Что такое град и почему его так сложно прогнозировать?



25 июня на востоке Кургана и Кетовского района выпал крупный град. Отдельные градины достигали 3-4 см, они пробивали теплицы и стёкла автомобилей.

Град – относится к числу опасных и неблагоприятных конвективных явлений. Сюда же следует включить ливень, грозу, шквалы и даже торнадо. Возникновение этих явлений связано с конвекций – вертикальным подъёмом тёплого и влажного воздуха, который порождает мощные кучево-дождевые облака. Обычно облака двигаются горизонтально, но кучево-дождевые облака развиваются вертикально, они растут вверх. Верхняя граница облака может подниматься до 10-11 км. Чем выше облако – тем большую опасность оно представляет.

Если очень просто, то кучево-дождевое облако работает как пылесос. С одной стороны оно закачивает тёплый воздух, а с другой — наблюдается нисходящий поток холодного воздуха. Внутри самого облака тоже присутствует циркуляция. Каждая градина – это одна капля дождя, которая многократно поднималась и опускалась внутри облака. Капля подхватывается потоком воздуха и поднимается до верхней границы облака, где замерзает и покрывается коркой льда, затем опускается нисходящим потоком воздуха. Чем мощнее облако, чем оно выше, тем больше циклов совершает капля. Слой за слоем капля превращается в огромный кусок льда, достигая критической массы, которую воздушный поток уже не может удержать, устремляется к земле.

Проблема заключается в том, что современные компьютерные модели не научились точно прогнозировать отдельные кучево-дождевые облака. Циклон или антициклон – без проблема, а более мелкие и локальные явления модель пропускает. У каждой компьютерной модели есть сетка с расчётными узлами. В каждом узле выполняется расчёт погоды, а что происходит между узлами – точно неизвестно. Например, у американской модели GFS расчётные узлы находятся на расстоянии 27 км, а кучево-дождевое облако, которое накрыло восток Кургана, было шириной всего 15-20 км. Оно возникло за 40-50 минут. Из ничего!

Представьте, что вы купили себе новую москитную сетку на окно. Она не пропускает мух и комаров, а мелкие мошки пролазят. Чтобы мошкара не пролазила через отверстия, нужна более мелкая сетка, но это скажется на количестве воздуха, сетка будет бесполезна. С компьютерными моделями ситуация аналогичная. Увеличение количества расчётных узлов приводит к увеличению времени расчёта прогноза, а для этого нужны дополнительные вычислительные ресурсы. Конечно, есть мезомасштабные компьютерные модели, которые рассчитывают погоду на небольших территориях, но они тоже пока не умеют воспроизводить отдельные облака.

НО! Есть возможность прогнозировать конвективные явления по большим территориям. Мы знаем, что в заданной области может возникнуть мощное кучево-дождевое облако, но не можем указать его точные координаты.

Например, можно сказать, что во второй половине дня на востоке Курганской области ожидается комплекс неблагоприятных явлений: гроза, ливень, град или шквалы. Количество явлений и их сила зависит от расчётных параметров в атмосфере. НО! Нельзя сказать, что в 14 часов в деревне Нижние Балки пройдёт град – такие прогнозы лишены смысла.

Вообще, конвективные явления – самые сложные в плане прогнозирования. На данный момент они очень грубые как в пространстве, так и во времени, но работа в этом направлении ведётся. За последние годы конвективные прогнозы стали намного лучше, чем ещё 5-10 лет назад. Вычислительные ресурсы растут, количество суперкомпьютеров увеличивается, модели совершенствуются, но до абсолюта ещё пока далеко.

Категория: Метеорология | Добавил: fantast (26.06.2019)
Просмотров: 50 | Рейтинг: 0.0/0