Как образуется град

Лёд с летнего неба

Град — ливневые осадки в виде частиц льда, чаще всего круглых, — градин. Их размер — от миллиметра до нескольких сантиметров, а иногда и больше^[1].

Как ни странно, град выпадает в основном в тёплое время года и днём. Он идёт из мощных кучево-дождевых облаков, сильно вытянутых вверх, — обычно вместе с ливнем и грозой^[1]. Длится градобой обычно 5–10 минут, редко дольше получаса^[1]. О грозах — в статье «Молния и гром».

Лифт в облаке

Грозовое облако огромно: его вершина обычно поднимается выше 10 км, и значительная его часть находится там, где температура ниже нуля^[2]. Внутри облака бушуют восходящие потоки воздуха со скоростью до 180 км/ч^[2].

Град рождается из обычных капель. Поток уносит их вверх, где они охлаждаются ниже нуля, оставаясь жидкими, — такую воду называют переохлаждённой. Стоит капле встретить пылинку или ледяной кристалл, и она мгновенно замерзает ^[2][1].

Дальше ледяной зародыш растёт: на него налипают и тут же замерзают новые переохлаждённые капли, а градины смерзаются друг с другом^[1]. Восходящий поток держит градину в облаке, пока она растёт, — иногда не меньше получаса. Когда она становится слишком тяжёлой, поток больше не может её удержать, и градина падает ^[2].

Крупные градины бывают только там, где в облаке очень сильные восходящие потоки^[1]. Поэтому град часто сопровождает самые мощные грозы и даже смерчи^[1][2].

Слои, как у луковицы

Если разрезать крупную градину, видна структура, похожая на луковицу: слои прозрачного и мутного льда ^[2][1]. Путешествуя по облаку, градина попадает то в места с большим количеством переохлаждённой воды, то в более сухие. Там, где замерзание идёт быстро, во льду остаются крошечные пузырьки воздуха — и слой получается мутным, белым; там, где медленнее, — прозрачным^[2].

Рекордные градины

Обычный крупный град — от горошины до голубиного яйца^[1]. Но бывает и больше^[2]:

• самая тяжёлая градина — 1,02 кг, Бангладеш, 14 апреля 1986 года;
• самая большая по диаметру — 20 см, город Вивиан в Южной Дакоте (США), 23 июля 2010 года.

В Российской империи в 1846 году, по старым записям, в Лифляндской губернии выпал град величиной с кулак^[1].

Где град бывает чаще

Чаще всего град идёт в умеренных широтах, в глубине материков. В тропиках, где гроз гораздо больше, он редок и выпадает почти только высоко в горах^[1][2]. Горы вообще «притягивают» град: они заставляют ветер подниматься вверх и усиливают восходящие потоки^[2]. Над морем град бывает редко^[1].

Чем град не является

Снежная крупа — это белые непрозрачные крупинки размером 2–5 мм, хрупкие и легко рассыпающиеся. Её метеорологи от града отличают^[1].

Как воюют с градом

Град опасен: крупные градины пробивают крыши и стёкла, разбивают машины, губят урожай и виноградники ^[1].

Чтобы защитить поля, в градоопасное облако с помощью ракет или снарядов вводят реагент — обычно йодистое серебро или йодистый свинец. Он создаёт множество искусственных центров замерзания, и переохлаждённая вода в облаке делится на огромное число мелких градин. Такие градины успевают растаять в тёплом воздухе ещё до того, как долетят до земли^[1].