Grad

Grad

Grad to forma opadów, która składa się z brył lodu i występuje głównie w ciepłych porach roku i na średnich szerokościach geograficznych . Aby to odróżnić, o gradzie lub lodzie mówi się tylko wtedy, gdy średnica jest większa niż 0,5 centymetra, wliczając w to deszcz ze śniegiem . Kruszywo płatków śniegu o średnicy mniejszej niż jeden milimetr nazywa się Griesel . Dzień, podczas którego nie było co najmniej jeden grad grad jest wliczone w klimatycznych statystykach jako dzień grad .

etymologia

Słowo grad ( staroniemieckie hagal ) jest prawdopodobnie spokrewnione z greckim słowem κάχληξ káchlēx „kamyk”, które wywodzi się z indoeuropejskiego rdzenia * kaghlo-s „mały kamień”.

Nazwa Schloße na grad , który jest powszechnie używany, nadaje się nazwy kolorów schlohweiß ( dissimilated z schlossweiß ), co oznacza „biały jak grad” i oznacza światło, blado odcień bieli .

Powstanie

Grad o średnicy 6 cm, który powstał przez sklejenie ze sobą mniejszych gradów (NOAA)

Wyraźnie rozpoznawalne warstwy akumulacji w rdzeniu dużego gradu

Grad powstają w niższych warstwach chmur burzowych lub w komórce burzy z powodu przechłodzonej wody, która zamarza do lodu na jądrach krystalizacji . Rdzenie te muszą być obecne w stosunkowo małych ilościach, aby ilość wody dostępna na rdzeń była wystarczająco duża, aby umożliwić szybki wzrost. Ponieważ chmury są bardzo bogate w wodę, utajone ilości ciepła przekształcanego przez zmiany fazowe powodują silną niestabilność stratyfikacji temperatury w chmurze. Powstające silne prądy wznoszące od 20 do 30 m/s są kolejnym ważnym czynnikiem powstawania gradu, ponieważ procesy zamrażania powodują stały wzrost masy cząstek. Bez prądu wznoszącego cząstki zatapiałyby się pod wpływem siły grawitacji , oddalały się od chmury i tym samym nie byłyby w stanie dalej rosnąć.

Pokazuje, że prąd wstępujący w chmurze ma różną siłę, a zatem cząstki mogą przemieszczać się w cyklu. Najpierw są unoszone przez prąd wstępujący, potem ponownie opadają w głębsze warstwy powietrza, chłoną więcej wody, są ponownie rozrywane, a dodatkowa woda zamarza. Ten proces jest powtarzany, aż grad będzie zbyt ciężki, by mógł go unieść prąd wznoszący. Z wielkości gradu można zatem wywnioskować siłę wiatru wewnątrz chmury burzowej, która, z drugiej strony, służy również do prognozowania średnicy gradu.

Stopniowe powstawanie gradów można odczytać z poszczególnych warstw tworzących grad. Przezroczyste warstwy wskazują na bardzo bogate w wodę środowisko z odpowiednio szybkim zamarzaniem, podczas gdy obszary zachmurzenia są spowodowane niższą zawartością wody. Samo zmętnienie jest spowodowane niezliczonymi małymi kieszeniami powietrznymi. Jeśli grad jest ostatecznie zbyt ciężki i opada poza zakres prądów wstępujących, nie topi się ze względu na rozmiar gradów i temperaturę przeważnie poniżej 0 ° C.

dystrybucja

Na całym świecie grad najbardziej dotyka środkowe szerokości geograficzne (strefa umiarkowana), zwłaszcza w Europie Środkowej i Południowej, USA, Meksyku, Chinach Wschodnich, Argentynie, Afryce Południowej i Australii Południowo-Wschodniej. Jednak obszary w pobliżu równika są również czasami dotknięte, jeśli warunki glebowe są odpowiednie, w tym w Kenii (zwłaszcza w regionie Kericho ) lub Etiopii. Grad występuje również częściej na obrzeżach gór, np. w Andach w Peru, Ekwadorze i Kolumbii czy w Himalajach w północnych Indiach czy w Nepalu.

Rozmiar i szybkość upadku

Wielkość gradu jest bardzo zróżnicowana: Szwajcarski Rejestr Gradu rozróżnia jedenaście klas intensywności, od małego gradu poniżej 0,5 cm do wyjątkowo dużego gradu o średnicy powyżej 10 cm. Masa ziaren waha się zgodnie ze wzorem

${\ displaystyle m = {\ frac {\ pi} {6}} \ cdot d ^ {3} \ cdot \ rho _ {\ tekst {grad}}}$ z ${\ displaystyle \ rho _ {\ tekst {grad}} = 0,870 \, \ mathrm {\ frac {g} {cm ^ {3}}}}$

o średnicy gradu od 0,1 g do ponad 500 g. Uszkodzenia samochodów, szyb i namiotów występują od średnicy ok 2 cm, przy gradobicie tej wielkości według wzoru${\ styl wyświetlania d}$

${\ displaystyle v _ {\ text {jesień}} = {\ sqrt {{\ frac {4} {3}} \ cdot {\ frac {\ rho _ {\ tekst {grad}} \ cdot g} {\ rho _ {\ text {powietrze}} \ cdot c _ {\ text {powietrze}}}} \ cdot d}}}$ z ${\ displaystyle \ rho _ {\ tekst {powietrze}} = 1 {,} 2 \, \ matematyka {\ frac {kg} {m ^ {3}}}, \ g = 9 {,} 81 \, \ matematyka {\ frac {m} {s ^ {2}}}, \ c _ {\ tekst {powietrze}} = 0 {,} 5}$

Osiągaj prędkość spadania około 70 km/h. Z drugiej strony mniejszy grad pada wolniej, podczas gdy wyjątkowo duży grad, odwrotnie, może osiągnąć prędkość znacznie ponad 150 km / h: Na przykład przy średnicy 12 centymetrów jest już ponad 170 km / h, z którym takie uderza grad, według wzoru

${\ displaystyle E _ {\ text {kin}} = {\ frac {m} {2}} \ cdot {v _ {\ text {przypadek}}} ^ {2} = {\ frac {\ pi} {9 }} \ cdot {\ frac {{\ rho _ {\ tekst {grad}}} ^ {2} \ cdot g} {\ rho _ {\ tekst {powietrze}} \ cdot c _ {\ tekst {powietrze}} }} \ cdot d ^ {4} \ ok 4319800 \, \ mathrm {\ frac {J} {m ^ {4}}} \ cdot d ^ {4}}$

ma energię kinetyczną prawie 900 dżuli. Jak widać, energia gradu wzrasta wraz z czwartą potęgą ich średnicy: dwukrotnie grubszy gradobicie ma już szesnastokrotnie większą energię, co tłumaczy niszczycielski efekt gruboziarnistego gradobicia.

Według CNN 9 sierpnia 2010 r. w amerykańskim stanie Południowa Dakota znaleziono największy grad w historii Stanów Zjednoczonych, mierzący 18-20 cm średnicy, mierzony za pomocą wypukłości przypominających palce i ważący 875 g .

Największy grad, jaki kiedykolwiek zarejestrowano w Niemczech, spadł z nieba 6 sierpnia 2013 r. w powiecie Undingen w gminie Sonnenbühl . Jego średnicę podano na 14,1 cm. Brak informacji o jego masie (wagi) i kształcie.

Uszkodzenie przez grad

Uszkodzenia gradowe na polu kukurydzy

Uszkodzenie przez grad zewnętrznego zbiornika promu kosmicznego dla misji STS-117

Posmarowany liść kukurydzy

Uszkodzenie samochodu przez grad

Uszkodzenie przez grad w przemysłowej chłodnicy powietrza

Opady gradu mogą spowodować znaczne szkody nie tylko w roślinach i zwierzętach, ale także w budynkach i samochodach. Szkody gradowe stanowią również poważne zagrożenie dla lotnictwa, podobnie jak zakłady przemysłowe. Większość gruntów ornych jest narażona na grad bez ochrony. Ponadto gradobicia powodują poważne uszkodzenia drzew, a tym samym zmniejszają lesistość. Ze względu na niewielki zasięg gradobicia zwykle odnotowuje się jedynie niewielkie szkody. Gradobicie z największą ilością zniszczeń miało miejsce w Monachium w 1984 roku. Szkody wyniosły ponad 1,5 miliarda euro. Rok 2013 przyniósł burze gradowe, zwłaszcza wydarzenia w Badenii-Wirtembergii i Dolnej Saksonii 27/28. Lipiec, szkody w wysokości 2,7 mld euro. Rok 2013 był również rokiem niezwykłym pod względem uszkodzeń samochodów przez grad: 635 000 samochodów w Niemczech zostało uszkodzonych przez grad – więcej niż kiedykolwiek wcześniej. Spowodowało to ubezpieczoną stratę w wysokości 1,5 miliarda euro. Uszkodzenia karoserii pojazdów przez grad mogą wystąpić już od średnicy około 2 cm.

Ewentualnie egzystencjalne ryzyko finansowe nieurodzaju spowodowanego gradobiciem może być pokryte tylko specjalnym ubezpieczeniem ( ubezpieczenie od gradobicia ). Ubezpieczenie od gradobicia to forma ubezpieczenia od szkód, w której ubezpieczone produkty glebowe, w szczególności wszystkie ekonomicznie użyteczne rośliny, są ubezpieczone od szkód spowodowanych skutkami gradobicia. Można również uwzględnić szklarnie. Ubezpieczenie domów obejmuje szkody w domach spowodowane gradobiciem. Częściowe ubezpieczenie AC dotyczy pojazdów na wypadek gradobicia.

Z powodu niekiedy znacznych szkód wyrządzonych przez grad, na bardzo wczesnym etapie podjęto próby opracowania sposobów i środków na unikanie gradu.

częstotliwość

Wydaje się, że zmiany klimatu mają wpływ na częstotliwość występowania gradobicia. Jak odkryli naukowcy z Uniwersytetu w Karlsruhe, liczba gradobicia znacznie wzrosła w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat. Podczas gdy liczba dni z uszkodzeniem gradu wynosiła pięć w 1986 r., wzrosła do 34 w 2004 r.

24 czerwca 2021 r. tornado na południu Czech spowodowało poważne szkody wzdłuż 26-kilometrowego korytarza od Valtic koło Austrii do Hodonína koło Słowacji. W Schrattenberg w sąsiednim Weinviertel grad przebił około 250 dachów. Następnego dnia wieczorem grad ponownie zniszczył liczne dachy w Schrattenberg i Allentsteig . 500 służb ratowniczych pracowało nad tymczasowym uszczelnieniem 336 dachów folią lub folią z tworzywa sztucznego, 250 pomocników pomogło w sprzątaniu. Obszar został uznany za obszar klęski żywiołowej .

Grado obrony

Generator jodku srebra przylądka .

Grad armata

Od czasów starożytnych stosowano wiele różnych metod w celu uniknięcia szkód spowodowanych gradobiciem, od ofiar modlitewnych , procesji rytualnych, dzwonków pogodowych i symboli ochronnych po metody techniczne, takie jak bombardowanie chmur z piorunami petardami, armatami i rakietami. Od połowy XX wieku odkryto metodę wprowadzania do chmur jodku srebra (AgI). Jodek srebra tworzy jądra lodu i ma zapobiegać tworzeniu się większych gradu poprzez dodatkowe jądra krystalizacji. AgI jest wdrażany głównie przez rakiety lub specjalnie wyposażone małe samoloty, tzw. Hail piloci . Skuteczność zwalczania gradu za pomocą jodku srebra nie została naukowo udowodniona.

Kolejna próba to działka gradowe . Tutaj fale dźwiękowe są generowane co kilka sekund przez wybuchy gazu i wyrzucane przez lejek. Ma to na celu przerwanie powstawania gradu i przekształcenie go w mokry śnieg. Metoda jest uważana przez inżynierów i meteorologów za nieskuteczną.

Ponadto w rolnictwie stosowane są siatki chroniące przed gradem wykonane z polietylenu (PE), które naciągane są na całe rośliny i umożliwiają opadanie gradu w okolice okapu.

linki internetowe

Wikisłownik: Hagel  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

Wikisłownik: hageln  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

• Hans-Heinrich Schiesser: Grad. W: Leksykon historyczny Szwajcarii .
• Kalkulator prędkości i energii spadającego gradu
• Wideo z armaty gradowej

Indywidualne dowody

1. ↑ Etymologia Dudena. Słownik pochodzenia języka niemieckiego, Mannheim 1997
2. ^ Pochodzenie słowa Hagel
3. ↑ Zobacz Duden online: Schloße , schlohweiß
4. ↑ Planowanie gradu informacyjnego ; Schutz_vor_naturgefahren.ch, 2007, s. 51 , ostatni dostęp 13 maja 2019 r.
5. ↑ Planowanie gradu informacyjnego ; Schutz_vor_naturgefahren.ch, 2007, s. 55 , ostatni dostęp 11 maja 2019 r.
6. ↑ Hailstone bije dwa rekordy w USA ; wetter.t-online.de, 9 sierpnia 2010 , ostatni dostęp 13 czerwca 2019.
7. ↑ Pracownik znajduje największy grad w Ameryce Północnej ; Kronenzeitung, 3 sierpnia 2010 , ostatni dostęp 13 maja 2019 r. - Zdjęcie ziarna przed miarką w calach . Palcowate wypukłości widocznie sięgają do kreski 2 5/8 lub 10 6/8 cala, różnica wynosi 8 1/8”. Ten odczyt jest zafałszowany przez wcięcie taśmy pomiarowej za słojami i paralaksą . korekta może wynosić od 2/8 do 1". Oznacza to, że 7,125-7,875" = 18,1-20,0 cm można odczytać równolegle z rozciągniętego wymiaru.
8. ↑ Hagelschaden , Verivox.de , ostatni dostęp 6 sierpnia 2019 r.
9. ↑ Rocznica: Rekord gradu w Niemczech , wetteronline.de , ostatni dostęp 6 sierpnia 2019 r.
10. ↑ Uszkodzony przez grad, 30 000 wgnieceń Volkswagena
11. ↑ Zdjęcia uszkodzenia przez grad Boeinga 737
12. ↑ Ubezpieczyciele płacą swoim klientom 2,7 miliarda euro za szkody spowodowane gradobiciem. (Już niedostępne w Internecie.) Ogólne Stowarzyszenie Niemieckiego Branży Ubezpieczeniowej , 8 października 2013, zarchiwizowane od oryginału 14 lipca 2014 ; Źródło 10 czerwca 2014 . Info: Link do archiwum został wstawiony automatycznie i nie został jeszcze sprawdzony. Sprawdź link do oryginału i archiwum zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. @1@2Szablon: Webachiv / IABot / www.gdv.de 
13. ↑ http://www.gdv.de/2014/11/hagel-verursacht-schaeden-in-rekordhoehe/
14. ↑ zarchiwizowanych skopiować ( pamiątkę z oryginałem od 7 czerwca 2016 w Internet Archive ) Info: archiwum Link został wstawiony automatycznie i nie została jeszcze sprawdzona. Sprawdź link do oryginału i archiwum zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. @1@2Szablon: Webachiv / IABot / autoklinikamsee.de
15. ↑ zarchiwizowanych skopiować ( pamiątkę z oryginałem z dnia 30 października 2014 roku w Internet Archive ) Info: archiwum Link został wstawiony automatycznie i nie została jeszcze sprawdzona. Sprawdź link do oryginału i archiwum zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. @1@2Szablon: Webachiv / IABot / www.gdv.de
16. ↑ zarchiwizowanych skopiować ( pamiątkę z oryginalnej z dnia 29 sierpnia 2015 roku w Internet Archive ) Info: archiwum Link został wstawiony automatycznie i nie została jeszcze sprawdzona. Sprawdź link do oryginału i archiwum zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. @1@2Szablon: Webachiv / IABot / www.gdv.de
17. ↑ Joachim Wille: Europa im Sturm ( Pamiątka z 26 lipca 2009 w Internet Archive ). W: Frankfurter Rundschau , 25 lipca 2009 r.
18. ↑ Aisle of Desolation: Sprzątanie po Tornado w Czechach orf.at, 26 czerwca 2021, dostęp 26 czerwca 2021.
19. ↑ Schrattenberg i Allentsteig: obszar katastrofy orf.at , 26 czerwca 2021, dostęp 26 czerwca 2021. - Zdjęcia uszkodzeń gradowych na dachach, kolektorach słonecznych lub fotowoltaice, samochód.