Атмосферные осадки

§ 27. Атмосферные осадки

Вспомните

В какие сезоны года в вашей местности бывают дожди? В какие — снегопады?

Что такое атмосферные осадки. Осадки выпадают на землю из атмосферы. Они бывают жидкие (дождь), твердые (снег, град, крупа) и смешанные (снег с дождем).

Вся вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая на землю из атмосферы, называется атмосферными осадками.

Наиболее интенсивные осадки выпадают из облаков при быстром подъеме вверх теплого и влажного воздуха (рис. 93).

Рис. 93. Причины образования осадков

Небольшая доля влаги приходится на осадки, образующиеся непосредственно на холодной земной поверхности при соприкосновении с ней влажного воздуха. Ночью земная поверхность и воздух над ней быстро остывают. Воздух не может удержать в себе весь водяной пар. На почве, траве, наземных предметах и строениях появляется роса, а весной и осенью — иней.

Как измеряют количество осадков. Атмосферные осадки очень важны для человеческой деятельности, особенно для ведения сельского хозяйства. Количество осадков определяют с помощью приборов — осадкомеров (рис. 94).

Рис. 94. Осадкомер: 7 — ведро; 2 — воронка; 3 — защита от ветра

О количестве осадков судят по высоте слоя воды, накопившейся в осадкомере. Высоту слоя воды измеряют в миллиметрах. Твердые осадки предварительно растапливают.

В Москве выпадает 580 мм осадков в год. Это означает, что на территории Москвы за год образовался бы слой воды толщиной 580 мм (58 см), если бы выпавшие осадки не стекали, не впитывались в землю и не испарялись.

Регулярные измерения позволяют определять количество осадков, выпавших за сутки, месяц или год. Годовое количество осадков и их распределение по месяцам отражают на специальных диаграммах, где месячное количество осадков показано столбиками разной высоты (рис. 95).

По рисунку объясните различные причины образования осадков.

Рис. 95. Диаграммы количества осадков по многолетним данным

Используя рисунок, сравните среднегодовое количество осадков в Алжире и во Владивостоке. Одинаково ли распределяются осадки по месяцам?

Как распределяются осадки. Осадки выпадают на поверхность Земли очень неравномерно (рис. 96).

Рис. 96. Среднегодовое количество осадков на поверхности Земли

Рассмотрите рисунок и расскажите о чередовании поясов с разным годовым количеством осадков.

В распределении осадков в целом наблюдаются изменения по направлению от экватора к полюсам. В широкой полосе вдоль экватора выпадает их наибольшее количество — свыше 2000 мм в год.

В тропических широтах осадков очень мало — в среднем 250—300 мм, а в умеренных широтах их опять становится больше. При дальнейшем приближении к полюсам количество осадков вновь убывает до 250 мм в год и меньше.

Больше всего осадков на Земле выпадает на южных склонах Гималаев (12 660 мм) и в Тихом океане на Гавайских островах (12 500 мм). Нагорной метеорологической станции Черапунджи (Гималаи) в 1861 г. было зарегистрировано рекордное количество осадков — 23 000 мм (23 м!). Самые сухие районы — это тропические пустыни Африки и Южной Америки. Здесь есть места, где осадков выпадает меньше 1 мм в год.

Вопросы и задания

1. Назовите виды атмосферных осадков.
2. Почему столкновение теплого и холодного воздуха приводит к возникновению осадков?
3. Как можно объяснить, что близ экватора осадков очень много?
4. Какое количество осадков выпадает за год в вашей местности?

Что такое атмосферные осадки?

Несомненно, осадки являются необходимым условием существования жизни на Земле. Ведь именно благодаря дождю летом растения получают необходимую для нормальной жизни воду. Именно дождь спасает от засухи летом, а также позволяет снизить общую температуру воздуха.  Однако далеко не всегда осадки приносят только пользу человеку. Очень часто осадки являются крайне губительными, поскольку наносят большой вред имуществу людей. В частности, такое возможно из-за серьёзных климатических катаклизмов, которые приводят к сильным дождям и наводнениям.

  Ученым сегодня известно, что раньше также случались различные природные катаклизмы. Однако специалисты утверждают, что раньше такие катаклизмы случались гораздо реже, чем сегодня. Связывают они такие изменения с активной деятельностью человека. Особенно активная деятельность человека наносит вред экологии, что впоследствии влияет на погодные условия в целом.

 И действительно, сегодня ученые отмечают поднятие уровня Мирового океана с каждым годом. Это явление опасно для регионов, которые прилегают к океанам и морям, поскольку это грозит наводнениями. Однако почему же так происходит? Дело в том, что человек в ходе своей деятельности изменяет состав атмосферы, ее структуру. И, несомненно, это влияет на состояние экологии в целом, а также климат.

 Поэтому нельзя говорить о нормализации природных условий, если человек и дальше собирается продолжать свою деятельность.

Также сегодня учёные отмечают изменение климатических условий в отдельных регионах. Они связывают это с деятельностью человека. И, возможно, там и не случаются катаклизмы, однако изменение климата вполне ощутимо.

В одних регионах наступает серьезная засуха, которая грозит уничтожением урожая, а также снижением численности населения. Всё это в целом угрожает экономической безопасности страны, на территории которой происходят такие изменения. Также ученые находят регионы, в которых участились случаи наводнений, что также можно причислить к последствиям деятельности человека.

Что такое атмосферные осадки? Определение и виды. – Сайт для Всезнаек и Почемучек

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.

Научное определение атмосферных осадков

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.

Так, в пустыне Атакама выпадает всего 3 мм осадков за целый год, а в Тутунендо (Колумбия) за год собирается слой более 11,3 метра дождевой воды.

Виды осадков

Метеорологи различают три основных вида осадков – дождь, снег и град. Дождь представляет собой капли воды в жидком состоянии, град и снег – в твердом. Однако существуют и переходные формы осадков:

— дождь со снегом – частое явление осенью, когда с неба вперемежку падают и снежинки, и капли воды;

— ледяной дождь – достаточно редкий вид осадков, представляющий собой ледяные шарики, заполненные водой. Падая на землю, они разбиваются, вода вытекает и тут же замерзает, покрывая слоем льда асфальт, деревья, крыши домов, провода и т.д.;

— снежная крупа – небольшие белые шарики, напоминающие крупу, сыплющиеся с неба при температуре воздуха близкой к нулю. Шарики состоят из слабо смерзшихся между собой кристалликов льда и легко раздавливаются в пальцах.

Осадки могут быть проливными, обложными и моросящими.

— Проливные осадки выпадают, как правило, внезапно и характеризуются высокой интенсивностью.

Они могут длиться от нескольких минут до нескольких дней (в тропическом климате), часто сопровождаются грозовыми разрядами и резкими порывами ветра.

— Обложные осадки выпадают в течение длительного времени, несколько часов или даже дней подряд. Они начинаются со слабой интенсивностью, постепенно нарастают и потом продолжаются, не изменяя интенсивности, все время до окончания.

— Моросящие осадки отличаются от обложных очень мелким размером капель и тем, что выпадают не только из облаков, но и из тумана. Нередко моросящие осадки наблюдаются в начале и конце обложных, но могут длиться по нескольку часов или дней как самостоятельное явление.

Осадки, образующиеся на поверхности земли

Некоторые виды осадков не выпадают сверху, а образуются непосредственно в самом нижнем слое атмосферы, контактирующем с поверхностью земли. В общей сумме осадков они занимают небольшой процент, но тоже учитываются метеорологами.

— Иней – кристаллики льда, намерзающие ранним утром на выступающих предметах и поверхности грунта, если ночная температура опускается ниже нуля.

— Роса – капли воды, конденсирующиеся в теплое время года в результате ночного охлаждения воздуха. Роса выпадает на растениях, выступающих предметах, камнях, стенах домов и т.д.

— Изморозь – ледяные кристаллики, образующиеся зимой при температуре от – 10 до – 15 градусов на ветках деревьев, проводах в виде пушистой бахромы. Появляется в ночное время и исчезает днем.

— Гололёд и гололедица- намерзание ледяного слоя на поверхности земли, деревьях, стенах строений и т.д. в результате быстрого охлаждения воздуха во время или после дождя со снегом и ледяного дождя.

Все виды атмосферных осадков образуются в результате конденсации воды, испарившейся с поверхности планеты.

Самым мощным «источником» осадков служит поверхность морей и океанов, суша дает не более 14% всей атмосферной влаги.

Что такое осадки

Строгое определение атмосферным осадкам в географии принято давать следующим образом. Этим термином называются такие явления, возникающие в атмосфере Земли, которые основаны на концентрации воды в воздушном слое, а также связаны с переходом водяной дисперсии в различные агрегатные состояния и выпадением на поверхность планеты.

Основной классификацией осадков является разделение по температуре атмосферных фронтов:

• обложные – ассоциированные с теплыми потоками воздуха,
• ливневые – связаны с холодными воздушными массами.

Для учета количества осадков, которые выпадают на поверхность Земли в определенном регионе, метеорологами используется специально оборудование – осадкомеры, которые выдают данные, измеряемые в толщине слоя жидкой воды, попавшей на твердую поверхность. Единицы измерения – миллиметры в год.

Природные осадки играют ключевую роль в образовании земного климата и формируют оборот воды в природе.

Какие бывают осадки?

Осадки, образующиеся из облаков в твердом или жидком качестве, вода или формируемые из воздуха массы на поверхность планеты попадают в следующих видах.

Дождевые осадки

При особых условиях облачные капельки объединяются в наиболее объемные и увеличиваются в массе. Они не в состоянии удерживаться в атмосферном слое и отправляются на поверхность планеты. Это явление и называется дождем.
Рис. 1. Схема круговорота воды в природе

Град

При сильнейших восходящих потоках воздушных масс в теплую погоду весной, летом формируются градинки. Капли, проникая на значительную высоту с массами воздуха, застывают под действием сниженного температурного режима, и на них нарастает лед. Капельки становятся тяжелее и уходят на поверхность планеты. При полете вниз они становятся все больше и больше от соединения с капельками охлажденной жидкости. Градины бывают разного размера — от пары миллиметров и соизмеримыми с целым куриным яйцом. Плотность градинок может быть разной.Обычно осадки наблюдаются из мощнейших кучевых туч, когда идет ливневый дождь.Частота разная:

• В умеренном климате может идти до 15 раз за 12 месяцев;
• У экваторной зоны на суше, где наиболее мощнейшие восходящие потоки, — до 150 раз ежегодно.
• Над океанической местностью град увидеть практически невозможно.

Данный вид осадков способен испортить ценные вещи: убивает растительные культуры, а если градины очень большие, то они могут деформировать кровлю строений, авто и даже привести к человеческой смерти.

Снежные массы

Зимой на территории России, а также многих Европейских стран, идет снег. Облака в этот период состоят не из капель жидкости, а из мини-кристаллов — микро-иголок, которые, объединяясь вместе, формируют снежинки. Вышеописанные осадки именуются гидрометеоритами. Помимо них, в природе можно наблюдать и такие, которые образуются прямо из воздушных масс.
Рис. 2. Виды атмосферных осадков

Другие виды осадков

Это следующие разновидности осадков:

1. Роса (от латинского — влага, жидкость). Осаждается в качестве капель, заметить которые можно на растениях и прочих предметах, когда температура воздуха опускается. В такой ситуации пар, становясь холоднее, переходит из газа в жидкости и осаждается. Обычно росу можно видеть в ночное, вечернее или утреннее время.
2. Туман. Это объединение мельчайших капелек или кристалликов льда внизу тропосферы, обычно у поверхности. Туманность сокращает видимость часто до 1-2 метров. Туманность бывает адвективной (когда охлаждается теплый влажный воздух над наиболее прохладной поверхностью земли или водоема) и радиационной (происходит из-за охлаждения грунта). В определенных областях туманность наблюдается часто — это береговая линия в областях холодных течений. К примеру, на юге американской территории, на тихоокеанском берегу и в пустынной местности Атакама. Здесь идет ледяное Перуанское течение. Холод от глубинных вод приводит к формированию туманности, из которой на берегу можно видеть морось — исключительный источник влаги в пустынной местности.
3. Изморозь. Оседает в качестве рыхлых кристалликов льда, которые нарастают на растительной культуре и прочих предметах. Случается это из-за намерзания капелек охлажденного тумана. Можно наблюдать изморозь в тихую морозную погоду, когда водяной пар переходит в состояние кристаллизации из-за снижения температурного режима в атмосфере.
4. Иней. Тончайший слой кристалликов льда, которые формируются в ночное время, когда ясно, холодно, спокойно. Заметить иней можно на грунте, растениях и предметах с низкой температурой, причем наиболее низкой, чем температурный режим в атмосфере. Кристаллики инея, как и кристаллики изморози, формируются благодаря сублимации парообразной воды.

Атмосферные осадки

Вся выпадающая влага на землю получила название атмосферных осадков.

С причинами формирования осадков познакомимся на рисунке.

Имеется несколько видов атмосферных осадков.

Существенное число атмосферных осадков выпадает из облаков. Когда произойдет накопление максимального числа влаги, она уже не способна задерживаться в облаке, тогда мы наблюдаем дождь.

Дождь 

Летом возможно увидеть, как падают ледяные шарики – град. Как же они создаются? Теплый воздух поднимается кверху и уносит тучи. А мы уже знаем, что с подъемом становится прохладнее. Вот и застывают капли, при малых температурах, преображаясь в еще одну разновидность атмосферных осадков.

Град 

В холодный сезон можно наблюдать, как падают снежинки. Данный вид осадков играет значительную роль для культурных растений. Например, посевы озимых культур он предохраняет от морозов. Весной он превращается в воду, которая впитываясь в почву, обеспечивает влагу растениям. 

Снег 

Каждый может наблюдать, как падает дождь. А не задумывались, откуда берутся капельки влаги на растениях утром или вечером? Эти капельки влаги получили название «роса» и считаются одним из видов осадков, причиной образования которых является быстрое охлаждение почвы. Воздух у ее поверхности за день накопил достаточно влаги, избыток которой оседает вечером на предметах.

Роса 

Причиной выпадения таких осадков как иней или изморозь, считается охлаждение почвы в темное время суток до температуры ниже нуля. В зимнее время можно наблюдать красивые наросты из кристаллов на различных предметах, это тоже будет изморозь.

Изморозь 

На землю попадает немалое количество осадков, замер которых производится прибором, получившим название осадкомер. Принцип его работы заключается в определении толщины слоя растаявших осадков. Такая проба берется за конкретный период времени. На метеостанциях часто используется осадкомер Третьякова. Познакомимся с данным видом осадкомера на картинке.

Годовое количество распределения осадков отражают на специальных диаграммах. На этих диаграммах месячное количество осадков обозначают в виде столбиков.

На количество атмосферных осадков и на их распределение по земной поверхности влияет широта места, направление господствующих ветров, близость или удаленность морей, рельеф местности, теплые и холодные морские течения.

Познакомимся с особенностями распределения осадков по земной поверхности.

Распределения температуры и осадков по территории Земли во многом схожи. Количество атмосферных осадков уменьшается от экватора к полюсам. Наибольшее количество осадков выпадает в районе экватора – более 3000 мм осадков. Причинами такого количества осадков являются высокие температуры воздуха и большое испарение. В тропических широтах расположены сухие зоны – осадков менее 200 мм. Здесь располагается основная масса пустынь. Умеренные широты характеризуются различным количеством осадков от 500 мм до 1000 мм. В полярных районах осадков всего 100-200 мм в год, во многом это связано с низкими температурами и малым содержанием влаги.

Дождь и снег

Солнце согревает Землю — это вызывает преобразование воды в океанах, реках и озерах в водяной пар. Пар перемешивается с воздухом, затем теплый, наполненный влагой воздух поднимается наверх, где постепенно остывает. При достаточно низкой температуре он уже не может поддерживать свою влагу в виде пара. Поэтому часть влаги преобразуется в маленькие кристаллики льда или капельки воды, из которых состоят тучи и облака. В тучах крошечные капельки постепенно растут — становятся все крупнее и крупнее по мере того, как в них собирается все больше влаги. И наконец капли становятся настолько большими, что больше не могут удерживаться воздушными массами и выпадают на землю в виде осадков — дождя или снега.

Ледяной дождь образуется, когда сформировавшиеся в теплом слое атмосферы капли дождя падают через нижний слой более холодного воздуха и замерзают, превращаясь в ледяные шарики, наполненные водой, — и на земле и ветвях деревьев образуется гололед

Снег образуется при температуре в облаке ниже 0 °С, при которой микроскопические капли воды замерзают в облаках. Кристаллы льда, которые при этом образуются, не превышают сначала 0,1 мм в диаметре. Однако, падая вниз, они увеличиваются в результате конденсации на них влаги из воздуха.

Снежинка начинает свою жизнь в облаке, когда вокруг маленькой пылинки образуется кристаллик льда. Кристаллы льда имеют форму шестиугольника. Именно из-за этого большинство снежинок похожи на шестиконечные звезды. Дальше этот кристаллик начинает расти. У него могут появиться лучи, а у этих лучей — отростки, или, наоборот, снежинка может расти в толщину. Как именно она будет расти — зависит от окружающих условий: влажности, температуры, давления.

Количество

Метеорологи длительное время наблюдают за осадками, их количеством, указывая на климатических картах их интенсивность. Так, если посмотреть на годовые карты, то можно проследить неравномерность выпадения осадков по всему миру. Наиболее интенсивно дожди идут в районе реки Амазонки, а вот в пустыне Сахара осадков мало.

Неравномерность объясняется тем, что осадки приносят влажные воздушные массы, формирующиеся над океанами. Отчетливее всего это видно на территории с муссонным климатом. Больше всего влаги приходит в летнее время с муссонами. Над сушей идут продолжительные дожди, такие как на побережье Тихого океана на территории Европы.

Немалую роль играют ветра. Дующие с континента, они несут сухой воздух в северные территории Африки, где находится самая большая в мире пустыня. А в страны Европы ветра несут дожди с Атлантики.

На выпадение осадков в виде ливневых дождей влияет морское течение. Теплое способствует их появлению, а холодное, наоборот, препятствует.

Важную роль играет рельеф местности. Гималайские горы не пропускают на север влажные ветра с океана, из-за чего на их склонах выпадает до 20 тысяч миллиметров осадков, а с другой стороны, их практически не бывает.

Ученые выяснили, что есть зависимость между атмосферным давлением и количеством осадков. На территории экватора в поясе низкого давления воздух постоянно нагрет, он формирует облака и обильные дожди. Большое количество осадков возникает и в других зонах Земли. Однако там, где низкая температура воздуха, осадки бывают не часто в виде ледяного дождя и снега.

влияние

Частота и среднее количество осадков характерны для соответствующих географических районов. Осадки — фактор, влияющий на местный климат . Это особенно актуально для сельского хозяйства, поскольку успешное неорошаемое земледелие возможно только после определенного количества осадков . Таким образом, среднее количество осадков обычно можно приблизительно вывести из обнаруженной экозоны .

В случае конденсации из влажного воздуха выделяется тепло конденсации, в случае повторной сублимации тепло повторной сублимации выделяется из водяного пара, в случае замерзания теплота замерзания передается от воды в окружающую среду (воздух, вода, растительность, другие поверхности). Если замерзает переохлажденный туман или переохлажденный дождь, теплопередача низкая. Когда осадки испаряются и сублимируются, тепло отбирается из окружающей среды; это также оказывает действие на поверхность земли и частично регулирует (микроклимат) .

Интенсивность осадков

Интенсивность осадков представляет собой количество осадков за единицу времени. В Кирове интенсивность осадков составляет 0,3 мм/ч, в Магадане – 0,6 мм/ч. Небольшая интенсивность осадков в Кирове обусловлена расположением внутри материка. Продвигаясь в глубь территории западные воздушные массы иссушаются, что приводит к уменьшению количества осадков и, следовательно, к уменьшению их интенсивности. Увеличение интенсивности осадков в Магадане объясняется мощным увлажняющим влиянием Тихого океана.

На территории Кирова максимум интенсивности осадков приходится на лето, минимум – на зиму. В Магадане годовой ход интенсивности осадков отличается от Кирова. Здесь наблюдается смещение максимума к осени, а минимума – к весне. Подобный вид кривой годового хода интенсивности осадков объясняется формированием осадков непосредственно над прилегающей акваторией Охотского моря в зоне интенсивной циклонической деятельности, где влагонесущий поток направлен в сторону материка.

Среднегодовая продолжительность осадков в Кирове составляет 2000 ч., в Магадане – 1500 ч .

Виды климатических осадков необходимо рассматривать в неразрывной связи с понятием «погода». Именно эти элементы являются основополагающими, если рассматривать условия конкретного региона.

Под понятием «погода» подразумевают состояние атмосферы в конкретном месте. Формирование типа климата, его постоянство зависят от множества факторов, которые имеют свои закономерности проявления. Одинаковые условия не могут наблюдаться на отдельных участках. Виды климатических осадков различны на всех континентах Земного шара.

На климат могут влиять такие показатели, как солнечная радиация, атмосферное давление, влажность воздуха и температура, атмосферные осадки, направление и сила ветра, облачность, рельеф.