Новые данные свидетельствуют о том, что большинство градин могут образовываться не так, как долго думали ученые
Куски льда падают с неба, отскакивают от твердых поверхностей, а иногда даже разбивают ветровые стекла и повреждают посевы. Возможно, вы видели эти куски льда, лежащие на земле после шторма. Их шквал начинается и прекращается внезапно, казалось бы, без предупреждения. Это град. И это может быть поистине впечатляющее зрелище.
Во время грозы высоко в облаках образуется град. Там некоторые капли дождя застывают. По мере того как все больше и больше дождевых капель сталкиваются, ледяной “камень” увеличивается в размерах, пока не становится слишком тяжелым, чтобы удержаться в воздухе.
Особенно крупные или плотные градины могут повредить искусственные сооружения и объекты, такие как здания и автомобили. Зак Лебо знает об этом не понаслышке. Он метеоролог, работает в Университете Оклахомы в Нормане. Его родителям в Пенсильвании за последние 10 лет дважды приходилось заменять крышу своего дома из-за града.Исследователи надеются лучше понять некоторые загадки града. Один из главных вопросов заключается в том, как град перемещается в атмосфере и увеличивается в размерах. Некоторые градины достигают более 13 сантиметров (5 дюймов) в поперечнике. Это больше, чем мяч для софтбола!
Ученые раньше думали, что градины растут, двигаясь по замкнутой траектории в атмосфере. Представьте, что они движутся вверх и вниз, как карусель, перевернутая на бок. Но такие циклические движения на самом деле редки, как показали китайские ученые. Они проанализировали градины, собранные гражданскими учеными.
С 2016 года люди собирали градины в 15 провинциях Китая. Эти гражданские ученые собрали более 3000 таких кусочков льда и хранили их до тех пор, пока люди из команды Цинхуна Чжана не смогли извлечь град. Чжан, специалист по атмосфере, работает в Пекинском университете в Пекине. По ее словам, для гражданских ученых лучшим местом для хранения града, что неудивительно, является холодное место. “Дома они кладут градины в морозильную камеру”.
Ее группа проанализировала химический состав некоторых видов града. Сначала они разрезали камни, что позволило им увидеть слои льда внутри. Затем исследователи проанализировали конкретные изотопы кислорода, присутствующие в замерзшей воде внутри каждого слоя. Сопоставив этот химический состав со свойствами атмосферы на разных высотах, они смогли оценить траектории, которые проделал по небу каждый ледяной шар.
Только 1 из 27 проанализированных градин, казалось, двигался как перевернутая карусель. Это было неожиданно, говорит Чжан. “Это удивительно”.
У вас есть научный вопрос? Мы можем помочь!
Отправьте свой вопрос здесь, и мы, возможно, ответим на него в следующем выпуске Science News Исследует
ICECHIP может ответьте на некоторые загадки
Изучение формы градин также может помочь понять, как образуется каждая градина. Град редко бывает идеально сферическим, говорит Бекки Адамс-Селин. Она занимается изучением града, живет в Омахе, штат Небраска, и работает в консалтинговой компании Atmosphere and Environmental Research, занимающейся экологическими исследованиями. Она отмечает, что у некоторых градин есть выступы, а у других могут быть шишки: “Вы можете получить самые причудливые формы”.
Весной и летом 2025 года Адамс-Селин была частью команды, которая собирала образцы града по всей территории Соединенных Штатов. Исследователи пересекли Передний хребет Скалистых гор и Центральные равнины. Эта область включает Монтану, Вайоминг, Колорадо, Дакоту, Небраску, Канзас, Оклахому, Нью-Мексико и Техас. И она известна своими сильными штормами, которые регулярно вызывают град. Проект называется ICECHIP (сокращение от In-Situ Collaborative Experiment по сбору града на равнинах).
Приборы ICECHIP измеряют такие показатели, как температура воздуха, количество осадков и сила, с которой град падает на землю. Адамс-Селин также разработал устройство для сбора града во время поездок команды по окрестностям. “Это похоже на гигантскую воронку, которая собирает град и направляет его в морозильную камеру на батарейках”, — объясняет она, пока они не возвращаются в лабораторию.
Градины — это окно в атмосферу, — говорит Лийе Ли. Она работает метеорологом во Всемирной метеорологической организации в Женеве, Швейцария. Иногда бывает трудно непосредственно наблюдать, где образуется град, объясняет она. “Мы слепы к тому, что происходит внутри облаков”. Но градины дают ключ к пониманию того, что происходит высоко в небе, прямо в руки ученых.
