Конвективные облака

Впоследствии некоторые положения этой теории были отвергнуты. Должно быть слишком много совпадений, чтобы градина могла то подниматься над уровнем замерзания, то падать ниже его. Кроме того, фактически наблюдаемые слои прозрачного льда слишком толсты, чтобы они могли образоваться путем замерзания тонкой пленки воды. Более того, образование слоев прозрачного и непрозрачного льда можно объяснить и не предполагая, что градина долетает до уровня, где лед тает[10].

Во второй теории допускается, что градина может образоваться, когда ледяная частица падает непосредственно от вершины облака до его основания. Наличие слоев прозрачного льда объясняется тем, что при накоплении слишком большого количества воды градина становится мокрой и процесс замерзания замедляется. Было найдено, что вода содержит растворенный в ней воздух. Когда вода замерзает медленно, воздух высвобождается из нее. Когда же замерзание происходит быстро, растворенный в воде воздух образует маленькие пузырьки, которые заключены внутри льда[4].

Интерес представляет то, что вода при температуре минус 10 градусов по Цельсию замерзает медленно. Но для замерзания необходимо куда-то отвести скрытую теплоту плавления, которая выделяется при замерзании воды. Каждый грамм замерзающей воды выделяет примерно 80 калорий тепла. Это тепло идет на нагревание льда и воды. Чтобы процесс замерзания шел непрерывно, тепло от градины должно уноситься воздухом. В точности такой же, но обратный по знаку эффект наблюдается при таянии льда[6].

Когда при падении ледяная частица захватывает большое количество переохлажденной воды, быстрый отток выделяющегося при замерзании тепла становится невозможным. Температура на поверхности градины повышается, замерзание замедляется, в результате чего образуется чистый лед. Исходя из этого, образование на градине прозрачного льда можно объяснить и не предполагая, что градина должна обязательно попадать в слои с положительной температурой. Подобная ситуация имеет место, когда градина падает сквозь ту область облака, где велико содержание переохлажденной воды[4].

Если водность облака мала, падающая градина захватывает относительно небольшое количество переохлажденной воды. В этом случае замерзание может произойти быстро и воздушные пузырьки не смогут выделиться. Следовательно, когда число и размер переохлажденных облачных капель очень малы, капельки могут замерзать почти мгновенно, образуя непрозрачный лед[4].

Процессом, при котором растущая ледяная частица проходит через облако только один раз, можно объяснить возникновение градин диаметром около 1 сантиметра[12]. Для образования очень больших градин, диаметр которых превышает 3- 4 сантиметра, этого уже недостаточно: за одно прохождение сквозь облако частица не сможет захватить нужное количество воды. Растущая градина должна совершить несколько циклов вверх и вниз. Однако, не обязательно, чтобы при подъеме и опускании растущий кусок льда проходил через уровень нулевой изотермы. Существенно лишь чтобы градина оставалась в переохлажденной части облака[11].

Другие статьи по теме

Государственная политика России в области экологической безопасности и пути её совершенствования на примере юга России
Немецкий естествоиспытатель Э.Геккель, предложивший в 1866 году термин “экология”, и думать не мог о том, что со временем экология станет общечеловеческим, глобальным понятием, мерилом отнош ...

Механизм регулирования состояния водоемов
Вода - самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фото ...

Природа
Природа Енисейска разнообразна. Узкая приенисейская полоса занята Средне енисейской долиной (равнина с елово - пихтовыми, сосновыми лесами и пойменными лугами). С востока к ней примыкают низгорья Е ...