Ledena kiša

Ledena kiša jest kiša koja se održava na temperaturama ispod nule pomoću mase okolnog zraka koja uzrokuje smrzavanje pri kontaktu s površinama. Za razliku od susnježice ili sugradice, ledena kiša sastoji se u potpunosti od tekućih kapljica. Kapi kiše se pothlađene dok prolaze kroz sloj zraka ispod leda stotinama metara iznad zemlje, a zatim se smrzavaju pri udaru sa bilo kojom površinom na koju naiđu, uključujući tlo, drveće, električne žice, avione i automobile. Nastali led, koji se naziva glazurni led, može se nakupiti u debljini od nekoliko centimetara i pokriti sve izložene površine. METAR kod za ledenu kišu je FZRA.

Oluja koja stvara značajnu debljinu glaziranog leda od ledene kiše često se naziva ledena oluja. Iako ove oluje nisu posebno nasilne, kiša koja se smrzava je poznata po tome što uzrokuje probleme pri putovanju na putevima, lomljenje grana drveća i rušenje dalekovoda od težine nagomilanog leda. Srušeni dalekovodi uzrokuju nestanke struje u pogođenim područjima, dok nakupljeni led također može predstavljati značajne opasnosti iznad glave. Ovaj fenimen je poznat i po tome što je izuzetno opasan za avione jer led može efikasno da 'preoblikuje' oblik aeroprofila i površina kontrole leta.

Mehanizam

Dijagram temperature u odnosu na visinu za različite vrste padavina. Crvena linija pokazuje kako se formira ledena kiša, od snijega kroz topli sloj, a zatim u "pothlađenu fazu".

Ledena kiša se često povezuje s približavanjem toplog fronta, kada je zrak ispod smrzavanja (temperature na ili ispod nule) zarobljen u najnižim nivoima atmosfere, dok se topli zrak odvodi uvis. Ovo se dešava, na primjer, kada se sistem niskog pritiska kreće iz doline rijeke Mississippi prema planinama Appalachian i dolini rijeke Saint Lawrence u Sjevernoj Americi tokom hladne sezone, sa snažnim sistemom visokog pritiska koji se nalazi dalje na istoku. Ova postavka je poznata kao brana hladnim vazduhom, a karakteriše je veoma hladan i suh zrak na površini unutar oblasti visokog pritiska. Topli vazduh iz Meksičkog zaliva često je gorivo za smrzavanje padavina. Specifičan fizički proces kojim se to događa naziva se nukleacija.

Opažanja

Eho na 1,5 km nadmorske visine na vrhu sa jakom kontaminacijom od svijetle trake (žuta). Vertikalni rez na dnu pokazuje da je ovaj snažan povratak samo iznad zemlje (Izvor: Environment Canada).

Posmatranja na površini od strane osoblja ili automatskih stanica jedina su direktna potvrda ledene kiše. Nikada se ne može vidjeti direktno ledena kiša, kiša ili snijeg na bilo kojoj vrsti meteorološkog radara, bilo dopler ili konvencionalnim. Moguće je, međutim, indirektno radarom procijeniti područje pokriveno ledenom kišom.

Intenzitet radarskih odjeka (reflektivnost) je proporcionalan obliku (voda ili led) padavina i njegovom prečniku. Zapravo, kiša ima mnogo jaču reflektirajuću moć od snijega, ali je njen promjer mnogo manji. Dakle, reflektivnost kiše koja dolazi od otopljenog snijega je samo nešto veća. U sloju gdje se snijeg topi, međutim, mokre pahuljice i dalje imaju veliki prečnik i obložene su vodom, pa su radarski povrati mnogo jači.

Prisustvo ove svijetle trake ukazuje na prisustvo toplog sloja iznad zemlje gdje se snijeg može otopiti. To može biti stvaranje kiše na tlu ili mogućnost ledene kiše ako je temperatura ispod nule. Prateća slika pokazuje kako se takav artefakt može locirati poprečnim presjekom kroz radarske podatke. Visina i nagib svijetle trake dat će naznake o opsegu regije u kojoj se topljenje dešava. Zatim, moguće je povezati ovaj trag sa zapažanjima na površini i modelima numeričkog predviđanja kako bi se proizveli rezultati poput onih koji se vide u televizijskim vremenskim programima, gdje se odjeci radara jasno prikazuju kao kiša, susnježica i snježne padavine.

Efekti

Na tlu

Ledena kiša često uzrokuje velike nestanke struje formiranjem glaziranog leda. Kada je ledena kiša ili kišica slaba i nije dugotrajna, formirani led je tanak i obično uzrokuje samo manju štetu (oslobađanje drveća od mrtvih grana, itd.). Međutim, kada se nagomilaju velike količine, to je jedna od najopasnijih vrsta zimske opasnosti. Kada sloj leda pređe približno 6,4 mm, grane drveća sa granama jako obloženim ledom mogu se odlomiti pod ogromnom težinom i pasti na dalekovode. Uslovi vjetra i munja, kada su prisutni, pogoršat će štetu. Električni vodovi obloženi ledom postaju izuzetno teški, uzrokujući lomljenje potpornih stubova, izolatora i vodova. Led koji se stvara na cestama čini vožnju vozila opasnim. Za razliku od snijega, mokar led ne pruža gotovo nikakav otpor, a vozila će kliziti čak i na blagim padinama. Budući da kiša koja se smrzava ne udara o tlo kao sugradica, već i dalje kao kapljica kiše, prilagođava se obliku tla ili predmeta kao što je grana drveta ili automobil. To čini jedan debeli sloj leda, koji se često naziva "glazura".

Ledena kiša i glazurni led u velikim razmjerima naziva se ledena oluja. Posljedice na biljke mogu biti ozbiljne, jer ne mogu izdržati težinu leda. Drveće može puknuti jer je u stanju mirovanja i krhko tokom zime. Borovi su također žrtve ledenih oluja jer će njihove iglice uhvatiti led, ali neće moći izdržati težinu. U februaru 1994. teška ledena oluja izazvala je štetu od preko milijardu dolara u južnim Sjedinjenim Državama, prvenstveno u Misisipiju, Tennesseeju, Alabami i zapadnoj Sjevernoj Karolini, posebno na Apalačima. Jedna posebno jaka ledena oluja pogodila je istočnu Kanadu i sjeverne dijelove New Yorka i Nove Engleske u sjevernoameričkoj ledenoj oluji 1998.

• 
  Stablo srušeno debelim slojem glazure u centru Ljubljane, Slovenija]]
• 
  Glazura na drvetu u La Malbaieu, Quebec
• 
  Led na crnogoričnom drvetu u Tomaszów Mazowiecki, Poljska
• 
  Drvo breze je loše savijeno pod debelim slojem glaziranog leda u Celju, Slovenija
• 
  Posljedice ledene kiše u Moskovskoj oblasti, Rusija, decembar 2010.
• 
  Prekidi struje zbog težine leda na vodovima ili granama drveća iznad dalekovoda

Na avionima

Ledena kiša se smatra izuzetno opasnom za avione, jer uzrokuje vrlo brzo strukturno zaleđivanje, smrzavajući neophodne komponente. Većina helikoptera i malih aviona nema potrebnu opremu za odleđivanje u letu po ledenoj kiši bilo kog intenziteta, a jaka ledena kiša može preplaviti čak i najsofisticiranije sisteme za odleđivanje na velikim avionima. Zaleđivanje može povećati težinu aviona, ali obično nije dovoljno da izazove opasnost. Glavna opasnost dolazi od toga što led mijenja oblik aeroprofila što smanjuje podizanje i povećava otpor. Sva tri faktora povećavaju brzinu zastoja i smanjuju performanse aviona, što ga čini veoma teškim za uspon ili čak održavanje visine.

Avion može najlakše izbjeći ledenu kišu prelaskom u topliji zrak. U većini uslova, to bi zahtijevalo spuštanje aviona, što se obično može učiniti sigurno i lako čak i uz umjerenu akumulaciju strukturalnog leda. Međutim, ledena kiša je praćena temperaturnom inverzijom u visini, što znači da se avioni moraju penjati da bi prešli u topliji zrak, što je potencijalno težak i opasan zadatak čak i sa malom količinom akumulacije leda.

Na primjer, 1994. American Eagle Flight 4184 naišao je na gust zračni saobraćaj i loše vrijeme koje su odgodile dolazak ovog leta na međunarodni aerodrom O'Hare u Chicagu, gdje je trebao sletjeti na putu iz Indianapolisa, Indiana. ATR-72, dvomotorni turboelisni motor koji je prevozio 68 ljudi, ušao je u obrazac zadržavanja 105 km jugoistočno od O'Harea. Dok je avion kružio, ohlađene kapljice u oblacima i ledena kiša formirale su greben leda na gornjoj površini njegovih krila, što je na kraju uzrokovalo da se autopilot aviona iznenada isključi i da piloti izgube kontrolu. ATR se raspao pri udaru sa poljem ispod; svi putnici i posada su poginuli.

Jabuke duhovi

Jednom prilikom je primjećeno da se ledena kiša slegla na viseće truhle jabuke i odmah ih zaledila, stvarajući glazuru. Zbog niže tačke smrzavanja jabuke od vode, pod toplijom temperaturom jabuke su se odmrzle prije leda, a zatim je truhla kaša od jabuka skliznula ostavljajući ledene ljuske. Ove ledene školjke u obliku jabuka nazvane su jabuke duhovi i uočene su u Michigenu, Sjedinjene Američke Države u februaru 2019. Sličan fenomen je uočen u februaru 2015. u Greenvilleu u Sjevernoj Karolini, kada je džip koji je uzlazio iz parkinga iza sebe ostavio ledenu ljusku svog donjeg prednjeg dijela (sa rešetkom i branikom) koja stoji na ledenicama.