Kolekcijos išvestis:

Apie krušos susidarymo mechanizmą

Ismailovas Sohrabas Ahmedovičius

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

Azerbaidžano Respublika, Baku

APIE RUŠOS SUSIDARYMO MECHANIZMĄ

Ismailovas Sokrabas

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

ANOTACIJA

Buvo iškelta nauja hipotezė apie krušos susidarymo mechanizmą atmosferos sąlygomis. Daroma prielaida, kad priešingai nei žinomos ankstesnės teorijos, kruša atmosferoje susidaro dėl aukštos temperatūros susidarymo žaibo išlydžio metu. Dėl greito vandens išgaravimo palei išleidimo kanalą ir aplink jį jis staiga užšąla ir atsiranda kruša. skirtingų dydžių. Krušos susidarymui nulinės izotermos perėjimas nebūtinas, ji susidaro ir apatiniame šiltajame troposferos sluoksnyje. Perkūniją lydi kruša. Kruša iškrenta tik per smarkią perkūniją.

SANTRAUKA

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

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

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

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

Kritimo vietoje kruša pirmiausia sunaikina auginamus žemės ūkio augalus, žudo gyvulius, taip pat patį žmogų. Faktas yra tas, kad staigus ir su dideliu krušos antplūdžiu apsaugo nuo jo. Kartais per kelias minutes žemės paviršių pasidengia 5-7 cm storio kruša.Kislovodsko srityje 1965 metais iškrito kruša, padengusi žemę 75 cm sluoksniu.Paprastai kruša dengia 10-100 km atstumus. Prisiminkime kai kuriuos baisius praeities įvykius.

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

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

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

Koks krušos susidarymo veikimo mechanizmas?

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

Nepaisant to, kad pirmąją hipotezę šiuo klausimu sukūrė Dekartas XVII amžiaus pirmoje pusėje, mokslinė teorija krušos procesus ir jiems įtakos darymo būdus fizikai ir meteorologai sukūrė tik praėjusio amžiaus viduryje. Pažymėtina, kad dar viduramžiais ir XIX amžiaus pirmoje pusėje kėlė keletą prielaidų įvairių tyrinėtojų, tokių kaip Bussengo, Shvedov, Klossovsky, Volta, Reye, Ferrel, Hahn, Faraday, Soncke, Reynold. , ir kt.. Deja, jų teorijos nesulaukė patvirtinimo. Reikėtų pažymėti, kad naujausios nuomonės apie Ši problema nėra moksliškai pagrįsti, o apie miesto formavimosi mechanizmą vis dar nėra išsamių idėjų. Daugybė eksperimentinių duomenų ir šiai temai skirtos literatūrinės medžiagos leido pasiūlyti tokį krušos susidarymo mechanizmą, kurį pripažino Pasaulio meteorologijos organizacija ir kuris veikia iki šiol. (kad nekiltų nesutarimų, šiuos argumentus pateikiame pažodžiui).

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

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

Golfo kamuoliuko dydžio krušai susidaryti prireiktų daugiau nei 10 milijardų peršaldytų vandens lašelių, o pati kruša debesyje turėtų išbūti mažiausiai 5–10 minučių, kad pasiektų tokį didelį dydį. Reikia pažymėti, kad vienam lietaus lašui susidaryti reikia apie milijoną šių mažų peršalusių lašelių. Didesnių nei 5 cm skersmens krušos akmenys randami superląsteliniuose kamuoliniuose debesyse, kuriuose stebimi labai galingi kylantys debesys. oro srovės. Tai superląstelinės perkūnijos, dėl kurių kyla tornadai, stiprus lietus ir intensyvūs škvalai.

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

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

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

Beveik visi buvę ir šiuolaikiniai šaltiniai šiuo klausimu rodo, kad kruša susidaro galingame kamuolinis debesis su stipriais pakilimais. Teisingai. Deja, žaibai ir perkūnija yra visiškai pamiršti. O vėlesnė krušos formavimo interpretacija, mūsų nuomone, yra nelogiška ir sunkiai įsivaizduojama.

Profesorius Klossovskis atidžiai studijavo pasirodymai krušos ir išsiaiškino, kad be sferinės formos jie turi daugybę kitų geometrinių egzistavimo formų. Šie duomenys rodo, kad krušos troposferoje susidaro kitokiu mechanizmu.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Neseniai paskelbtoje svetainėje profesorius Jegoras Čemezovas pateikia savo idėją ir bando paaiškinti išsilavinimą didelė kruša ir galimybė keletą minučių išbūti ore, pačiame debesyje atsiradus „juodajai skylei“. Jo nuomone, kruša įgauna neigiamą krūvį. Kuo didesnis neigiamas objekto krūvis, tuo mažesnė eterio koncentracija (fizinis vakuumas) šiame objekte. Ir kuo mažesnė eterio koncentracija materialiame objekte, tuo jis turi daugiau antigravitacijos. Anot Chemezovo, Juodoji skylė yra geras krušos spąstai. Vos žaibuojant, neigiamas krūvis užgęsta ir pradeda kristi kruša.

Analizuojant pasaulinę literatūrą matyti, kad šioje mokslo srityje yra daug trūkumų ir dažnai spėliojimų.

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

Šiltajame troposferos sluoksnyje susidaro didžiuliai ledo luitai. Šiam procesui nereikia minusinės temperatūros ir dideli aukščiai. Visi žino, kad be griaustinio ir žaibo nėra krušos. Matyt, elektrostatiniam laukui susidaryti nebūtinas mažų ir didelių kristalų susidūrimas ir trintis. kieto ledo, kaip dažnai rašoma, nors šiam reiškiniui įvykti pakanka šiltų ir šaltų debesų trinties skystoje būsenoje (konvekcija). Perkūnijos debesims susidaryti reikia daug drėgmės. Esant tokiai pat santykinei drėgmei, šiltame ore yra daug daugiau drėgmės nei šaltame. Todėl perkūnija ir žaibai dažniausiai būna šiltuoju metų laiku – pavasarį, vasarą, rudenį.

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

Ką gali sukelti šis baisus karštis?

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

2O 2 + O 2 → 2O 3 (1)

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

N 2 + O 2 → 2NO + O 2 → 2NO 2 (2)

3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 ↓ + NO(3)

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

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

NaCl + HNO 3 = NaNO 3 + HCl (4)

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

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

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

Kas gali nutikti vandeniui tokiomis atšiauriomis sąlygomis?

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

2H2O (w)→ 2H2 (G) +O2 (G) ̶ 572 kJ(7)

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

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

Kaip susidaro kruša?

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

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

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

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

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

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

1 pav. Vakuuminio distiliavimo įrenginys

2 pav. Amorfinė struktūra krušos viduje

3 pav. Iš smulkių krušos akmenų formuojami krušos blokai

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

Išvados:

1. Be žaibo ir smarki perkūnija kruša neateina a perkūnija būna be krušos. Perkūniją lydi kruša.

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

3. Šiam procesui nereikia pereiti atmosferos nulinės izotermos, kuri turi neigiamą temperatūrą, nesunkiai gali vykti žemuose ir šiltuose troposferos sluoksniuose.

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

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

Sąrašas literatūra:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Atėjus krušai, stogas ir kanalizacijos vamzdžiai dreba baisiu riaumojimu, kruša gali sukelti sunaikinimą. Kruša gali prasiskverbti pro orlaivio sparną, permušti kviečių ūglius, nuo krušos žūsta arkliai, karvės ir kiti naminiai gyvūnai. Per trumpą laiką gali iškristi tokia gausi kruša, kuri visiškai uždengia žemę.

Audringi upeliai kyla po stiprios iki dviejų metrų ilgio ir pločio ledo krušos. Mažos krušos dažnai būna apvalios . Jie krenta ant žemės kaip maži biliardo kamuoliukai. Tačiau pasitaiko, kad krušos forma turi neįprastus kontūrus: arba saulė su spinduliais, arba sustingusi raidė „X“. Įvairias formas sukelia vėjas, pučiantis aukštai ore virš susidariusios krušos.

Didžiausia kruša

Didžiausia kada nors matyta kruša iškrito 1970 m. rugsėjį netoli Coffeeville, Kanzaso valstijoje. Jis buvo daugiau nei 40 centimetrų skersmens, svėrė apie 800 gramų, iš jo į skirtingas puses kyšojo ledo spygliai. Šis beformis ledo gabalas priminė viduramžių mirtiną ginklą.

Kruša auga vis didesnė, nes vis daugiau ledo limpa prie vėjo nešamo ledo „laivo“, veržiantis be vairo ir be burių per perkūnijos debesį. Jei skaldysite krušą, galėsite atsekti jo gimimo istoriją. Ant lūžio matyti žiedai, kaip žiedai ant kelmo, žymintys krušos augimo stadijas. Vienas sluoksnis skaidrus, kitas – pieniškai drumstas, kitas – vėl skaidrus ir t.t.

Dėl ko skiriasi krušos sluoksnių struktūra?

Kai ledas ant krušos greitai užšąla (esant labai žemai temperatūrai). Norint pernešti oru apie 10 centimetrų skersmens krušą, perkūnijos debesyje kylančios oro srovės turi turėti ne mažesnį kaip 200 kilometrų greitį, jame yra snaigių ir oro burbuliukų. Šis sluoksnis atrodo drumstas. Bet jei temperatūra aukštesnė, ledas užšąla lėčiau, o įtrauktos snaigės spėja ištirpti, o oras išbėga. Todėl toks ledo sluoksnis yra skaidrus. Iš žiedų galite atsekti, kokius debesies sluoksnius kruša aplankė prieš krisdama ant žemės.

Susijusios medžiagos:

Kodėl gyvūnai žiemoja?

Kaip miestas tampa didelis?

Kruša auga, skraido debesyje aukštyn ir žemyn. Per tą laiką darosi vis sunkiau. Akivaizdu, kad tam, kad kruša iš esmės sunkėtų, vėjas debesyje turi būti labai stiprus. Pavyzdžiui, kad kruša užaugtų iki 10 centimetrų skersmens, vėjo greitis turi būti ne mažesnis kaip 200 kilometrų per valandą. Šios galingos oro srovės neša krušą tol, kol jos svoris tampa toks, kad vėjas nebegalės jo išlaikyti pakibusio. Dabar kruša krenta ant žemės.

Kadangi kruša auga tik debesų viduje, kuo storesnis perkūnijos debesis, tuo didesnė tikimybė, kad iš jo kris kruša. Krušos tikimybė nuo griaustinis debesis 12 kilometrų storis lygus 50 proc. Jei debesis yra 2 kilometrais storesnis, tada tikimybė padidėja iki 75 proc. Na, o jei debesų storis 18 kilometrų, tada kruša tikrai bus.

Susijusios medžiagos:

Kodėl magnetas traukia – viskas apie magnetinius laukus

Krušos šešėlis

Kruša gali turėti žalsvą atspalvį. Kodėl? Baltą saulės šviesą sudaro vaivorykštės spalvos arba spektras: raudona, oranžinė, žalia, mėlyna, indigo ir violetinė. Krušos akmenys daugiausia atspindi žalią saulės spektro šviesą, todėl krušos debesys turi grėsmingą žalsvą atspalvį.

Jei radote klaidą, pažymėkite teksto dalį ir spustelėkite Ctrl + Enter.

• Kodėl verdant bulves...
• Kaip žmonės išsivertė be...

Visada nustembu, kai ateina kruša. Kaip būna, kad karštą vasaros dieną per perkūniją ledo žirniai krenta ant žemės? Šioje istorijoje papasakosiu, kodėl ateina kruša.

Pasirodo, kruša susidaro atvėsus lietaus lašams, prasiskverbusiems per šaltus atmosferos sluoksnius.. Pavieniai lašai virsta mažytėmis krušos akmenimis, bet tada jiems įvyksta nuostabios transformacijos! Kritęs žemyn, tokia kruša susiduria su atvažiuojančiu oro srautu iš žemės. Tada ji vėl pakyla. Prie jo prilimpa nesušalę lietaus lašai ir vėl skęsta. Kruša gali atlikti daug tokių judesių iš apačios į viršų ir atgal, o jo dydis padidės. Tačiau ateina momentas, kai jis tampa toks sunkus, kad kylančios oro srovės nebepajėgia jo išlaikyti savo svoriu. Štai tada ateina momentas, kai kruša greitai veržiasi į žemę.

Didelė kruša, perpjauta per pusę, yra kaip svogūnas: susideda iš kelių ledo sluoksnių. Kartais kruša primena sluoksniuotą pyragą, kur pakaitomis keičiasi ledas ir sniegas. Ir tam yra paaiškinimas – iš tokių sluoksnių galima suskaičiuoti, kiek kartų ledo gabalas iš lietaus debesų keliavo į peršalusius atmosferos sluoksnius.

Be to, kruša gali būti rutulio, kūgio, elipsės pavidalo, atrodyti kaip obuolys. Jų greitis iki žemės gali siekti 160 kilometrų per valandą, todėl jie lyginami su nedideliu sviediniu. Iš tiesų, kruša gali sunaikinti pasėlius ir vynuogynus, išdaužti stiklą ir netgi pramušti metalinį automobilio apmušalą! Krušos daroma žala visai planetai vertinama milijardu dolerių per metus!

Bet viskas, žinoma, priklauso nuo krušos dydžio. Taigi 1961 metais Indijoje 3 kilogramus sverianti kruša užmuštas vietoje... dramblys! 1981 metais Kinijos Guangdongo provincijoje per perkūniją iškrito septyni kilogramai krušos. Žuvo penki žmonės ir sugriauta apie dešimt tūkstančių pastatų. Tačiau daugiausia žmonių – 92 žmonės – mirė nuo kilogramų krušos 1882 metais Bangladeše.

Šiandien žmonės išmok tvarkytis su kruša. Į debesį raketų ar sviedinių pagalba įvedama speciali medžiaga (ji vadinama reagentu). Dėl to kruša yra mažesnė ir turi laiko visiškai arba iš esmės ištirpti šiltuose oro sluoksniuose, kol nukris ant žemės.

Tai yra įdomu:

Dar senovėje žmonės pastebėjo, kad stiprus garsas neleidžia išplauti arba priverčia atsirasti smulkesnių krušos akmenų. Todėl, siekiant išsaugoti derlių, buvo skambinama varpais arba šaudoma iš patrankų.

Jei kruša jus užklupo patalpose, laikykitės kuo toliau nuo langų ir neišeikite iš namų.

Jei kruša užklupo jus gatvėje, pabandykite rasti prieglobstį. Jei bėgate toli iki jo, būtinai apsaugokite galvą nuo krušos.

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

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

Ar kruša pavojinga gamtai ir žmogui?

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

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

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

Gradas: kas tai?

Kruša yra lietaus rūšis, kuri iškrenta lietaus debesyse. Ledo lytys gali susidaryti apvalių kamuoliukų pavidalu arba turėti dantytus kraštus. Dažniausiai tai yra balti žirniai, tankūs ir nepermatomi. Patiems krušos debesims būdingas tamsiai pilkas arba peleninis atspalvis su nuskurusiais baltais galais. Kietų kritulių tikimybė procentais priklauso nuo debesies dydžio. 12 km storio jis yra maždaug 50%, tačiau pasiekus 18 km kruša bus būtina.

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

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

Kada ir kaip kyla kruša

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

Cumulus debesys, kuriuose susidaro kruša, susideda iš kelių atskirų debesų, esančių ant skirtingo aukščio. Taigi viršutiniai yra daugiau nei penki kilometrai virš žemės, o kiti „kabo“ gana žemai ir matomi plika akimi. Kartais šie debesys primena piltuvus.

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

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

Krušos priežastys

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

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

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

Kritulių geografija arba kokiose platumose gali iškristi kruša

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

Paprastai kruša krinta vidutinio klimato platumose, o čia „renkasi“ žemumas, o ne kalnus, kaip būna atogrąžų šalyse. Tokiuose regionuose yra net tam tikros žemumos, kuriose tiriamas šis gamtos reiškinys, nes jis ten vyksta pavydėtinai dažnai.

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

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

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

Kaip pabėgti nuo didelės krušos: atsargumo priemonės

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

Iš pradžių ledas gali būti šiek tiek mažesnis, o per tą laiką turėtumėte rasti tinkamas dangtelis. Taigi, jei esate transporto priemonėje, neikite į lauką. Pabandykite rasti automobilių stovėjimo aikštelę arba sustokite po tiltu. Jei tai neįmanoma, pastatykite automobilį prie kelkraščio ir pasitraukite nuo langų. Su pakankamais jūsų matmenimis transporto priemonė- atsigulti ant grindų. Saugumo sumetimais galvą ir atvirą odą uždenkite striuke ar antklode arba, kraštutiniu atveju, rankomis bent jau užsidenkite akis.

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

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

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

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

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

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

Susidarius krušai ji gali kelis kartus pakilti aukštyn ir nukristi žemyn. Atsargiai nupjaukite krušą aštrus peilis, matosi, kad matiniai ledo sluoksniai jame kaitaliojasi rutulių pavidalu su skaidraus ledo sluoksniais. Pagal tokių žiedų skaičių galite suskaičiuoti, kiek kartų kruša spėjo pakilti viršutiniai sluoksniai atmosferą ir nukristi atgal į debesį.

Žmonės įvaldė būdus, kaip elgtis su kruša. Pastebima, kad aštrus garsas neleidžia susidaryti krušai. Net indėnai taip išsaugojo savo derlių, nuolat kuldami į didelius būgnus, kai artėjo perkūnijos debesis. Mūsų protėviai varpus naudojo tam pačiam tikslui. Civilizacija meteorologams suteikė daugiau efektyvios priemonės. Meteorologai, šaudydami į debesis priešlėktuviniais pabūklais, sprogimo garsu ir skraidančiomis parako užtaiso dalelėmis provokuoja mažame aukštyje lašelių susidarymą, o ore esančią drėgmę išmeta lietus. Kitas būdas sukelti tą patį efektą – purkšti smulkias dulkes iš orlaivio, skrendančio virš griaustinio debesies.