Град народжується в серці потужних грозових хмар, де тепле повітря, наче дикий кінь, нестримно рветься вгору. Висхідні потоки, сильніші за 20 метрів на секунду, підхоплюють краплі води з нижніх шарів і несуть їх на висоту 8-10 кілометрів, де температура падає до мінус 30-40 градусів. Там, у крижаній пастці, краплі стикаються з крихітними зародками льоду – і починається справжня трансформація: рідина миттєво замерзає, формуючи перші градини.
Цей процес циклічний, ніби гра в пінг-понг між висхідними та низхідними потоками. Градини то підлітають угору, набираючи нові шари льоду від переохолоджених крапель, то опускаються, важчаючи з кожним циклом. Коли вага перевищує силу потоку, вони зриваються вниз, пробиваючи теплі шари і падаючи на землю кулями розміром від горошин до тенісних м’ячів – або й більше.
Така проста схема приховує неймовірну складність: без потужних кумулонімбусних хмар, без вологості й нестабільності атмосфери град не з’явиться. Тепер зануримося глибше, щоб розібрати кожен етап цієї драматичної історії.
Умови, що провокують народження грозових хмар
Все починається на землі, де сонце розпалює повітря до +30°C і вище. Волога з полів, озер чи моря википає, роблячи повітря важким і нестійким. Воно прагне вгору, охолоджуючись з висотою на 6-10°C за кілометр – це адіабатичний процес, де тиск падає, а температура стрімко знижується.
На висоті 1-2 км конденсується пара, утворюючи купчасті хмари. Якщо нестабільність висока – CAPE (конвективна доступна потенційна енергія) перевищує 2000 Дж/кг – хмари вибухають у кумулонімбуси заввишки 15 км. Саме тут, у цих велетнях, народжується град. За даними NOAA, такі хмари – ключ до всіх значних градових подій.
Вітер додає драму: зміна швидкості та напрямку з висотою (wind shear) створює обертання, перетворюючи звичайну грозу на суперклітинну – ідеальний інкубатор для гігантських градин. Без цього хаосу град обмежився б дрібними грудочками.
Зародження: від краплі до першого крижаного ядра
У середині хмари, на висотах 4-6 км, температура вже мінусова, але краплі води лишаються рідкими – це суперохолодження, феномен, де вода тримається надтоохолодженою до -40°C через відсутність ядер конденсації. Дрібні частинки пилу, пилку чи бактерій стають каталізаторами: при зіткненні крапля миттєво кристалізується.
Ці крихітні ембріони – граупель (сніжинки, обростаючі інеєм) чи крижані кристали – починають рости. Висхідний потік, як ліфт, несе їх угору. Швидкість потоку визначає долю: менше 15 м/с – град не встигне сформуватися, понад 40 м/с – градини досягають розмірів гольф-куль.
Кожен цикл – це подорож крізь зони рідкої води та пари. Ембріон врізається в суперохолоджену краплю, лід наростає прозорим шаром, блискучим і щільним. Потім, у зонах меншої вологості, пара конденсується опарно, утворюючи молочний, пористий лід. Різниця шарів видно на розрізі градини – ніби кільця дерева розповідають історію бурі.
Зростання градин: цикли, що творять монстрів
Градина росте не лінійно, а стрибками. Кожен підйом-опускання додає міліметри: для 2-сантиметрової кулі потрібно 20-30 циклів, для гіганта 10 см – сотні. Маса накопичується експоненційно – від грамів до півкілограма.
У суперклітинах процес ідеальний: обертальний мезоциклон тримає потоки стабільними годинами. NOAA фіксує, що 90% граду понад 5 см падає саме з них. Типові помилки новачків – думати, що град росте лише зверху хмари; ні, ключ – у постійному рециркулюванні.
Коли діаметр досягає 2-3 см, тертя з повітрям нагріває градину, частково танучи край. Це робить її аеродинамічнішою, але й важчою. Критичний момент: коли термінальна швидкість (швидкість падіння) перевищує силу updrafts – градина падає.
Суперклітини: фабрики гігантського граду
Звичайні грози дають дрібний “м’який” град, але суперклітини – це еліта. Їхній мезоциклон, діаметром 2-10 км, крутить повітря, створюючи зони з updrafts до 60 м/с. Тут градини можуть робити 50 циклів, досягаючи рекордних розмірів.
Приклад: у 2010 році в Південній Дакоті (США) впала градина 20 см – світовий рекорд за об’ємом, вагою 880 г. У Європі, за даними ESWD, 2024 рік побив рекорди за кількістю великих градових днів. В Україні суперклітини часті на сході та півдні влітку.
- Ключові риси суперклітин: обертання за годинниковою стрілкою в північній півкулі, anvil (ковадло) на вершині, hook echo на радарі.
- Чому великий град: тривалі updrafts, висока вологість, shear понад 20 вузлів/км.
- Ризики: торнадо, шквали до 150 км/год поряд з градом.
Радари Doppler фіксують “hail spike” – сигнатуру великих градин. Сучасні моделі, як у NOAA, прогнозують з точністю до години.
Шлях до землі: танення та хаос
Падаючи з 10 км, градина прискорюється до 100-150 км/год. У шарі 0°C (2-3 км) вона частково тане, але при швидкому падінні лишається цілою. Лавина градин створює downdraft – холодний спадний потік, що підсилює вітер.
Град падає смугами 5-20 км шириною, але довжиною сотні км. Тривалість – 5-20 хвилин, шар на землі до 10-20 см. Шкода колосальна: розбиває авто, нищить урожай, ранить людей.
| Розмір градини | Порівняння | Швидкість падіння | Потенційна шкода |
|---|---|---|---|
| <5 мм | Горохина | 30-50 км/год | Мінімальна |
| 20 мм | Гольф-кулька | 70 км/год | Дрібні подряпини на авто |
| 50 мм | Тенісний м’яч | 100 км/год | Розбиті вікна, пошкодження дахів |
| >75 мм | Бейсбольний м’яч | 140+ км/год | Смертельна небезпека, руйнування |
Таблиця базується на даних NOAA. Джерело: nssl.noaa.gov.
Град в Україні: реалії та свіжі приклади
Україна – зона ризику: 100-200 градових днів на рік, переважно червень-липень. За кліматологією 1986-2010, 131 значних hailstorms. У 2024-му Чернігівщина зазнала градів розміром 4-5 см, що знищили сади. У 2025-му, за прогнозами, через La Niña – більше інтенсивних гроз.
Південь і схід страждають найсильніше: Одеса, Харків, Запоріжжя. Фермери втрачають до 30% врожаю. Укргідрометцентр фіксує зростання частоти на 10-15% за декаду.
Кліматичні тренди: град стає агресивнішим?
Зігрівання атмосфери додає енергії грозам: більше вологості, сильніші updrafts. Дослідження AGU показують, що в Європі hail events зросли на 20% з 1980-х. В Україні – подібна тенденція, хоч статистика суперечлива через війну.
Моделі CMIP6 прогнозують +10-20% градових днів до 2050-го. Захист: сітки для садів, страхування, радари.
Цікаві факти про град
- Найбільша градина в історії – 20,3 см обхвачу, Vivian (США, 2010), вагою 880 г. За NOAA, падала зі швидкістю 160 км/год.
- Град може вбити: в Індії 2018-го – 30 загиблих. В Україні фіксували смертельні випадки від ударів.
- Космічний град: на Юпітері – амонійний, розміром з будинки.
- Рекордний шар: Австрія 1998-го – 60 см, танув тиждень.
- Градоуспокоєння: в 15 країнах сіють йодид срібла в хмари, зменшуючи град на 50%.
Ви не повірите: градина 10 см має кінетичну енергію кулі з пістолета!
Ці перлини показують, наскільки град – непередбачуваний гість. У спекотний день, коли небо темніє, ховайте авто під навіс – бо наступний удар може стати епічним.
Атмосфера пульсує енергією, і град – лише один з її трюків. Сучасні радари, супутники й AI-моделі роблять прогноз точнішим, але природа завжди на крок попереду.
About the Author
