Крупный град (обычно диаметром от 2 см. и более) образуется в мощных грозовых облаках - Кумулонимбусах (латинское название кучево-дождевых облаков) особенно при наличии сильных восходящих потоков воздуха. Процесс формирования крупного града включает следующие ключевые этапы:
1. Наличие мощного кулунонимбуса.
- Такие облака достигают больших высот (до 12-15 км. и выше), где температура сильно отрицательна (до − 40°C и ниже).
- Внутри облака сосуществуют ледяные кристаллы, суперохлаждённые капли воды (жидкие при температуре ниже 0°C) и восходящие/нисходящие потоки.
2. Зарождение градин.
- Процесс начинается с образования ядра - это может быть:
- Пылинка.
- Ледяной кристалл.
- Замёрзшая капля (иней или снежинка).
- Ядро попадает в зону суперохлаждённых капель, которые мгновенно замерзают при контакте, нарастая слоями - это называется аккрецией.
3. Многократные подъёмы и спуски.
- Сильные восходящие потоки (до 20-30 м/с и более) подбрасывают градину вверх в холодные слои облака.
- На высоте она набирает массу, «собирая» вокруг себя новые слои льда, становится тяжелее и начинает падать.
- Если восходящий поток снова подхватывает её - цикл повторяется.
- В результате градина приобретает слоистую структуру, как «луковица»: чередуются прозрачные (замёрзшие капли) и мутные (вмороженные пузырьки воздуха) слои.
- Чем сильнее и устойчивее восходящий поток - тем больше циклов «подъёмов и падений» - тем крупнее градина.
4. Выпадение града.
- Когда вес градины превышает силу восходящего потока - она выпадает на землю.
- Крупные градины (диаметром 5 см. и более, иногда до 10+ см.) - признак экстремально сильной грозы, часто сопровождающейся шквалистыми ветрами, ливнями и даже торнадо.
Условия, способствующие образованию крупного града:
- Интенсивная неустойчивость атмосферы (Большой перепад температур, мощная конвекция).
- Высокая влажность в нижних слоях (Обеспечивает обилие воды для роста градин).
- Сильные и устойчивые восходящие потоки (Удерживают градины в облаке дольше).
- Высокий уровень замерзания (0°C) (Позволяет суперохлаждённым каплям существовать в толще облака (часто 3-5 км. над землёй)
Интересный факт: Самый крупный град в истории зафиксирован в США (штат Южная Дакота в 2010 г.) - диаметром 20 см., весом 0,88 кг.