Gdzie latem powstaje lód?

W wiadomościach radiowych usłyszałam wyrazy zdziwienia redaktorki: "Dlaczego grad, czyli kawałki lodu, pada latem, kiedy jest ciepło?". Okazuje się, że paradoksalnie właśnie latem pogoda najbardziej sprzyja powstawaniu tego typu opadów.

Lato to czas upałów. Słońce świeci długo i mocno, silnie rozgrzewając powierzchnię ziemi. Podłoże niczym wielka patelnia podgrzewa atmosferę, w której zaczyna się istna kotłowanina. Gdzieniegdzie rozgrzane (a więc lżejsze od otoczenia) bąble powietrza zaczynają się unosić, gdzie indziej nieco chłodniejsze (cięższe) powietrze opada.

Wiemy, że temperatura w atmosferze spada z wysokością. Wznoszące się powietrze dociera w końcu do poziomu, na którym jest wystarczająco zimno, by zawieszona w nim para wodna zaczęła się skraplać i powstała chmura. Im większa spiekota, tym gorętsze są odrywające się od podłoża bąble powietrza i tym wyżej mogą dotrzeć. Dlatego właśnie w upalne dni powstają najbardziej rozbudowane w pionie chmury, tzw. cumulonimbusy, czyli chmury deszczowo-burzowe. Mają kształt kowadeł - wysokich kolumn z rozszerzonymi podstawami i szczytami. Pióropusz chmury burzowej sięga rejonów, gdzie ujemne temperatury sprzyjają powstawaniu kryształków lodu zamiast kropel.

W centrum chmury burzowej znajduje się tak zwana "strefa akumulacji". Tu ścierają się porcje powietrza przemieszczającego się do dołu i do góry, a krople wody i kryształki lodu zderzają się, rozbijają, łączą i rosną. Aby kryształek lodu urósł do rozmiarów poważnej gradziny, która nie zdąży stopnieć przed spadnięciem na ziemię, musi wielokrotnie przemierzyć strefę akumulacji. Jest to możliwe dzięki wspomnianej już kotłowaninie panującej w atmosferze. Bryłka lodu załapuje się to na prąd wznoszący, to na opadający i obrasta w kolejne warstwy zamarzającej na jego powierzchni wody.

W końcu ładunek kropel i gradzin powstałych w chmurze robi się za ciężki, by prądy powietrzne zdołały go dłużej utrzymać. Próbę sił wygrywa grawitacja i na ziemię spada ulewny deszcz, grad lub jedno i drugie jednocześnie, a my możemy na pocieszenie po zniszczonych zbiorach zrobić np. takie zdjęcie.

Aleksandra Kardaś

Autorka jest fizykiem atmosfery, prowadzi kurs "Meteorologia przez Internet" (w projekcie COME UW), lubi oglądać zjawiska meteo z Ziemi i... z kosmosu (od czego mamy satelity?).