Hiidrahe

Kui raheks nimetatakse sademeid, mis kujutavad endast väga erineva kuju ja suurusega jäätükke, mille läbimõõt on vähemalt 0,5 cm, siis hiidrahe (inglise keeles giant hail, large hail) on rahe, mille rahetera läbimõõt on suurem kui 2 cm. Kuna suurtel raheteradel on suur purustusjõud, siis see muudab hiidrahe väga ohtlikuks. Rahe südamik on läbipaistmatu, (hiid)rahetera tuumast väljapoole liikudes hakkavad vahelduma läbipaistvad (jäised) ja läbipaistmatud (lumised) kihid. Enamasti on raheterade diameeter väike, harvadel juhtudel võib see ulatuda mõne sentimeetrini. Suured raheterad kaaluvad tavaliselt vaid mõni gramm, aga erakordsetel juhtudel mõnisada grammi. Rahet sajab soojal aastaajal rünksajupilvedest (Cumulonimbus) tavaliselt koos hoogvihmaga. Rohke, jäme rahe on peaaegu alati seotud äikesega. Ülihiidrahe (inglise keeles very large hail) on rahe, mille rahetera läbimõõt on suurem kui 5 cm. Hiidrahest tuleb eristada megakrüometeoorite, mis on hiidrahega sarnase tekstuuriga väga suured jäälahmakad, kuid mis erinevad tavalisest hiidrahest oluliselt tekke- ja esinemisviisidelt. Megakrüometeoore kutsutakse vahel ka ülihiidraheks, kuid selle nähtuse puhul pole vajalik rünksajupilvede (ja seega äikesetormide) kohalolu. Järelikult võivad megakrüometeoorid esineda täiesti selge ilmaga. Rahet võib sadada nii kevadel, sügisel kui ka suvel. Rahega äikesetorm tekib enamasti ootamatult, sest seda on raske prognoosida. Raheallikaks on võimsad ja kõrged rünksajupilved, millega kaasnevad ka tihtipeale hoogsademed. Üheks rahepilve tekkimise tingimuseks on väga suur CAPE (inglise keelest convective available potential energy) ehk potentsiaalne energia, mis on õhumassil, kui see tõuseb vertikaalselt kindlale kõrgusele. See väljendab konvektsiooniks saadaolevat potentsiaalset energiat, väärtusega vähemalt 1500–2000 J/kg. Teiseks rahepilve tekkimise tingimuseks on väike LI (inglise keelest lifted index ehk temperatuurierinevus kerkiva õhu ja seda ümbritseva õhu vahel) väärtusega väiksem/võrdne -4. Vajalik on ka sellise energia äkiline vabanemine. Nende tingimuste olemasolu soodustavad lämmatavad suvepäevad, kui Eestisse jõuab väga niiske troopiline õhumass, näiteks lõunatsükloni soojas sektoris. Alumistes õhukihtides esinev väga soe ja niiske õhumass on sageli labiilne, soodustades konvektsiooni tekkimist. Konvektsiooni käigus liigub õhk suure kiirusega otse üles, jahtub ja teatud kõrgusest alates tekib kondensatsiooni tagajärjel tohutu hulk veepiisakesi. Tekivad võimsad kuni 30–40 m/s (~100 km/h) ja harva enamgi liikuvad konvektsioonivoolud, mis kannavad kergeid jääkristalle tõusuvooludega üles, kus läbipaistva külmunud veekihi külge kinnituvad järjest uued lumekübemed. Nii moodustub raheterale läbipaistmatu kiht. Tõusvate ja laskuvate õhuvoolude tõttu liiguvad raheterad rünksajupilves üles-alla ning nendega liituvad uued jäätunud vee- ja läbipaistmatud lumekihid. Hiidrahe puhul toimub selline liikumine mitmeid ja mitmeid kordi, nii et selle käigus võib kasvavale raheterale liituda lausa kuni 25 kihti. Kui tõusvad õhuvoolud ei suuda enam järjest raskemaks kasvanud rahetera kaasas kanda, siis saavutab ta langema hakates sellise kiiruse, et läbib allpool olevad soojemad õhukihid nii kiiresti, et jäätunud vesi ei jõua sulada. Kuna Eesti ajakirjanduses kirjeldatud raheterade suuruste võrdluseks kasutatud ühikud on suhteliselt püsivad, on koostatud vastav skaala, mida võiks kutsuda ka "munaskaalaks". Raheskaalal on läbimõõdud ja massid tuletatud teineteisest eeldusel, et rahetera on kerakujuline ning tihedusega 0,8 g/cm3. Raheteri saab paigutada skaalale erinevalt, süstematiseerides raheteri kas nende keskmise või maksimaalse diameetri, kaalu, võrreldava eseme suuruse, võimaliku kineetilise energia, intensiivsuse kategooria ja/või kokkupõrkest saadava kahju järgi. Rahetormi intensiivsuse ning raheterade suuruse hindamiseks on välja töötatud mitmeid skaalasid, nagu TORRO-skaala: Teadaolevalt kõige raskem (1 kg) rahetera on maha sadanud 14. aprillil 1986 Bangladeshis ja kõige suurema diameetriga (20 cm) rahetera 23. juulil 2010 Ameerika Ühendriikides Lõuna-Dakota osariigis. Kõige suurema Eestis mõõdetud rahetera läbimõõt on olnud 9 cm, kusjuures kamaka kaal ulatus 150 grammini. See teadaolev rekord registreeriti 2000. aasta 29. mail Jõgevamaal Piibumäe külas. Hiidrahest tingitud kahjude suurus ja ulatus sõltub raheterade kaalust, suurusest, langemiskiirusest, rahet tekitava rünksajupilve vertikaalsest ja horisontaalsest suurusest. Kuna raheterad pole täiuslikud kerad, on nende langemiskiirusi raske arvutada, mistõttu mõjub ka õhutakistus olenevalt rahetera kujust erinevalt. Hinnanguliselt langeb rahetera, mille diameeter on 1 cm, kiirusega 9 m/s (32 km/h) ja 8 cm läbimõõduga rahetera 48 m/s (~173 km/h). Rahetera kiirus on arvutatav antud valemiga 1,4*D0,8, kus D on rahetera diameeter ehk läbimõõt. Lisaks õhutakistusele pärsivad lõppkiiruse saavutamist ka kokkupõrked teiste raheteradega, sulamine, tuule poolt tekitatud hõõrdejõud, kuid kindel on see, et mida suurem on rahetera diameeter ja mida sfäärilisem see on, seda suurema kiirusega see langeb ning seda suuremat purustust maapealsete objektidega põhjustab. Hiidrahesajud on väga ohtlikud, sest suurtel raheteradel on suur purustusjõud. Tugevad rahesajud purustavad hooneid, sõidukeid, hävitavad põllu- ja aiakultuure ning ohustavad inimesi ja loomi. Hiidrahesaju ajal tuleb kindlasti liikuda varjulisse kohta ning hoida eemal akendest, sest raheterad võivad purustada aknaklaasi. Soovitatav on ka sõidukid varjulisse kohta toimetada. 12. augustil 2015 tekkis Viljandi maakonna kohal võimas rünksajupilvede kogum, mis tõi mitmele poole Lõuna- ja Ida-Eestisse hiidrahet. Hiidrahe läbimõõt oli kohati üle 5 cm ja seda sadas näiteks Viljandimaal, Jõgevamaal ja Tartumaal (Laeval, Lähtel, Saadjärvel, Varal). Lääne- ning Põhja-Eestis ja Viljandimaal esinesid ka väga tugevad padusademed. PZU Kindlustuse andmetel tekitas 12. augusti rahesadu kahju ligi kahe miljoni euro väärtuses. Enamuse kahjudest moodustasid kaskokahjud, näiteks umbes 6–7 mm sügavused mõlgid autodel, mida põhjustasid 5–6 cm läbimõõduga hiidrahe terad. Kahjudest ülejäänud osa moodustasid hoonete varakahjud, nagu aknaklaaside purunemised. 12. juulil 1984 läbis Saksamaal Baieris Müncheni piirkonnas 5–15 km laiusega rahepilv 250 km pikkuse teekonna, tekitades purustusi 70 000 hoonele, 200 000 autole ning 150 lennukile. Üle 400 inimese sai vigastada ning kindlustusfirmad maksid kahjutasu 1,5 miljardi Saksa marga (770 000 000 €) ulatuses. Raheterade läbimõõt ulatus 10 sentimeetrini. Maailmas on mitmeid kohti, kus rahet esineb palju sagedamini kui Eestis. Samuti on suuremad ka tekitatud kahjud, näiteks USA keskosas, Hiinas ja Indias. Sealsed kasvatatavad põllu- ja aiakultuurid on aga väga raheõrnad, kuid rahe ei hävita ainult põllu- ja aiakultuure: fataalseid kahjustusi saavad ka koduloomad. 1965. aastal surmas rahe Naltðiki ümbruses 2000 lammast. Läbi aegade suurimat kahju tekitanud rahesadu oli 11. juulil 1990 USA-s Colorado osariigis Denveris. Selle äikese- ja rahetormi tekitatud kahjusumma ulatus 625 miljoni dollarini. Hiidrahet (ja ka megakrüometeoore) võib näha 2004. aasta filmis "Päev pärast homset" (Day After Tomorrow), kus hiid- ja ülihiidrahe sajupiirkonda jääb Chiyoda rajoon Jaapani pealinnas Tōkyōs. Hiidrahet on mainitud ka Piibli Vana Testamendi Joosua raamatus – "Aga kui nad Iisraeli eest põgenedes olid Beet-Hooroni nõlvakul, siis heitis Issand taevast nende peale suuri raheteri, ja nii kuni Asekani, nõnda et nad surid; neid, kes surid raheteradest, oli rohkem kui neid, keda Iisraeli lapsed tapsid mõõgaga." Riigi Ilmateenistus, 2013. Rahe. Vaadatud 02.11.2015. Kallis, A., Tammets, T., Eesti ilma riskid, 2012. Rahe. Vaadatud 02.11.2015. Kamenik J., Blogspot, 2015. Ilm ja inimesed. Vaadatud 02.11.2015. Tarand A. 1986a. Rängad rahed. Eesti Loodus, 8, 510–515 Tarand A., Jaagus J., Kallis A., 2013. Eesti kliima minevikus ja tänapäeval. Tartu Ülikooli Kirjastus. Tartu The Tornado & Storm Research Organisation, 2015. Hail Scale. Vaadatud 02.11.2015. National Weather Service, 2008. Appendix I – Weather Extremes. San Diego The National Severe Storms Laboratory, 2015. Hail Basics. Vaadatud 02.11.2015. Kosiba A., The Physics Factbook, 2005. Speed of a Falling Hailstone. Vaadatud 02.11.2015. Maaleht, 28.09.2015. Augustikuine rahesadu tekitas Eestis ligi kahe miljoni euro eest kahju. Vaadatud 02.11.2015. Jürissaar, M., Eesti Loodus, 9/2000. Raheterad kui kanamunad. Vaadatud 02.11.2015. Masters, J., Weather Underground, 2004. The Day After Tomorrow™: Could it really happen? Vaadatud 02.11.2015. Eesti Piibliselts, Joosua raamat 10:11, 2005. Päike seisab paigal. Vaadatud 02.11.2015.