تحقیق تگرگ و پیش بینی آن

1- دانه هاي 1 در حين سقوط حداقل تا ارتفاع m2700 (پا 9000) اندازه خود را حفظ كرده و بعد از آن سريعاً ذوب مي شوند.

2- ارتفاع مناسب سطح انجماد دماي تر براي توليد دانه هاي تگرگ بزرگ در حدود m2400 (8000 پا) مي باشد.

3- هنگامي ريزش تگرگهاي با قطر بيشتر از اينچ اتفاق مي افتد كه سطح يخبندان دماي تر بين حدود (m1500 تا m3300) يعني بين 5000 تا 11000 پائي بالائي سطح زمين باشد.

4- هنگامي كه ارتفاع سطح يخبندان دماي تر بيشتر از m3300 يا كمتر از m1500 باشد احتمال ريزش دانه هاي تگرگ بزرگ به سطح زمين كمتر خواهد بود.

5- وقتي كه ارتفاع سطح يخبندان دماي تر بيشتر از 3300 متر نباشد دانه هاي تگرگ تقريباً با همان اندازه اي كه در بالا سقوط ميكنند به سطح زمين مي رسند.

فابرش و ميلر همچنين دريافتند كه عملاً تمام تگرگهاي درشت از قطر 2 تا 4 اينچ، هنگامي واقع مي شوند كه سطح يخبندان دماي تر صفر درجه سانتيگراد بين حدود m2100 تا m2700 بوده و 69 درصد از تگرگها در همه اندازه ها هنگامي واقع ميشوند كه ارتفاع اين سطح بين m2100 تا m3300 باشند و وقتي كه ارتفاع سطح يخبندان دماي تر صفر درجه از m1500 كمتر و يا از 3600 متري بيشتر باشد هيچ تگرگي با قطر بيش از اينچ ريزش نخواهد كرد.

ارتفاع دماي تر صفر درجه سانتيگراد در پيشبيني موارد زير بسيار مؤثر مي باشد:

1- پيشبيني اينكه توفان تندري واقع ميشود يا خير.

2- پيشبيني اينكه سرعت فرازهنج درون توفان تندري براي تشكيل دانه هاي تگرگي كه به زمين برسند كافي است يا خير؟

اگر ارتفاع سطح يخبندان دماي تر صفر درجه كمتر از m1500 يا بيشتر از m3600 متري باشد احتمال وقوع توفان تندري از بين خواهد رفت.

هنگام وقوع تگرگ شرايط سينوپتيكي زير اتفاق خواهد افتاد:

1- يك جبهه سرد با امواجي كه گراديان شديد دمائي (تضادي دمائي) دارند. اگر در نيمه اول روز هوا كمي ابري بوده باشد يا در ساعت 9 تا 10 (G.M.T) افت فشار وجود داشته باشد احتمال تگرگ افزايش مي يابد.

2- جبهه هاي سرد ثانويه نيز به هنگام وقوع تگرگ ايجاد خواهند شد.

3- جبهه هاي اكلوده با يك جبهه سرد در سطوح بالا نيز ايجاد خواهند شد.

همچنين اگر در نقشه 500mb فرارفت هواي سرد و در نقشه 850 mb فرارفت هواي گرم مشاهده شود احتمال وقوع تگرگ افزايش مي يابد. بنابراين در پيشبيني تگرگ بايد حركت توده هواي سرد و زمان عبور آن از روي ايستگاههاي موردنظر را تعيين كرد.

تحت شرايط زير درون ابر تگرگ شكل ميگيرد:

1- حداكثر سرعت جريان همرفتي بالاسو بايد از m/s10 بيشتر باشد كه در اين سرعت تجمع رطوبت درون ابر صورت گرفته و جريان بالاسو منجر به تشكيل دانه هاي تگرگ با قطر cm1 شود.

2- ارتفاع سطح حداكثر سرعت جريان همرفتي بالاسو درون ابر بايد بالاي خط همدماي صفر درجه سانتيگراد باشد.

3- محتواي آب در منطقه تجمع رطوبت بايد به اندازه اي باشد كه باعث رشد تر دانههاي تگرگ شود.

4- سطحي كه در آن سرعت جريان همرفتي بالاسو صفر ميشود بايد بالاي خط همدماي تا باشد.

برخي از مولفه هاي مؤثر در پيشبيني تگرگ

1- سطح يخبندان

اين مولفه ميتواند در تعيين نوع بارش مؤثر باشد. پائين بودن سطح يخبندان وضعيت مناسبي را براي بارش هاي جامد (برف و تگرگ) ايجاد ميكند و همچنين سطح يخبندان در تبديل توفان تندري به توفان تگرگ نيز مؤثر مي باشد. علاوه بر اين اگر سطح يخبندان در ارتفاع مناسب باشد احتمال بارش تگرگ بيشتر ميشود. بالا بودن سطح يخبندان باعث ريزش بارش هاي مايع (باران) ميشود.

2- مولفه دوم محتوي آب مايع (LWC)Liquid Water Contect

جرم آب ميعان يافته بخار آب مي باشد كه در واحد حجم هوا وجود دارد كه طبق رابطه زير بيان ميشود:

كه در آن چگالي آب و حجم قطرك كروي به شعاع r مي باشد. در ابر كومولوسي كه از آن بارندگي ايجاد ميشود متوسط جرم (M) آب ميعان يافته كه در واحد حجم هوا موجود مي باشد حدود gr/m³ 5/0 بوده و تا gr/m³ 1 نيز ميرسد كه در ابرهاي كومولونيمبوسي به حدود gr/m³5 مي رسد.

3- مولفه سوم: ارتفاع و دماي پايه ابر

برخي از محققان همبستگي بين وقوع تگرگ و اندازه قطر آن را با پارامترهايي همانند ناپايداري، ارتفاع دماي تر صفر درجه، شير باد در ارتفاعات بالا، شدت باد و اكوي راداري را به دست آورده اند كه تمام اين پارامترها فقط وقوع توفان تندري را پيشبيني ميكند و نمي تواند توفان تندري را از توفان تگرگ تمييز دهد. در واقع ميزان ناپايداري را كه منجر به وقوع تگرگ ميشود را نمي تواند مشخص كند.

محققان ديگر نيز ارتباط پارامترهاي مذكور را با وقوع تگرگ نتوانسته اند دريابند. بعنوان مثال شدت اكوي راداري نشانه واضحي از بارش سنگين است. اما بين باران سنگين و تگرگ نمي تواند تفاوتي قائل شود.

رائو و گاخال (Rao and Gokhale) بيان مي دارند كه پارامترهاي زير در وقوع تگرگ مهم مي باشند.

الف: ارتفاع و دما پايه ابر

ب: ارتفاع Z₁ تا Z₂ مربوط به مناطق با دماي و

ج: مدت زماني كه اكوي راداري در اين ناحيه (Z₁ تا Z₂) از db 5 بيشتر ميشود.

ارتباط بين رشد دانه تگرگ و سرعت جريان همرفتي بالاسو (w_max) و دماي تر (T_w)_max در سطح حداكثر سرعت