Физика летних штормов

Лето – пора не только солнечных дней, но и внезапных проявлений буйства природы. За считанные минуты ясное может дунуть порывистый ветер, небо затянуться тяжёлыми тучами и сыпануть град. Какие физические процессы заставляют мирную летнюю погоду в послеполуденные часы превращаться в опасную стихию и как вовремя распознать приближающийся шторм?

Послеполуденная жара летом часто заканчивается внезапными грозами с градом и сильным ветром. Это происходит из-за того, что земля и воздух у поверхности максимально прогреваются не в полдень, а чуть позже, с двух до четырех часов дня. Нагретый воздух становится легким и устремляется вверх, запускается процесс интенсивной конвекции. Поднимаясь, влажный воздух быстро охлаждается, превращаясь в исполинские кучево-дождевые облака высотой до 10-15 километров – настоящие «фабрики» летних гроз и шквалов.

Внутри этих облаков возникают мощные вертикальные потоки воздуха. Они подхватывают капли воды и уносят их высоко вверх, в зону отрицательных температур. Там влага моментально превращается в лед. Попадая в своеобразную «карусель» из воздушных потоков, градины многократно проходят через слои переохлажденной воды, наращивая массу, пока не станут слишком тяжелыми и не упадут на землю.

Сформировавшийся град и осадки в определенный момент устремляются вниз, увлекая за собой холодный воздух из верхних слоев атмосферы. Вырываясь к поверхности земли, этот мощный нисходящий поток резко растекается в стороны, превращаясь в шквалистый ветер.

Развитие неблагоприятных и опасных гидрометеорологических явлений (сильные ливни, шквалы, град) во второй половине дня также усиливается при высокой влажности воздуха или при прохождении холодных атмосферных фронтов, соприкасающихся с прогретой земной поверхностью.

Приближение грозы и шквала можно вовремя определить по характерным изменениям в окружающей среде:

• «Грозовой вал». Появляется низкая свинцово-серая туча с рваными краями, которая быстро надвигается и закрывает горизонт.
• Высокие «башни» облаков. Появление на небе растущих на глазах кучево-дождевых облаков с плоской вершиной в форме наковальни.
• Затишье перед бурей. Внезапно ветер полностью затихает, листья на деревьях перестают шевелиться. 
• Глухие раскаты грома.  Громче обычного шума звучит отдаленный гул, даже если вспышек молний еще не видно.
• Падение атмосферного давления. Появляется ощущение сильной духоты и тяжести в воздухе. Атмосферное давление быстро падает.

Если вы заметили эти знаки, у вас есть 10-20 минут, чтобы найти надежное укрытие до начала разгула стихии.