Почему идёт град и как он образуется?

Описание

Внутренняя структура градины

Вид, строение и размеры градин отличаются крайним разнообразием. Град является частицами льда шарообразной или неправильной формы (градин) размером от миллиметра до нескольких сантиметров. Встречаются градины размером 130 мм и массой около 1 кг. Градины состоят из слоёв прозрачного льда толщиной не менее 1 мм, чередующихся с полупрозрачными слоями.
В метеорологии град отличают от снежной крупы — ледяных непрозрачных крупинок белого цвета, размером от 2 до 5 мм, хрупких и легко размельчающихся. Также известны такие атмосферные осадки, как ледяной дождь, который не стоит путать с градом.
Град выпадает, как правило, в тёплое время года из мощных кучево-дождевых облаков, сильно развитых вверх, обычно при ливнях и грозах. Слой выпавшего града иногда составляет несколько сантиметров. Продолжительность выпадания: от нескольких минут до получаса, чаще всего 5-10 мин, и очень редко — около 1 ч. и более. Град выпадает большей частью в летнее время и днем. Град ночью — явление весьма редкое.

Вариации параметров градин

Градина в форме цветка

Одна из наиболее обыкновенных форм — коническая или пирамидальная с острыми или слегка усеченными верхушками и закругленным основанием; верхняя часть таких градин обыкновенно бывает более мягкая, матовая, как бы снежная; средняя — полупрозрачная, состоящая из концентрических, чередующихся между собою прозрачных и непрозрачных слоев; нижняя, самая широкая — прозрачная (наблюдения Киевской метеорологической обсерватории, апрель 1892 г., «Изв. унив. св. Влад».). Не менее часто встречается шарообразная форма, состоящая из внутреннего снежного ядра (иногда, хотя и реже, центральная часть состоит из прозрачного льда), окруженного одной или несколькими прозрачными оболочками. Встречаются также градины сфероидальные, с углублениями у концов малой оси, с разнообразными выступами, иногда кристаллическими, как это наблюдали: Абих на Кавказе (ледяные шары с большими наросшими на них скаленоэдрами, «Записки кавк. отд. Р. Г. общ.», 1873), Бланфорд в Ост-Индии («Proceedings of the Asiatic Soc.», июнь 1880), Лангер около Пешта («Met. Zeitschr.» 1888, стр. 40) и другие. Иногда вид градин бывает весьма сложный, например напоминает цветок со многими лепестками. Подобная форма представлена на рисунке справа. Бывают, наконец, формы крайне простые — параллелепипедальные, пластинчатые и прочие.

«Очень грозное оружие»

Стоит отметить, что на тот момент советская промышленность уже работала над созданием «Града», однако предыдущие попытки изготовить машины с заданными массогабаритными характеристиками не увенчались успехом.

Также по теме

«Кочующий» миномёт: на что способен модернизированный артиллерийский комплекс «Сани»

Российская армия получила партию 120-мм модернизированных миномётных комплексов 2С12А «Сани», сообщает пресс-служба концерна…

Поэтому ещё в конце 1950-х годов главный конструктор СКБ-203 Александр Яскин принял решение уменьшить размеры боеприпасов, сделав хвостовые стабилизаторы ракет складными. Таким образом, по замыслу инженера, удалось бы увеличить количество направляющих.

Однако СКБ-203 не специализировалось на модернизации ракетного вооружения. Партнёром новгородских инженеров стал тульский НИИ-147 (сейчас — НПО «СПЛАВ» имени А.Н. Ганичева). Работами по усовершенствованию снарядов для «Града» руководил главный конструктор этого предприятия Александр Ганичев. Усилия специалистов превзошли ожидания Минобороны СССР — СКБ-203 и НИИ-147 удалось изготовить самоходный артиллерийский комплекс с 40 направляющими.

Весной 1962 года в Ленинградском военном округе прошли государственные полигонно-войсковые испытания РСЗО. 28 марта 1963 года «Град» был принят на вооружение Советской армии. 7 ноября 1964 года новые артиллерийские системы были продемонстрированы публике на параде по случаю 47-й годовщины Октябрьской революции.

В 1965 году в СССР был налажен серийный выпуск всех элементов «Града». Производство боевых и транспортно-заряжающих машин было развёрнуто на пермском Заводе имени В.И. Ленина (сейчас — ПАО «Мотовилихинские заводы»). В настоящий момент, как и в советские годы, артиллерийская система размещается на шасси Урал-375Д и Урал-4320, но в модернизированных вариациях.

• Процесс заряжания «Града»

В комментарии RT основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев отметил, что созданием «Града» Советский Союз решил проблему точного и более дальнего поражения групповых целей, которая существовала со времён появления легендарного самоходного реактивного миномёта «Катюша».

Серийное производство

Серийное производство боевых машин БМ-21 было развёрнуто на Пермском заводе им. Ленина (ныне — ЗАО «Специальное конструкторское бюро», г. Пермь) и велось до 1988 года. Дальнейшая разработка модификаций боевых машин (изделия 2Б17, 2Б17-1, 2Б26), комплектов стеллажей (9Ф37М) проводилась силами ЗАО «СКБ».

За время серийного выпуска только в Советскую армию было поставлено 6536 боевых машин. На экспорт было изготовлено ещё не менее 646 машин. К 1995 году уже после завершения серийного производства, более 2000 боевых машин БМ-21 находились на вооружении 50 стран мира. Выпуском реактивных снарядов занималось АО «НПО „СПЛАВ“ им. А. Н. Ганичева», всего было выпущено более 3 млн различных реактивных снарядов для РСЗО «Град».

Как стреляет установка «Град»?

Принцип стрельбы из БМ-21 идентичен механизму использования знаменитой «Катюши» и основан на системе залпового ведения огня. В 40-е годы снаряды ствольной артиллерии всегда превосходили одиночные ракеты, которым не хватало точности и массовости. Инженеры сумели нивелировать этот недостаток, использовав для пуска ракет несколько стволов.

За счет залпового принципа работы установка «Град» в действии — это оружие, способное уничтожить 30 га вражеской территории, колонну боевой техники, стартовые позиции ракет, минометную батарею, узлы снабжения. Один снаряд, выпущенный этой боевой машиной, убивает все живое в радиусе 100 метров.

Первая в мире РСЗО, способная попадать в цель на дальние расстояние, – это установка «Град». Характеристики, радиус поражения боевой машины советские инженеры улучшали до тех пор, пока не добились результата в виде максимального уклонения снаряда от цели в 30 метров. Зарубежные конструкторы считали, что такой точности можно добиться на расстоянии не больше 10 километров. Однако детище из СССР поражает противника с дистанции 40 км, за 20 секунд выпускает 720 снарядов, что приравнивается к 2 т взрывчатки.

Как возникает град?

Как возникает град?

Грозовые тучи — настоящие фабрики по производству града. Мощные потоки воздуха носят внутри грозовой тучи пыль, песок и другие мелкие частицы. Градина формируется, когда кусочки льда пристают к носящимся по воздуху внутри тучи частичкам.  В некоторых градинах такой частицей могут быть погибшие насекомые.

Как возникает град?

Градина все больше и больше растет, по мере того как все больше и больше льда налипает на рожденный ветром ледяной «корабль», носящийся без руля и без ветрил по грозовой туче. Если расколоть градину, то можно проследить историю ее рождения. На разломе видны кольца, как кольца на пне, отмечающие этапы роста градины. Один слой прозрачный, другой молочно мутный, следующий снова прозрачный и так далее.

Интересный факт: градина весом около 800 граммов упала в 1970 году.

Чем обусловлена разница в структуре слоев градины?

Когда лед на градине замерзает быстро (при очень низкой температуре). Чтобы носить по воздуху градину диаметром около 10 сантиметров, восходящие струи воздуха в грозовой туче должны иметь скорость не меньше 200 километров, в него включаются снежинки и пузырьки воздуха. Такой слой выглядит мутным. Но если температура выше, то лед намерзает медленнее, и включенные снежинки успевают растаять, а воздух улетучивается. Поэтому такой слой льда прозрачный. По кольцам можно проследить, в каких слоях облака побывала градина, прежде чем упасть на землю.

История метеорологических наблюдений за градом

Размеры и формы наблюдавшихся градин

Весьма разнообразные и любопытные формы и цвета градин были описаны в российском журнале «Метеорологическое обозрение» профессором А. В. Клоссовским («Труды метеор. сети ЮЗ России» 1889, 1890, 1891). Они представлены в таблице в натуральную величину. Более затушеванные места соответствуют менее прозрачным частям градин. Градины выпали в юго-западной России: фиг. I — в Черниговской губ. в 1876 г.; фиг. II — в Херсонской губ. в том же году; фиг. III, V, VI, VII, VIII, IX , X, XI — в Херсонской губ. в 1887 г.; фиг. IV — в Таврической губ. в 1887 г.; фиг. XII — в Подольской губ.; фиг. XIII — в Таврической губ. в 1889 г.; фиг. XV — в Минской губ. в 1880 г.; фиг. XVI — в Одессе в 1881 г. Особенно замечательны формы, изображенные на фиг. IX (а, b, с, d, e, f, g, h, i) , выпавшие в Херсонской губ., в дер. Зеленовке Елизаветградского у., 19 авг. 1887 г., в день полного солнечного затмения, приблизительно через час по окончании затмения, при сильном SW вихре (рис. в тексте); середина состоит из темно-синего льда с углублением; вокруг как бы фаянсовый белый кружок, местами грязноватый, по-видимому, с пылью; за ним следуют ледяные лепестки, из которых два внутренние ряда цвета белого фаянса, последний ряд цвета обыкновенного льда. Подобную же форму имеют и градины, изображенные на фигурах IX b и с. Фиг. IX d — шарообразная форма, прозрачная с белыми тонкими полосками на поверхности. Фиг. IX е — плоская, немного вогнутая, белого цвета. Фиг. IX h и и — параллелепипедальная, прозрачная, или же молочного цвета, или цвета белого фаянса.

Химический анализ воды, собранной от этих градин, показал, что в них были органические вещества, а также глинистые частицы и зерна кварца. Подобные посторонние включения — не редкость в градинах. Всего чаще они находятся в центральной части градин и представляют собою или песчинку, или частицу пепла, или органическое тело, а иногда и метеорную пыль. Иногда пыль, заключающаяся внутри градин, бывает красная, что сообщает градинам красноватый оттенок.

Наиболее обыкновенные размеры града — от горошины до голубиного яйца, но бывают и больше, как это видно, например, из чертежей таблицы, представляюших градины в натуральную величину. 11 августа 1846 г. в Лифляндской губ. выпал град величиною в кулак (К. Веселовский. «О климате России», 1857). В 1863 г. выпавший на о-ве Зеландии град был так велик, что пробил крыши домов и даже потолки. Вес одной проникшей в дом градины оказался 15 фунтов. В 1850 г. на Кавказе выпали градины в 25 фунтов весом (Веселовский, «О климате России» стр. 363). В Земле Войска Донского однажды выпали глыбы льда в два аршина в окружности. О граде еще большей величины см. ст. проф. Шведова: «Что такое град» («Журн. русского физико-химич. общества» 1881). В каком большом количестве иногда выпадает град, видно из письма миссионера Берлина (Berlyn) из западной Монголии («Ciel et Terre», т. X). В 1889 г., по его словам, здесь выпал град, в течение четверти часа покрывший землю слоем в три фута толщиною; после града пошел ливень, который автор письма называет дилювиальным. Температура града бывает большею частью 0°, но иногда −2, −4, −9°. По Буссенго, температура града, выпавшего в 1875 г. в департаменте Луары, была −13° при +26° в воздухе («Compt. Rend.» T. LXXXIX).

Географическое распределение

Распределение града на земле зависит от широты, но главным образом от местных условий. В тропических странах град — явление весьма редкое, причем он там падает почти только на высоких плоскогорьях и горах. Так, в Кумане, на берегу Антильского моря, град — явление невиданное, а недалеко отсюда, в Каракасе, на высоте около ста метров, он хотя и бывает, но не более одного раза в четыре года. Некоторые низменности тропических стран, впрочем, представляют исключения. Сюда относится, например, Сенегал, в котором град идёт ежегодно, притом в таком количестве, что покрывает почву слоем в несколько сантиметров (Raffenel, «Nouveau voyage au pays des nègres», 1856).

В полярных странах град — явление тоже весьма редкое. Гораздо чаще он бывает в умеренных широтах. Здесь его распределение обусловливается расстоянием от моря, видом поверхности суши и прочими факторами. Над морем град бывает реже, чем над сушею, потому что для образования его необходимы восходящие потоки воздуха, которые над сушею бывают чаще и сильнее, чем над морем. На суше вблизи берега он бывает чаще, чем вдали от него; так, в среднем выводе, во Франции ежегодно бывает до 10 и даже более раз, в Германии 5, в Европейской России 2, в Западной Сибири 1. В низменностях умеренных стран град встречается чаще, чем на горах, притом над низменностями неровными чаще, чем над ровными; так, около Варшавы, где местность ровная, он реже, чем в местах, более близких к Карпатам; в долинах он бывает чаще, чем на горных склонах. О влиянии леса на выпадение града см. Градобитие. О влиянии местных условий на распределение града см.: Абих, «Записки кавказского отдела Русского Географического общества» (1873); Lespiault, «Etude sur les orages dans le depart. de la Gironde» (1881); Riniker, «Die Hagelschläge etc. im Canton Aargau» (Берлин, 1881). Град выпадает узкими и длинными полосами. Град, выпавший во Франции 13 июля г., прошёл двумя полосами с юго-запада на северо-восток: одна из полос имела ширину 16 вёрст, длину 730, другая — ширину 8, длину 820 в.; между ними была полоса шириною около 20 километров, где града не было совсем. Этот град при этом сопровождался грозою и распространялся со скоростью 70 километров в час.