Hagel

Hagel är en formidabel form av fast nederbörd, som skiljer sig från andra isiga fenomen på grund av sin unika bildningsprocess och potential för betydande påverkan. Även om hagel till synes är enkla isbitar är de en produkt av kraftfull atmosfärisk dynamik i höga åskmoln. För att förstå hagel måste man fördjupa sig i den invecklade dansen mellan fukt, temperatur och starka luftströmmar.

Vad orsakar hagel?

Hagel orsakas i grunden av kraftiga uppvindar inom stora, konvektiva moln som kallas cumulonimbusmoln (åskmoln). Dessa uppvindar är kraftiga luftströmmar som stiger snabbt från jordytan, drivna av intensiv uppvärmning och atmosfärisk instabilitet.

Processen börjar med att vattendroppar förs upp i atmosfären av dessa uppvindar och når höjder där temperaturen ligger långt under fryspunkten (0C eller 32F). På dessa kalla höjder blir vattendropparna underkylda, vilket innebär att de förblir i flytande tillstånd trots att temperaturen är under fryspunkten. När dessa underkylda droppar kolliderar med en liten iskristall eller andra kondensationskärnor fryser de omedelbart och bildar ett litet isembryo.

Detta isembryo lyfts och släpps sedan upprepade gånger inom åskvädrets turbulenta upp- och nedåtgående områden. Under färden kolliderar det med fler underkylda vattendroppar, som fryser fast på ytan. Denna ackumuleringsprocess, som kallas ackretion, gör att hagelkornet växer i storlek. Hagelkornet fortsätter att röra sig genom molnet och lägger på sig lager av is för varje gång, tills det blir för tungt för uppvindarna att bära, varpå det faller till marken.

Vad avgör storleken på hagel?

Storleken på ett hagel bestäms i första hand av flera viktiga faktorer:

• Styrka och uthållighet hos uppvindar: Ju starkare och mer uthållig uppvind, desto längre kan ett hagelkorn hålla sig svävande i molnet, vilket ger det mer tid att samla underkylt vatten och växa sig större. Supercell-åskväder, med sina exceptionellt kraftiga och roterande uppvindar, är särskilt benägna att producera mycket stora hagel.
• Mängd underkylt vatten: En riklig tillgång på underkylda vattendroppar i molnet är avgörande för en snabb hageltillväxt. Ju mer flytande vatten som finns tillgängligt för ackretion, desto snabbare kan hagelstenen öka i storlek.
• Åskvädrets vertikala utbredning: Högre åskväder ger ett större vertikalt avstånd för hagelkorn att färdas och växa.
• Frysnivåns höjd: En lägre frysnivå (den höjd där temperaturen sjunker till 0C) ger en större volym av molnet där underkylt vatten finns, vilket ökar möjligheten för hagelkorn att växa.
• Tid som tillbringas i molnet: Ju längre ett hagelkorn håller sig uppe i luften inom åskvädrets optimala tillväxtområde, desto större kan det bli.

Hagelstenar mäts vanligtvis genom att jämföra dem med vanliga föremål (t.ex. ärtstorlek, golfbollsstorlek, mjukbollsstorlek). Hagel som mäter 2,5 cm (1 tum) eller mer anses i allmänhet vara "allvarligt" och kan orsaka betydande skador.

Hagelkornens skiktade struktur

Om man skär upp ett stort hagelkorn ser man ofta koncentriska lager, ungefär som ringarna på en lök. Dessa lager kan variera i utseende och växla mellan klar (transparent) och ogenomskinlig (mjölkvit) is. Denna skiktade struktur ger ledtrådar om hagelkornets resa i åskvädret:

• Klara skikt bildas när haglet passerar genom ett område i molnet med en hög koncentration av underkylda vattendroppar där temperaturen ligger strax under fryspunkten. Under dessa förhållanden fryser vattnet långsamt, vilket gör att instängda luftbubblor kan komma ut, vilket resulterar i klar is.
• Ogenomskinliga lager bildas när hagelstenen träffar kallare delar av molnet med färre underkylda vattendroppar. Här fryser vattnet snabbt vid nedslaget och fångar in små luftbubblor i isen, vilket ger den ett mjölkigt, ogenomskinligt utseende.

Antalet och tjockleken på dessa lager visar hur många gånger hagelstenen lyftes och fördes genom olika temperatur- och fuktförhållanden i åskvädret innan den slutligen föll.

Vad är skillnaden mellan hagel och snö?

Även om både hagel och snö är former av frusen nederbörd, skiljer sig deras bildningsprocesser, egenskaper och typiska förhållanden för förekomst åt.

‍

I grund och botten är hagel inte bara fruset regn - detär en produkt av en turbulent atmosfär där vatten, vind och temperatur samverkar i en känslig men kraftfull balans. Från sin skiktade struktur till sin destruktiva potential ger hagel en fascinerande inblick i hur kraftiga åskväder fungerar.