Hail

Raekuuro on merkittävä kiinteän sateen muoto, joka eroaa muista jäisistä ilmiöistä ainutlaatuisen muodostumisprosessinsa ja merkittävien vaikutustensa vuoksi. Vaikka raekuurot vaikuttavat yksinkertaisilta jääpalasilta, ne ovat voimakkaan ilmakehädynamiikan tuote korkeissa ukkospilvissä. Rakeiden ymmärtäminen edellyttää kosteuden, lämpötilan ja voimakkaiden ilmavirtausten monimutkaisen tanssin ymmärtämistä.

Mikä aiheuttaa raekuuroja?

Rakeet johtuvat pääasiassa suurten, konvektiopilvien, niin sanottujen cumulonimbus-pilvien (ukkospilvien) voimakkaista nousuvirtauksista. Nämä nousuvirtaukset ovat voimakkaita ilmavirtauksia, jotka nousevat nopeasti maan pinnalta voimakkaan lämpenemisen ja ilmakehän epävakauden vaikutuksesta.

Prosessi alkaa, kun nousuvirtaukset kuljettavat vesipisaroita korkealle ilmakehään ja ne nousevat korkeuksiin, joissa lämpötila on selvästi pakkasen alapuolella (0 C tai 32 F). Näissä jäisissä korkeuksissa vesipisarat jäähtyvät, mikä tarkoittaa, että ne pysyvät nestemäisessä tilassa, vaikka niiden lämpötila on jäätymispisteen alapuolella. Kun nämä alijäähtyneet pisarat törmäävät pieneen jääkiteeseen tai muuhun tiivistymisytimeen, ne jäätyvät välittömästi muodostaen pienen jääalkion.

Tämä jääalkio nostetaan ja pudotetaan toistuvasti ukkosmyrskyn turbulenttisissa nousu- ja laskuvirtauksissa. Kulkiessaan se törmää useampiin alijäähtyneisiin vesipisaroihin, jotka jäätyvät sen pinnalle. Tämä kertymisprosessi, jota kutsutaan akkreditioksi, aiheuttaa raekiven koon kasvamisen. Rakeet jatkavat kiertoaan pilven läpi ja keräävät jääkerroksia jokaisella kierroksella, kunnes niistä tulee liian painavia nousuvirtauksen kannattelemiksi, jolloin ne putoavat maahan.

Mikä määrittää raekoon?

Rakeen koko määräytyy ensisijaisesti useiden keskeisten tekijöiden perusteella:

• Nousuvirtausten voimakkuus ja pysyvyys: Mitä voimakkaampi ja kestävämpi nousuvirtaus on, sitä kauemmin raekivi voi pysyä pilvessä, jolloin se ehtii kerätä jäähtynyttä vettä ja kasvaa suuremmaksi. Supersolu-ukkosmyrskyt, joiden nousuvirtaukset ovat poikkeuksellisen voimakkaita ja pyöriviä, ovat erityisen alttiita tuottamaan erittäin suuria rakeita.
• Alijäähtyneen veden määrä: Runsas alijäähtyneiden vesipisaroiden määrä pilvessä on ratkaisevan tärkeää raekivien nopealle kasvulle. Mitä enemmän nestemäistä vettä on saatavilla, sitä nopeammin raekivi voi kasvaa.
• Ukkosmyrskyn vertikaalinen laajuus: Korkeammat ukkosmyrskyt tarjoavat raekuuroille suuremman pystysuuntaisen matkan ja kasvun.
• Jäätymisasteen korkeus: (korkeus, jossa lämpötila laskee 0 C:een) tarjoaa suuremman tilavuuden pilvessä, jossa on alijäähtynyttä vettä, mikä lisää raekuurojen kasvumahdollisuuksia.
• Pilvessä vietetty aika: Mitä kauemmin raekivi pysyy korkealla ukkosen optimaalisella kasvualueella, sitä suuremmaksi se voi kasvaa.

Rakeet mitataan yleensä vertaamalla niitä tavallisiin esineisiin (esim. herneen, golfpallon tai pehmopallon kokoisiin). Rakeet, jotka ovat kooltaan 2,5 cm (1 tuumaa) tai suurempia, katsotaan yleensä "vakaviksi" ja kykeneviksi aiheuttamaan merkittäviä vahinkoja.

Rakeiden kerroksellinen rakenne

Jos leikkaat suuren raekiven auki, näet usein samankeskisiä kerroksia, jotka muistuttavat sipulin renkaita. Nämä kerrokset voivat vaihdella ulkonäöltään ja vaihdella kirkkaan (läpinäkyvän) ja läpinäkymättömän (maidonvalkoisen) jään välillä. Tämä kerroksellinen rakenne antaa viitteitä raekiven matkasta ukkosmyrskyssä:

• Kirkkaita kerroksia muodostuu, kun raekivi kulkee sellaisen pilven alueen läpi, jossa on runsaasti jäähtyneitä vesipisaroita ja jossa lämpötila on hieman alle jäätymisen. Näissä olosuhteissa vesi jäätyy hitaasti, jolloin siihen jääneet ilmakuplat pääsevät pakenemaan, jolloin syntyy kirkasta jäätä.
• Läpinäkymättömät kerrokset muodostuvat, kun raekivi kohtaa pilven kylmempiä alueita, joissa on vähemmän jäähtyneitä vesipisaroita. Tällöin vesi jäätyy nopeasti törmäyksessä, jolloin jäähän jää pieniä ilmakuplia, jotka antavat sille maitomaisen, läpinäkymättömän ulkonäön.

Näiden kerrosten lukumäärä ja paksuus kertovat, kuinka monta kertaa raekivi on nostettu ja kuljetettu eri lämpötila- ja kosteusjärjestelmien läpi ukkosmyrskyssä ennen kuin se lopulta putosi.

Mitä eroa on raekuurolla ja lumella?

Vaikka sekä raekuuro että lumi ovat jäätyneen sateen muotoja, niiden muodostumisprosessit, ominaisuudet ja tyypilliset esiintymisolosuhteet ovat erilaiset.

‍

Rakeet eivät ole pohjimmiltaan pelkkää jäätynyttä sadetta, vaan nesyntyvät myrskyisässä ilmakehässä, jossa vesi, tuuli ja lämpötila ovat herkässä mutta voimakkaassa tasapainossa keskenään. Rakeet tarjoavat kerroksellisesta rakenteestaan ja tuhovoimastaan lähtien kiehtovan katsauksen voimakkaiden ukkosmyrskyjen sisäiseen toimintaan.