Что не является осадками

ОСА́ДКИ АТМОСФЕ́РНЫЕ

Том 24. Москва, 2014, стр. 503

Скопировать библиографическую ссылку:

ОСА́ДКИ АТМОСФЕ́РНЫЕ (гид­ро­ме­тео­ры), во­да в жид­ком или твёр­дом со­стоя­нии, вы­па­даю­щая из об­ла­ков на зем­ную по­верх­ность, ли­бо оса­ж­даю­щая­ся на ней из ат­мо­сфе­ры. О. а. яв­ля­ют­ся од­ним из важ­ней­ших звень­ев вла­го­обо­ро­та на Зем­ле, из­ме­ря­ют­ся ко­ли­че­ст­вом во­ды, вы­па­даю­щей из ат­мо­сфе­ры на го­ри­зон­таль­ную по­верх­ность, вы­ра­жен­ным тол­щи­ной слоя. Твёр­дые осад­ки так­же ха­рак­те­ри­зу­ют­ся тол­щи­ной слоя во­ды, ко­то­рый они об­ра­зо­ва­ли бы рас­та­яв. Один мм слоя во­ды име­ет мас­су 1 кг на 1 м 2 пло­ща­ди по­верх­но­сти. Из­ме­ре­ние О. а. про­из­во­дит­ся на гид­ро­ме­тео­ро­ло­гич. стан­ци­ях до­ж­де­ме­ра­ми (осад­ко­ме­ра­ми), со­би­раю­щи­ми осад­ки на от­кры­тую при­ём­ную по­верх­ность со­су­да (вед­ра), оп­ре­де­лён­ной пло­ща­ди; плю­вио­гра­фа­ми, не­пре­рыв­но ре­ги­ст­ри­рую­щи­ми при­рост осад­ков и сум­мар­ны­ми до­ж­де­ме­ра­ми, из­ме­ряю­щи­ми сум­му осад­ков в те­че­ние дли­тель­но­го вре­ме­ни. На боль­ших пло­ща­дях для из­ме­ре­ния ин­тен­сив­но­сти и ко­ли­чест­ва осад­ков из об­ла­ков раз­но­го ти­па, их су­точ­ной, се­зон­ной и ре­гио­наль­ной из­мен­чи­во­сти при­ме­ня­ет­ся ра­дио­ло­ка­ция О. а. Важ­ной ха­рак­те­ри­сти­кой О. а. яв­ля­ет­ся их ин­тен­сив­ность, т. е. ко­ли­че­ст­во в еди­ни­цу вре­ме­ни (мм/мин; мм/сут и т. д.). Для ха­рак­те­ри­сти­ки кли­ма­та про­из­во­дят под­счёт мно­го­лет­них сред­них сумм осад­ков по ме­ся­цам, се­зо­нам, за год и др.

Источник

Виды осадков

В понимании обычного человека, атмосферные осадки – это дождь или снег. На самом деле, видов гораздо больше и все они, так или иначе, встречаются на протяжении года. Среди них есть весьма необычные явления, которые приводят к красивым эффектам. Какие же осадки бывают?

Дождь

Дождь – это падение капель воды с неба на землю в результате ее конденсации из воздуха. В процессе испарения вода собирается в облака, которые позже превращаются в тучи. В определенный момент мельчайшие капельки пара увеличиваются, переходя в размеры дождевых капель. Под собственным весом, они падают на поверхность земли.

Дожди бывают обложными, ливневыми и моросящими. Обложной дождь наблюдается в течение длительного времени, отличается плавным началом и окончанием. Интенсивность падения капель на протяжении дождя практически не меняется.

Ливневым дождям свойственна кратковременность и большой размер капель. Они могут достигать пяти миллиметров в диаметре. Моросящий дождик имеет капли, диаметром менее 1 мм. Это практически туман, который висит над поверхностью земли.

Снег – это выпадение замерзшей воды, в виде хлопьев или смерзшихся кристаллов. По-другому, снег именуется сухими остатками, так как падая на холодную поверхность снежинки не оставляют влажных следов.

В большинстве случаев сильные снегопады развиваются постепенно. Им присущи плавность и отсутствие резкого изменения интенсивности выпадения. В сильный мороз возможна ситуация появления снега из, казалось бы, чистого неба. В таком случае, снежинки образуются в тончайшем облачном слое, который практически не виден глазу. Такой снегопад всегда очень легкий, так как для большого снежного заряда требуются соответствующие тучи.

Дождь со снегом

Это классический вид осадков в осеннее и весеннее время. Характеризуется одновременным выпадением, как капель дождя, так и снежинок. Происходит это из-за небольших колебаний температуры воздуха в районе 0 градусов. В разных слоях тучи получается различная температура, отличается она и на пути к земле. В результате, часть капель смерзается в снеговые хлопья, а часть долетает в жидком состоянии.

Градом называют кусочки льда, в который, при определенных условиях, превращается вода, перед падением на землю. Размер градин колеблется в диапазоне от 2 до 50 миллиметров. Данное явление возникает летом, при температуре воздуха выше +10 градусов и сопровождается сильным дождем с грозой. Выпадение крупных градин может нанести урон транспорту, растительности, зданиям и человеку.

Снежная крупа

Снежной крупой называют сухие осадки в виде плотных смерзшихся снеговых крупинок. От обычного снега они отличаются высокой плотностью, маленькими размерами (до 4 миллиметров) и практически круглой формой. Подобная крупа появляется при температурах около 0 градусов, при этом может сопровождаться дождем или настоящим снегом.

Капельки росы, также считаются осадками, однако они не падают с неба, а появляются на различных поверхностях в результате конденсации из воздуха. Для появления росы требуется положительная температура, повышенная влажность, отсутствие сильного ветра. Обильная роса может приводить к потекам воды по поверхностям зданий, сооружений, кузовам транспорта.

Это «зимняя роса». Иней представляет собой воду, конденсировавшуюся из воздуха, но при этом минувшую стадию жидкого состояния. Выглядит как множество белых кристаллов, покрывающих, как правило, горизонтальные поверхности.

Изморозь

Представляет собой вид инея, но появляется не на горизонтальных поверхностях, а тонких и длинных предметах. Как правило, изморозью во влажную и морозную погоду покрываются зонтичные растения, провода линий электропередач, ветви деревьев.

Гололед

Гололедом называют слой льда на любых горизонтальных поверхностях, который появляется в результате охлаждения тумана, мороси, выпадения дождя или мокрого снега при последующем опускании температуры в диапазон ниже 0 градусов. В результате нарастания льда могут обрушаться слабые конструкции, рваться провода линий электропередач.

Гололедица – частный случай гололеда, образующийся только на поверхности земли. Чаще всего, образуется после оттепели и последующего понижения температуры.

Ледяные иглы

Источник

Атмосферные осадки

Атмосфера нашей планеты постоянно пребывает в движении – не зря ее называют пятым океаном. В ее толще наблюдаются перемещения теплых и холодных воздушных масс – с различной скоростью и направлением дуют ветры. Порой содержащаяся в атмосфере влага конденсируется и выпадает на поверхность земли в виде дождя или снега. Синоптики называют это атмосферными осадками.

Атмосферными осадками в научной среде принято называть обычную воду, которая в жидком (дождь) либо твердом (снег, иней, град) виде выпадает из атмосферы на поверхность Земли.

Осадки могут выпадать из облаков, которые сами представляют собой конденсированную в мельчайшие капельки воду, либо образовываться непосредственно в воздушных массах при столкновении двух атмосферных потоков с разной температурой.

Количество осадков определяет климатические особенности местности, а также служит основой урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому ученые-метеорологи постоянно замеряют, сколько осадков выпало в той или другой местности за определенный период. Эта информация ложится в основу прогнозов погоды, урожайности и т.д.

Осадки измеряют в миллиметрах слоя воды, который покрывал бы поверхность земли, если бы вода не впитывалась и не испарялась. В среднем за год выпадает 1000 миллиметров осадков, но одним местностям достается больше, а другим – меньше.

В Москве среднее количество осадков за год около 580 миллиметров, в Санкт-Петербурге – 660, в пустынях Азии – менее 100. Наибольшее количество осадков характерно для Черапунджи (Индия) – 12 000 миллиметров в год, при этом были годы, когда количество выпавших осадков превышало 20 000 миллиметров! В России самое влажное место находится в районе юго-западных склонов Кавказа.
Согласно Книге рекордов Гиннесса, самое влажное место на Земле находится в Индии. Деревушка Маусинрам расположена в штате Мегхалая, название которого переводится как “земля облаков”. С июня по сентябрь муссоны несут сюда с Бенгальского залива влагу, которая конденсируется над 1,5-километровым плато в районе Восточных гор Кхаси. В результате, за год в этом месте выпадает 11 871 миллиметров осадков: если бы статуя Иисуса Христа (которая находится в Рио-де-Жанейро и достигает 38 метров в высоту) была установлена здесь, она оказалась бы по колено в воде. В 16 километрах на восток от Маусинрама расположен город Черапунджи, более известный у местных как Сохра. Это второе по влажности место на Земле. Несмотря на обильные осадки (до 11 430 миллиметров осадков в год), жители этого города страдают от засухи, когда сезон муссонов заканчивается.

Дождь. Мельчайшие капельки воды, диаметром от 0,05 до 0,1 мм, из которых состоят облака, сливаясь друг с другом, постепенно увеличиваются, становятся тяжелыми и падают на землю в виде дождя. Чем сильнее восходящие струи воздуха от нагретой солнцем поверхности, тем крупнее должны быть падающие капли. Поэтому летом, когда приземный воздух нагрет землей и воздушные массы стремительно поднимаются вверх, выпадает обычно дождь в виде крупных капель, а весной и осенью — моросящие дожди. Если дождь выпадает из слоистых облаков, то такой дождь является обложным, а если из кунево-дождевых — ливневым. От дождя необходимо отличать морось. Этот вид атмосферных осадков обычно выпадает из слоистых облаков. Размер капель значительно меньше дождевых. Скорость их падения столь мала, что они кажутся взвешенными в воздухе.

Снег. Он образуется в том случае, когда облако находится в воздухе с температурой ниже 0°. Снег состоит из кристалликов различных форм. Больше всего снега выпадает на склонах вулкана Рейнир (штат Вашингтон, США) — в среднем ежегодно 14,6 м. Этого достаточно, чтобы засыпать 6-этажный дом.

Град. Он возникает при сильных восходящих потоках воздуха в теплое время года. Капельки воды, попадая на большую высоту с потоками воздуха, замерзают, и на них слоями начинают нарастать ледяные кристаллики. Капли тяжелеют и начинают опускаться вниз. При падении они увеличиваются в размерах от слияния с каплями переохлажденной воды. Иногда град достигает размера куриного яйца, обычно с различными слоями по плотности. Как правило, град выпадает из мощных кучево-дождевых облаков при грозе или ливне. Частота выпадения града различна: в умеренных широтах он бывает 10-15 раз в год, у экватора на суше, где значительно более мощные восходящие потоки, — 80-160 раз в год. Над океанами град выпадает реже. Град приносит большой материальный ущерб: уничтожает посевы, виноградники, а если градины отличаются крупным размером, то он может вызвать и разрушение домов, гибель людей. В нашей стране были разработаны методы определения градоопасных облаков и созданы службы борьбы с градом. Опасные облака «расстреливают» специальными химическими веществами. Дождь, снег, град называют гидрометеоритами. Кроме них к атмосферным осадкам относятся и такие, которые осаждаются непосредственно из воздуха. К ним относятся роса, туман, иней и др.

Роса (лат. ros — влага, жидкость) — атмосферный осадок в виде капелек воды, осаждающихся на поверхности земли и наземных предметах при охлаждении воздуха. В этом случае водяной пар, охлаждаясь, переходит из газообразного состояния в жидкое и оседает. Чаще всего роса наблюдается ночью, вечером или рано утром.

Туман (тюрк, мрак) — это скопление мелких водяных капель или ледяных кристаллов в нижней части тропосферы, как правило, у поверхности земли. Туманы снижают видимость иногда до нескольких метров. Различают по происхождению туманы адвективные (в связи с охлаждением теплого влажного воздуха над более холодной поверхностью суши или воды) и радиационные (образующиеся в результате охлаждения земной поверхности). В ряде районов Земли часто бывают туманы на побережьях в местах прохождения холодных течений. Например, в Южной Америке на побережье Тихого океана располагается пустыня Атакама. Вдоль побережья проходит холодное Перуанское течение. Его холодные глубинные воды способствуют образованию туманов, из которых на побережье оседает морось — единственный источник влаги в пустыне Атакама.

Изморозь — рыхлые кристаллы льда, нарастающие на ветвях деревьев, проводах и других предметах обычно при намерзании капель переохлажденного тумана. Образуется зимой, чаще в тихую морозную погоду в результате сублимации водяного пара при понижении температуры воздуха.

Иней — тонкий слой ледяных кристаллов, образующихся в холодные, ясные и тихие ночи на поверхности земли, травах и предметах с отрицательной температурой, причем более низкой, чем температура воздуха. Кристаллы инея так же, как и кристаллы изморози, образуются путем сублимации водяного пара.

Зернистая изморозь — белый рыхлый снеговидный осадок, образующийся в результате оседания мелких капелек переохлаждённого тумана на ветвях деревьев и проводах в облачную туманную погоду (в любое время суток) при температуре воздуха от нуля до −10° и умеренном или сильном ветре. При укрупнении капель тумана может перейти в гололёд, а при понижении температуры воздуха в сочетании с ослаблением ветра и уменьшением количества облачности в ночное время — в кристаллическую изморозь. Нарастание зернистой изморози продолжается столько, сколько длится туман и ветер (обычно несколько часов, а иногда и несколько суток). Сохранение отложившейся зернистой изморози может продолжаться несколько суток.

Гололёд — слой плотного стекловидного льда (гладкого или слегка бугристого), образующийся на растениях, проводах, предметах, поверхности земли в результате намерзания частиц осадков (переохлаждённой мороси, переохлаждённого дождя, ледяного дождя, ледяной крупы, иногда дождя со снегом) при соприкосновении с поверхностью, имеющей отрицательную температуру. Наблюдается при температуре воздуха чаще всего от нуля до −10° (иногда до −15°), а при резком потеплении (когда земля и предметы ещё сохраняют отрицательную температуру) — при температуре воздуха 0…+3°. Сильно затрудняет передвижение людей, животных, транспорта, может приводить к обрывам проводов и обламыванию ветвей деревьев (а иногда и к массовому падению деревьев и мачт линий электропередач). Нарастание гололёда продолжается столько, сколько длятся переохлаждённые осадки (обычно несколько часов, а иногда при мороси и тумане — несколько суток). Сохранение отложившегося гололёда может продолжаться несколько суток.

Гололедица — слой бугристого льда или обледеневшего снега, образующийся на поверхности земли вследствие замерзания талой воды, когда после оттепели происходит понижение температуры воздуха и почвы (переход к отрицательным значениям температуры). В отличие от гололёда, гололедица наблюдается только на земной поверхности, чаще всего на дорогах, тротуарах и тропинках. Сохранение образовавшейся гололедицы может продолжаться много дней подряд, пока она не будет покрыта сверху свежевыпавшим снежным покровом или не растает полностью в результате интенсивного повышения температуры воздуха и почвы.

Ледяные иглы — твёрдые осадки в виде мельчайших ледяных кристаллов, парящих в воздухе, образующиеся в морозную погоду (температура воздуха ниже −10…−15°). Днём сверкают в свете лучей солнца, ночью — в лучах луны или при свете фонарей. Нередко ледяные иглы образуют в ночное время красивые светящиеся «столбы», идущие от фонарей вверх в небо. Наблюдаются чаще всего при ясном или малооблачном небе, иногда выпадают из перисто-слоистых или перистых облаков.

Золяция — осадки в виде редких и крупных (до 3 см) водяных пузырей. Редкое явление, возникающее во время слабых гроз.

Источник

Атмосферные осадки

Виды осадков

Также достаточно популярным критерием деления атмосферных осадков на группы и виды является их плотность. Выделяют твердые и жидкие осадки. Твердые образуются при температуре воздуха ниже 0 градусов, а жидкие при температуре выше 0 градусов.

Осадки из облаков

Дождь

Большинство облаков состоят из капель, размер которых не превышает 0,01 мм. Вес такой капли настолько мал, что под давлением испарений и воздушных масс она не может выпасть на землю в виде осадков. За счёт того, что капли в облаках являются не статичными, а постоянно движутся, они сталкиваются и объединяются в более крупные купли. Как только размер капли превышает 0,1 мм, выпадает на землю в виде дождя. Размеры самих капель могут быть разнообразными в зависимости от процессов, которые происходят в облаках. Каждый из нас наверное замечал, что иногда дождь идёт с мелкими каплями, а иногда капли падают очень крупные. Это как раз и связано с тем, что в облаках капли соприкасаются и иногда образуют более мелкие капли, а иногда менее более крупные.

Всё о чём мы говорили выше про дождь характерно и для снега. Единственное исключение заключается в том, что дождь формируется при температуре воздуха выше 0 градусов, а снег при температуре воздуха ниже 0 градусов. Если во время дождя капли образуют между собой более крупные капли и падает на землю, то в зимнее время при отрицательных температурах облака состоят из маленьких кристаллов, которые по своей форме напоминают иглы. Они также соприкасаются, образуя снежинки. Снег является очень важным, особенно в районах, где происходит смена климата. Связано это с тем, что зимой снег защищает поля от излишних морозов, несется дополнительную влагу для питания рек и почвы, пополняет подземные воды и так далее. Если говорить про умеренные широты, которые в том числе характерны и для России, то здесь в среднем толщина снега составляет от 30 до 50 см. Разумеется, что чем выше в горы, тем снега больше. Также нужно вспомнить и про климат и погоду, что для различных районов суши количество осадков является различным в результате температур и движения воздуха. Это характерно и для снега.

Град как правило образуется в кучево-дождевых облаках. Единственным необходимым условием для формирования города является сильное движение воздушных масс от земли к атмосфере и столкновение теплого воздуха с холодным. Как правило, движение воздуха вверх происходит в виде испарений. Общая схема образования града следующую. Капли в облаке достигают необходимых размеров для формирования дождя после чего дождь начинается. Воздушные массы, давящее с земли, в атмосферу являются активными и не дают каплям падать, а поднимают их вверх. Как только капли достигают области атмосферы с отрицательной температурой, они замерзают, образуя льдинки. Масса тела такой льдинки становится заметно тяжелее, и она падает вниз. На пути движения вниз она соприкасается с другими каплями, периодически подтаивает, в результате чего может несколько раз подниматься в области с отрицательной температурой, там замораживается и вновь летит к земле. В результате иногда град очень крупный.

Мировым рекордом для града является льдинка, которая весила 7 кг. Этот град выпал на землю в 1981 году в Китае. Для демонстрации того, насколько разрушительной силой обладает град можно привести примеры града, который выпал в Индии в 1961 году. Этот град в своих самых крупных льдинках достигал веса в 3 кг. При прямом попадании на слона это приводило к гибели животного.

В некоторых странах люди искусственно борются с градом. Для этого используются различные способы, в том числе и выстрелы с химическими элементами в атмосферу. Эти химические элементы повышают температуру, в результате град выпадает на землю уже в виде простого дождя.

Типа осадков дождем по влажности воздуха

В зависимости от влажности воздуха, количества облаков, скорости и направления движения ветра можно выделить 3 группы атмосферных осадков:

Осадки из воздуха

Осадки из воздуха образуются при охлаждении земной поверхности, когда происходит сталкивание с воздушными массами, насыщенными влагой. Например, если светит солнце, оно достаточно легко прогревает земную поверхность, вследствие чего образуется испарение. Как только солнце садится, поверхность земли охлаждается, но воздух всё ещё насыщен влагой. Именно эта влага и оседает в виде осадков. В теплое время года такой избыток влаги оседает на поверхности в виде росы. Если же говорить о холодном времени года, то при температуре воздуха ниже 0 градусов, образуется иней.

Приборы измерения

Для измерения количества атмосферных осадков, который выпадает на землю, используется прибор осадкомер. По своей форме прибор напоминает большое ведро, которое со всех сторон защищено, и которое устанавливается на высоте 2 м. Чтобы понять какое количество осадков выпадает из атмосферы 2 раза в день жидкость из ведра сливается в специальный мерный стакан. Замеры на всех метеорологических станциях производятся в 7:00 утра и в 7:00 вечера.

Если мы говорим про жидкие виды осадков, то они просто выливаются в стакан и производятся изомеры. Если же говорим об осадках в виде, например, снега, то снег сначала оттаивают в теплом помещении, и только после этого производят замеры. Данные по двум суточным замерам суммируются, в результате чего получается количество осадков, которые выпали на определенный участок суши из атмосферы за определенный день. В дальнейшем определяется месячное количество осадков, годовое количество и среднегодовое на основании данных за большое количество лет.

Количество осадков на Земле

Атмосферные осадки, выпадающие на Земле, распределяются неравномерно. На объем осадков оказывают влияние географического положения, удалённость от уровня моря, среднегодовая температура, направление движения воздушных масс и ветров, морские течения и так далее. Ниже представлена карта распределение атмосферных осадков на нашей планете.

Одним из самых больших заблуждений является то, что на количества выпадающих атмосферных осадков непосредственное влияние оказывает приближенность к морю. Часто люди говорят, что чем ближе к морю, тем больше осадков. Для того чтобы развеять этот миф взгляните на рисунок ниже.

Для рассмотрения берём 3 города: Владивосток в России, Аден в Йемене, Абердин в Великобритании. Все города находятся на берегу океана. Однако если рассмотреть количество осадков, которые выпадают в год, то можно увидеть, что в Абердине осадки распределены примерно равномерно в течение всего года, во Владивостоке осадки в основном выпадают летом, а в Адене осадков практически нет. Связанно это с направлениями ветров, которые господствуют в этих районах. Так, если мы будем рассматривать Абердин, то здесь и зимой и летом дует Западный ветер, который несет с собой влажный Атлантический воздух. Во Владивостоке господствуют пассаты, когда летом на сушу идет прохладный и влажный Тихоокеанский воздух, а а зимой осадков практически нет из-за того что воздух идет с континентальной суши. Что касается йеменского Адена, то и зимой и летом здесь господствуют северные ветра, которые несут с собой минимальное количество влаги.

Практическая работа по теме «Атмосферные осадки»

Обычно для анализа объема атмосферных осадков предоставляется таблица, разбитая по месяцам. Примером таблицы может служить следующий источник данных.

На основании этих табличных данных можно построить диаграмму атмосферных осадков для конкретного региона. Для указанных данных диаграмма получается следующей.

Эти данные позволяют говорить о том что в данном регионе основное количество осадков выпадает летом. Интересно, что количество осадков летом обычно сопровождается определенным мифом. Для примера можно привести классический школьный эксперимент. Очень часто на уроках географии учитель спрашивает учащихся в какое время года выпадает максимальное количество осадков. В большинстве своём учащиеся говорят про осень, когда сыро и много дождей. На самом деле статистически большее количество осадков выпадает летом. Однако это становится не столь заметным, поскольку температура воздуха летом высокая и влага достаточно быстро испаряется.

Источник