageuse à grosses gouttes, et c'est sur cette zone qu'une « pression » doit être appliquée. Mais comment faire ça ?
La plupart méthode efficace- créer artificiellement un grand nombre de grêle les germes. Chaque « nouveau-né » interceptera des gouttelettes d'eau surfondue, et ses réserves dans le nuage sont limitées. Chacun des embryons interfère avec la croissance de l'autre, les grêlons sont donc petits. Une telle grêle, tombant sur le sol, ne causera pas de dégâts graves, et il est très possible qu'à la place de la grêle, il pleuve. C'est déjà une victoire !
Des noyaux de grêle artificiels sont créés lorsque du dioxyde de carbone sec, de l'iodure d'argent ou du plomb sont ajoutés à la partie surfondue du nuage. Un gramme crée 1012 (billions) de cristaux de glace.
La difficulté est de déterminer la zone de grêle dans le nuage et d'y pulvériser les réactifs à temps. En général, toute la lutte contre la grêle ressemble à une défense aérienne.
Les radars détectent un nuage de grêle près de 40 km avant les zones protégées. Les nuages de grêle se développent très rapidement. L'ensemble du processus de formation de la grêle prend 30 à 40 minutes, il est donc nécessaire d'influencer le nuage au plus tard 15 à 20 minutes après le début de son développement rapide. Les coordonnées de la zone des grosses gouttelettes sont clarifiées et mises en œuvre canons anti-aériens, équipé de projectiles ou de missiles spéciaux.
La grande fusée anti-grêle "Cloud" transporte environ 3 kg d'un réactif spécial. Dans la tête et la queue de la fusée se trouvent des mécanismes à distance qui, à la hauteur requise et dans une certaine section de la trajectoire de vol de la fusée, enflamment la composition pyrotechnique et éjectent le parachute. La fusée descend en parachute, libérant de la fumée contenant de minuscules particules d'iodure de plomb. Le vol de la fusée traverse des parties surfondues du nuage, où des myriades de cristaux de glace se forment sur les particules d'aérosol. Ils deviennent des embryons artificiels de grêlons.
Après avoir fait son travail, la fusée tombe lentement au sol et devient généralement la proie des enfants. Il est totalement sûr, ce qui vous permet de travailler dans des zones densément peuplées. La portée du "Cloud" est de 10 km.
Quand il grêle, le toit et les gouttières tremblent avec un rugissement terrible, la grêle peut provoquer des destructions. Les grêlons peuvent percer l'aile d'un avion, détruire les semis de blé et la grêle tue les chevaux, les vaches et autres animaux domestiques. Derrière un bref délais La grêle peut tomber si lourdement qu’elle recouvre complètement la terre.
Après une forte tempête de grêle, des ruisseaux impétueux entraînent des accumulations de glace pouvant atteindre deux mètres de long et de large. Les petits grêlons sont souvent de forme ronde . Elles tombent au sol comme des petites boules de billard. Mais il arrive que la forme des grêlons ait des formes inhabituelles : tantôt un soleil avec des rayons, tantôt une lettre « X » figée. Différentes formes sont causés par le vent qui souffle les grêlons formés haut dans les airs.
Le plus gros grêlon
La plus grosse grêle jamais observée est tombée en septembre 1970 près de Coffeyville, au Kansas. Il mesurait plus de 40 centimètres de diamètre, pesait environ 800 grammes et des pointes de glace en dépassaient dans différentes directions. Ce morceau de glace informe ressemblait à une arme mortelle médiévale.
Comment se produit la grêle ?
Les nuages d’orage sont de véritables usines à grêle. De puissants courants d’air transportent de la poussière, du sable et d’autres petites particules à l’intérieur d’un nuage d’orage. Une grêle se forme lorsque des morceaux de glace adhèrent à des particules flottant dans l'air à l'intérieur d'un nuage. Dans certains grêlons, ces particules peuvent être des insectes morts.
Intéressant:
Qu’est-ce que « l’effet de serre » ?
La grêle grossit de plus en plus plus de glace colle au « navire » de glace porté par le vent, s'élançant sans gouvernail et sans voiles sur un nuage d'orage. Si vous divisez un grêlon, vous pouvez retracer l'histoire de sa naissance. Des anneaux sont visibles sur la faille, comme des anneaux sur une souche d'arbre, marquant les étapes de croissance des grêlons. Une couche est transparente, une autre est laiteuse, la suivante est à nouveau transparente, et ainsi de suite.
Fait intéressant: un grêlon pesant environ 800 grammes est tombé en 1970.
Qu’est-ce qui cause la différence dans la structure des couches de grêle ?
Lorsque la glace sur un grêlon gèle rapidement (à très basse température). Pour transporter dans l'air un grêlon d'un diamètre d'environ 10 centimètres, les courants d'air ascendants dans un nuage d'orage doivent avoir une vitesse d'au moins 200 kilomètres, y compris les flocons de neige et les bulles d'air. Cette couche semble trouble. Mais si la température est plus élevée, la glace gèle plus lentement et les flocons de neige inclus ont le temps de fondre et l'air s'évapore. Une telle couche de glace est donc transparente. À l’aide des anneaux, vous pouvez retracer les couches du nuage visitées par le grêlon avant de tomber au sol.
Comment la grêle grossit-elle ?
Une grêle grandit et vole de haut en bas à travers le nuage. Pendant ce temps, il devient de plus en plus lourd. Il est clair que pour qu’un grêlon devienne significativement plus lourd, il faut que le vent dans le nuage soit très fort. Par exemple, pour qu’un grêlon atteigne 10 centimètres de diamètre, la vitesse du vent doit être d’au moins 200 kilomètres par heure. Ces puissants courants d’air transportent le grêlon jusqu’à ce que son poids devienne tel que le vent ne soit plus capable de le soutenir en suspension. Maintenant, la grêle tombe au sol.
La grêle est un phénomène naturel connu de presque tous les habitants de la planète. expérience personnelle, à partir de films ou de pages publications imprimées. Dans le même temps, peu de gens réfléchissent à ce qu'est réellement une telle précipitation, comment elle se forme, si elle est dangereuse pour les humains, les animaux, les cultures, etc. Sans savoir ce qu'est la grêle, on peut être sérieusement effrayé lorsqu'on rencontre un tel phénomène pour la première fois. Ainsi, par exemple, les habitants du Moyen Âge avaient tellement peur de la glace tombant du ciel que même avec des signes indirects de leur apparition, ils ont commencé à tirer la sonnette d'alarme, à sonner des cloches et à tirer des canons !
Même aujourd’hui, dans certains pays, des couvertures végétales spéciales sont utilisées pour protéger les cultures des fortes pluies. Les toits modernes sont conçus pour offrir une résistance accrue à la grêle, et les propriétaires de voitures attentionnés essaient toujours de protéger leurs véhicules contre les « bombardements ».
La grêle est-elle dangereuse pour la nature et l'homme ?
En fait, de telles précautions sont loin d'être déraisonnables, car une grosse grêle peut réellement causer de graves dommages aux biens et à la personne elle-même. Même les petits morceaux de glace tombant d'une grande hauteur acquièrent un poids important et leur impact sur n'importe quelle surface est tout à fait perceptible. Chaque année, ces précipitations détruisent jusqu'à 1 % de toute la végétation de la planète et causent également de graves dommages à l'économie. différents pays. Ainsi, le montant total des pertes dues à la grêle s’élève à plus d’un milliard de dollars par an.
Il faut également se rappeler pourquoi la grêle est dangereuse pour les êtres vivants. Dans certaines régions, le poids des chutes de banquise est suffisant pour blesser, voire tuer un animal ou une personne. Des cas ont été enregistrés où des grêlons ont traversé les toits des voitures et des bus et même les toits des maisons.
Déterminer le degré de danger de glace et réagir à temps catastrophe naturelle, vous devez étudier plus en détail la grêle en tant que phénomène naturel et également prendre des précautions de base.
La grêle : qu'est-ce que c'est ?
La grêle est un type précipitations qui se produisent dans les nuages de pluie. Les banquises peuvent se former sous la forme de boules rondes ou avoir des bords irréguliers. Le plus souvent ce sont des pois blanc, dense et opaque. Les nuages de grêle eux-mêmes se caractérisent par une teinte gris foncé ou cendrée avec des extrémités blanches dentelées. Le pourcentage de probabilité de chute dépend de la taille du nuage. précipitation solide. Avec une épaisseur de 12 km, elle est d'environ 50 %, mais lorsqu'elle atteint 18 km, il y aura certainement de la grêle.
La taille des banquises est imprévisible : certaines peuvent ressembler à de petites boules de neige, tandis que d'autres atteignent plusieurs centimètres de largeur. La plus grosse grêle a été observée au Kansas, lorsque des « pois » atteignant 14 cm de diamètre et pesant jusqu'à 1 kg sont tombés du ciel !
La grêle peut être accompagnée de précipitations sous forme de pluie et, dans de rares cas, de neige. Il y a aussi de forts grondements de tonnerre et des éclairs. Dans les régions sensibles, de grosses grêles peuvent survenir en conjonction avec une tornade ou une trombe marine.
Quand et comment survient la grêle ?
Le plus souvent, la grêle se forme par temps chaud pendant la journée, mais en théorie elle peut descendre jusqu'à -25 degrés. Cela peut être remarqué pendant la pluie ou immédiatement avant que d’autres précipitations ne tombent. Après une tempête de pluie ou une chute de neige, la grêle se produit extrêmement rarement et de tels cas sont plutôt l'exception que la règle. La durée de ces précipitations est courte - elle se termine généralement en 5 à 15 minutes, après quoi vous pouvez observer beau temps et même un soleil radieux. Cependant, la couche de glace qui tombe au cours de cette courte période peut atteindre plusieurs centimètres d’épaisseur.
Les cumulus, dans lesquels se forme la grêle, sont constitués de plusieurs nuages individuels situés à différentes hauteurs. Ainsi, les plus hauts se trouvent à plus de cinq kilomètres du sol, tandis que d’autres « pendent » assez bas et sont visibles à l’œil nu. Parfois, ces nuages ressemblent à des entonnoirs.
Le danger de la grêle est que non seulement de l'eau pénètre dans la glace, mais aussi de petites particules de sable, de débris, de sel, diverses bactéries et micro-organismes suffisamment légers pour s'élever dans le nuage. Ils sont maintenus ensemble par la vapeur gelée et se transforment en grosses boules pouvant atteindre des tailles records. De tels grêlons s’élèvent parfois plusieurs fois dans l’atmosphère et retombent dans le nuage, collectant de plus en plus de « composants ».
Pour comprendre comment se forme la grêle, il suffit de regarder une coupe transversale de l’un des grêlons tombés. Sa structure ressemble à un oignon, dans lequel la glace transparente alterne avec des couches translucides. Deuxièmement, il y a divers « déchets ». Par curiosité, vous pouvez compter le nombre de ces anneaux - c'est le nombre de fois où un morceau de glace montait et descendait, migrant entre les couches supérieures de l'atmosphère et le nuage de pluie.
Causes de la grêle
Par temps chaud, l’air chaud monte, entraînant avec lui des particules d’humidité qui s’évaporent des plans d’eau. Lors de leur montée, ils se refroidissent progressivement, et lorsqu'ils atteignent une certaine hauteur, ils se transforment en condensat. De là se forment des nuages, qui se transforment rapidement en pluie ou même en véritable averse. Alors, s’il existe un cycle de l’eau aussi simple et compréhensible dans la nature, pourquoi la grêle se produit-elle ?
La grêle se produit parce que lors des journées particulièrement chaudes, les courants d'air chaud atteignent des hauteurs record, où les températures descendent bien en dessous de zéro. Les gouttelettes surfondues qui franchissent un seuil de 5 km se transforment en glace, qui retombe ensuite sous forme de précipitations. De plus, même pour former un petit pois, il faut plus d’un million de particules microscopiques d’humidité et la vitesse des flux d’air doit dépasser 10 m/s. Ce sont eux qui retiennent longtemps la grêle à l’intérieur du nuage.
Dès que les masses d’air ne sont plus capables de supporter le poids de la glace formée, des grêlons tombent de haut. Cependant, tous n’atteindront pas le sol. De petits morceaux de glace fondront le long de la route et tomberont sous forme de pluie. Comme de nombreux facteurs doivent coïncider, le phénomène naturel de la grêle est assez rare et seulement dans certaines régions.
Géographie des précipitations ou sous quelles latitudes la grêle peut tomber
Les pays tropicaux, ainsi que les habitants des latitudes polaires, ne souffrent pratiquement pas de précipitations sous forme de grêle. Dans ces régions, un tel phénomène naturel ne se rencontre qu’en montagne ou sur les hauts plateaux. Il est également assez rare d'observer de la grêle au-dessus de la mer ou d'autres plans d'eau, car il n'y a pratiquement pas de courants d'air ascendants dans de tels endroits. Cependant, les risques de précipitations augmentent à mesure que l’on se rapproche de la côte.
La grêle tombe généralement sous les latitudes tempérées, et ici elle « choisit » les plaines plutôt que les montagnes, comme c'est le cas dans les pays tropicaux. Il existe même certaines plaines dans des régions similaires qui sont utilisées pour étudier ce phénomène. phenomene naturel, car cela s'y produit avec une fréquence enviable.
Si néanmoins des précipitations s'échappent dans les zones rocheuses des latitudes tempérées, elles acquièrent alors l'ampleur d'une catastrophe naturelle. Les banquises se forment particulièrement grandes et volent d'une grande hauteur (plus de 150 km). Le fait est que par temps particulièrement chaud, le terrain se réchauffe de manière inégale, ce qui conduit à l'émergence de courants ascendants très puissants. Ainsi, les gouttes d'humidité montent avec masses d'airà 8-10 km, où ils se transforment en grêlons de taille record.
Les habitants du nord de l’Inde savent ce qu’est la grêle. Pendant les moussons d'été, des morceaux de glace atteignant 3 cm de diamètre tombent assez souvent du ciel, mais des précipitations plus importantes se produisent également, ce qui cause de sérieux désagréments aux aborigènes locaux.
DANS fin XIX siècle, en Inde, une tempête de grêle a été si violente que plus de 200 personnes sont mortes de ses impacts. Les précipitations glaciales causent également de graves dommages à l’économie américaine. Presque partout dans le pays, de fortes grêles tombent, détruisant les récoltes, brisant les revêtements routiers et détruisant même certains bâtiments.
Comment échapper à la grosse grêle : précautions
Il est important de se rappeler que si vous rencontrez de la grêle sur la route, il s'agit d'un phénomène naturel dangereux et imprévisible qui peut constituer une menace sérieuse pour la vie et la santé. Même petits pois, en contact avec la peau, peut laisser des ecchymoses et des écorchures, et si une grosse banquise frappe la tête, une personne peut très bien perdre connaissance ou subir des blessures graves.
Au début, les morceaux de glace peuvent être un peu plus petits et pendant ce temps, vous devrez trouver un abri approprié. Donc, si vous êtes dans un véhicule, vous ne devez pas sortir. Essayez de trouver un parking, un garage ou sous un pont. Si cela n’est pas possible, garez la voiture sur le bord de la route et éloignez-vous des fenêtres. Si votre véhicule est suffisamment grand, allongez-vous sur le sol. Pour des raisons de sécurité, couvrez-vous la tête et la peau exposée avec une veste ou une couverture, ou au moins couvrez-vous les yeux avec vos mains.
Si vous vous trouvez dans une zone dégagée pendant des précipitations, trouvez de toute urgence un abri fiable. Cependant, il est strictement déconseillé d’utiliser des arbres à cet effet. Non seulement ils peuvent être frappés par la foudre, qui est un compagnon invariable de la grêle, mais les boules de glace peuvent aussi briser des branches. Les blessures causées par des copeaux et des brindilles ne valent pas mieux que les contusions causées par la grêle. En l'absence de tout auvent, couvrez simplement votre tête avec le matériel disponible - une planche, un couvercle en plastique, un morceau de métal. Dans les cas extrêmes, une veste en jean épais ou en cuir convient. Vous pouvez le plier en plusieurs couches.
Il est beaucoup plus facile de se cacher de la grêle à l'intérieur, mais si la glace a un grand diamètre, vous devez quand même prendre des précautions. Éteignez tous les appareils électriques en retirant les fiches des prises et éloignez-vous des fenêtres ou des portes vitrées.
Au Moyen Âge, les gens remarquaient qu'après un bruit fort, la pluie et la grêle ne tombaient pas du tout, ou bien les grêlons tombaient au sol beaucoup plus petits que d'habitude. Ne sachant pas pourquoi et comment la grêle se forme, pour éviter les catastrophes, pour sauver les récoltes, au moindre soupçon de la possibilité d'énormes boules de glace, ils ont sonné des cloches et, si possible, ont même tiré des canons.
La grêle est un type de pluie qui se forme sous forme de gros cumulonimbus de couleur cendrée ou gris foncé avec des sommets blancs déchiquetés. Après cela, il tombe au sol sous la forme de petites particules sphériques ou forme irrégulière particules de glace opaque.
La taille de ces banquises peut très bien varier de quelques millimètres à plusieurs centimètres (par exemple, la taille des plus gros pois enregistrés par les scientifiques était de 130 mm et leur poids s'est avéré être d'environ 1 kg).
Ces précipitations sont très dangereuses : des études ont montré que chaque année, environ 1 % de la végétation sur Terre est tuée par la grêle, et les dommages qu'elles causent aux économies des différents pays du monde s'élèvent à environ 1 milliard de dollars. Ils causent également des ennuis aux habitants de la région où la grêle est tombée : les gros grêlons sont tout à fait capables de détruire non seulement les récoltes, mais aussi de percer le toit d'une voiture, le toit d'une maison et, dans certains cas, même de tuer un personne.
Comment se forme-t-il ?
Les précipitations de ce type se produisent principalement par temps chaud, pendant la journée, et s'accompagnent d'éclairs, de tonnerre, d'averses et sont également étroitement associées aux tornades et aux tornades. Ce phénomène peut être observé avant ou pendant la pluie, mais presque jamais après. Malgré le fait que ce temps dure relativement peu de temps (en moyenne environ 5 à 10 minutes), la couche de précipitations qui tombe sur le sol peut parfois atteindre plusieurs centimètres.
Chaque nuage qui transporte la grêle estivale est constitué de plusieurs nuages : celui du bas est situé bas au-dessus de la surface de la terre (et peut parfois s'étendre en forme d'entonnoir), celui du haut se trouve à une altitude dépassant largement cinq kilomètres.
Lorsqu'il fait chaud dehors, l'air se réchauffe extrêmement fortement et, avec la vapeur d'eau qu'il contient, monte et se refroidit progressivement. À grande hauteur, la vapeur se condense et forme un nuage contenant des gouttes d'eau, qui peuvent très bien tomber sur la surface terrestre sous forme de pluie.
En raison de la chaleur incroyable, le courant ascendant peut être si fort qu'il peut transporter la vapeur jusqu'à une hauteur de 2,4 km, où les températures sont bien en dessous de zéro, ce qui fait que les gouttelettes d'eau deviennent surfondues et si elles montent plus haut (à une altitude de 5 km), ils commencent à former des grêlons (en même temps, il faut généralement environ un million de petites gouttes surfondues pour former un tel morceau de glace).
Pour que la grêle se forme, il faut que la vitesse du flux d'air dépasse 10 m/s et que la température de l'air ne soit pas inférieure à -20°, -25°C.
Avec les gouttelettes d'eau, de minuscules particules de sable, de sel, de bactéries, etc. s'élèvent dans l'air, sur lesquelles adhère la vapeur gelée et provoque la formation de grêle. Une fois formée, la boule de glace est tout à fait capable de s'élever plusieurs fois lors du courant ascendant vers les couches supérieures de l'atmosphère et de retomber dans le nuage.
Si une boule de glace est ouverte, on peut voir qu'elle est constituée de couches de glace transparente alternant avec des couches translucides, ressemblant ainsi à un oignon. Pour déterminer exactement combien de fois il est monté et descendu au milieu d'un cumulonimbus, il suffit de compter le nombre d'anneaux ;
Plus un tel grêlon vole longtemps dans l'air, plus il grossit, collectant non seulement des gouttelettes d'eau, mais dans certains cas même des flocons de neige en cours de route. Ainsi, une grêle d'un diamètre d'environ 10 cm et pesant près d'un demi-kilogramme pourrait bien se former.
Plus la vitesse des courants d’air est élevée, plus la boule de glace traverse le nuage longtemps et plus elle devient grosse.
Un grêlon vole au-dessus d’un nuage tant que les courants d’air parviennent à le retenir. Une fois que le morceau de glace a pris un certain poids, il commence à tomber. Par exemple, si la vitesse du courant ascendant dans un nuage est d'environ 40 km/h, pendant longtemps Il n'est pas capable de retenir les grêlons et ceux-ci tombent assez rapidement.
La réponse à la question de savoir pourquoi les boules de glace formées dans un petit cumulonimbus n'atteignent pas toujours la surface de la Terre est simple : si elles tombent d'une hauteur relativement faible, elles parviennent à fondre, ce qui entraîne des averses tombant sur le sol. Plus le nuage est épais, plus la probabilité de précipitations verglaçantes est grande. Par conséquent, si l’épaisseur du nuage est :
- 12 km – la probabilité d'apparition de ce type de précipitations est de 50 % ;
- 14 km – risques de grêle – 75 % ;
- 18 km – de fortes grêles vont certainement tomber.
Où les précipitations de glace sont-elles les plus susceptibles d’être observées ?
Ce genre de temps ne peut pas être vu partout. Par exemple, dans pays tropicaux et les latitudes polaires c'est tout à fait un événement rare, et les précipitations verglaçantes tombent principalement soit dans les montagnes, soit sur les hauts plateaux. Il y a ici des plaines où la grêle peut être observée assez souvent. Par exemple, au Sénégal, non seulement il tombe souvent, mais aussi souvent une couche précipitation glaciale est de plusieurs centimètres.
Les régions du nord de l'Inde souffrent considérablement de ce phénomène naturel (en particulier pendant les moussons d'été), où, selon les statistiques, un grêlon sur quatre mesure plus de 2,5 cm.
La plus grosse grêle a été enregistrée ici par des scientifiques à la fin du 19e siècle : les pois glacés étaient si énormes que 250 personnes ont été battues à mort.
Le plus souvent, la grêle tombe sous les latitudes tempérées - la raison pour laquelle cela se produit dépend en grande partie de la mer. De plus, si elle se produit beaucoup moins fréquemment au-dessus des étendues d’eau (les courants d’air ascendants se produisent plus souvent à la surface de la terre qu’au-dessus de la mer), la grêle et la pluie tombent beaucoup plus souvent près du rivage que loin.
Contrairement aux latitudes tropicales, aux latitudes tempérées, les précipitations de glace sont beaucoup plus importantes dans les basses terres que dans les régions tempérées. Zone montagneuse, et sur une surface terrestre plus inégale, ils peuvent être vus plus souvent.
Si de la grêle tombe dans des zones montagneuses ou au pied des collines, cela s'avère dangereux et les grêlons eux-mêmes sont extrêmement gros. Pourquoi donc? Cela se produit principalement parce que par temps chaud, le relief se réchauffe de manière inégale, des courants ascendants très puissants apparaissent, soulevant la vapeur jusqu'à 10 km de hauteur (c'est là que la température de l'air peut atteindre -40 degrés et est à l'origine du plus grand grêle volant au sol à une vitesse de 160 km/h et entraînant des problèmes).
Que faire si vous vous retrouvez sous de fortes précipitations
Si vous êtes dans une voiture lorsque le temps se gâte et que la grêle tombe, vous devez alors arrêter la voiture près du bord de la route, mais sans quitter la route, car le sol peut tout simplement être emporté et vous ne pourrez pas sortir. Si possible, il est conseillé de le cacher sous un pont, de le mettre dans un garage ou un parking couvert.
S'il n'est pas possible de protéger votre voiture des précipitations par temps pareil, vous devez vous éloigner des fenêtres (ou mieux encore, leur tourner le dos) et vous couvrir les yeux avec vos mains ou vos vêtements. Si la voiture est suffisamment grande et que ses dimensions le permettent, vous pouvez même vous allonger sur le sol.
Il est absolument interdit de quitter la voiture lorsqu’il pleut et qu’il grêle ! De plus, vous n’aurez pas à attendre longtemps, puisque ce phénomène dure rarement plus de 15 minutes. Si vous êtes à l'intérieur pendant un orage, vous devez vous éloigner des fenêtres et éteindre les appareils électriques, car ce phénomène s'accompagne généralement d'un orage accompagné d'éclairs.
Si un tel temps vous amène à l'extérieur, vous devez trouver un abri, mais s'il n'y en a pas, vous devez impérativement protéger votre tête des grêlons qui tombent à grande vitesse. Il est conseillé de ne pas se cacher sous les arbres lors d'une telle averse, car les gros grêlons peuvent casser des branches, ce qui peut vous blesser gravement en cas de chute.
Très souvent en été, on observe look inhabituel précipitations sous forme de petits et parfois gros morceaux de glace. Leur forme peut être différente : des petits grains aux gros grêlons de la taille d'un œuf de poule. Une telle grêle peut avoir des conséquences catastrophiques - des dégâts matériels et des atteintes à la santé, ainsi que des dommages à l'agriculture. Mais où et comment se forme la grêle ? Il existe une explication scientifique à cela.La formation de grêle est facilitée par de forts courants d'air ascendants au sein d'un gros cumulus. Cette sorte précipitations atmosphériques se compose de morceaux de glace de différentes tailles. La structure d'un grêlon peut être constituée de plusieurs couches alternées de glace - transparentes et translucides.
Comment se forment les banquises ?
La formation de grêle est un processus atmosphérique complexe basé sur le cycle de l’eau dans la nature. L'air chaud, qui contient de la vapeur d'humidité, monte lors d'une chaude journée d'été. À mesure que l’altitude augmente, ces vapeurs se refroidissent et l’eau se condense, formant un nuage. Elle devient à son tour une source de pluie. Mais il arrive aussi que pendant la journée il fasse trop chaud et que le flux d'air ascendant soit si fort que les gouttes d'eau s'élèvent à une très haute altitude, contournant la région de l'isotherme zéro, et deviennent en surfusion. Dans cet état, des gouttelettes peuvent apparaître même à des températures de -40°C à une altitude supérieure à 8 kilomètres.
Les gouttes surfondues entrent en collision dans le flux d'air avec de minuscules particules de sable, de produits de combustion, de bactéries et de poussière, qui deviennent des centres de cristallisation de l'humidité. C'est ainsi que naît un morceau de glace - de plus en plus de gouttelettes d'humidité adhèrent à ces petites particules et, à une température isotherme, se transforment en véritable grêle. La structure d’un grêlon peut raconter l’histoire de son origine à travers des couches et des anneaux particuliers. Leur nombre indique combien de fois les grêlons sont montés dans la haute atmosphère et sont redescendus dans les nuages.
Qu'est-ce qui détermine la taille des grêlons
La vitesse des courants ascendants à l’intérieur des cumulus peut varier de 80 à 300 km/h. Par conséquent, les morceaux de glace nouvellement formés peuvent se déplacer continuellement également sur grande vitesse avec les courants d'air. Et plus la vitesse de leur mouvement est grande, plus la taille des grêlons est grande. En passant à plusieurs reprises à travers les couches de l'atmosphère, où la température change, les petits grêlons sont d'abord envahis par de nouvelles couches d'eau et de poussière, formant parfois des grêlons de taille impressionnante - 8 à 10 cm de diamètre et pesant jusqu'à 500 grammes. Une goutte de pluie est formée d’environ un million de particules d’eau surfondue. Les grêlons d'un diamètre supérieur à 50 mm se forment généralement dans les cumulus cellulaires, où se produisent des courants d'air ascendants extrêmement puissants. Un orage impliquant de tels nuages de pluie peut générer des rafales de vent intenses, de fortes averses et des tornades.
Comment faire face à la grêle ?
Derrière longue histoire Grâce aux observations météorologiques, les gens ont découvert que les grêlons ne se forment pas en cas de sons aigus. Par conséquent, les moyens de lutte contre la grêle les plus modernes, qui ont prouvé leur efficacité, sont des canons anti-aériens spéciaux. Lorsque des charges de telles armes sont tirées sur des nuages noirs et épais, leur explosion produit un son fort. Les particules diffusantes de la charge de poudre contribuent à la formation de gouttelettes à une hauteur relativement faible. Ainsi, l’humidité contenue dans l’air ne forme pas de grêle, mais tombe sur le sol sous forme de pluie. Une autre méthode populaire pour prévenir les précipitations sous forme de grêle est la pulvérisation artificielle de poussières fines. Cela se fait généralement par des avions qui survolent directement le nuage d'orage. Lorsque des particules de poussière microscopiques sont pulvérisées, un grand nombre de noyaux de grêle sont créés. Ces minuscules particules de glace interceptent les gouttelettes d’eau surfondue. L'essence de la méthode est que dans nuage d'orage L'approvisionnement en eau surfondue est faible et chaque embryon de grêle empêche la croissance des autres. Ainsi, les grêlons tombant au sol ont petite taille et ne causent pas de dommages sérieux. Il est également fort probable qu’au lieu de grêle, il pleuve régulièrement.
Le même principe est utilisé dans la troisième méthode de prévention de la grêle. Des noyaux de grêle artificiels peuvent être créés en introduisant de l'iodure d'argent, du dioxyde de carbone sec ou du plomb dans la partie surfondue d'un cumulus. Un gramme de ces substances peut créer 1 012 (billions) de cristaux de glace.
Toutes ces méthodes de lutte contre la grêle dépendent des prévisions météorologiques. Il est important de couvrir les jeunes cultures à temps, de récolter à temps, de cacher les objets de valeur et les voitures. Le bétail ne doit pas non plus être laissé dans des zones ouvertes.
Ces mesures simples permettront de minimiser les dégâts causés par la grêle. Il est préférable de les entreprendre immédiatement, dès qu'une prévision de grêle est transmise ou que des nuages menaçants d'aspect caractéristique apparaissent à l'horizon.