Градины образуются во время грозы, когда капли дождя попадают в очень холодные зоны облака и замерзают. Как только кристаллы становятся достаточно тяжелыми, гравитация притягивает их к земле. Обычные градины имеют диаметр от 5 до 50 мм. Но что произойдет, если с неба упадет градина размером с футбольный мяч?
Источник: «Mail.ru Hi-Tech».
Автор Hi-Tech Mail
Рекордные градины: что уже выпадало
В сообщениях о граде нередко встречаются образные определения — «с куриное яйцо» или «с кулак», которые редко имеют документальное подтверждение. Куда надежнее официальные данные метеорологических служб. Поэтому, прежде чем говорить о гипотетическом футбольном мяче, давайте посмотрим, какой град уже фиксировали ученые.
Самая крупная градина по диаметру выпала 23 июля 2010 года в городе Вивиан, Южная Дакота (США). Ее диаметр составлял 20,3 см, длина окружности — 47,3 см, вес — 879 г. По словам очевидца Лесли Скотта, градины были похожи на кирпичи. Они повредили крыши почти всех домов в городе, пробивая чердаки и перекрытия.
Самая тяжелая градина упала 14 апреля 1986 года в районе Гопалгандж, Бангладеш. По данным Всемирной метеорологической организации, она весила 1,02 кг.
В городе Панхандл в Техасе (США) в 2024 году была найдена градина длиной 17,78 см, что стало новым рекордом для штата. Очевидцы сравнивали ее размер с ананасом.
В России крупный град был зафиксирован 9 июня 1984 года в Ивановской области во время Ивановской вспышки смерчей: размер градин превышал 15 см, вес — около 1 кг.
Важное уточнение: все рекордные градины измеряли уже после падения, когда они успели частично растаять. Ученые считают, что в момент падения эти льдины были еще больше и тяжелее.
Насколько опасен град?
Истории известно немало трагических случаев. Ледяные шары, падающие с высоты нескольких сотен метров, обладают внушительной кинетической энергией.
И конечно, последствия от попадания града могут быть разными: от ушибов и гематом до сотрясения мозга. В исключительных ситуациях удар может оказаться смертельным. Так, в 1986 году в Бангладеш от града погибло 92 человека. Поэтому метеорологи настоятельно советуют во время града оставаться в помещении и не подходить к окнам.
Другой известный случай произошел в 2002 году в Китае. Там выпал град размером с куриное яйцо. Погибло несколько десятков человек.
Какую массу будет иметь градина размером с футбольный мяч
Стандартный футбольный мяч имеет диаметр около 22 см. Это не намного больше рекордной градины из Южной Дакоты (20,3 см).
Однако по оценкам экспертов градина размером и формой с футбольный мяч была бы более чем вдвое тяжелее самых тяжелых градин в истории. При диаметре 22 см и плотности льда (0,9 г/см³) вес такой градины может достигать нескольких килограммов в зависимости от формы и наличия воздушных полостей.
С какой скоростью будет лететь градина-гигант
Скорость падения градины напрямую зависит от ее размера.
- Мелкий град (размером с горошину) будет лететь к земле со скоростью 16−32 км/ч.
- Скорость крупного града (более 4 см) может достигать 160 км/ч и выше.
- Для градины размером с футбольный мяч конечная скорость составила бы примерно 225 км/ч.
Какой мощью будет обладать ледяная глыба?
Кинетическую энергию падающего ледяного мяча можно вычислить по формуле E = (m × v²) / 2. Для градины весом 2,5 кг и скоростью 225 км/ч (62,5 м/с) энергия составит около 4900 Дж. Для градины весом 5 кг — около 9800 Дж.
Для сравнения: градина из Южной Дакоты весом 879 г на скорости около 160 км/ч имела энергию около 850 Дж. Этого достаточно, чтобы пробить крышу дома.
Что произойдет при падении
Как только кристаллы становятся достаточно тяжелыми, гравитация притягивает их к земле. Падая, они обрастают льдом и превращаются в градины, которые способны травмировать людей и животных и повреждать дома, автомобили и другое имущество.
Градина размером с футбольный мяч может не просто помять кузов автомобиля, разбить лобовое стекло — она способна пробить крышу насквозь. То же относится и крышам зданий. Как показал случай в Южной Дакоте, градины размером 20 см уже пробивали чердаки и перекрытия. Более крупная градина с большей энергией может пробить большинство скатных крыш и легких перекрытий.
Для человека прямое попадание градины весом в несколько килограммов на скорости около 225 км/ч в голову с очень высокой вероятностью приведет к летальному исходу.
Может ли такое произойти в реальности?
Для формирования градины диаметром более 20 см требуются исключительно мощные восходящие потоки воздуха, которые позволят удерживать градины в холодных слоях атмосферы так долго, чтобы они успели вырасти до гигантских размеров. Такие условия возникают в суперъячейковых грозах, которые крайне редки, но не исключены.
Тем не менее, до сих пор градина размером с футбольный мяч официально не зафиксирована. Однако, как отмечают ученые, все рекордные градины измерялись после частичного таяния, поэтому их реальный размер в момент падения мог быть больше.
Итог
Градина размером с футбольный мяч — это не фантастика, а редкое природное явление, которое теоретически возможно при наличии мощнейшей суперъячейки. Если бы такая градина упала, ее масса и скорость обеспечили бы энергию удара в тысячи джоулей — достаточно для пробития крыш автомобилей и домов. Прямое попадание в человека с высокой вероятностью привело бы к смерти.
Однако такие размеры пока не зафиксированы официально, и вероятность их появления крайне мала.
Ранее исследователи из Каталонии использовали компьютерную томографию для изучения гигантских градин, выпавших на северо-востоке Пиренейского полуострова во время сильной летней грозы. Ученые выяснили, что оси и границы слоев градин могут быть неправильными внутри, даже если снаружи градины выглядят как идеальные сферы.
