За последние два десятилетия ущерб от града резко возрос, что побудило исследователей прибегать к крайним мерам, чтобы понять, как эти штормы разрушают здания. .jpg "«Это было безумие»: экстремальные испытания, демонстрирующие, почему град — это проблема, обходящаяся в миллиарды долларов. 1")
Фотография: Bilanol/Getty Images Сохранить эту историю Сохранить эту историю
Шрамы, оставшиеся на домах, порой напоминают выстрелы из дробовика. После сильных штормов Эндрю Шик, владелец и генеральный директор иллинойской компании Roofing USA, проезжал по пригородам, пострадавшим от града, и был потрясен масштабом разрушений.
В начале этого года он посетил фермерский комплекс на западе Иллинойса, где крыши, даже прочные металлические, были испещрены ямками и пробоинами после того, как с неба упали ледяные шары диаметром 7,5 см. «Это было безумие», — вспоминает он. На газоне даже были дыры размером с бейсбольный мяч. «Я никогда раньше такого не видел».
Шик работает в кровельном бизнесе уже несколько лет. По его словам, ему кажется, что град становится все сильнее. Действительно, из-за инфляции ремонт повреждений, вызванных градом, обходится все дороже. Страховые компании корректируют свои полисы, требуя более высоких франшиз от пострадавших от града. «Многие из моих клиентов даже не подозревали об изменениях в своих полисах — до тех пор, пока град не коснулся их крыши», — говорит Шик.
Нельзя отрицать, что ущерб от града становится действительно очень дорогим. В 2024 году ущерб от града в США превысил совокупный ущерб от ураганов и наводнений. В том году расходы, связанные с градом, оценивались в десятки миллиардов долларов, вероятно, около 40 миллиардов долларов. Всего 15 лет назад ежегодные затраты на ущерб от града составляли менее 1 миллиарда долларов, говорит Таня Браун-Джамманко, директор по исследованиям стихийных бедствий и аварий в NIST, нерегулируемом агентстве, которое работает над стандартами и критериями для широкого спектра продукции. Вдобавок к проблеме инфляции, все больше людей переезжают в районы США, подверженные граду.
Град образуется, когда восходящие потоки воздуха в грозовых облаках поднимают капли дождя вверх к холодным частям грозы, где они замерзают. Затем эти гранулы увеличиваются в размерах, соприкасаясь с дополнительной влагой, которая замерзает на их поверхности. Когда они становятся слишком тяжелыми, чтобы удерживаться в воздухе, они выпадают в виде градин.
Хотя данные свидетельствуют о том, что в последние годы в США участились сильные градовые бури, никто точно не знает, повлияет ли изменение климата на град в будущем и каким образом. И до сих пор удивительно многого мы не знаем о граде и о том, как он падает в воздухе. Компании все чаще рекламируют кровельные материалы, устойчивые к граду, поскольку домовладельцы все чаще стремятся укрепить свои дома от этих метеорологических бомбардировок. Но когда на вашу крышу падают градины размером с кулак, можно ли что-нибудь сделать, чтобы ее спасти?
Большинство людей пришли бы в отчаяние, если бы их дом обрушился на гигантский град. Но не Бекки Адамс-Селин. Прошлым летом камни шириной 7,5 см обрушились на ее участок в Небраске, повредив крышу. Как только буря закончилась, Адамс-Селин, ведущий научный сотрудник исследовательской компании Atmospheric and Environmental Research, выбежала на улицу, чтобы собрать образцы. Часть собранных камней до сих пор хранится у нее в морозилке. «Я подумала: „У меня еще есть данные!“», — говорит она.
Адамс-Селин — одна из главных исследователей проекта ICECHIP, масштабного исследования града в природе, в котором приняли участие многочисленные организации и университеты. Ранее в этом году она и ее коллеги наблюдали почти 20 градин во время полевых работ в регионах Центральных равнин и Фронт-Рейндж в США. Команда измерила тысячи градин — самая большая из них представляла собой продолговатый гигант весом 364,5 грамма и шириной 6 дюймов в самом широком месте. Она выпала из грозы, которая всего за 30 минут до этого принесла град размером с горошину.
Адамс-Селин говорит, что форма градин может сильно различаться, особенно крупных. И ученые точно не знают, с какой скоростью падает град и как он перекатывается, падая на землю. «Мы до сих пор не знаем, как прогнозировать град размером 2 дюйма более чем за сутки», — говорит Адамс-Селин. Кроме того, метеорологический радар может испытывать трудности с различением градин, когда они достигают определенного размера. Например, у людей может быть мало возможностей узнать, будет ли град диаметром 2 дюйма или 5 дюймов — большая разница с точки зрения потенциального ущерба.
В первую очередь, существует значительная неопределенность относительно того, что изменение климата означает для града. Некоторые исследования предполагают, что градовые бури могут стать менее частыми в целом по мере потепления атмосферы Земли, учитывая, что град может образовываться на больших высотах и с большей вероятностью полностью растаять, прежде чем достигнет земли. Однако более крупные и разрушительные градины могут стать более распространенными в некоторых регионах, если изменение климата повлияет на поведение воздуха. В целом, сильные восходящие потоки, которые приносят тепло и влагу в грозовые зоны, могут влиять на размер града. Именно поэтому сильные градовые бури чаще происходят весной или летом, когда в воздухе больше энергии. Однако исследования показывают, что многие различные факторы, включая частицы дыма от лесных пожаров, могут влиять на то, почему град чаще встречается в одних районах, например, в центральной части США, чем в других.
В некотором смысле, влияние изменения климата — если оно вообще есть — может быть случайным. «Мы строим всё больше объектов, — говорит Адамс-Селин. — Град, естественно, будет случаться чаще, потому что мы создаём себе большую мишень».
Проект ICECHIP также позволил получить данные о том, как град влияет на кровельные материалы, благодаря сотрудничеству с Институтом страхования бизнеса и безопасности жилья (IBHS). Члены команды IBHS во время некоторых наблюдавшихся градовых бурь размещали небольшие панели с кровельными материалами, чтобы посмотреть, насколько хорошо они противостоят граду сверху. Адамс-Селин, учитывая, что в предыдущем году она сама стала свидетельницей повреждений крыши от града, говорит, что она «делала заметки», отмечая, какие из материалов показали себя лучше.
В компании Haag, занимающейся судебно-экспертной оценкой строительных материалов и расположенной во Флауэр-Маунде, штат Техас, сотрудники стреляют изготовленными ими самими сферическими ледяными шарами по строительным материалам, чтобы исследовать, как эти материалы выдерживают воздействие града. Это может повлиять на решение страховой компании о выплате компенсации по иску, поданному на основании повреждения крыши градом, а не чего-либо еще, включая обычный износ.
Пневматическая пушка компании Haag стреляет искусственным градом по различным материалам для проверки их характеристик. Она оснащена защитным экраном, предохраняющим оператора от отскока ледяных шаров.
Фотография: Haag, компания Salas O'Brien.В испытания по образцам запускают мелкие камни с помощью устройства, похожего на рогатку. Но для испытаний с ледяными шарами диаметром более 5 сантиметров Смит и его коллеги используют пневматическую пушку, которую необходимо зарядить, протолкнув ледяной шар глубоко внутрь с помощью палки — как при подготовке мушкета. Затем имитированный град выстреливается со скоростью почти 145 км/ч. Он может деформировать или расколоть образец кровельного материала, или даже пробить его насквозь. Однако время от времени снаряд отскакивает. «Ледяной шар вернулся ко мне с той же скоростью, с которой мы его выстрелили», — вспоминает Смит один из таких случаев. Именно поэтому операторов пушки защищают толстые пластиковые щиты. «Все происходит так быстро, что у вас нет времени бояться».
Компания Haag создает ледяные шары различных размеров для испытаний материалов.
Фотография: Haag, компания Salas O'Brien.Результаты этих тестов могут напрямую повлиять на то, получит ли домовладелец страховую выплату за повреждение крыши. «Судебно-экспертная отрасль — это поле битвы, — говорит Смит, описывая, как разные стороны, участвующие в страховых случаях, могут иметь совершенно разные представления о том, кто должен оплатить тот или иной счет. — Наша задача — быть беспристрастными, — говорит Смит. — Мы просто хотим быть правыми».
Компания Haag также проводит испытания кровельных материалов для сертификации их класса по устойчивости к воздействию града. В США существует четыре таких класса, причем наивысший рейтинг, класс 4, указывает на то, что материал может выдержать удары камней размером 2 дюйма, по крайней мере, в лабораторных условиях.
Идеально сферические ледяные шары, используемые в лабораторных тестах, имеют одинаковую форму не случайно — это обеспечивает единообразие в отрасли тестирования ледяных шаров. Но, как уже упоминалось, настоящий град бывает самых разных форм, и камни могут быть намного больше 2 дюймов в диаметре. Смит упоминает, что в некоторых тестах с ледяными шарами диаметром 4 дюйма он обнаружил, что один кровельный материал был лишь помят, а не расколот, снарядами, выпущенными из пневматической пушки.
Фотография: Гаага, компания Salas O'Brien.
Фотография: Гаага, компания Salas O'Brien.Возможно, следует ввести более высокие классы сертификации, чтобы обозначить сверхпрочные кровельные материалы и покрытия? «Я думаю, что это было бы научно и потребителю полезно понимать, что можно добиться еще больших результатов», — говорит Браун-Джамманко. Например, некоторые металлические кровельные материалы имеют шероховатую внешнюю поверхность, приклеенную к ним гибким материалом. «Даже если на металле появится вмятина, они хорошо ее маскируют», — добавляет Браун-Джамманко. Однако такие изделия, как правило, довольно дороги.
Не все домовладельцы смогут установить крыши, устойчивые к граду. И даже самые сильные градовые бури могут навредить самым прочным материалам. Кацу Года из Университета Западного Онтарио, Канада, изучал затраты, связанные с ущербом, нанесенным градом зданиям. Он отмечает, что домовладельцам следует учитывать не только физические разрушения от самого града, но и тот факт, что отверстия в крыше могут пропускать значительные объемы воды, если после ледяных бурь последуют сильные дожди.
Исследователи продолжают изучать град. Следующий проект Адамс-Селин включает в себя 3D-печать пластиковых копий настоящих градин, точно соответствующих их размеру, форме и массе. Она планирует сбрасывать их с большой высоты с помощью дрона — «чтобы точно оценить скорость падения», — объясняет она. Имитации градин будут сбрасываться, как крошечные бомбы, над большими градиновыми подушками — мягкими, толстыми панелями, которые будут фиксировать следы от града. Адамс-Селин добавляет, что ей и ее коллегам, возможно, придется проводить эти необычные эксперименты на пустом футбольном стадионе или подобном месте, чтобы убедиться, что они никому не попадут в голову.
Источник: www.wired.com
