Opady atmosferyczne i ich powstawanie

Opady nie spadają z każdej chmury. Warunkiem powstawania opadów jest jednoczesna obecność wody w powietrzu w stanie stałym, ciekłym i gazowym, czasem w chmurach mieszanych. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy chmura unosi się i ochładza. Dlatego opady konwekcyjne, czołowe i orograficzne wyróżniają się pochodzeniem.

Opady konwekcyjne są typowe dla strefy gorącej, gdzie w ciągu roku występuje intensywne nagrzewanie, parowanie wody, dominuje ruch wznoszący ciepłego i wilgotnego powietrza. Latem takie procesy często zachodzą w strefie umiarkowanej.

Opad czołowy powstaje, gdy spotykają się dwie masy powietrza o różnych temperaturach i innych właściwościach fizycznych. Typowe opady czołowe obserwuje się w strefie umiarkowanej i zimnej.

Opady orograficzne padają na nawietrzne zbocza gór, zwłaszcza wysokich, ponieważ powodują one również unoszenie się powietrza w górę. Po utracie wilgoci i zejściu, omijając pasmo górskie, ponownie schodzi i nagrzewa się, a wilgotność względna spada, odchodząc od stanu nasycenia.

Ze względu na charakter opadu rozróżniają: opady obfite (intensywne, krótkie, opadające na niewielkim obszarze), opady obfite (o średniej intensywności, równomierne, długie - mogą trwać cały dzień, często opadają na dużym obszarze); opady, mżawka (charakteryzujące się małymi kropelkami zawieszonymi w powietrzu).

Pomiar opadów

Opady mierzy się grubością warstwy wody w milimetrach, która powstałaby w wyniku opadów na powierzchni poziomej przy braku parowania i infiltracji do gleby. Aby zmierzyć ilość opadów, stosuje się deszczomierz (metalowy cylinder o wysokości 40 cm i powierzchni przekroju 500 cm2 z włożoną membraną „aby zapobiec parowaniu). szklane naczynie cylindryczne, którego powierzchnia dna jest 10 razy mniejsza od powierzchni dna deszczomierza. Tak więc, gdy warstwa wody spuszczanej z deszczomierza na dnie naczynia wynosi 20 mm, oznacza to warstwę wody o wysokości 2 mm.

Wszystkie pomiary opadów są podsumowane dla każdego miesiąca i dają miesięczne, a następnie roczne opady. Im dłuższa obserwacja, tym dokładniej można obliczyć średnie miesięczne i odpowiednio średnie roczne opady dla tego stanowiska obserwacyjnego. Linie na mapie łączące punkty o tej samej ilości opadów w milimetrach przez pewien okres czasu (na przykład rok) nazywane są isohieta.

Rozkład opadów na powierzchni kuli ziemskiej

Geograficzne rozmieszczenie opadów na powierzchni ziemi zależy od połączonego działania wielu czynników: temperatury, parowania, wilgotności powietrza, zachmurzenia, ciśnienia atmosferycznego, przeważających wiatrów, rozmieszczenia lądu i morza oraz prądów oceanicznych. Najważniejsza z nich to temperatura powietrza, od której zależy intensywność parowania oraz ilość parowania powietrza (ilość wilgoci w milimetrach warstwy wody, która może wyparować w określonym miejscu w ciągu roku).

W „zimnych szerokościach geograficznych parowanie jest znikome, miało ono parowanie, ponieważ zimne powietrze może zawierać niską zawartość pary wodnej. I chociaż wilgotność względna powietrza może być dość wysoka, gdy niewielka ilość pary kondensuje, niewielka ilość W strefie gorącej obserwuje się zjawisko odwrotne: duże parowanie i duża lotność, a w konsekwencji wilgotność bezwzględna powietrza powodują znaczną ilość opadów.W konsekwencji opady atmosferyczne rozkładają się strefowo.

W strefie równikowej spada najwięcej opadów - 1000-2000 mm lub więcej, ponieważ przez cały rok panują wysokie temperatury, panują wysokie parowanie i wznoszące się prądy powietrza.

W tropikalnych szerokościach geograficznych ilość opadów spada do 300-500 mm, a we wnętrzu pustynnych rejonów kontynentów - poniżej 100 mm. Powodem tego jest dominacja tutaj wysokiego ciśnienia i prądów powietrza w dół, przy jednoczesnym nagrzewaniu i oddalaniu się od stanu nasycenia. Tutaj tylko na wschodnich wybrzeżach kontynentów, które

płynąc z ciepłymi prądami, występują obfite opady deszczu, szczególnie latem.

W umiarkowanych szerokościach geograficznych ilość opadów ponownie wzrasta do 500-1000 m. Większość z nich przypada na zachodnie wybrzeża kontynentów, ponieważ w ciągu roku przeważają tam zachodnie wiatry z oceanów. Ciepłe prądy i górzysty teren również przyczyniają się do większej ilości opadów.

W rejonach polarnych ilość opadów wynosi zaledwie 100-200 mm, co wynika z niskiej wilgotności powietrza, pomimo dużego zachmurzenia.

Jednak ilość opadów nie determinuje jeszcze warunków wilgotności. Charakter wilgoci wyraża współczynnik wilgotności - stosunek opadów do parowania w tym samym okresie. Oznacza to, że K \u003d O / B, gdzie K to współczynnik wilgoci, O to ilość opadów, B to ilość parowania. Jeżeli K = 1, to nawilżanie jest wystarczające, K> 1 - nadmierne, 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.

Ważną częścią danych klimatycznych – rejestrowanych różnymi metodami – są średnie roczne opady.

Opady (najczęściej śnieg, grad, deszcz ze śniegiem i inne rodzaje wody spadającej na ziemię) są mierzone w jednostkach przez określony czas.

W Stanach Zjednoczonych opady są zwykle podawane w calach na okres 24 godzin. Oznacza to, że jeśli jeden cal deszczu spadnie w ciągu 24 godzin, a woda nie wsiąknie w ziemię i nie spłynie po burzy, na ziemi pokryje się warstwa wody o grubości jednego cala.

Do pomiarów opadów Low Tech stosuje się pojemnik z płaskim dnem i prostymi bokami (np. cylinder z kawą). Chociaż cylinder może pomóc w ustaleniu, czy opady to jeden czy dwa cale deszczu, trudno jest im zmierzyć niewielkie ilości opadów.

Obserwatorzy pogody używają bardziej wyrafinowanych przyrządów, zwanych miernikami deszczu i wiaderkami, aby dokładniej mierzyć opady. Deszczomierze mają szerokie otwory u góry na deszcz. Deszcz kierowany jest do wąskiej rurki, jednej dziesiątej średnicy górnej części szyi. Ponieważ rura jest cieńsza niż górna część lejka, jednostki są dalej od siebie niż na linijce i możliwe są dokładne pomiary jednej setnej (1/100 lub 0,01) cala. Kiedy wskaźnik deszczu jest mniejszy niż 0,01 cala, ilość ta nazywana jest „śladem” deszczu.

Wiadro wyposażone w czujnik rejestruje odczyty opadów na obracającym się bębnie lub elektronicznie. Ma lejek jak zwykły deszczomierz, ale lejki prowadzą do dwóch maleńkich „wiader”. Dwa wiadra są wyważone i każdy ma 0,01 cala wody. Gdy wiadro jest pełne, jego dno jest opróżniane, podczas gdy drugie wiadro jest wypełnione wodą deszczową. Każdy wierzchołek wiadra uruchamia urządzenie, które rejestruje wzrost o 0,01 cala deszczu.

Opady śniegu mierzy się na dwa sposoby. Po pierwsze jest to prosty pomiar warstwy śniegu na ziemi za pomocą patyczka oznaczonego jednostkami miary. Drugi pomiar określa równoważną ilość wody na jednostkę śniegu. Aby uzyskać ten współczynnik, śnieg musi zostać zebrany i wtopiony w wodę. Zazwyczaj 10 cali śniegu wytwarza jeden cal wody. Może to jednak dotyczyć luźnego, puszystego śniegu, chociaż już od 2 do 4 cali mokrego, ubitego śniegu może wytworzyć cal wody.

Wiatr, budynki, drzewa, teren i inne czynniki mogą zmieniać ilość opadów, a takie opady śniegu są zwykle mierzone od przeszkód. Średnia roczna suma opadów z trzydziestu lat służy do określenia średniej rocznej sumy opadów dla danej lokalizacji.

Popularna meteorologia i klimatologia

1 milimetr deszczu to 1 litr na metr kwadratowy
(jednostki anomalnego deszczu i anomalnego śniegu)

Prognoza pogody, wiadomości pogodowe: rekordowe opady deszczu, ekstremalne opady, piekło śniegu

Opady śniegu, zima - 10-15 centymetrów śniegu pada dziennie. Jak mierzy się śnieg? W dwóch ilościach - we wzroście grubości pokrywy śnieżnej iw milimetrach wody. Jeśli piętrzyło się piętnaście centymetrów śniegu, to tylko 7,5 litra wody (kilogramów) na metr kwadratowy.

Grubość śniegu (wysokość śniegu) na średnich szerokościach 1-1,5 metra nie jest zaskakująca, śnieg do 2-4 metrów w górach jest normą opadów dla strefy klimatu umiarkowanego.

Śnieg się nagromadził mierzona za pomocą mierników śniegu w centymetrach i metrach oraz zawartość wody w śniegu - śnieg jest po prostu topiony i mierzy się objętość wody uzyskanej z topnienia.

Opad śniegu 10-20 centymetrów śniegu nie jest czymś ekstremalnym, 10-20 centymetrów spadło w nocy - to normalne opady śniegu.

Świeżo opadły śnieg ma gęstość tylko około 50 kg / metr sześcienny, podczas śnieżycy gęstość śniegu dochodzi do 120-180 kilogramów na metr sześcienny. Dobrze ubity śnieg ma gęstość do 0,5 (ton na metr sześcienny).

Śnieg na dachach jest z powodzeniem utrzymywany przy nachyleniu 60 stopni, a wiatr wieje i uderza w niego. Ale to może być lawina. Więc okaże się, który dach jest lepszy - płaski czy stromy. Obciążenie dachu śniegiem (śnieg jest ubijany przez wiatr!) może wynosić 0,5 tony na metr kwadratowy (1 metr). pionowo). Dlatego zawalenie się dachu pod śniegiem - stare dachy lub nowe dachy (na których dużo zaoszczędzili - wymieniono materiały), balkony nie są rzadkością.

Wiadomości pogodowe: „spadnie do 10-15 mm opadów, ponad jedna czwarta styczniowej normy. Wzrost pokrywy śnieżnej może wynieść 7-15 cm”.
10 milimetrów opadów to warstwa wody, jeśli spadł śnieg. Świeżo opadający śnieg jest 20 razy lżejszy niż woda (20 razy mniej gęsty), dlatego prognoza pogody obiecuje 20-30 puszystego śniegu, jeśli nie będzie wiatru. Czy wzrost pokrywy śnieżnej w prognozie pogody jest 2 razy mniejszy? Uwzględnia to fakt, że śnieg jest lekko taranowany przez wiatr.

Prognoza pogody, wiadomości meteorologiczne: rekordowa ulewa, burza z piorunami, przedłużające się ekstremalne opady, nienormalny deszcz

Pomiar opadów - deszczomierz, deszczomierz, pluwiograf.

Milimetry opadów to wysokość wody, jeśli nigdzie nie płynęła. Na przykład, jeśli po deszczu woda wzrosła o 1 centymetr, spadło 10 milimetrów opadów. Oznacza to, że deszcz wylewał wodę 10 litrów na metr kwadratowy. To przeciętny ulewny deszcz, nic ekstremalnego.

Ale kiedy gleba nie może już wchłonąć wody lub jeszcze nie rozmroziła i nie ma dokąd odpływać, poczekaj na powódź w niskich miejscach.

Obserwacje opadów, przykłady opadów

Opady zimowe, zdjęcie

Lokalizacja: 10 kilometrów od Warny (Bułgaria)

Opady letnie, zdjęcie

Lokalizacja: miasto Burgas nad Morzem Czarnym, Bułgaria

Więcej powiązanych artykułów
Przyczyny klęsk żywiołowych

Deszcz i jego charakterystyka

Deszcz to opady, które spadają z chmur w postaci kropelek wody. W takim przypadku średnica jednej kropli może wynosić od 0,5 do 7 mm. Deszcz z kroplami o małej średnicy nazywany jest mżawką, a duże krople z reguły padają podczas deszczu. Ważnymi cechami danych o opadach są intensywność, czas trwania i częstotliwość.

Intensywność opadów to warstwa lub objętość opadów, która przypada na daną jednostkę czasu. Wskaźnik ten może mieć wartość od 0,25 mm/h do 100 mm/h.

Należy zauważyć, że intensywność opadów jest ważnym wskaźnikiem opadów. Rejestracja i obliczanie wskaźnika jest niezbędne do projektowania wielu różnych systemów i konstrukcji. Projekt kanalizacji, wielu obiektów inżynierskich i odwodnienia rolniczego zależy od średnich miesięcznych opadów. Nawet urządzenie dachu, kąt jego nachylenia w dużej mierze zależy od opadów.

Rodzaje deszczu

Deszcz ze względu na swoją naturę można podzielić na następujące główne typy:

1. Mżący deszcz

Przy takich opadach ilość opadów jest minimalna, krople mają najmniejszą średnicę. A intensywność deszczu nie przekracza 0,01 mm/min. Mżawka nie wywiera żadnego szczególnego wpływu na przyrodę, rolnictwo. Co więcej, powoduje u osoby pewien nastrój, powodując chęć siedzenia w domu pod ciepłym kocem.

2. Nieustanny deszcz

W takiej sytuacji ciemne chmury z deszczem zakrywają niebo i mogą rozprzestrzeniać się na wiele kilometrów. Opady padają na kilka godzin, dni, a nawet tygodni. Intensywność takich deszczów nie jest duża, przewyższa mżawkę około 4-6 razy, jednak przedłużający się charakter pozwala nasycić powietrze wilgocią, zwiększając wilgotność całkowitą. Przedłużający się system ciągłych opadów deszczu ma negatywny wpływ na rolnictwo. Z powodu przesycenia wilgocią rośliny zaczynają gnić, plony mogą zostać zniszczone.

3. Kabina prysznicowa

To ulewny deszcz, który zaczyna się nagle. Dość często towarzyszą mu porywiste wiatry i burze z piorunami. Średnica kropel przy takich opadach atmosferycznych ma wartość maksymalną, a intensywność przekracza 1 mm/min. trwające kilka godzin mogą spowodować poważne szkody na całym obszarze, a nie tylko na gruntach rolnych.

Ulewa może powodować takie zjawiska jak powodzie, osuwiska, erozja gleby. Jednocześnie warto wziąć pod uwagę, że ważniejsza jest intensywność deszczu, a nie czas jego trwania. Duża ilość deszczu padającego w krótkim czasie powoduje większy efekt niż długotrwałe, ale mniej intensywne opady.

Wyznaczanie intensywności deszczu

Aby określić intensywność deszczu, istnieją różne metody jej obliczania. Jedną z najbardziej znanych metod jest wykorzystanie pluwiografów, które zostały opracowane w ramach Akademii Użyteczności Publicznej K.D. Pamfiłowa. Pluwiograf to urządzenie samorejestrujące, które składa się z trzech głównych elementów: mechanizmu pomiaru deszczu, systemu zbierania opadu oraz rejestratora opadu w czasie.

Intensymetry służą również do bezpośredniego pomiaru natężenia samego deszczu.

Najbardziej intensywne deszcze

Największe obserwuje się w sezonie letnim, w pobliżu oceanów i nawietrznych zboczy łańcuchów górskich. Najczęściej ulewne deszcze padają w krajach pasów tropikalnych i równikowych. Rekordowe intensywności są nieodłączną cechą deszczów konwekcyjnych (lub burz z piorunami), które wylewają się na tropikalną część Ameryki Środkowej.

Takie opady charakteryzują się krótkim czasem trwania, kroplami o dużej średnicy, małym obszarem pokrycia, nagle zaczynają się i kończą. Bardziej rozległe przechwytywanie terytorium jest nieodłączne w przypadku pryszniców czołowych. Trwają od kilku godzin do kilku dni, ale są mniej intensywne.

Najcięższą ulewę zanotowano w listopadzie 1970 roku, kiedy na stacji Baro na Gwadelupie spadła woda o natężeniu 38 mm/min. Wcześniej rekord utrzymywała burza, która nawiedziła Unionville w USA w lipcu 1956 roku. Wówczas intensywność deszczu wynosiła 31 mm/min. Więcej takich obfitych opadów nie zaobserwowano, a dziś te dwa rekordy pozostają jedynymi i wyjątkowymi.

Aby to zrobić, możesz porównać z innymi wskaźnikami parametru. Tak więc najcięższy deszcz w Europie zaobserwowano w 1920 roku w Niemczech, kiedy jego wartość wynosiła 15,5 mm/min. Na terytorium Federacji Rosyjskiej takich pryszniców nie obserwuje się. Najczęściej intensywność deszczu nie przekracza 5 mm/min.

Deszcze o dużej intensywności są z reguły krótkotrwałe. Jednak czasami wystarczy nawet kilka minut, aby wyrządzić znaczne szkody mieszkańcom osiedli. Jeśli ulewa trwa kilka godzin, konsekwencje stają się poważniejsze.