Hagl

Dannelse

Hagl oppstår når underkjølt vann (flytende vann med temperatur under frysepunktet) kommer i kontakt med kondensasjonskjerner som støv, insekter eller iskrystaller, og momentant fryser til is. I skyer med store mengder underkjølte vanndråper, vil disse iskjernene vokse raskere enn vanndråper fordi vanndampens metningstrykk over is er litt mindre enn over vann. Når haglkornene vokser seg store nok, vil den latente varmen, som blir frigjort når vannet fryser, smelte de ytre lagene av haglkornene. Dette øker vekstprosessen fordi haglkornet nå kan fryse sammen med mindre haglkorn i tillegg til underkjølte vanndråper.
Det er de stigende luftbevegelsene i skyene som holder haglkornene oppe. Haglkornene blir løftet oppover av skyens luftstrøm til de når toppen av skyen der de vertikale luftstrømmene er svakere. Haglkornene faller da nedover og blir fanget av luftstrømmen igjen. Denne prosessen gjentar seg til haglkornet blir for stort til at de stigende luftbevegelsene kan holde det i luften, og haglet faller ut av skyen. Om man kutter et hagl i to, kan man se flere konsentriske ringer, som i en løk. Ut i fra disse ringene kan man se hvor mange ganger haglet har blitt løftet til toppen av skyen før den falt til bakken. Derfor vil kraftigere luftstrømmer (kraftigere tordenvær) føre til større hagl. På det meste har man registrert hagl med 25 lag. I visse tilfeller kan haglkornene også bli slengt ut i toppen av skyen, og det har blitt registrert fly som har blitt truffet av hagl flere kilometer unna selve tordenskyen.

Ideelle forhold

Hagl oppstår gjerne i kraftige tordenskyer, særlig skyer med kraftig vertikal luftstrøm, mye flytende vann, stor vertikal utstrekning og med store vanndråper der en god del av skyen er under frysepunktet. Vekstraten er størst i temperaturer på rundt –13 °C og blir svært liten under –30 °C siden det vil være svært få underkjølte vanndråper. Derfor oppstår hagl oftest på midlere bredder tidlig på sommeren når overflaten er varm nok til å danne kraftig tordenvær, men den øvre troposfæren fremdeles er kald nok til å inneholde is. I tropiske strøk er hagl mindre vanlig, selv om det er svært vanlig med tordenvær her. Dette kommer av at temperaturen her er mye høyere i høyden. Over kontinentene kan de kraftige luftstrømmene rive med seg tørr luft inn i skyen, og øke fordampingsevnen. Dette fører til en avkjøling i skyen som gjør at hagl kan få bedre vilkår å vokse i.
Hagl er også mer vanlig langs fjellkjeder og på losiden (vindsiden) av åser og fjell fordi fjellene tvinger horisontal vind oppover (kjent som orografisk heving) og kan forsterke de vertikale luftstrømmene i tordenskyer. Et av områdene som er kjent for å ha store hagl er det nordlige India og Bangladesh, der flere mennesker har omkommet som følge av hagl enn noen andre steder i verden. I tillegg er noen av de største haglkornene registrert i dette området. Kina og USA er også kjent for kraftige haglbyger.

TORROs haglskala

Det britiske TORRO har utviklet en haglskala, som går fra H0 til H10. Den er beregnet etter haglenes skadevirkning. Viktigst er størrelsen på haglene. Også formen og mengden av hagl har betydning, likeså vinden – sterke vindkast, som ofte følger med kraftige haglskurer, forverrer skadevirkningene.
H0, med typisk diameter 5 mm, er småhagl som ikke gjør noen skade. For øvrig tilsvarer H-verdien haglenes maksimale diameter i cm, med ovennevnte forbehold. En haglskur med 2–3 cm hagl (dvs. som valnøtter) kan oppgraderes fra H3 til f.eks. H5 hvis den ledsages av sterke vindkast så haglene slår i stykker vinduer. På De britiske øyer dannes H3 og kraftigere haglskurer særlig i juni (29 %) og juli (23 %). H7-hagl forekommer en sjelden gang, mens ødeleggelser som tyder på H8-hagl er registrert én gang, i 1697.

Hagl og global oppvarming

Den globale oppvarmingen bidrar generelt til at de gjennomsnittlige nedbørmengder øker, og at nedbøren kan bli mer intens – riktignok med lokale variasjoner som dagens klimamodeller ikke er presise nok til å forutsi. Flere undersøkelser tyder også på at temperaturstigningen kan føre til kraftigere og mer skadelige haglvær, selv om tendensen ikke er entydig. En tysk undersøkelser tyder på at haglskadene kan øke med opptil 50 % i 2070. Nederlandske forskere har beregnet at avlingsskadene etter hagl under ellers like forhold vil øke med 25–50 % innen 2050. Sørøst-Australia rammes av og til av voldsomme haglbyger, men her er det gjort beregninger som ikke tyder på noen signfikant økning i intensiteten.
I tillegg til slike virkninger antas både økende velstand, voksende befolkninger og mer følsomme konstruksjoner (f.eks. drivhus og tak med solceller) å øke kostnadene ved haglskurer. Fire av de fem mest kostbare haglværene (med kostnader omregnet til 2012-euro) har da også inntruffet i 1995 og senere.