ลูกเห็บเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในวันที่แดดร้อนจัด เราอาจพบเห็นปรากฏการณ์ทางอากาศที่ไม่ปกติอย่างลูกเห็บได้อย่างกะทันหัน หากมันเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิดขณะที่คุณอยู่บนถนน ควรหาที่หลบภัยอย่างรวดเร็ว ลูกเห็บขนาดใหญ่นั้นอันตรายมากและสามารถทำให้เกิดรอยฟกช้ำหรือแม้กระทั่งบาดเจ็บสาหัส การตกของน้ำแข็งนี้ยังเป็นภัยคุกคามต่อการเกษตรเพราะสามารถทำลายพืชผลได้ โชคดีที่พายุลูกเห็บเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แล้วลูกเห็บเกิดขึ้นได้อย่างไร? เงื่อนไขในการเกิดลูกเห็บคืออะไร? เราจะตอบคำถามเหล่านี้ในบทความนี้

ลูกเห็บคืออะไรและประกอบด้วยอะไรบ้าง?

นักวิจัยเห็นพ้องกันว่าลูกเห็บเกิดขึ้นจากฝนตกหนักและพายุฝนฟ้าคะนอง โดยทั่วไปจะมีเมฆสีเทาเข้ม คุณสามารถจำแนกเมฆเหล่านี้ได้ง่ายจากรูปร่างที่ไม่ปกติของมัน

แหล่งที่มาของภาพ: SkySpyPhotos

พายุฝนฟ้าคะนองชนิดพิเศษมักจะผลิตลูกเห็บขนาดใหญ่มาก - พายุฝนฟ้าคะนองซุปเปอร์เซลล์ นี่คือพายุฝนฟ้าคะนองที่มีการหมุนและกระแสลมขึ้นที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษซึ่งคงอยู่เป็นเวลานาน พื้นที่กระแสลมขึ้นยังเรียกว่า “เมโซไซโคลน” และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งไมล์ ซุปเปอร์เซลล์ไม่เพียงแต่ผลิตลูกเห็บแต่ยังผลิตพายุทอร์นาโดด้วย

เมื่อมองจากอากาศ คุณสามารถเห็นลูกเห็บตกในเส้นทางที่เรียกว่าแถบลูกเห็บ พวกมันปรากฏขึ้นเมื่อพายุเคลื่อนผ่านการตกของลูกเห็บ ขนาดของแถบลูกเห็บสามารถแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายเอเคอร์ไปจนถึงพื้นที่กว้าง 10 ไมล์และยาว 100 ไมล์

แหล่งที่มาของภาพ: Weatherlogics

ขนาดของลูกเห็บมักจะอยู่ระหว่าง 0.03 ถึง 0.7 นิ้วในเส้นผ่านศูนย์กลาง อย่างไรก็ตาม บางครั้งนักวิทยาศาสตร์บันทึกการเกิดลูกเห็บขนาดใหญ่มากที่มีน้ำหนักหลายปอนด์ นี่คือบันทึกที่เกี่ยวข้องกับลูกเห็บบางส่วน:

• ในปี 1939 ชาวอินเดียได้เห็นลูกเห็บที่มีน้ำหนักมากกว่า 6 ปอนด์
• ในปี 1970 ชาวเมือง Coffeyville, Kansas ได้เห็นลูกเห็บขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 17.5 นิ้วและน้ำหนัก 1.3 ปอนด์ มันเป็นลูกเห็บที่หนักที่สุดในโลก
• ในปี 1986 ชิ้นน้ำแข็งที่มีน้ำหนักมากกว่า 2 ปอนด์ตกลงมาบนชาวบังคลาเทศจากเมฆ
• ในปี 2010 รัฐเซาท์ดาโคตาของสหรัฐอเมริกาได้ประสบกับพายุลูกเห็บที่ใหญ่ที่สุดที่เคยบันทึกไว้ ลูกเห็บที่ใหญ่ที่สุดมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 นิ้ว

แหล่งที่มาของภาพ: Wikipedia

ตามรายงานของ National Weather Service ลูกเห็บขนาดใหญ่ควรมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อยหนึ่งนิ้ว ลูกเห็บขนาดนี้หรือใหญ่กว่าสามารถก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อทรัพย์สินและพืชผล

นี่คือข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับลูกเห็บ:

• ในระหว่างฝนตกที่มีลูกเห็บ ท้องฟ้าอาจเปลี่ยนเป็นสีเขียว จากสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ทั้งหมด ลูกเห็บมักสะท้อนเฉดสีเขียวมากที่สุด
• เป็นการยากที่จะกำหนดความเร็วที่ลูกเห็บตกจากเมฆ National Severe Storms Laboratory ประมาณการว่าลูกเห็บขนาดเท่าลูกเบสบอล (2 ¾ นิ้ว) สามารถมีความเร็วได้ประมาณ 100 ไมล์ต่อชั่วโมง
• ลูกเห็บมักตกในช่วง 5-10 นาทีเนื่องจากการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วและการระเบิดของพลังงานในระยะสั้น ในบางครั้งที่หายาก มันสามารถตกได้นานระหว่าง 30 นาทีถึง 1 ชั่วโมง
• บางครั้งแบคทีเรีย แมลง และแม้แต่สัตว์เล็ก ๆ และปลาอาจซ่อนอยู่ภายในลูกเห็บ

แหล่งที่มาของภาพ: Imgur

รูปแบบและรูปร่างของลูกเห็บ

ปัจจัยภายนอกเช่นอุณหภูมิ ปริมาณน้ำในของเหลว และความเร็วลมมีผลต่อโครงสร้าง รูปร่าง และสีของลูกเห็บ รูปร่างที่พบมากที่สุดคือรูปกรวย ลูกเห็บมีโครงสร้างเป็นชั้น ๆ ของน้ำแข็งที่มีความขุ่นและใสน้ำแข็งสลับกันไป นี่อธิบายได้จากสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงที่ล้อมรอบลูกเห็บเมื่อมันผ่านแนวนอนผ่านหรือใกล้กับกระแสลมขึ้น ปัจจัยเพิ่มเติมคือลมภายในเมฆพายุฝนฟ้าคะนอง ซึ่งไม่ได้มีเพียงรอบขึ้นและลงเท่านั้น ลมแนวนอนเกิดขึ้นจากการหมุนของกระแสลมขึ้น เช่นในพายุฝนฟ้าคะนองซุปเปอร์เซลล์ หรือจากลมแนวนอนในบรรยากาศ

แหล่งที่มาของภาพ: ERZ, CC BY-SA 3.0, ผ่าน Wikimedia Commons

บางครั้งคุณสามารถสังเกตเห็นรูปร่างของลูกบอลเมื่อมีชั้นของน้ำแข็งแข็งรอบแกนหิมะที่อยู่ตรงกลางของลูกเห็บได้ นอกจากนี้ยังสามารถเห็นฟองอากาศของน้ำแข็งขุ่นภายในน้ำแข็งใสได้ มันเกิดขึ้นเมื่อน้ำแข็งแข็งตัวทันทีหลังจากการชนกับลูกเห็บ

ในบางครั้งที่หายาก คุณอาจเห็นรูปร่างของแผ่น คริสตัล วงรี หรือพาราเลลิปิพเพด บางครั้งปรากฏการณ์ทางอากาศที่ไม่ปกตินี้ทำให้ประหลาดใจด้วยรูปร่างที่คล้ายกับดอกไม้หรือดาว รูปแบบและรูปร่างที่หลากหลายนี้เกิดขึ้นเนื่องจากลมที่พัดลูกเห็บที่ปรากฏในอากาศ นอกจากนี้ เมื่อการเคลือบของลูกเห็บไม่แข็งตัวเต็มที่ พวกมันสามารถติดกับลูกเห็บอื่น ๆ อันเป็นผลจากการเติบโตที่เปียก ทำให้เกิดรูปร่างที่ไม่ธรรมดา

แหล่งที่มาของภาพ: The Weather Channel

ลูกเห็บทำงานอย่างไร

ลองมาดูใกล้ ๆ กับกระบวนการเกิดลูกเห็บ ลูกเห็บเติบโตเมื่อมีเงื่อนไขหลายประการ:

• การมีอยู่ของตัวอ่อน (ผลึกน้ำแข็งที่มีขนาดน้อยกว่า 0.3 นิ้ว),
• เมฆพายุฝนฟ้าคะนอง,
• อุณหภูมิอากาศสูงกว่า +68°F,
• พื้นที่ขนาดใหญ่ของหยดน้ำที่เย็นจัด,
• กระแสลมขึ้นที่ทรงพลัง

เมื่อถูกจับโดยกระแสลมขึ้น ผลึกน้ำแข็งจะกลายเป็นลูกเห็บเมื่อมันแข็งตัวในบรรยากาศชั้นบน มันอาจอยู่ในเมฆได้นานถึง 10-15 นาที ค่อย ๆ เติบโตในขนาด การเติบโตของลูกเห็บสามารถเป็นได้ทั้ง “แห้ง” หรือ “เปียก” ขึ้นอยู่กับจำนวนหยดน้ำที่เย็นจัดในเมฆ ขนาดของลูกเห็บ อุณหภูมิของพื้นผิวลูกเห็บ และอากาศโดยรอบ

การเติบโตแบบแห้งเกิดขึ้นเมื่อมีหยดน้ำรอบ ๆ น้อยและพื้นผิวของลูกเห็บเย็นมากเป็นผล น้ำจากอากาศโดยรอบจะระเหิดบนมัน ก่อให้เกิดชั้นน้ำแข็งขุ่น ในขั้นตอนนี้ ลูกเห็บเติบโตค่อนข้างช้า จำนวนหยดน้ำที่เย็นจัดมากและพื้นผิวลูกเห็บที่อุ่นขึ้นส่งผลให้เกิดการเติบโตอย่างรวดเร็ว พื้นผิวของลูกเห็บละลายและถูกเข้าร่วมอย่างแข็งขันโดยหยดน้ำที่เย็นจัดจากเมฆ ในขณะนี้ ชั้นน้ำแข็งใสจะถูกสร้างขึ้น นี่คือขั้นตอนของการเติบโตแบบเปียก

เมื่อกระแสลมขึ้นสูญเสียพลังและเมื่อลูกเห็บมีน้ำหนักมากพอ พวกมันจะตกลงสู่พื้นดิน และเกิดพายุลูกเห็บขึ้น เม็ดน้ำแข็งสามารถมีความหนาหลายนิ้ว บางครั้งพวกมันอาจมีขนาดใหญ่เท่าลูกเทนนิสหรือลูกฟุตบอล

แหล่งที่มาของภาพ: DTN

ขนาดของลูกเห็บ อธิบาย

ทำไมลูกเห็บบางครั้งถึงมีขนาดใหญ่โตจนเป็นภัยต่อผู้คนและสิ่งมีชีวิตทั้งหมด? ความร้อนที่ผิดปกติทำให้พื้นที่เชิงเขาอบอุ่นในระดับที่แตกต่างกัน เป็นผลให้เกิดกระแสลมขึ้นที่สามารถส่งไอน้ำขึ้นไปสูงถึง 6 ไมล์ ที่ความสูงนี้ อุณหภูมิสามารถลดลงถึง -104°F นี่คือเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการเกิดลูกเห็บขนาดใหญ่ ซึ่งพัฒนาความเร็วประมาณ 100 ไมล์ต่อชั่วโมงเมื่อตกลงสู่พื้นดิน ผลที่ตามมาอาจน่ากลัว: ผู้คนที่ได้รับบาดเจ็บที่ไม่มีเวลาหาที่หลบภัย โครงสร้างพื้นฐานที่เสียหาย บ้านและรถยนต์ รวมถึงพืชผลและพืชที่ถูกทำลาย

ในตารางด้านล่าง คุณสามารถหาข้อมูลเกี่ยวกับศักยภาพความเสียหายของลูกเห็บขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกเห็บและความเร็วในการเดินทางโดยประมาณ ความเร็วที่ลูกเห็บตกลงสู่พื้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น รูปร่างและความหนาแน่นของลูกเห็บ ก้อนน้ำแข็งที่มีช่องอากาศและปุ่มมากมายมีความต้านทานอากาศมากกว่าและจึงอยู่ในอากาศนานกว่าลูกบอลน้ำแข็งที่มีความหนาแน่นสูง อย่างไรก็ตาม สิ่งที่แน่นอนคือความเร็วสุดท้ายเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยตามน้ำหนักของลูกเห็บ ลูกเห็บขนาดใหญ่สามารถตกด้วยความเร็วมากกว่า 124 ไมล์ต่อชั่วโมง และความเสียหายที่สามารถก่อให้เกิดบนพื้นดินก็ใหญ่ตามไปด้วย

ลูกเห็บเกิดขึ้นบ่อยที่ไหนและเมื่อไหร่?

คุณเคยเห็นลูกเห็บในฤดูหนาวหรือกลางคืนหรือไม่? ผู้เชี่ยวชาญเห็นพ้องกันว่าโอกาสที่จะเห็นลูกเห็บหลังพระอาทิตย์ตกแทบจะเป็นศูนย์ นักอุตุนิยมวิทยาระบุว่าการตกของน้ำแข็งมักเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเวลากลางวันที่มีแสงสว่างเท่านั้น พวกเขาอธิบายว่าเป็นเพราะการไม่มีลมแรงในเวลากลางคืนรวมถึงการเย็นตัวของพื้นผิวโลก เมื่อไอน้ำไม่สามารถไปถึงบรรยากาศชั้นบนได้

เราสามารถสังเกตเห็นสถานการณ์ที่เหมือนกันในฤดูหนาว บางครั้งฝนเย็นหรือฝนแข็งถูกเข้าใจผิดว่าเป็นลูกเห็บ แต่ปรากฏการณ์ทางอากาศนี้มีความแตกต่างหลายประการ สิ่งสำคัญคือลูกเห็บสามารถมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน และฝนเย็นมีลักษณะความโปร่งใสที่สม่ำเสมอ

ดังนั้นเขตร้อนและละติจูดขั้วโลกจึงไม่ใช่สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับการเกิดลูกเห็บ แต่เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดบ่อยในละติจูดปานกลาง ลูกเห็บเกิดขึ้นน้อยกว่าบนทะเล เพราะกระแสลมขึ้นที่แข็งแกร่งมักเกิดขึ้นเหนือพื้นผิวดิน สถานที่ที่เหมาะสมคือใกล้ชายฝั่งทะเล

บ่อยครั้งที่ลูกเห็บเกิดขึ้นในเซเนกัล แอฟริกาตะวันตก บางครั้งชั้นของเศษน้ำแข็งก็ปรากฏบนพื้นดิน และความหนาของมันสามารถถึงอย่างน้อยหนึ่งนิ้ว อินเดียตอนเหนือก็ประสบกับการตกของน้ำแข็งที่อันตรายในช่วงมรสุมฤดูร้อนเช่นกัน สถิติยืนยันว่าขนาดของลูกเห็บที่สี่ในที่นี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งนิ้ว

แหล่งที่มาของภาพ: Twitter

ในสหรัฐอเมริกา มีสถานที่ที่เรียกว่า “Hail Alley” ซึ่งลูกเห็บเกิดขึ้นบ่อยที่สุด - ระหว่าง 7 ถึง 9 วันต่อปี ซอยนี้ตั้งอยู่ที่ชายแดนของสามรัฐ - โคโลราโด เนบราสกา และไวโอมิง พื้นที่อื่น ๆ ที่มีพายุลูกเห็บเป็นประจำคือออสเตรเลีย แคนาดา จีน และอิตาลีตอนเหนือ โดยวิธีการ ในอิตาลีตอนเหนือมีจำนวนวันที่มีลูกเห็บมากที่สุดในยุโรป ทุกปี พื้นที่นี้ประสบกับสี่วันที่มีลูกเห็บมากกว่า 0.7 นิ้ว และทุกสองปี - ประมาณ 2 นิ้ว

คุณจะป้องกันตัวเองอย่างไรในระหว่างลูกเห็บ?

ภัยคุกคามจากลูกเห็บไม่ใช่เรื่องตลก - ปรากฏการณ์ทางอากาศที่รุนแรงนี้อันตรายมาก มันสามารถทำลายเครื่องบิน บ้านและรถยนต์ ทำลายกระจกและฆ่าผู้คน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องหาที่หลบภัยหากคุณถูกจับในพายุลูกเห็บอย่างกะทันหัน

หากคุณไม่สามารถไปถึงที่หลบภัยได้ คุณควรปิดศีรษะของคุณเพื่อป้องกันตัวเองจากการตกของลูกเห็บที่อันตราย อย่าหลบใต้ต้นไม้ เพราะกิ่งไม้ขนาดใหญ่อาจตกลงมาบนคุณ ขณะที่อยู่ในอาคาร ควรอยู่ห่างจากหน้าต่างและปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด เพราะลูกเห็บมักเกิดจากพายุฝนฟ้าคะนองและฟ้าผ่า เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายจากลูกเห็บขณะขับรถ ให้จอดรถใกล้ขอบถนนและหากเป็นไปได้ให้หลบในโรงรถหรือขับใต้สะพาน อยู่ห่างจากกระจกรถเพราะกระจกที่แตกสามารถทำให้เกิดบาดเจ็บได้

ด้วยแอป RainViewer คุณสามารถรับการแจ้งเตือนทันเวลาสำหรับการตกของน้ำที่กำลังจะเกิดขึ้น รวมถึงลูกเห็บ ในการตั้งค่า คุณสามารถระบุความเข้มของการตกของน้ำที่คุณต้องการรับการแจ้งเตือน คุณยังสามารถเปิดตัวเลือกการแจ้งเตือนสภาพอากาศที่รุนแรงได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยให้คุณอัพเดทกับสภาพอากาศล่าสุดและปลอดภัยในกรณีฉุกเฉิน