Атмосферні опади - вода в рідкому або твердому стані, що випадає з хмар або з повітря на земну поверхню та будь-які предмети.
Опади вимірюються товщиною шару води, що випала в міліметрах. В середньому на земній кулівипадає близько 1000 мм опадів на рік, а в пустелях та у високих широтах - менше 250 мм на рік.
Властивості злив.
Уявіть собі літню грозу із раптовими інтенсивними зливами за короткий період. Порівняйте це з дощем від широко поширеного хмарного покриву з світлішими зливами протягом кількох годин. Обсяг дощу, який потрапляє у важку зливу, залежить від кількості водяної пари в атмосфері. При більш високих температурах атмосфера може містити більше водяної пари, що збільшує ймовірність сильної зливи. Властивості тропічної зливи сильно залежать від часу, що вивчається, наприклад, від п'яти хвилин до декількох годин або днів.
На метеорологічних станціях вимірювання кількості опадів проводиться осадкомірами.
Утворення опадів.
Якщо хмара складають дуже дрібні крапельки води або кристали льоду (менше 0,05 мм), то опадів не буде. Поки вони маленькі і легкі, то утримуються високо над землею потоками повітря, що сходять. За певних умов крапельки зіштовхуються та зливаються у великі краплі. Хмари темніють, стають синьо-чорними. Великі краплі (0,1-7 мм) вже не можуть утриматися у повітрі і падають, утворюючи дощ.Сніг утворюється в хмарах, що при температурах нижче 0 0 С складаються з дрібних кристаликів-голочок, що з'єднуються у сніжинки.
Різні типи опадів створюються у різних процесах у атмосфері. Це робить складну область з погляду досліджень. «Літня гроза є конвективним типом опадів, а поширений хмарний покрив - стратиформний тип», - пояснює Берг як ілюстрації.
Зміна температури впливає на тип зливи
Коли вони вивчали пов'язані періоди стійкого дощу, вони виявили, що важкі конвективні зливи стають більш інтенсивними, а також, що вони підтримують цю високу інтенсивність протягом усієї своєї тривалості. Дощ із найбільш поширених ділянок опадів не виявляв явної структури при змінених температурах.
Град утворюється, коли тепле повітря швидко піднімається вгору. Він підхоплює дощові хмари та несе їх на висоту, де температури знижуються до -10 0 С. При цьому краплі замерзають і перетворюються на крижані кульки – градинки. Вони бувають завбільшки від 1 мм до розмірів курячого яйця. Рекордно великою у світі була градина вагою 7 кг, що випала під час граду в Китаї (1981 р.), а в Україні – 500 гр. (1960).
Необхідно вивчити процеси за сильним дощем
Сильний дощ має далекосяжні наслідки як природи, так суспільства. Сильні дощі також становлять велику загрозу за більш високих температур, оскільки вони зберігають свою високу інтенсивність протягом тривалого періоду. Хоча дослідники розглядали екстремальні дощі за різних температур, результати неможливо знайти безпосередньо застосовані у сценаріях зміни клімату. Вони заохочують подальші дослідження з використанням хмарних та кліматичних моделей з високою роздільною здатністю, які більш докладно описують процеси, пов'язані з сильною зливою
Опади можуть "випадати" і з повітря. Таке відбувається на охолодженій поверхні землі при зіткненні з повітрям, насиченим вологою.
Роса - краплі води, якими іноді покриваються земля та рослини. Вона утворюється після заходу Сонця, коли поверхня землі та повітря у неї швидко охолоджуються. Холодне повітря вже не може містити стільки водяної пари, скільки утримувало вдень при більш високій температурі. Її надлишок конденсується в крапельки роси.
Величезний вплив на кількість вологи, що випадає, надає рельєф. Гори, змушуючи підніматися повітря, зумовлюють його охолодження та конденсацію парів
Осадження - включає всі форми води, які досягають Землі з атмосфери. Рельєф є переважаючою формою опадів, тому термін «осадження» використовується синонімом з опадами. Масив опадів – показує високі тимчасові та просторові варіації. Ця варіація відповідає за виникнення гідрологічних екстремумів, таких як повені та посухи.
- Форми опадів.
- Опади, снігопад, град, мороз та роса.
- Перші з них вносять значний обсяг води.
У холодну пору року (при температурах нижче 0 0 С) замість роси утворюється тонкий шар кристаликів льоду. іній. Його можна бачити восени чи ранньою весною.
Ізморозь пухкими кристалами льоду наростає на гілках дерев та інших предметах.
В атмосфері має бути достатньо ядер, щоб допомогти конденсації. Погодні умови повинні сприяти конденсації водяної пари. Продукти конденсації мають досягати землі. У сприятливих погодних умовах водяна пара конденсується над цими ядрами, утворюючи крихітні краплі води розміру. Хмари переносяться вітром, яке турбулентність допомагає утримувати краплі води у зваженому стані. Осадження відбувається, коли ці краплі води поєднуються і зливаються, утворюючи великі краплі води, які можуть опуститися. Коли випадає осад, значна його частина випаровується назад в атмосферне осадження в місці, і його форма залежить від ряду метеорологічних факторів, таких як температура, вологість, вітер, тиск в області, що охоплює хмари та поверхню землі тощо. Це також важлива форма опадів. Крихітні краплі, що утворюють дощ, здаються пливуть у повітрі. Це відбувається за сильних гроз.
- Дощ – опади у вигляді крапель води розміром понад 5 мм.
- Максимальний розмір краплі становить близько 6 мм.
- Краплі більшого розміру розпадаються менші краплі, коли вони падають.
- Це основна форма опадів Індії.
- Тепер - складається з кристалів льоду в формі, що лущиться.
Туман- атмосферне явище, скупчення води в повітрі, коли утворюються дрібні продукти конденсації водяної пари (при температурі повітря вище −10° це дрібні крапельки води, при −10…-15° — суміш крапель води та кристаликів льоду, при температурі нижче −15° — кристалики льоду, що виблискують у сонячних променях або у світлі місяця та ліхтарів).
Для осадження волога маса повітря має конденсуватися. Це відбувається, коли повітря охолоджується, так що воно насичується такою ж кількістю вологи. Зазвичай це досягається шляхом підйому повітряної маси великі висоти. Існує три методи, за допомогою яких повітряна маса піднімається, що призводить до осадження. Нижче наведено типи опадів, залежно від того, як повітря охолоджується та конденсується, щоб спричинити осадження.
Розподіл атмосферних опадів
Циклонні опадиКонвективні опади. . Циклонні опади – це викликано підняттям маси повітря через різницю тиску. Циклон є великою областю низького тиску з круговим рухом вітру. Існує два типи циклонів: тропічних циклонів та екстратропічних циклонів.
Відносна вологість повітря при туманах зазвичай близька до 100%
Розподіл опадів на земній кулі.
Атмосферні опадипланети розподіляються нерівномірно. Це залежить від географічне розташуваннямісцевості та переважаючих вітрів. Найбільша кількість опадів випадає в екваторіальних (понад 2000 мм) та помірних (більше 800 мм) широтах. Мало опадів (200 мм) випадає в тропічних і полярних широтах. Однак такий розподіл порушується характером земної поверхні: над океанами опадів випадає більше, ніж над сушею У горах набагато більше опадів "приймають" ті схили звернення до панівних вітрів. Так, в Україні навітряні схили Карпат одержують 1500 мм на рік, а підвітряні - удвічі менші за -750 мм на рік.
Тропічні циклони – це система вітру, пов'язана з інтенсивною депресією. Його нормальна площа становить від 100 до 200 км у діаметрі з вітрами у напрямку проти годинникової стрілки у Північній півкулі. Тиск також збільшується назовні. Як правило, сильні опади відбуваються по всій площі, зайнятій циклоном. Вони отримують енергію від прихованої теплоти конденсації водяної пари океану і збільшуються в міру їх переміщення по океанах. Коли вони приходять на землю, їхнє джерело енергії відключається, і циклон швидко розсіює свою енергію.
Вони викликають сильні зливи та величезні повені, що призводить до сильного пошкодження життя та майна. Екстратропічні циклони формуються у місцях за межами тропічної зони. Вони пов'язані з передньою системою. Величина опадів та швидкості вітру нижче, ніж у тропічних циклонів. Однак вони мають велику площу і зазвичай призводять до збільшення тривалості опадів.
Рекордно велика річна кількість опадів на Землі маю на селищі Черапунджі,що біля підніжжя Гімалаїв - 23 000 мм. Рекордно посушливі місця, де опади не випадають роки, є пустелі Атакамав Південній Америці(1 мм на рік) та Сахарав Африці (5 мм на рік).
При низькому тиску в зоні повітря проходитиме горизонтально з навколишньої області, змушуючи повітря в зоні низького тиску підніматися. Кордон чи кордон між цими двома окремими повітряними масамиз різною щільністю та температурою називається передньою або фронтальною поверхнею.
Коли маса теплого повітря зустрічається з масою холодного повітря, більше тепла масаповітря піднімається над холоднішим, що призводить до утворення фронту. Висхідна повітряна маса охолоджується, утворює хмари та призводить до осадження. Антициклони - області високого тиску великої площі. Це викликає циркуляцію вітру за годинниковою стрілкою у північній півкулі. У центрі зазвичай панує спокій, і опади відбуваються зовнішніх краях.
Річний перебіг опадів , тобто. зміна їх кількості за місяцями, різних місцяхЗемлі не однакові. Можна намітити кілька основних типів річного ходу опадів і висловити їх у вигляді стовпчикових діаграм.
- Екваторіальний тип - опади випадають досить рівномірно весь рік, сухих місяців немає, лише після днів рівнодення відзначаються два невеликі максимуми - у квітні та жовтні - і після днів сонцестояння два невеликі мінімуми - у липні та січні.
- Мусонний тип - максимум опадів улітку, мінімум взимку. Властивий субекваторіальним широтам, а також східним узбережжям материків у субтропічних і помірних широтах. Загальна кількість опадів при цьому поступово зменшується від субекваторіального до помірного поясу.
- Середземноморський тип - максимум опадів взимку, мінімум – влітку. Спостерігається у субтропічних широтах на західних узбережжяхта всередині материків. Річна кількістьопадів поступово зменшується до центру континентів.
- Континентальний типопадів помірних широт - у теплий період опадів у два-три рази більше, ніж у холодний. У міру зростання континентальності клімату в центральних областях материків загальна кількість опадів зменшується, а різниця літніх та зимових опадів збільшується.
- Морський тип помірних широт - Опади розподіляються рівномірно протягом року з невеликим максимумом в осінньо-зимовий час. Їхня кількість більша, ніж спостерігається для цього типу.
Секція типового циклону. Конвективне осадження - викликане висхідним рухом повітря, яке тепліше, ніж навколишнє повітря через локальне нагрівання. Зазвичай це відбувається у тропіках у спекотні дні, що призводить до вертикальних потоків повітря великої швидкості. Осадження відбувається у вигляді інтенсивних злив короткої тривалості. Площа таких дощів невелика.
Орографічне осідання - вона відповідає за більшу частину сильних дощів у великих частинах Індії. Це викликано вологими повітряними масами, які завдають природних топографічних бар'єрів, таких як гори, змушуючи їх підніматися вгору, викликаючи охолодження, конденсацію та опади. Підвітряна сторона отримує дуже мало опадів, тоді як навітряна сторона отримує хороший дощ.
Типи річного ходу опадів:
1 – екваторіальний, 2 – мусонний, 3 – середземноморський, 4 – континентальний помірних широт, 5 – морський помірних широт.
Запитання та завдання
1. Назвіть опади, що випадають на земну поверхню з хмар у рідкому та твердому вигляді.
2. Яку шкоду може завдавати град?
3. Як утворюються роса іней?
Характеристики опадів Індії. Індійський субконтинент має два основних сезони та два перехідні періоди. Мусонні вітри просуваються по всій країні у двох гілках, а саме: Арабська морська гілка та філія в Бенгальській затоці. Між двома гілками, що тягнуться від Бенгальської затоки до Раджастану, утворюється область низького тиску, звана мусонним прогином. Протягом цього періоду також утворюються кілька тропічних циклонів у Бенгальській затоці та Аравійському морі. Це вдаряє по східному узбережжюпівострова, викликаючи дощ. . Літо – конвективні клітини викликають певний дощ.
4. Як вимірюють кількість атмосферних опадів?
5. Подумайте, чому головним "постачальником" опадів називають Світовий океан, а головним "двигуном" цього процесу – Сонце.
Повітря атмосфери не може містити нескінченно велику кількість, а хмари — крапель води та кристаликів льоду. Надлишок вологи випадає на земну поверхню як.
Утворення атмосферних опадів
Атмосферні опади - це вода, що випала на землю із хмар (дощ, сніг, град) або безпосередньо з повітря (роса, іній). Чому ж випадають опади? Хмари складаються з дрібних крапельок води та кристаликів льоду. Вони настільки малі (в 1 кубічному сантиметрі міститься до 600 крапель), що утримуються потоками повітря та не падають на землю. Але крапельки та сніжинки можуть зливатися один з одним. Тоді вони збільшуються в розмірах, стають важкими і падають на землю у вигляді атмосферних опадів.
У теплу пору року опади з хмар випадають у рідкому вигляді (дощ, мряка), у холодну пору – у твердому вигляді (сніг, крупа). Однак іноді і влітку утворюються тверді опади- град. Це крижані крупинки до кількох сантиметрів у діаметрі.
Для утворення опадів повітря обов'язково має підніматися нагору. Підйом повітря можливий за його сильного нагрівання від земної поверхні, як, наприклад, на екваторі. Але це трапляється при зіткненні теплого повітря з горами або з більш важким холодним повітрям. Легке тепле повітря піднімається по схилах гір або по поверхні холодного повітря. У будь-якому випадку тепле повітря при підйомі остигає, з водяної пари утворюються хмари і випадають опади.
Розподіл атмосферних опадів
Опади розподіляються на земній поверхні нерівномірно. Найбільше їх випадає в екваторіальних широтах. У напрямку від екватора до тропіків кількість опадів зменшується. У помірних широтах воно знову збільшується, а полярних убуває.
На картах точки з однаковою кількістю опадів з'єднують ізолиній - ізогієт. Простір між ними зафарбовують, використовуючи зростаючу насиченість кольору.
