Ilmakehän sademäärä ja sen muodostuminen

Sadetta ei putoa joka pilvestä. Sateen muodostumisen edellytyksenä on veden samanaikainen läsnäolo ilmassa kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa tilassa, joskus sekapilvissä. Tämä tapahtuu vain, kun pilvi nousee ja jäähtyy. Siksi konvektiivinen, frontaalinen ja orografinen sade erotetaan alkuperän mukaan.

Konvektiivinen sade on tyypillistä kuumalle vyöhykkeelle, jossa vuoden aikana on voimakasta lämpenemistä, veden haihtumista ja lämpimän ja kostean ilman nouseva liike hallitsee. Kesällä tällaisia ​​prosesseja esiintyy usein lauhkealla vyöhykkeellä.

Frontaalinen sade muodostuu, kun kaksi ilmamassaa, joilla on eri lämpötila ja muut fysikaaliset ominaisuudet, kohtaavat. Tyypillisiä frontaalisateita havaitaan lauhkealla ja kylmällä vyöhykkeellä.

Orografiset sateet tulevat vuorten tuulen puoleisille rinteille, erityisesti korkeille, koska ne myös nostavat ilmaa ylöspäin. Menetettyään kosteuden ja laskeutuessaan ohittaen vuorijonon se laskeutuu jälleen ja lämpenee, ja suhteellinen kosteus laskee siirtyen pois kyllästymistilasta.

Laskeuman luonteen perusteella ne erottavat: voimakas sade (intensiivinen, lyhyt, putoaa pienelle alueelle); voimakas sade (keskivoimainen, tasainen, pitkä - voi kestää koko päivän, usein kaataa suurelle alueelle); sade, tihkusade (luonnollinen kuin pienet pisarat ilmassa).

Sateen mittaus

Sademäärä mitataan vesikerroksen paksuudella millimetreinä, joka syntyisi vaakasuoralla pinnalla tapahtuvasta sateesta ilman haihtumista ja maaperään imeytymistä. Sademäärän mittaamiseen käytetään sademittaria (metallisylinteri, jonka korkeus on 40 cm ja poikkipinta-ala ​500 cm2, johon on asennettu kalvo "haihtumisen estämiseksi) sademittariin, joka mitataan sademittarilla. lasinen lieriömäinen astia, jonka pohjapinta-ala on 10 kertaa pienempi kuin sademittarin pohjan pinta-ala. Joten kun sademittarista valunut vesikerros astian pohjassa on 20 mm, tämä tarkoittaa, että vesikerros, jonka korkeus on 2 mm.

Kaikista sademäärämittauksista tehdään yhteenveto jokaiselta kuukaudelta ja tulostetaan kuukausittaiset ja sitten vuosittaiset sademäärät. Mitä pidempi havainto on, sitä tarkemmin on mahdollista laskea tämän havaintopaikan keskimääräinen kuukausittainen ja vastaavasti vuotuinen keskimääräinen sademäärä. Kartan viivoja, jotka yhdistävät pisteitä, joissa sademäärä millimetreinä on sama tietyn ajanjakson (esimerkiksi vuoden) ajan, kutsutaan isohietaksi.

Sateen jakautuminen maapallon pinnalle

Sateen maantieteellinen jakautuminen maan pinnalle riippuu useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta: lämpötila, haihtuminen, ilman kosteus, pilvisyys, ilmanpaine, vallitsevat tuulet, maan ja meren jakautuminen sekä merivirrat. Näistä tärkein on ilman lämpötila, joka määrää haihtumisen voimakkuuden ja ilman haihtumisen määrän (kosteusmäärä millimetreinä vesikerroksesta, joka voi haihtua tietyssä paikassa vuodessa).

"Kylmillä leveysasteilla haihtuminen on mitätöntä, siinä oli haihtumista, koska kylmä ilma voi sisältää vähän vesihöyryä. Ja vaikka ilman suhteellinen kosteus voi olla melko korkea, pienen määrän höyryä tiivistyessä vähäinen määrä Kuumalla vyöhykkeellä havaitaan päinvastainen ilmiö: suuri Haihtuminen ja suuri haihtuvuus ja sitä kautta ilman absoluuttinen kosteus aiheuttavat merkittävän määrän sadetta.Tämän seurauksena ilmakehän sade jakautuu vyöhykkeellisesti.

Päiväntasaajan vyöhykkeellä sataa eniten - 1000-2000 mm tai enemmän, koska lämpötila on korkea ympäri vuoden, vallitsee korkea haihtuminen ja nousevat ilmavirrat.

Trooppisilla leveysasteilla sademäärä laskee 300-500 mm:iin ja mantereiden sisäpuolisilla autiomaa-alueilla - alle 100 mm. Syynä tähän on korkeapaineen ja alaspäin suuntautuvien ilmavirtojen dominointi, samalla kun ne kuumenevat ja siirtyvät pois kyllästymistilasta. Täällä vain mantereiden itärannikoilla, jotka

Lämpimillä virroilla virtaavia sateita esiintyy erityisesti kesällä.

Lauhkeilla leveysasteilla sademäärä nousee jälleen 500-1000 m. Suurin osa niistä sataa mantereiden länsirannikolle, koska siellä vallitsevat vuoden aikana valtamerten länsituulet. Lämpimät virtaukset ja vuoristoinen maasto lisäävät myös sademäärää täällä.

Napa-alueilla sademäärä on vain 100-200 mm, mikä johtuu ilman alhaisesta kosteuspitoisuudesta korkeasta pilvisyydestä huolimatta.

Sateen määrä ei kuitenkaan vielä määritä kosteusolosuhteita. Kosteuden luonne ilmaistaan ​​kosteuskertoimella - sateen ja haihtumisen suhde samana ajanjaksona. Eli K \u003d O / B, missä K on kosteuskerroin, O on sateen määrä, B on haihtumisen määrä. Jos K = 1, niin kostutus on riittävä, K> 1 - liiallinen, K<1 - недостаточное, а К <0,3 - бедное. Коэффициент увлажнения определяет тип природно-растительных зон: при избыточном и достаточном увлажнении и достаточный, количества тепла произрастают леса; недостаточное, близкий к единице, увлажнение характерно для лесостепи, саванн; несколько больше 0,3 - луговых и сухих степей; бедное - для полупустынь и пустынь.

Vuotuinen keskimääräinen sademäärä on tärkeä osa ilmastotietoa - eri menetelmillä tallennettua.

Sademäärä (useimmiten lumi, rakeet, räntä ja muut maahan putoavat vesimuodot) mitataan yksikköinä tietyltä ajanjaksolta.

Yhdysvalloissa sademäärä esitetään yleensä tuumina 24 tunnin aikana. Tämä tarkoittaa, että jos tuuma sataa 24 tunnin aikana ja vesi ei imeydy maahan ja virtaa alas myrskyn jälkeen, maan päällä on yhden tuuman kerros vettä.

Low Tech -sademittauksiin käytetään astiaa, jossa on tasapohjainen ja suorat sivut (esim. kahvisylinteri). Vaikka sylinteri voi auttaa sinua määrittämään, onko sade yksi vai kaksi tuumaa sadetta, niiden on vaikea mitata pieniä sademääriä.

Sään tarkkailijat käyttävät kehittyneempiä laitteita, jotka tunnetaan nimellä sademittarit ja kärkikauhat mitatakseen sademäärää tarkemmin. Sademittareiden yläosassa on leveät aukot sadetta varten. Sade ohjataan kapeaan putkeen, joka on kymmenesosa kaulan yläosan halkaisijasta. Koska putki on ohuempi kuin suppilon yläosa, yksiköt ovat kauempana toisistaan ​​kuin ne olisivat viivaimella, ja tarkat sadasosan (1/100 tai 0,01) tuuman mittaukset ovat mahdollisia. Kun sademäärä on alle 0,01 tuumaa, tätä määrää kutsutaan sateen "jalanjäljeksi".

Anturilla varustettu kauha tallentaa sademäärän lukemat pyörivälle rummulle tai elektronisesti. Siinä on suppilo kuin yksinkertaisessa sademittarissa, mutta suppilot johtavat kahteen pieneen "ämpäriin". Kaksi ämpäriä ovat tasapainossa ja kummassakin on 0,01 tuumaa vettä. Kun ämpäri on täynnä, sen pohja tyhjennetään ja toinen ämpäri täyttyy sadevedellä. Kauhan kukin kärki laukaisee laitteen, joka tallentaa sateen lisääntymisen 0,01 tuumaa.

Lumisadetta mitataan kahdella tavalla. Ensinnäkin se on yksinkertainen lumikerroksen mittaaminen maassa mittayksiköillä merkityllä tikulla. Toinen mittaus määrittää vastaavan määrän vettä lumiyksikköä kohden. Tämän kertoimen saamiseksi lumi on kerättävä ja sulatettava veteen. Tyypillisesti 10 tuumaa lunta tuottaa yhden tuuman vettä. Tämä voi kuitenkin koskea löysää, pörröistä lunta, vaikka jo 2–4 tuumaa märkää, tiivistä lunta voi tuottaa tuuman vettä.

Tuuli, rakennukset, puut, maasto ja muut tekijät voivat muuttaa sateen määrää, ja tällainen lumisade mitataan yleensä esteistä. Kolmenkymmenen vuoden keskimääräistä vuotuista sademäärää käytetään määrittämään keskimääräinen vuotuinen sademäärä tietyssä paikassa.

Suosittu meteorologia ja klimatologia

1 millimetri sadetta on 1 litra neliömetriä kohden
(epänormaalin sateen ja poikkeavan lumen yksiköt)

Sääennuste, sääuutiset: ennätyssateet, äärimmäiset sateet, lumihelvetti

Lumisade, talvi - 10-15 senttimetriä lunta sataa päivässä. Miten lumi mitataan? Kahdessa määrässä - lumipeitteen paksuuden kasvussa ja vesimillimetreissä. Jos lunta kasaan 15 senttimetriä, tämä on vain 7,5 litraa vettä (kilogrammaa) neliömetriä kohti.

Lumen paksuus (lumen korkeus) 1–1,5 metrin leveysasteilla ei ole yllättävää, jopa 2–4 ​​metrin lumi vuoristossa on lauhkean ilmastovyöhykkeen sademäärä.

Lunta kertyi mitataan lumimittareilla senttimetreinä ja metreinä sekä lumen vesipitoisuus - lumi yksinkertaisesti sulatetaan ja sulamisesta saadun veden tilavuus mitataan.

10-20 senttimetrin lumisade ei ole äärimmäistä, 10-20 senttimetriä satoi yön aikana - tämä on normaalia lumisadetta.

Juuri sateen lumen tiheys on vain noin 50 kg / kuutiometri, lumimyrskyn aikana lumen tiheys on jopa 120-180 kiloa kuutiometrissä. Hyvin pakatun lumen tiheys on jopa 0,5 (tonnia kuutiometrissä).

Lumi katoilla pysyy onnistuneesti 60 asteen kaltevuuksilla ja tuuli puhaltaa ja läimäyttää sitä. Mutta se voi olla lumivyöry. Joten jää nähtäväksi, kumpi katto on parempi - tasainen vai jyrkkä. Katon lumikuorma (tuulen painama lunta!) voi hyvinkin olla 0,5 tonnia neliömetriä (1 metri) kohti. pystysuoraan). Siksi katon romahtaminen lumen alle - vanhat katot tai uudet katot (joissa he säästivät paljon - materiaalit vaihdettiin), parvekkeet eivät ole harvinaisia.

Sääuutiset: "Sadetta sataa jopa 10-15 mm, yli neljännes tammikuun tavanomaisesta. Lumipeite voi lisääntyä 7-15 cm."
10 millimetriä sadetta on vesikerros, jos satanut lumi sulaa. Juuri satanut lumi on 20 kertaa löysämpää kuin vesi (20 kertaa vähemmän tiheä), joten sääennuste lupaa 20-30 pörröistä lunta ilman tuulta. Onko lumipeitteen kasvu sääennusteessa 2 kertaa pienempi? Tässä otetaan huomioon se tosiasia, että tuuli painaa lunta hieman.

Sääennuste, meteorologiset uutiset: ennätyssade, ukkosmyrsky, pitkittynyt äärimmäinen sade, epätavallinen sade

Sateenmittaus - sademittari, sademittari, pluviografi.

Sademäärä millimetrejä on veden korkeus, jos se ei ole valunut mihinkään. Esimerkiksi, jos vesi nousi sateen jälkeen 1 senttimetrillä, satoi 10 millimetriä. Eli sade kaatoi vettä 10 litraa neliömetrille. Tämä on keskimääräistä rankkasadetta, ei mitään äärimmäistä.

Mutta kun maaperä ei enää pysty imemään vettä tai ei ole vielä sulanut, eikä tyhjennyspaikkaa ole, odota tulvia matalissa paikoissa.

Sadehavaintoja, esimerkkejä sateista

Talven sademäärä, kuva

Sijainti: 10 kilometriä Varnasta (Bulgaria)

Kesän sateet, kuva

Sijainti: Burgasin kaupunki Mustanmeren rannalla, Bulgaria

Lisää aiheeseen liittyviä artikkeleita
Luonnonkatastrofien syyt

Sade ja sen ominaisuudet

Sade on sadetta, joka putoaa pilvistä vesipisaroiden muodossa. Tässä tapauksessa yhden pisaran halkaisija voi vaihdella 0,5 - 7 mm. Sadetta, jossa on halkaisijaltaan pieniä pisaroita, kutsutaan tihkusadeksi, ja suuret pisarat putoavat yleensä suihkun aikana. Sadetietojen tärkeitä ominaisuuksia ovat intensiteetti, kesto ja tiheys.

Sateen voimakkuus on sateen kerros tai määrä, joka sataa tietyssä aikayksikössä. Tämän ilmaisimen arvo voi vaihdella välillä 0,25 mm/h - 100 mm/h.

On huomattava, että sateen voimakkuus on tärkeä sateen indikaattori. Tunnusluvun rekisteröinti ja laskenta on välttämätöntä monien erilaisten järjestelmien ja rakenteiden suunnittelussa. Viemärijärjestelmien, monien teknisten rakenteiden ja maatalouden viemäröinnin suunnittelu riippuu keskimääräisestä kuukausittaisesta sademäärästä. Jopa katon laite, sen kaltevuuskulma määräytyy suurelta osin sademäärän mukaan.

Sateen tyypit

Sade voidaan jakaa luonteensa mukaan seuraaviin päätyyppeihin:

1. Tihkuvaa sadetta

Tällaisilla sateilla sademäärä on minimaalinen, pisaroilla on pienin halkaisija. Ja sateen voimakkuus ei ylitä 0,01 mm/min. Tihkusade ei tuota erityisiä vaikutuksia luontoon, maatalouteen. Enemmän se aiheuttaa ihmisessä tietyn tunnelman, mikä aiheuttaa halun istua kotona lämpimän peiton alla.

2. Jatkuva sade

Tällaisessa tilanteessa tummat pilvet sateen kera peittävät taivaan, ja ne voivat levitä useiden kilometrien päähän. Sateita tulee useita tunteja, päiviä ja jopa viikkoja. Tällaisten sateiden voimakkuus ei ole suuri, se ylittää tihkusateen noin 4-6 kertaa, mutta pitkittynyt luonne mahdollistaa ilman kyllästymisen kosteudella, mikä lisää kokonaiskosteutta. Jatkuvalla sateella on negatiivinen vaikutus maatalouteen. Kosteuden ylikyllästyksen vuoksi kasvit alkavat mätää, sato voi pilata.

3. Suihku

Yhtäkkiä alkava rankkasade. Melko usein siihen liittyy myrskyisiä tuulia ja ukkosmyrskyjä. Pisaran halkaisijalla tällaisella ilmakehän sateella on maksimiarvo ja intensiteetti ylittää 1 mm/min. Useita tunteja kestävät vahingot voivat aiheuttaa vakavia vahinkoja koko alueelle, ei vain maatalousmaahan.

Sade voi aiheuttaa ilmiöitä, kuten tulvia, maanvyörymiä, maaperän eroosiota. Samalla kannattaa ottaa huomioon, että tärkeämpää on sateen voimakkuus, ei sen kesto. Suuri määrä sadetta lyhyessä ajassa saa aikaan suuremman vaikutuksen kuin pitkittynyt, mutta vähemmän voimakas sade.

Sateen voimakkuuden määrittäminen

Sateen voimakkuuden määrittämiseksi on olemassa useita menetelmiä sen laskemiseen. Yksi tunnetuimmista menetelmistä on pluviograph-tietueiden käyttö, joka kehitettiin Academy of Public Utilities K.D. Pamfilova. Pluviografi on itsetallennuslaite, joka koostuu kolmesta pääkomponentista: sateenmittausmekanismista, sateenkeräysjärjestelmästä ja sademäärän tallentamisesta ajan mittaan.

Voimakkuusmittareita käytetään myös mittaamaan suoraan sateen voimakkuutta.

Voimakkaimmat sateet

Suurin havaitaan kesäkaudella, lähellä valtameriä ja vuorijonojen tuulenpuoleisia puolia. Useimmiten rankkoja sateita tulee trooppisten ja päiväntasaajan vyöhykkeiden maissa. Ennätysvoimakkuus on ominaista konvektiivisille (tai ukkosmyrskyille), jotka kaatavat Keski-Amerikan trooppisen osan.

Tällaisille sateille on ominaista lyhytkestoisuus, suuret putoamat, pieni peittoalue ja se alkaa ja päättyy äkillisesti. Alueen laajempi vangitseminen on luonnostaan ​​etusadeille. Ne kestävät useista tunteista useisiin päiviin, mutta ne ovat vähemmän intensiivisiä.

Voimakkain kaatosade kirjattiin marraskuussa 1970, jolloin Guadeloupessa sijaitsevalla Baron asemalla putosi vesivirtauksia, joiden voimakkuus oli 38 mm/min. Sitä ennen ennätystä hallitsi Unionvillessä Yhdysvalloissa heinäkuussa 1956 riehunut myrsky. Silloin sateen voimakkuus oli 31 mm/min. Tällaista rankkasadetta ei havaittu enempää, ja nykyään nämä kaksi ennätystä ovat ainoita ja poikkeuksellisia.

Voit tehdä tämän vertaamalla parametrin muihin indikaattoreihin. Näin ollen Euroopan rankin sade havaittiin vuonna 1920 Saksassa, jolloin sen arvo oli 15,5 mm/min. Venäjän federaation alueella tällaisia ​​suihkuja ei havaita. Useimmiten sateen voimakkuus ei ylitä 5 mm/min.

Voimakkaat sateet ovat yleensä lyhytaikaisia. Joskus muutama minuuttikin riittää kuitenkin aiheuttamaan merkittäviä vahinkoja siirtokuntien asukkaille. Jos kaatosade jatkuu useita tunteja, seuraukset muuttuvat vakavammiksi.