Raekiven tutkiminen käsissä ja polarisoidussa valossa
Pidä vastasatanutta 12 senttimetrin raetta millimetriasteikon vieressä (ei yksinään kolikon tai golfpallon kanssa, joiden näennäinen koko muuttuu kameran etäisyyden mukaan). Kaksi yksityiskohtaa erottuu: säteittäin ulospäin kasvavat sormenmuotoiset jääpiikit ja sisäiset samankeskiset kerrokset maitomaista ja läpinäkyvää jäätä. Vuosikymmeniä populaaritieteellisten kaavioiden mukaan nämä kerrokset syntyvät siten, että rakeet putoavat myrskystä, imeytyvät takaisin ylös jäätymään kirkkaaksi vedeksi ja toistavat viisi tai kuusi pystysuoraa sykliä.
NOAA:n National Severe Storms Laboratoryn (NSSL), NCARin ja Insurance Institute for Business & Home Safetyn (IBHS) tutkijoiden johtama rataesimallinnus ja isotooppianalyysi osoittavat paljon johdonmukaisemman fysikaalisen reitin. Pyörivän supersolun mesosyklonin sisällä nousuvirtaukset ovat kallistuneita ja leveitä, usein 8–15 kilometrin levyisiä. Graupeli tai jäätyneet sadepisaran alkiot tulevat nousuvirtauksen reunaa pitkin ja liukuvat vaakasuunnassa holvin yli lämpötilavälillä −10 °C – −30 °C. Siellä ylöspäin suuntautuva tuulen nopeus tasapainottaa kasvavan rakeen putoamisnopeuden.
-
Schumann–Ludlam-raja (märät ja kuivat kuoret)
Jokainen gramma ylijäähtynyttä nestemäistä vettä, joka jäätyy raekiveen, vapauttaa 334 joulea piilevää lämpöä. Kun nestemäisen veden pitoisuus on vähäinen tai ilma hyvin kylmää, lämpö johtuu nopeasti pois: pisarat jäätyvät välittömästi osuessaan ja sulkevat pieniä ilmakuplia läpinäkymättömäksi valkoiseksi jääksi (kuiva kasvu). Kun rake joutuu nestemäisen veden rikkaaseen ytimeen, pinnan lämpötila nousee 0 °C:een ja jäljelle jää ohut vesikalvo, joka jäätyy hitaasti ilman ilmakuplia läpinäkyväksi jääksi (märkä kasvu). Näin renkaat syntyvät yhdellä vaakasuoralla kulkureitillä.
-
Miksi jättirakeisiin kasvaa piikikkäitä lohkoja
Kierähtäessään märkäkasvualueiden läpi sulamisvesi virtaa hydrodynaamisesti kohti rakeen takana ja päiväntasaajan reunoilla olevia matalapaineisia alueita. Näin muodostuu jääpuikkomaisia kärkiä, jotka keräävät vielä enemmän ylijäähtyneitä pisaroita, koska pinta-ala kasvaa ilman vastaavaa tiheyden lisäystä.
Yhden kulkureitin supersolurakeen rata
Kolmen kappaleen sirontapiikit ja rajatut heikon kaiun alueet
Maasta katsottuna rakeita tuottava supersolu näyttää usein raidalliselta, ruuvimaisesti kiertyvältä nousuvirtaustornilta ja tiheältä, kalpean valkoiselta tai akvamariininväriseltä sadepatsaalta (joskus kutsutaan "rakesumuksi", kun kivet peittävät lämpimän maan). Silti pilvivallin ulkopuolelta otetut valokuvat eivät erota herneestä pähkinään kokoisia 2 senttimetrin raeita 15 senttimetrin katon läpäisevästä jäästä.
Operatiiviset meteorologit luottavat S-kaistan kaksoispolarisaatiotutkan tunnisteisiin: erittäin korkea heijastavuus (>65 dBZ) yhdistettynä lähes nollaan differentiaaliseen heijastavuuteen (ZDR), koska pyörivät jättirakeet näyttävät suunnasta riippumattomilta verrattuna litistyneisiin sadepisaroihin; alentunut korrelaatiokerroin (CC) sekoittuneista märistä ja piikikkäistä muodoista; sekä ytimen alavirran puolella säteittäisesti venynyt kolmen kappaleen sirontapiikki (TBSS) -häiriö, jossa tutkapulssit heijastuvat jääkivistä maahan ja takaisin rakeytimen kautta.
Vahvistetut vertailurakeet
-
Vivian, Etelä-Dakota, USA (23. heinäkuuta 2010)
Virallinen USA:n halkaisijaennätys: 20.3 cm (8.0 in) poikki, 47.3 cm ympärysmitta, massa 0.879 kg (1.9375 lb), vaikka rake oli osittain sulanut ennen pakastussäilytystä.
-
Gopalganjin piirikunta, Bangladesh (14. huhtikuuta 1986)
WMO:n tunnustama maailman massaennätys: vahvistettu näyte painoi 1.02 kg (2.25 lb) voimakkaan monsuunia edeltäneen supersolun aikana kuivan linjan ja kostean Bengalin konvergenssivyöhykkeen alueella.
-
Villa Carlos Paz, Córdoba, Argentiina (8. helmikuuta 2018) ja Azzano Decimo, Italia (24. heinäkuuta 2023)
Vertaisarvioitu valokuvamittaus Córdobassa arvioi suurimman kiven koon olleen 18.8–23.7 cm. Pohjois-Italian Po-laakson supersolu vuonna 2023 tuotti vahvistetun 19.0 cm eurooppalaisen ennätyksen.
Rakeiden turvallinen ja tieteellinen havainnointi
Älä koskaan pysähdy moottoritien alikulkujen alle rakeisten myrskyjen aikana: tuulen ajamat kivet ohjautuvat alikulkusiltojen palkkien läpi ja tukkivat hätäkaistat. Jos dokumentoit maahan pudonneita näytteitä myrskyn jälkeen turvallisesti (ukkosta ei ole kuulunut 30 minuuttiin), aseta kivi tummalle nurmikolle metrisen viivaimen viereen, kuvaa kohtisuorat akselit ilman laajakulmalinssin vääristymää ja sulje kaksinkertaisiin pakastepusseihin, jos raportoit kansallisille sääverkostoille, kuten CoCoRaHS tai ESWD.
Seuraavaksi: Sähköistyneet, pyörivät ilmakehät →