Toča

Slika 1: Temeljna delitev padavin in snega (XI, str. 18).

Kaj je toča?

Točo uvrščamo med enakomerne padavine. (VI) Zrna toče so okrogli, jajčasti in hruškasti kosi ledu, ki padajo zlasti med močno nevihto. Temperatura zraka v prizemnih plasteh ni nujno pod 0 °C.  Premer zrn toče je med 5 in 50 mm do 90 mm.  So ali popolnoma prozorne ali pa sestavljene iz prosojnih, motnih, snegu podobnih plasti, ki so debele do 1 mm. Med hujšimi nevihtami so opazili že po 1 kg težke kose ledu s premerom 6 – 7 cm. Znanilci hude nevihte s točo so kumulonimbusi, izraziti oblačni stebri. Pri približevanju neurja se gornji robovi oblaka vlaknato razpustijo. Ob tem je barva oblakov odvisna od osvetlitve od Sonca, pogosto žveplasto rumena ali črnosiva. Padanje toče običajno ne traja dlje od četrt ure. (II, X)

 

Slika 2: Mogočni kopasti oblaki s točo (X, str. 89).

V zrnih toče je veliko zračnih mehurčkov, včasih tudi ivja, zato niso zrna vedno okrogla. (XI) Podobna padavina je t.i. babje pšeno, to so belkaste, neprozorne kroglice. Podobna je tudi sodra, ki ima ledeno oblogo, odskakuje od tal in je vmesna oblika med točo in babjim pšenom. (VII)

Kdaj nastane toča?

Ker je dogajanje v ozračju nelinearno, nevihtni oblaki pa imajo relativno majhne dimenzije, je njihovo obnašanje precej nepredvidljivo. Za tekoči dan in dan vnaprej lahko z matematično-fizikalnimi modeli predvidimo pojavljanje nevihtnih oblakov. Razvoj nevihtnih oblakov in pojave toče se spremlja s pomočjo meteorološkega radarja. (I)

Neurja s točo ali sodro nastajajo v toplotnih in frontalnih nevihtah. Lahko pa tudi v vremenskih situacijah, v katerih prodira mrzel polarni zrak od severa ali severozahoda in vlada neobstojno viharno vreme. Vsa zrna sodre ali toče ne dospejo do tal. Lahko se stalijo  na poti skozi zrak in dospejo na zemljo v kapljah.  (X)

Ali lahko napovemo pojav nevihte in toče?

Za nastanek neviht morajo biti izpolnjeni nekateri pogoji, ki jih meteorološki modeli lahko dokaj dobro napovejo. Vendar pa ni možno niti za nekaj ur vnaprej, kaj šele za dan ali dva, z gotovostjo napovedati lokacije nevihte in njene intenzitete. Nevihtni oblak se lahko razvije v manj kot eni uri in šele ko nastane, ga lahko s sistemi za daljinsko zaznavanje (radar, satelit, strelomerne meritve) spremljajo in z določenimi Nowcasting metodami tudi predvidijo njegovo gibanje za uro ali največ dve uri vnaprej. Pojav toče je krajevno še bolj omejen in nepredvidljiv. Načeloma je toča možna ob vsaki nevihti, verjetnost za njen pojav pa raste s pregretostjo ozračja, spreminjanjem smeri vetra z višino in z razpoložljivo zalogo vodne pare v ozračju. Te značilnosti povzemajo tako imenovani labilnostni indeksi, ki služijo za oceno potencialne nevarnosti tega pojava. (XIII)

Kdaj in kako pada?

Toča pada med nevihto, ob tem pa piha močan veter, se bliska in grmi. Nevihte so časovno omejene na največ nekaj ur. Po podatkih meteorologov se toča v Sloveniji pojavlja vsako leto. Toča je najbolj pogosta pozno spomladi in zgodaj poleti. V tem letnem času so pogosti višinski prodori hladnega zraka , kar pripelje do nestabilnosti ozračja. Tako neravnotežje pripelje do nastanka kumulunimbusnih oblakov, v njih pa je dovolj vlage za močne padavine. Toča pada vedno le na ožjih podolgovatih odsekih. So določeni predeli zemeljske površine, kjer toča izredno pogosto pada, medtem ko se na drugih področjih sorazmerno poredko pojavi. Nevihte s točo so pogoste v severni Ameriki in v srednji Evropi, predvsem JZ od Alp. Ta naravni pojav je odvisen predvsem od orografije in pa smeri gibanja neviht. Na posamezni meteorološki postaji v poletjih z veliko toče naštejejo do 10 dni s točo. (I, II, V, VI)

Število dni s točo, ki prizadene na razmeroma majhnem območju veliko škode, se do leta 1997 ni pretirano spremenilo. Imamo pa v Sloveniji območja, ki jih toča obišče pogosteje kot druge. Naš subjektiven občutek pa pravi, da je več toče tam, kjer prizadene kraje z intenzivnim pridelovanjem poljščin in drugih kultur, kot v gozdovih in redko naseljenih predelih. (IX)

 

Slika 3: Posledice toče na vrtninah (IX, str. 13).

Kako nastane toča?

 Na višini se navzgor usmerjen tok zraka ohladi. Vodna para se začne v njem zgoščevati v oblačne kapljice. Kapljice so zelo drobne in tok jih nosi s seboj. Pri kondenzaciji se sprošča toplota in vzgornik se zato z višino ohlaja počasneje, kot bi se sicer. Oblačne kapljice v njem zaradi kondenzacije rastejo, hkrati pa se tudi ohlajajo. Pri temperaturah, ki so pod 0 °C, se para kondenzira v ledene delce. Zato se v zgornjem delu vzgornika pojavijo posamezni ledeni kristalčki. Zaradi razlike parnih tlakov nad vodo in ledom se začno kristalčki debeliti na račun kapljic. Ko se kristalčki dovolj odebelijo, jih vzgornik ne more več dvigovati; najprej začnejo lebdeti v njem, nato pa  padati proti tlom. (I) Na padajoča zrna voda primrzuje počasi in led ostane prozoren. Vzgornik jih nosi kvišku in takrat voda primrzuje hitro. Tak led je zaradi zračnih mehurčkov bel. (IV) Če zrno toče prerežemo na pol, lahko ugotovimo kolikokrat je zrno potovalo po oblaku gor in dol, saj vsak obhod oblaka doda novo plast ledu. (V)

Slika 4: Presek zrna toče (IV, str. 47).

 

Slika 5: Prerez zrn toče (VII, str. 91).

Pri tem trkajo s kapljicami potujočimi navzgor in se močno odebelijo. Nastanejo ledena zrna. Rast zrna toče je lahko zelo hitra, da nastanejo celo zrna velika kot kokošje jajce ali žogica za golf. Največja opažena toča je bila velika kot buče.(III)  Padavine pri padanju skozi vzgornik le-tega v spodnjem delu zaustavljajo s trenjem in ohlajajo z izhlapevanjem. Tako povzročijo tok hladnega zraka navzdol in zadušijo izvor toplega vzgornika. (vir: ARSO)

Ko zrno s svojo silo teže premaga silo vzgornika, dokončno pade na tla.

 

Slika 6: Dogajanje v kumulonimbusnem oblaku (IV, str. 46).

Topel navzgor usmerjen tok zraka počasi odmre in oblak se razkroji. (I)

 

Slika 7: Običajen nastanek večjega zrna toče (I):(1)Vzgornik dvigne vlago nad točko ledišča. (2) Kapljica zmrzne in ustvari jedro toče.(3) Zaradi mešanja zraka se zrno spusti pod točko ledišča. Tam trči s kapljami vode, ki okoli ledenega jedra ustvarijo tekoč ovoj.(4) Zaradi vzgornika se zrno ponovno dvigne nad točko ledišča, kjer tekoč ovoj zmrzne in tako se zrno toče poveča.(5) Zaradi dodatne teže se zrno ponovno spusti pod točko ledišča, kjer kaplje vode ustvarijo nov tekoč ovoj.(6) Vzgornik zrno ponovno dvigne nad točko ledišča, kjer zmrzne nov ovoj vode.(7) Ko postane zrno toče pretežko za vzgornik, skupaj z dežjem pade na zemljo.

Posledice toče

Že drobna toča s premerom okoli 1 cm povzroča škodo na poljščinah in v vinogradih, saj zrna scefrajo liste in lomijo mladike. Debelejša toča dela škodo tudi na avtomobilih, na strehah in na okenskih steklih. Toča, debela 2 cm, lahko pusti na strehi avtomobila že majhno jamico, toča debela 5 cm, pa takoj razbije strešnik in na nezaščiteni človeški glavi lahko povzroči resne poškodbe.

V Ljubljani je leta 2000 padala toča, ki je bila debela kar 5 cm. (V)

Slika 8: Fotografija debele toče, ki je padala v Ljubljani (V, str. 134).

Toča je lahko tudi usodna, saj je leta 1986 v Bangladešu umrlo 92 ljudi, posamezna zrna toče pa so tehtala več kot kilogram. (III)

Leta 1984 je toča z orkanskim neurjem prizadela München. Ogromna zrna premera do 19 cm so padala v pasu 250 km. Poškodovanih je bilo 700.000 hiš in 200.000 avtomobilov. Več kot štiristo ljudi je bilo ranjenih, a smrtnih žrtev k sreči ni bilo. Glede na povzročeno gmotno škodo je to neurje drugo največje na svetu. (IV)

Na Kitajskem je leta 1902 padala toča s premerom 21 cm in maso 4,5 kg. (VIII)

Zgodovina pojavljanja toče v sloveniji

Slika 9: Radarski posnetek območij z verjetnimi zametki toče nad Slovenijo, leto 1985 (VII, str. 92).

 

Slika 10: Pogostost pojavljanja toče v Sloveniji od leta 1900 (podatki iz IX, str. 125).

 

Slika 11: Pogostost pojavljanja toče v Sloveniji (IX, str. 19).

Kako se zaščititi pred točo?

Ker toča povzroča veliko škode v agrikulturi, se napredne države sveta uspešno borijo in s sodobnimi tehničnimi pripravami dosegajo vidne uspehe.

Že v 70. letih prejšnjega stoletja so meteorologi ustanovili dejavnost obrambe pred točo. Ko so v fiziki prišli do novih dognanj o kumulonimbusnih oblakih, se je začela razvijati modernejša obramba proti toči. Švicarski fizik F. Katz je takrat začel trditi, da je mogoče preprečiti učinek toče, z uničevanjem ali preprečevanjem. Uničiti točo je bilo po njegovem mnenju mogoče z ugotavljanjem obdobja, ko v oblakih nastajajo zrna toče. Z izstrelitvijo raket, ki bi imele v sebi dovolj srebrovega jodida in bi letele do 6000 metrov, v oblake, bi po Katzovem mnenju padla »mehka« toča. Preprečevanje toče pa bi lahko dosegli z izstrelitvijo omenjenih raket v začetku nastajanja zrn toč v oblaku. Med poskušanjem obeh načinov pri nadaljnjih pojavih toče, ljudje niso bili uspešni. Dometi raket so bili močno prekratki, zato s tem niso dosegli nič ali zelo malo. Šele po letu 1970 so na področju Slovenskih goric ponovno organizirali obrambo pred točo. Takrat so že natančno spremljali pot nevarnih oblakov in imeli dobro radijsko povezavo, da so lahko sporočili strelcem raket, kdaj jih pošljejo v zrak. Tudi rakete so imele višji domet, do 8000 m. (VIII)

Zaščita v kmetijstvu:

Za obrambo pred točo v kmetijstvu, sadjarstvu in vinogradništvu pogosto uporabljajo mreže.

 

Slika 12: Učinkovit način obrambe pred točo v kmetijstvu so mreže (XII).

Katera je najučinkovitejša zaščita vozil proti toči?

Še do poletja 2008 je v Sloveniji veljalo, da predstavljata klasično kriti nadstrešek ali garaža 100% zaščito pred točo. Žal pa so posledice globalnega segrevanja prestavile hujše vremenske ujme tudi v naše okolje. Zaradi tega klasično pokrite strehe brez dodatne zaščite (podeskanje) zaščitijo vozilo zgolj pred manj nevarno točo, uničujoča toča pa jih brez težav prebije. (I)

Ali je ponjava za zaščito proti toči 100% zaščita za vozilo?

Ker so vremenske ujme zelo nepredvidljive, kot strešna kritina, tudi ponjava ne predstavlja 100% zaščite vozila pred mehanskimi poškodbami. Ponjava lahko zaščiti vozilo v tolikšni meri, da ni pretirane škode. Eventualna potencialna popravila se lahko izvedejo kasneje z bistveno nižjimi stroški. (I)

Pred kakšno točo ščiti ponjava?To vprašanje nima le enega odgovora, saj na škodo vpliva veliko dejavnikov:

Slika 13: Ponjava kot zaščita vozila proti toči (I).

Literatura