Grad, czyli nie tylko wiatr i pioruny są groźne!

Często w mediach pojawia się określenie „możliwe burze z gradem”. Te bryłki lodu są wbrew pozorom nieodłącznym elementem praktycznie każdej burzy, ale nie zawsze docierają do ziemi. Czasami topnieją w locie, a czasem spadają. Przeważnie mają niewielką średnicę, ale nawet w polskich warunkach mogą mieć kilka lub kilkanaście centymetrów!

Zgodnie z definicją, grad to opad bryłek lodu o średnicy ponad 5 mm, związany z mocno wypiętrzonymi chmurami Cumulus, oraz chmurami Cumulonimbus. Występuje on w ciepłej połowie roku, przy temperaturach na poziomie gruntu znacznie przekraczających 0°C. Opady gradu niemal zawsze towarzyszą burzom, a im ona silniejsza i im mocniej wypiętrzona (lub im silniejsze są w niej prądy wstępujące), tym gradziny są większe, a szanse na grad rosną.

Powstają one w środkowej części chmur burzowych, lub mocno wypiętrzonych Cumulusów (Cumulus congestus), gdzie formują się małe kryształki lodu z kropelek uniesionej wody. Jeśli natrafi on na prąd wznoszący, lub w nim pozostaje, zbiera on po drodze inne kryształki, zwiększając swoją średnicę. Gdy są już zbyt ciężkie, aby utrzymał je prąd wznoszący, lub wpadną w obszar prądu zstępującego, zaczynają opadać. Po drodze zderzają się z kropelkami przechłodzonej wody. Ponieważ gradzina jest w tym stadium pokryta chropowatymi kolcami lodowymi i śnieżnymi, rozpływająca się po niej, przechłodzona woda, tworzy mętną, pełną pęcherzyków powietrza warstwę. Dopiero w późniejszym stadium formuje się przeźroczysta i gładka warstwa lodu. Gradzina może opaść na ziemię, często wraz z ulewnym deszczem, lub tuż obok niego. Jeśli jednak komórka burzowa posiada odpowiednio silny prąd wstępujący, często jest to mezocyklon, kule gradowe mogą zostać ponownie zassane w wyższe partie chmury i tam nawet kilkukrotnie przejść jeszcze raz cały cykl, znacznie zwiększając swoją średnicę i wytwarzając kilka, lub kilkanaście, wyraźnych warstw. Jeśli osiąga on znaczne rozmiary, wówczas opada najczęściej poza głównym rdzeniem opadowym, zazwyczaj w jego tylnej części, lub tuż za nim.

Największy grad towarzyszy oczywiście superkomórkom, czyli burzom posiadającym silny, rotujący prąd wstępujący (mezocyklon).

Gradziny mogą opadać z prędkością nawet ponad 150 km/h. Nawet drobne kule gradu, o średnicy zaledwie 1-2 cm, mogą powodować poważne straty w rolnictwie i sadownictwie – łamać gałązki, obijać owoce, powodować przemarzanie roślin przy większej akumulacji. Mający 2-3 cm średnicy, może już wgniatać karoserię aut, uszkadzać szyby i powodować poważne straty w uprawach. Gdy jego średnica wynosi 3-5 cm, może już powodować pękanie szyb samochodowych, lub całkiem je potłuc, oraz może niszczyć dachówki, łamać większe gałęzie, oraz ranić ludzi i zwierzęta. Przy średnicy 5-7 cm, może przebijać karoserię, zabijać zwierzęta, poważnie ranić ludzi, a nawet wpadać do wnętrza budynków, jednocześnie niszcząc dachówki. Jeśli gradzina przekracza 7 cm średnicy, może zabić człowieka, powodować potężne szkody w infrastrukturze i roślinności, a nawet uszkadzać konstrukcje budynków. Największa, oficjalnie zmierzona gradzina, zanotowana w Polsce, miała około 10 cm średnicy, jednak w Europie obserwowano mające nawet ponad 15 cm (najwięcej w Niemczech, do 25 cm!).

W Polsce, podobnie jak i w innych regionach świata w których występują gradobicia, odnotowano ofiary śmiertelne opadów dużego gradu, między innymi w 1873 roku w rejonie Częstochowy. Nie jest dokładnie sprecyzowane, jaką średnicę miały gradziny podczas tej burzy, jednak można sądzić po opisach ówczesnej prasy, że przekraczały 8-10 cm. W ostatnich kilkudziesięciu latach w Polsce nie zanotowano przypadku śmiertelnej ofiary gradobicia, ale średnio co kilka lat przynajmniej jedna osoba zostaje poszkodowana. Co roku pojawiają się również znaczne szkody w rolnictwie i sadownictwie, spowodowane przez grad. Są to głównie zniszczone uprawy, ale i ranne lub zabite zwierzęta.

Grad, podobnie jak inne zjawiska pogodowe, można śledzić za pomocą nowoczesnej technologii, głównie radarów, ale i samodzielnie. Zielonkawa, lub morsko-zielona smuga opadowa, często jest oznaką gradu (nie mylić z błękitnym podświetleniem chmury od wewnątrz, którego geneza nie jest do końca poznana). Również obecność białej smugi opadowej, na krawędzi głównego rdzenia opadowego, sugeruje opady gradu, głównie niewielkiego, ale o znacznej intensywności opadu. Radar z kolei pozwala nam na ocenę odbiciowości danej części strefy opadów. Jeśli przekracza ona 60 dBz, wówczas mamy do czynienia z dużym gradem (ponad 5 cm), ponieważ opad deszczu, czy żaden inny hydrometeor, nie jest w stanie tak intensywnie odbić wiązki radarowej. Do oceny prawdopodobieństwa gradu służy z kolei produkt ZHAIL, dostępny między innymi na mapach radarowych IMGW. Ocenia on jednak szanse na grad w danym miejscu, a nie średnicę gradzin. Również obecność „kolców” podwyższonej odbiciowości, rozciągających się od burzy, na przedłużeniu linii radar-obserwowana komórka, pozwala stwierdzić obecność większych ilości gradzin, lub opadów dużego gradu (tzw. hail-spike). Wyjątkowo silne burze z dużym gradem, mogą wykazywać na skanach radarowych nawet 3-4 kolce gradowe!

Ciekawostką jest to, że ukształtowanie terenu, rozlokowanie miast, lasów czy zbiorników wodnych, stwarza w konkretnych miejscach większe prawdopodobieństwo występowania gradobić, niż w innych. Podobnie jak tornada mają w Polsce kilka „typowych” obszarów występowania, tak i burze z gradem, upodobały sobie kilka regionów kraju. Największym z tzw. szlaków gradowych, jest pas od okolic Krakowa i Limanowej, na północy wschód, ku rejonowi Ostrowca Świętokrzyskiego i Sandomierza. Tam również najczęściej w Polsce pojawiają się gradobicia. Drugi, mniejszy obszar znajduje się w okolicach od Lublina po Zamość, a trzeci od Kartuz po Starogard Gdański. Najmniej z kolei narażone na gradobicia są, według Koźmińskiego (1990 r.) Pomorze Środkowe, oraz Żuławy Wiślane, Warmia, oraz zachód i centrum Mazur.

Grad, choć często bagatelizowany, potrafi stanowić poważne zagrożenie, głównie dla mienia, czy upraw. Dlatego rolnicy i sadownicy na całym świecie starają się przed nim chronić (siatki gradowe), a nawet mu zapobiegać (działa gradowe). Nie ma jednak idealnej, niezawodnej metody. Odpowiednie rozpoznanie może jednak uchronić nasze zdrowie (a nawet życie) i chociaż częściowo mienie przed szkodami, nie tylko gradowymi.