Гроза

Визначення і загальна характеристика

ГРОЗА́  — атмосферне явище, яке супроводжується багаторазовими електричними розрядами та їх звуковим відлунням (громом), значними опадами у вигляді дощу, граду, крупи, іноді снігу. Утворенню Г. сприяє інтенсив. підйом вологого повітря у нестійкій атмосфері, що призводить до утворення купчасто-дощових хмар з великими об’єм. електр. зарядами й полями, достатніми для ініціювання блискавок між хмарами і земною поверхнею чи окремими хмарами.

Залежно від причин (терміч., динаміч. та ін.), що спричиняють розвиток конвекції, розрізняють внутр.-масову та фронтальну Г. Внутр.-мас. Г. утворюється у зволож. повітр. масі при її підйомі над досить прогрітою підстил. поверхнею. Купчасто-дощові хмари з внутр.-мас. Г. одночарункові, розвиваються пополудні ізольовано на відстані 20–30 км. Більш поширеними у помір. широтах (в Україні бл. 70 %) є фронтальні Г., зумовлені переважно динаміч. процесами на холод. і теплому атмосфер. фронтах і фронтах оклюзії. Особливо потужні Г. на холод. фронті. Вони виникають при бурхливому витісненні теплого вологого повітря холодним, що спонукає утворення перед холод. фронтом впродовж смуги завширшки у десятки і завдовжки у сотні км багаточарунк. гроз. хмар зі зливами, градом і шквалистим посиленням вітру. Обвал. натиск холод. повітря на фронті і вимушена сильна конвекція при знач. енергії нестійкості в атмосфері сприяють в окремих випадках вертикал. росту купчасто-дощових хмар (суперчарункових) до вис. 14–16 км і вище з буревієм і надзвичайно актив. гроз. діяльністю.

На теплому фронті Г. розвиваються рідше при висхід. переміщенні теплого повітря по клину холодного. Процеси хмароутворення охоплюють значні території перед фронтом, при цьому купчасто-дощові хмари нерідко маскуються шаруватоподібними верх. і серед. ярусів.

Характер. ознакою купчасто-дощових гроз. хмар є тісна взаємодія і взаємозумовленість метеорол. і електр. процесів у них. Повної теорії, яка б розкривала природу Г., не розроблено через відомі труднощі отримання достовір. даних про макро- і мікрофіз. характеристики хмар і адекват. врахування у моделях вже відомих властивостей Г. В узагальненому вигляді вони наступні: вис. гроз. хмар перевищує 5 км і досягає 15–18 км; середня тривалість опадів і електр. активності окремої гроз. чарунки — 30–40 хв. Осн. розподіл електр. зарядів відбувається в області «мокрого» зростання гідрометеорів, визначал. роль у процесах опадоутворення і гроз. електриці належить змішаній фазі; блискавки повторюються з частотою одна за 1 хв. (під час сильних Г. — 5–10 блискавок за 1 хв.).

Електр. структура гроз. хмар формується одночас. дією протилежно спрямов. процесів — електризацією хмар. часток і опадів та утворенням об’єм. зарядів і їх розсіюванням. На початк. стадії розвитку хмар переважає іонний механізм електризації (поглинання аероіонів гідрометеорами), у зрілій — контактний, зумовл. різноманіт. контактами і руйнуваннями гідрометеорів. При розвитку хмари і її переходу із зливової в грозову електризація, в основному контактна, набуває упорядков. характеру по всій товщі. Частки хмар і опадів, які мають значні різнойменні заряди, досить швидко переміщуються під впливом гравітац. сил і висхід. потоків, накопичуючись у певних частинах хмар, що сприяє формуванню об’єм. зарядів. У типових гроз. хмарах їх 3 — осн. від’ємний і 2 позитивні (над від’ємним у верх. товщі хмари з переважно твердими гідрометеорами і внизу хмари у зоні опадів). Значні швидкості утворення зарядів забезпечуються у цей період механізмом електризації часток майже миттєвої дії — електризацією при зіткненні і руйнуванні великих гідрометеорів у сильних електр. полях (індукц. механізм). Перевищення критич. значень пружності поля супроводжується масовим коронуванням твердих гідрометеорів, покритих водяною оболонкою, що ініціює в подальшому початок розвитку блискавки. Отже, електр. розряди є наслідком процесів утворення опадів. Вони виникають при їх знач. інтенсивності у хмарах із зміненою структурою. Виняток становлять «сухі» Г. і Г. в хмарах, що не досягають висоти природ. кристалізації (у теплих хмарах). «Сухі» Г. можуть виникати при незнач. опадах або їх відсутності, коли під хмарою створюються умови для повного випаровування крапель у висхід. потоках.

Г. в теплих хмарах спостерігаються над теплими океаніч. областями чи узбережжями океанів (над континентами вони не спостерігались). Ефектив. механізм утворення і розподілу зарядів реалізується у невеликих об’ємах хмар, початок ініціювання блискавок зумовлюється коронуванням великих крапель.

Г. — досить розповсюджене явище. Одночасно на Земній кулі відмічається бл. 1800 Г. В Україні у середньому за рік буває 25–30 днів з Г. (у Карпатах до 40) при серед. тривалості 60– 80 год. (на Закарп. низовині — до 120). Розвиваються Г. переважно у теплий період (травень–вересень), взимку досить рідко (один раз за 15– 25 р.).

Завантажити статтю