Что такое град в физике определение

Град (единица измерения)

Град (гон), метрическая минута, метрическая секунда — единицы измерения плоских углов.

Исторически плоские углы измеряли в градусах, минутах и секундах. Однако эта непозиционная система была неудобна для практических расчётов, поэтому в конце XVIII века во Франции при введении метрической системы мер в качестве основной единицы измерения плоских углов был предложен град (фр. grade — вариация слова gradus). Название гон (gon — от греч. γονία — угол) используется в Германии, Швеции и некоторых других странах северной Европы.

Связь града с другими единицами

Соотношение града с другими единицами измерения углов описывается формулой:

По аналогии с разбиением градуса на минуты и секунды град разбивают на метрические минуты ( c ) и секунды ( cc ) — в граде 100 метрических минут, в минуте — 100 секунд.

В настоящее время грады практически не используются, хотя возможность их применения часто закладывается в микрокалькуляторах.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Град (единица измерения)» в других словарях:

Град (единица измерения) — Град, гон, единица измерения плоского угла, предложенная при введении метрической системы мер (конец 18 в.). Сокращённое обозначение 1g. 1 Г. равен 1/100 прямого угла. Дольные единицы Г.: метрическая минута (1 или 1c ), равная 1/100 града, и… … Большая советская энциклопедия

ГОН (единица измерения) — ГОН (единица измерения), см. Град (см. ГРАД (в математике)) … Энциклопедический словарь

Секунда единица измерения — шестидесятая доля угловой минуты или минуты времени. Сутки содержат 86400 С. О различии звездной и средней С. см. Время. Названия С. и минуты произошли от сокращения выражений: partes minutae primae, partes minutae secundae. С. дуги обозначается… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Секунда, единица измерения — шестидесятая доля угловой минуты или минуты времени. Сутки содержат 86400 С. О различии звездной и средней С. см. Время. Названия С. и минуты произошли от сокращения выражений: partes minutae primae, partes minutae secundae. С. дуги обозначается… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Секунда (единица измерения плоских углов) — Градус, минута, секунда общепринятые единицы измерения плоских углов и земного шара. Содержание 1 Градус 2 Минуты и секунды 3 Угловая секунда 3.1 Исполь … Википедия

Секунда (единица измерения углов) — Градус, минута, секунда общепринятые единицы измерения плоских углов и земного шара. Содержание 1 Градус 2 Минуты и секунды 3 Угловая секунда 3.1 Исполь … Википедия

Град (значения) — В Викисловаре есть статья «град» Град: Град то же, что и город или городище. Град вид атмосферных осадков в виде льда. Град единица измерения плоских углов. «Град» политическая группировка в Чехии. «Град»& … Википедия

измерения в психологии — (измерения в психологии) процедуры определения количественной выраженности психологических феноменов. В них применяются разнообразные шкалы, содержащие некое множество позиций, поставленных в некое соответствие с психологическими элементами … Большая психологическая энциклопедия

ГРАД — (1. Hail, 2. Grade) 1. Атмосферные осадки, выпадающие в виде кусочков льда (градин) большей частью округлой или яйцевидной формы. Выпадение Г. наблюдается чаще всего в средних широтах; оно бывает главным образом в теплое время года при грозах или … Морской словарь

град — grade, degré centigrade. Градус, единица измерения. Лекс. Геод. сл.: град … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Источник

Что такое град в физике определение

Град — необычное природное явление, которое может застать врасплох в любом месте. Тяжелые градины — настоящее испытание на прочность: они могут нанести вред здоровью, повредить имущество, стать причиной неурожая. К счастью, ледяные осадки падают с небес не так часто. Почему бывает град? Что является причиной его возникновения? Ответы на эти вопросы — в данной статье.

Что такое град

Откуда берется град? Определение этого явления можно найти в исследованиях ученых. Падающие сверху ледяные шарики не что иное, как разновидность ливневых осадков.

Градины могут быть различных размеров — от 1 миллиметра до нескольких сантиметров. Крупные горошины состоят из чередующихся прозрачных и полупрозрачных слоев льда. Визуально они белого молочного цвета.

Возникает такое явление при грозах и сильных ливнях, преимущественно в летнее время. Можно спрогнозировать град по большим кучевым облакам, которые обычно имеют пепельный или темно-серый цвет, а рваные края окрашены в белые оттенки. Нижнее облако зачастую имеет вид воронки, похожей на ту, что формируется во время смерчей. Чаще всего осадки града докучают несколько минут, но земля после них может покрыться слоем шариков в несколько сантиметров.

Различные формы градин

В зависимости от внешних воздействий градины могут различаться по форме, структуре и цвету. Самая распространенная форма — конусообразная: у верхушки конус больше похож на снег, в серединке — полупрозрачный лед, у основания — прозрачная структура. Часто можно увидеть шарообразную форму: в центре таких образований обычно присутствует снежное ядро, окруженное слоями льда. Есть и редкие формы градин, которые выглядят необычно: в форме цветка с лепестками, похожие на сферы и кристаллы, параллелепипеды и пластины.

Такое разнообразие — не чудеса природы, а воздействие на ледяные образования вертикальных потоков воздуха, а также число их взлетов и падений в слоях кучевых облаков.

Как образуется град

Образование града — несложный процесс, основанный на законах физики. Облака, в которых он формируется, обычно наслаиваются друг на друга: самое нижнее находится ближе к Земле, самое верхнее — в нескольких километрах над ее поверхностью. Когда на улице устанавливается сильная жара, водяной пар вместе с нагретым воздухом начинает подниматься вверх, постепенно охлаждаясь. Восходящий поток может быть настолько сильным, что частицы пара заносит на очень большую высоту, где они сначала сильно охлаждаются, а затем начинают превращаться в градины. Для формирования ледяных шариков нужны два фактора: скорость восходящего ветра должна быть не ниже 10 м/с, а температура — не ниже 20-25 °С. Иногда пар налипает на поднявшиеся с потоком воздуха частички пыли, песка, сажи, бактерии. Необычно смотрятся цветные вкрапления: в таких случаях ледяная россыпь обретает необычные оттенки.

Если разрезать градину, можно подсчитать число слоев. Их будет ровно столько, сколько раз «горошина» поднимется и опустится в середине облаков. Чем дольше она продержится в воздухе, тем крупнее станет. По пути градина может собрать снежинки, а когда долетит до земли, обретет приличную массу. Бывает, что один такой шар может весить половину килограмма и иметь диаметр 10 сантиметров. Крупный град — настоящий враг, уничтожающий все на своем пути и приносящий огромный ущерб экономике всех стран.

Многие задаются вопросом «бывает ли град ночью?». Метеорологи утверждают, что в темное время суток вероятность выпадения таких осадков практически равна нулю. Град обычно идет в дневное время. Это связано с тем, что ночью поверхность земли охлаждается и нет возможности для создания сильных воздушных потоков, которые могли бы доставить пар в верхние слои атмосферы. Хотя есть свидетельства, утверждающие, что град может накрыть землю и ночью. Правда, он будет мелким, а для его возникновения нужна большая грозовая туча.

Бывает ли зимой град? Ответ на этот вопрос тоже отрицательный. В это время года может выпасть ледяной дождь, но это совсем другое природное явление, не имеющее ничего общего с рассматриваемым. Зимний дождь в виде ледяных шаров однородный и прозрачный, а град может состоять из нескольких разных структур.

Чем опасен град

Град — чрезвычайно опасное явление, поражающие факторы которого впечатлят любого скептика. Он появляется очень быстро, и за считанные минуты он способен погубить растения, уничтожить посевы, поранить мелких животных и птиц. Крупные ледяные шары могут нанести существенные травмы людям, которые не успевают найти надежное укрытие. Последствиями стихии являются поврежденные машины и дома.

Потоки с частицами льда преграждают проезд автотранспорту, размывают дороги, могут стать причиной аварий. Нередки повреждения линий электропередач. Если град сопровождается смерчем и торнадо, не избежать масштабного бедствия, на предотвращение последствий которого уходят огромные средства.

Интересные факты

В истории есть немало интересных фактов о граде, которые способны полностью перевернуть представление об этом явлении:

Чтобы обезопасить себя от последствий стихии, иногда бывает достаточно обратить внимание на предупреждающие знаки. Наличие серых кучевых облаков, нижнее из которых напоминает воронку, может свидетельствовать о приближающемся бедствии. Не стоит игнорировать сигналы природы: лучше заранее уйти в безопасное место, чем получить серьезные травмы.

Источник

Град (единица измерения)

Смотреть что такое «Град (единица измерения)» в других словарях:

Град (единица измерения) — Град (гон), метрическая минута, метрическая секунда единицы измерения плоских углов. Исторически плоские углы измеряли в градусах, минутах и секундах. Однако эта непозиционная система была неудобна для практических расчётов, поэтому в конце… … Википедия

ГОН (единица измерения) — ГОН (единица измерения), см. Град (см. ГРАД (в математике)) … Энциклопедический словарь

Секунда единица измерения — шестидесятая доля угловой минуты или минуты времени. Сутки содержат 86400 С. О различии звездной и средней С. см. Время. Названия С. и минуты произошли от сокращения выражений: partes minutae primae, partes minutae secundae. С. дуги обозначается… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Секунда, единица измерения — шестидесятая доля угловой минуты или минуты времени. Сутки содержат 86400 С. О различии звездной и средней С. см. Время. Названия С. и минуты произошли от сокращения выражений: partes minutae primae, partes minutae secundae. С. дуги обозначается… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Секунда (единица измерения плоских углов) — Градус, минута, секунда общепринятые единицы измерения плоских углов и земного шара. Содержание 1 Градус 2 Минуты и секунды 3 Угловая секунда 3.1 Исполь … Википедия

Секунда (единица измерения углов) — Градус, минута, секунда общепринятые единицы измерения плоских углов и земного шара. Содержание 1 Градус 2 Минуты и секунды 3 Угловая секунда 3.1 Исполь … Википедия

Град (значения) — В Викисловаре есть статья «град» Град: Град то же, что и город или городище. Град вид атмосферных осадков в виде льда. Град единица измерения плоских углов. «Град» политическая группировка в Чехии. «Град»& … Википедия

измерения в психологии — (измерения в психологии) процедуры определения количественной выраженности психологических феноменов. В них применяются разнообразные шкалы, содержащие некое множество позиций, поставленных в некое соответствие с психологическими элементами … Большая психологическая энциклопедия

ГРАД — (1. Hail, 2. Grade) 1. Атмосферные осадки, выпадающие в виде кусочков льда (градин) большей частью округлой или яйцевидной формы. Выпадение Г. наблюдается чаще всего в средних широтах; оно бывает главным образом в теплое время года при грозах или … Морской словарь

град — grade, degré centigrade. Градус, единица измерения. Лекс. Геод. сл.: град … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Источник

Как образуется град?

Если говорить просто, то град — это разновидность атмосферных осадков, выпадающих в виде частиц льда. Обычно град идет летом во время грозы и ливня из довольно крупных кучево-дождевых облаков.

Тучу, которая несет град, можно распознать еще при ее приближении. Она, как правило, «сидит верхом» на черной и широкой грозовой туче. Обычно градовое облако похоже на высокую скалу с несколькими острыми вершинами. Если на тучу посмотреть через небольшой телескоп или очень мощный бинокль, то можно наблюдать, как в ней пульсируют сильные вертикальные потоки.

«Биография» града отражена в его строении. Крупная градина, разрезанная пополам, состоит подобно луковице из нескольких слоев льда. Иногда градины напоминают слоеный пирог, где чередуются лед и снег. По таким слоям можно вычислить, сколько раз кусочек льда совершал странствие из дождевых облаков в переохлажденные слои атмосферы.

Зарождается град на высоте более 5 км, где летом температура не поднимается выше 15°С. Причиной появления града являются капельки дождя, которые, проходя через слои холодного воздуха, поднимаются, а затем опускаются, все сильнее замерзая и превращаясь в твердые ледяные шарики. Иногда они довольно долго колеблются вверх-вниз, покрываясь все более толстым слоем льда и снега и увеличиваясь в объеме. Когда на градине нарастает достаточное количество льда, ее масса становится столь большой, что с ней уже не справляется сила восходящих воздушных потоков. Тогда «растолстевшие» градины обрушиваются на землю.

Источник

Всё о граде: мифы и реальность

Александр Чернокульский,
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН
«Троицкий вариант — Наука» № 16(335), 10 августа 2021 года

Рис. 1. Сообщения о крупном граде в Европе 26 июля 2021 года (по данным eswd.eu)

Двадцать шестого июля 2021 года по Центральной Европе ударил крупный град. Сотни сообщений были зафиксированы и обработаны в Европейской лаборатории опасных штормов (European Severe Storm Laboratory). Наибольшее число сообщений о крупном граде — в метеорологии таковыми считаются градины более 2 см в диаметре — пришло из Италии и Германии (рис. 1).

В некоторых районах града выпало так много, что фотографии очевидцев напоминали зимний пейзаж; особенно тяжело пришлось автомобилистам. Местами град был очень крупным! В Италии, в районе городка Альтедо (область Эмилия-Романья), размер градин достиг 8 см, в Германии — 7 см (Таубенберг, Бавария). Весили такие градины до 100 г (рис. 2).

Рис. 2. Град, выпавший 26 июля 2021 года. Слева: град в Альтедо (фото с личной страницы Maria Cuohi в «Фейсбуке»), справа: град в Таубенберге (фото с личной страницы andrzej.baczyzmalski в «Фейсбуке»)

Напомню, что под размером града понимается наибольшее расстояние по любой из осей. Иногда, для образности, журналисты любят сравнить град с грецким орехом, абрикосом, яблоком, мячом для гольфа. Но всё же от шаровой формы град очень далек. По наблюдениям за большим числом градин на земле ученые выяснили, что их форма в основном представляет собой сплюснутый сфероид. Чем больше град, тем больше он сплюснут. Для градин около полусантиметра отношение минимального и максимального диаметров составляет около 0,95, а для градин размером 5 см — уже около 0,6 [1].

Но и это лишь упрощение. На самом деле формы градин больше напоминают сфероид с большим количеством «протуберанцев», направленных в разные стороны. Во время падения и соударения с землей эти «протуберанцы» подтаивают или откалываются от материнской градины. Поэтому точную форму градин в облаке наблюдениями на земле не восстановишь — помогло трехмерное лазерное сканирование градовых облаков, которое показало бесчисленное количество вариаций форм [2] (рис. 3).

Рис. 3. Примеры форм градин, полученные на основе трехмерного лазерного сканирования (рис. из [1])

Еще один интересный миф, гуляющий по Интернету, связан с внутренней структурой некоторых градин, которые представляют собой чередование белесых и прозрачных слоев льда (рис. 4). Чтобы разобраться с этим мифом, надо сначала понять, как растет град.

Рис. 4. Кольцевая структура градин: чередование белесого и чистого льда, образующихся во время «сухой» и «влажной» стадий роста града (фото @joshuasoderholm, «Твиттер»)

Эволюция эмбриона града

Для роста града необходимо несколько условий: наличие эмбриона (частицы размером менее 1 см, обычно это или замерзшая капля, или слипшийся мокрый снег — граупель), большая зона переохлажденных капель воды и мощный подъем воздуха.

Подхваченный подъемом эмбрион, превращаясь в град, может находиться в облаке до 10–15 минут [1], постепенно вырастая в размерах. При этом рост града бывает «сухой» или «влажный» — в зависимости от числа переохлажденных капель в облаке, размера града, температуры поверхности града и окружающего воздуха. «Сухой» рост наблюдается в условиях, когда капель вокруг немного, а поверхность града очень холодная — в итоге на ней сублимирует водяной пар из окружающего воздуха, формируется белесый слой льда. На этой стадии град растет достаточно медленно. В условиях большого числа переохлажденных капель и более теплой поверхности града наблюдается быстрый рост: поверхность града подтаивает, к ней активно присоединяются переохлажденные капли из облака. В это время формируется прозрачный слой льда. Это — стадия «влажного» роста.

Обе стадии могут чередоваться во время подъема или горизонтального переноса градин в облаке, что в итоге и приводит к кольцевой структуре градин. А вот предыдущие представления о том, что белесый лед соответствует подъему, а прозрачный — опусканию и что количество переходов от одного типа льда к другому может говорить о количестве подъемов и опусканий градин в облаке (подобно тому, как кольца деревьев говорят о возрасте дерева), оказались неверными. По современным представлениям, многочисленных подъемов град внутри облака всё же не испытывает.

Неверны представления и о том, как формируются «протуберанцы». Это отнюдь не результат столкновения и поглощения крупной градиной более мелких. Нет, это либо результат подтаивания и увеличения сосулек на поверхности града во время «влажного» роста, либо нарастание лепестков и выступов во время «сухого» роста.

Размер градин: «мы бьем рекорды»

Но вернемся к июльскому граду в Европе и зададим себе вопрос: а много ли это, 7–8 см? Лавинообразный рост данных о граде (спасибо смартфонам, мобильному Интернету и социальным сетям) позволил ученым из ESSL изучить тысячи образцов града и установить, что 70% всех событий приходятся на град размером менее 4 см, 97% — на град менее 7 см [3]. А вот на град размером 8 см и более приходится всего 1% событий. При этом в расчете процентов учитывались только события с градом 2 см и более, а всё, что меньше, и вовсе не принималось в расчет. Так что можно смело утверждать, что событие 26 июля было аномальным!

Кстати, именно в Италии — только на северо-востоке, на границе со Словенией, — отмечается максимальное число дней в Европе с крупным градом: каждый год четыре дня здесь выпадает град больше 2 см, а раз в два года — больше 5 см (рис. 5). В России самое градоопасное место — Северный Кавказ, где в XXI веке уже отмечено несколько случаев выпадения града размером более 10 см.

Рис. 5. Количество дней в году с градом больше 2 см (вверху слева) и больше 5 см (вверху справа), а также отдельные события с очень крупным (>5 см) и гигантским (>10 см) градом (внизу) (рис. из [3])

Наиболее крупный град выпадает из так называемых суперъячейковых облаков — укрупнившихся кучево-дождевых облаков с собственной закруткой воздуха — мезоциклоном (подробнее о таких облаках — в материале «Смерчи в России: реальная угроза?» [4]).

В России самый крупный град, по-видимому, выпал 9 июня 1984 года во время Ивановской вспышки смерчей, но не из той суперъячейки, которая породила самый мощный торнадо, прошедший через Иваново, а из более западной, прошедшей через Ярославскую область. Размер града составил 15 см, а его масса была оценена в 1 кг [5].

А вот 20-сантиметровый град вполне может весить 1 кг! Близкие по размеру градины в XXI веке отмечались в США, Аргентине и Ливии (рис. 6). В 2020 году ученые даже установили новую градацию: к крупному (large, больше 2 см), очень крупному (very large, больше 5 см) и гигантскому (giant, больше 10 см) теперь добавлен еще и колоссальный размер града (gargantuan, больше 15 см) [8]. Или, если угодно, гаргантюэлевский.

Рис. 6. Наиболее крупный град в XXI веке. А — град, выпавший 23 июля 2010 года в районе г. Вивиан, штат Северная Дакота, США (фото NWS Aberdeen), б — град, выпавший 8 февраля 2018 года в районе г. Вилья-Карлос-Пас, провинция Кордоба, Аргентина (фото Victoria Druetta / SWNS), в — Град, выпавший 27 октября 2020 года в районе г. Триполи, Ливия (фото Saad Aldeen Hmouda)

Источник