Hielo que cae del cielo: ¿cuáles son las causas y los peligros del granizo?

El granizo también se llama "granizo", comúnmente conocido como granizo, o "lengzi" en algunas zonas. Es más común en verano o a principios de primavera y verano. Son partículas de hielo tan pequeñas como frijoles mungo y soja y tan grandes como castañas y huevos. A excepción de Guangdong, Hunan, Hubei, Fujian, Jiangxi y otras provincias que tienen menos granizo, todas las regiones de mi país están sujetas a diversos grados de desastres por granizo cada año, especialmente las zonas montañosas y montañosas del norte. el tiempo es cambiante, el granizo es abundante y los daños son graves. El granizo violento destruye cultivos, daña casas y, a menudo, hiere a personas y mata ganado; el granizo extremadamente grande puede incluso ser más grande que una toronja, mata personas, destruye grandes áreas de tierras de cultivo y árboles, destruye edificios y vehículos, etc., tiene una gran letalidad.

Hielo que cae del cielo - granizo

El granizo es un tipo de precipitación sólida. Es un cubo de hielo esférico o cónico compuesto por capas alternas transparentes y opacas. El diámetro es generalmente de 5 a 50 mm, y los más grandes pueden alcanzar más de 10 cm. Cuanto mayor es el diámetro del granizo, más destructivo es. El granizo daña a menudo los cultivos y amenaza la seguridad de las personas y los animales. Es un desastre natural grave. El granizo proviene de nubes convectivas (cumulonimbus) con una convección particularmente fuerte. Las corrientes ascendentes en las nubes son más fuertes que las de las nubes de tormenta normales. En las nubes convectivas crecen pequeños granizos debido a que los embriones de granizo chocan varias veces con las gotas de agua superenfriadas. Cuando las corrientes ascendentes en las nubes no pueden soportarlas, caen al suelo. El granizo de gran tamaño se produce en nubes de tormenta con un fuerte flujo de aire ascendente y abundante contenido de agua líquida. El alcance de cada granizada es muy pequeño, generalmente oscila entre unos pocos metros y varios kilómetros de ancho y entre 20 y 30 kilómetros de largo, por lo que hay un dicho popular que dice que "el granizo golpea una línea". El granizo se produce principalmente en zonas continentales de latitudes medias, normalmente más en zonas montañosas que en llanuras, y más hacia el interior que a lo largo de la costa. El granizo en China ocurre principalmente en primavera, verano y otoño, y de abril a julio representa alrededor del 70% del total. Las zonas de desastre por granizo más graves incluyen el sur de Gansu, Longdong, las montañas Yinshan, las montañas Taihang y las zonas occidentales de las provincias de Sichuan y Yunnan.

Por lo tanto, es necesario que comprendamos el patrón de turbulencia espaciotemporal de los desastres de granizo y las pérdidas causadas por ellos, para poder prevenir y controlar mejor los desastres de granizo y reducir las pérdidas económicas.

La formación del granizo

El granizo, como la lluvia y la nieve, "cae" de las nubes. Sin embargo, la nube de granizo es una nube cumulonimbus muy poderosa, y sólo una nube cumulonimbus particularmente poderosa puede producir granizo. Las nubes cumulonimbus, como todo tipo de nubes, se forman cuando el aire se eleva y se condensa cerca del suelo. A medida que el aire asciende desde el suelo, su presión disminuye y su volumen se expande a medida que asciende. Si no hay intercambio de calor entre el aire ascendente y el entorno, la temperatura del aire disminuirá debido a la energía consumida por la expansión. Este cambio de temperatura se denomina enfriamiento adiabático. Según los cálculos, por cada 100 metros que el aire sube en la atmósfera, la temperatura bajará aproximadamente 1°C debido a cambios adiabáticos. Sabemos que a una determinada temperatura, hay un límite en la cantidad de vapor de agua en el aire. Alcanzar este límite se llama "saturación". Cuando la temperatura disminuye, la cantidad de vapor de agua que puede contener el aire disminuirá. Por lo tanto, el aire originalmente insaturado puede alcanzar la saturación debido al enfriamiento adiabático durante su movimiento ascendente. Después de que el aire alcanza la saturación, el exceso de vapor de agua se adherirá a los núcleos de condensación que flotan en el aire y formarán gotas de agua. Cuando la temperatura es inferior a 0°C, el exceso de vapor de agua se condensará formando finos cristales de hielo. Estas gotas de agua y cristales de hielo se juntan y flotan en el aire para formar nubes. Hay diversas formas de movimiento del aire en la atmósfera, formando nubes de diferentes formas. Las nubes formadas debido a la convección incluyen Cumulus leucocumulus, Cumulus congestus y Cumulonimbus, que se denominan colectivamente nubes cúmulos. Todas son nubes aisladas y que se desarrollan hacia arriba. Debido a que en la convección hay movimientos ascendentes y descendentes, las nubes a menudo se forman en el área de corrientes ascendentes, mientras que en la zona de corrientes descendentes se forman espacios en las nubes.

Los cúmulos forman nubes de varias formas debido a las diferentes intensidades de convección, y el tamaño de sus nubes varía mucho. Si el movimiento convectivo dentro de la nube es muy débil y la corriente ascendente no alcanza la altura de condensación, no se formará ninguna nube, sólo convección seca. Si la convección es fuerte, puede convertirse en Cumulus Congestus. La parte superior del Cumulus Congestus es como una col, compuesta por muchas burbujas de nubes convexas con contornos claros. El espesor de las nubes puede alcanzar de 4 a 5 kilómetros. Si el movimiento de convección es muy violento, se pueden formar nubes cumulonimbus. La base de la nube es oscura y oscura, la cima de la nube se desarrolla muy alta, hasta unos 10 kilómetros, el borde de la cima de la nube se vuelve borroso y la cima de la nube a menudo se expande. para formar una forma de yunque.

Generalmente, las nubes cumulonimbus pueden producir tormentas eléctricas, pero sólo las nubes cumulonimbus particularmente fuertes con nubes muy altas, fuertes ascensos de gases en las nubes y abundante humedad en las nubes pueden producir granizo. Este tipo de nube también se suele llamar nube de granizo.

Las nubes de granizo están compuestas por gotas de agua, cristales de hielo y copos de nieve. Generalmente hay 3 capas: ① La capa inferior tiene una temperatura superior a 0°C y está compuesta de gotas de agua ② La temperatura media es de 0~-20°C y está compuesta de gotas de agua sobreenfriadas, cristales de hielo y copos de nieve; La capa superior tiene una temperatura de -20°C. La inferior está formada básicamente por cristales de hielo y copos de nieve.

El flujo de aire en una nube de granizo es muy fuerte. Generalmente en la dirección de la nube, una corriente ascendente muy fuerte entra desde la parte inferior de la nube y sale desde la parte superior de la nube. También hay una corriente descendente que fluye desde el nivel medio detrás de la nube y sale desde la parte inferior de la nube. Esta es también la zona de precipitaciones donde suele producirse el granizo. Estos dos flujos de aire ascendentes y descendentes organizados están conectados con el flujo de aire ambiental, por lo que la estructura del flujo de aire en nubes de granizo fuertes es generalmente relativamente continua. La fuerte corriente ascendente no sólo transporta suficiente vapor de agua a la nube de granizo, sino que también ayuda a que las partículas de granizo permanezcan en la nube, haciéndolas crecer hasta un tamaño considerable antes de caer.

El granizo, como la lluvia y la nieve, cae todo de las nubes. Es una especie de precipitación sólida que cae de las nubes cumulonimbos.

La formación de granizo requiere de las siguientes condiciones:

(1) Debe existir una capa inestable bastante gruesa en la atmósfera.

(2) Las nubes cumulonimbus deben desarrollarse hasta una altura que pueda congelar grandes gotas de agua individuales (la temperatura generalmente se considera entre -12 ~ -16 ℃).

(3) Debe haber una fuerte cizalladura del viento.

(4) El espesor vertical de la nube no puede ser inferior a 6 a 8 kilómetros.

(5) Las nubes cumulonimbus son ricas en agua. Generalmente es de 3 a 8 gramos/metro cúbico. Hay una zona de acumulación de agua líquida sobreenfriada por encima de la velocidad máxima de ascenso.

(6) En la nube deberían existir corrientes ascendentes inclinadas, fuertes y desiguales, generalmente superiores a 10 a 20 metros/segundo.

¿Cómo crecen los granizos en las nubes de granizo? Las fuertes corrientes ascendentes en las nubes de granizo transportan muchas gotas de agua grandes y pequeñas y cristales de hielo, y algunos de ellos se fusionan y se congelan. por la corriente ascendente al área de acumulación de humedad, y pueden convertirse en núcleos de granizo. Estos núcleos de crecimiento inicial de granizo tienen buenas condiciones de crecimiento en el área de acumulación de humedad. Después de que el flujo de aire ascendente lleva el núcleo de granizo a la zona de crecimiento, choca con gotas de agua sobreenfriada en un área con una gran cantidad de agua y una temperatura no demasiado baja, crece hasta convertirse en una capa de hielo transparente y luego se mueve hacia arriba. en una zona de baja temperatura con menos agua. Aquí se compone principalmente de cristales de hielo, copos de nieve y una pequeña cantidad de gotas de agua sobreenfriada que se adhieren a ellos y se congelan para formar una capa de hielo opaca. En este momento, el granizo ha crecido y la corriente ascendente es débil. Cuando no puede soportar el granizo más grande, el granizo caerá en la corriente ascendente y continuará fusionándose con cristales de hielo, copos de nieve y gotas de agua durante el otoño. cae a una zona de mayor temperatura, las gotas de agua sobreenfriada que chocan contra él forman una capa de hielo transparente. Si en este momento cae en otra zona de corriente ascendente más fuerte, el granizo volverá a elevarse y repetirá el proceso de crecimiento mencionado anteriormente. De esta manera, el granizo crece en capas de capas transparentes y opacas; debido a diferencias en el tiempo de crecimiento, contenido de humedad y otras condiciones, el espesor y otras características de cada capa también son diferentes. Finalmente, cuando las corrientes ascendentes no pueden soportar el granizo, éste cae de las nubes y se convierte en el granizo que vemos.

Características del granizo

En general, el granizo tiene las siguientes características:

(1) Está muy localizado y el alcance de influencia de cada granizo generalmente, tiene entre decenas y miles de metros de ancho y entre cientos de metros y más de diez kilómetros de largo (2) Dura poco tiempo, y una tormenta violenta o granizada suele durar sólo de 2 a 10 minutos, y algunas duran; durante más de 30 minutos; (3) Se ve afectado significativamente por el terreno, cuanto más complejo es el terreno, es más probable que se produzca granizo (4) Los cambios interanuales son grandes en la misma zona, algunos años. ocurren varias veces seguidas, y algunos años pueden ocurrir raramente o incluso no ocurrir en absoluto (5) Ocurrencia Tiene un área amplia y puede ocurrir en una amplia gama de zonas climáticas desde zonas subtropicales hasta templadas, pero ocurre con mayor frecuencia en; zonas templadas.

La clasificación del granizo se divide en tres niveles en función del diámetro de la mayoría de los granizos (granizo general) durante una granizada, el tiempo acumulado de caída del granizo y el espesor de la acumulación de granizo.

(1) Granizo ligero: La mayoría de los granizos no tienen más de 0,5 cm de diámetro, el tiempo acumulado de granizo no supera los 10 minutos y el espesor del granizo en el suelo no supera los 2 cm (2; ) Granizo moderado: La mayoría de los granizos miden de 0,5 a 2,0 cm de diámetro cm, el tiempo acumulado del granizo es de 10 a 30 minutos y el espesor del granizo en el suelo es de 2 a 5 cm (3) Granizo pesado: la mayoría de los granizos son más; de 2,0 cm de diámetro, el tiempo acumulado de granizo sea superior a 30 minutos y el espesor del granizo en el suelo sea superior a 5 cm.

Peligros del granizo

El desastre del granizo es un desastre meteorológico severo causado por fuertes sistemas climáticos convectivos. Aunque aparece en un rango pequeño y durante un corto período de tiempo, es feroz. , de alta intensidad y, a menudo, acompañados de ráfagas de procesos climáticos desastrosos, como fuertes vientos, fuertes precipitaciones y rápido enfriamiento. China es un país donde los desastres por granizo ocurren con frecuencia. El granizo causa cada año enormes pérdidas en la agricultura, la construcción, las comunicaciones, la electricidad, el transporte y las vidas y propiedades de las personas. Según las estadísticas pertinentes, las pérdidas económicas causadas cada año por el granizo en nuestro país ascienden a cientos de millones o incluso miles de millones de yuanes.

El granizo daña los cultivos

Muchas personas han experimentado granizo durante tormentas eléctricas, generalmente no más grandes que una pelota de béisbol, que caen de las nubes de tormenta. Sin embargo, a veces el tamaño del granizo es muy grande. Una vez, 128 kilogramos de granizo cayeron del cielo y se rompieron en muchos pedazos pequeños. Lo más misterioso es que enormes granizos caen verticalmente del cielo cuando no hay nubes en el cielo. Ha habido muchos incidentes que confirmaron que las alas de los aviones fueron impactadas por granizos. En la actualidad, los científicos todavía no pueden explicar por qué tan grandes granizos. aparecer.

Prevención y control del granizo (1) Previsión. Desde la década de 1980, con el uso extensivo de equipos avanzados como radares meteorológicos, recepción de imágenes de nubes por satélite, computadoras y transmisión de comunicaciones en los servicios meteorológicos, la capacidad de rastrear y monitorear la actividad del granizo ha mejorado enormemente. Si el observatorio (estación) meteorológico local detecta granizo, lo informará inmediatamente a los observatorios y estaciones meteorológicas potencialmente afectados. Los departamentos meteorológicos de todos los niveles combinan la ciencia y la tecnología meteorológicas modernas con la experiencia acumulada en pronósticos a largo plazo para pronosticar de manera integral la ocurrencia, desarrollo, intensidad, alcance y daño del granizo, de modo que la precisión del pronóstico siga mejorando. Para transmitir la información de advertencia de granizo a los líderes gubernamentales y a las masas en todos los niveles lo antes posible, los departamentos meteorológicos de todos los niveles emiten "advertencias" y "avisos de emergencia" a través de estaciones de radio locales, estaciones de televisión, teléfonos, terminales de servicios informáticos y sistemas de desastres. sistemas de alerta meteorológica y otros medios "Esto permitió a todos los sectores de la sociedad y al público en general tomar medidas defensivas por adelantado, evitar y reducir las pérdidas por desastres y lograr beneficios sociales y económicos evidentes.

(2) Prevención y tratamiento. Nuestro país es uno de los primeros países del mundo en implementar la prevención del granizo artificial. Debido al grave desastre de granizo en nuestro país, las labores de prevención de granizo han recibido la atención y apoyo del gobierno. En la actualidad, muchas provincias han establecido sitios de prueba a largo plazo, han realizado experimentos rigurosos y han logrado muchos resultados de investigación científica valiosos. Llevar a cabo la prevención artificial del granizo para que se desarrolle en la dirección esperada por las personas y lograr el propósito de reducir los desastres. Los métodos más utilizados actualmente son: ① Utilice cohetes, cañones antiaéreos o aviones para enviar directamente catalizadores como yoduro de plata, yoduro de plomo y hielo seco a la nube. ② Enviar catalizadores como yoduro de plata, yoduro de plomo y hielo seco a la atmósfera libre en el suelo antes de que se formen las nubes cumulonimbus, para que estas sustancias puedan actuar como embriones de granizo en las nubes de granizo, aumentando el número de embriones de granizo y haciendo que el granizo sea más pequeño. . ③ Lanzar cohetes y artillería antiaérea contra las nubes de granizo en el suelo, o lanzar cohetes y bombas contra las nubes de granizo desde aviones para destruir el transporte de humedad a las nubes de granizo. ④ Utilice cohetes y cañones antiaéreos para dispersar núcleos de condensación en las partes cálidas de las nubes para provocar que las nubes formen precipitaciones para reducir la humedad en las nubes; dispersar núcleos de hielo en las partes frías de las nubes para inhibir el crecimiento de embriones de granizo.

(3) Medidas agrícolas de prevención del granizo. Los métodos comúnmente utilizados incluyen: ① Plantar pasto y árboles en áreas propensas al granizo, aumentar el área forestal, mejorar el entorno paisajístico, destruir las condiciones de las nubes de granizo y reducir los desastres por granizo ② Aumentar los cultivos con fuerte resistencia al granizo y capacidad de recuperación; de manera oportuna apresurarse a cosechar; ④ Durante la temporada de granizo en áreas propensas a desastres por granizo, los agricultores llevan consigo herramientas de prevención de granizo, como cestas de bambú, cestas de mimbre, etc., cuando van al campo para reducir las víctimas personales.