Атмосферные осадки

Облака

Туманы

Туман взвешенные в воздухе капли воды и (или) кристаллы льда, понижающие горизонтальную видимость до 1 км. Менее плотная, чем туман, совокупность капель и кристаллов, при которой горизонтальная ви­димость более 1 км, называется дымкой. Кро­ме того, размеры капель при дымке меньше, что тоже влияет на видимость. Туман и дымка — результат конденсации и сублимации во­дяного пара в приземном слое атмосферы. От тумана и дымки следует отличать мглу - - по­мутнение нижних слоев атмосферы за счет взвешенных в воздухе частиц пыли, гари и ды­ма при лесных и торфяных пожарах (своеоб­разный «сухой туман»). Туман и дымка могут возникать как при положительной, так и при отрицательной температуре воздуха, если до­стигается точка росы и в воздухе есть ядра конденсации. При образовании туманов глав­ной причиной насыщения воздуха является охлаждение его от земной поверхности, а не ади­абатическое понижение температуры.

По условиям образования различают туманы охлаждения (радиационные и адвективные), туманы испарения и городские. Радиационные туманы бывают низкими (по­земными) и высокими. Низкие туманы обра­зуются в результате радиационного охлажде­ния подстилающей поверхности, а от нее и воздуха. Их возникновению способствуют те же условия, которые вызывают росу и иней. Они возникают чаще летними ночами, распро­странены пятнами над низинами и водоемами, имеют мощность десятки, реже сотни метров, днем обычно рассеиваются.

Высокие радиационные туманы (до высоты нескольких сотен метров) возникают при ус­тойчивой антициклональной погоде поздней осенью и зимой, когда охлаждение воздуха про­исходит постепенно и не только ночью, но и днем. Такие туманы развиваются сверху: под слоем инверсии скапливаются водяной пар и разные примеси, вследствие чего создаются благоприятные условия для его конденсации в виде слоистых облаков. Затем этот облачный слой опускается ниже, к земной поверхности, где и переходит в туман. Высокие радиацион­ные туманы охватывают большие пространст­ва и лучше сохраняются в течение несколь­ких суток, ослабевая днем и снова усилива­ясь ночью.

Адвективные туманы (туманы перемеще­ния) образуются при движении теплого воз­духа над холодной поверхностью. Они охваты­вают большие пространства, простираются до высот нескольких сотен метров, обычно про­должительны и существуют даже при сильных ветрах. Таковы туманы на западе материков умеренного пояса зимой, куда поступает теп­лый и влажный морской воздух, а также в Арктике летом, когда на охлажденную поверхность воды и льда перемещается теплый воз­дух с юга.

Похожи на них по условиям формирования туманы смешения в местах встречи теплых и холодных морских течений и воздушных масс над ними. Таковы морские туманы, наблюдающиеся в течение всего года, но особенно ча­сто в начале лета при наибольшем темпера­турном контрасте течений, например в райо­не острова Ньюфаундленд при встрече Гольфстрима и Лабрадорского течения.

Туманы испарения возникают в тех слу­чаях, когда температура поверхности воды вы­ше температуры воздуха. При этом испаряю­щаяся влага поступает в холодный воздух и конденсируется. Эти туманы характерны зи­мой над незамерзающими морями, особенно над теплыми течениями, над полыньями на ре­ках и озерах.

Городские туманы свойственны крупным городам, где в воздух выбрасывается большое количество отходов промышленного производ­ства, служащих ядрами конденсации. Такие ту­маны, смешанные с дымом и выхлопными га­зами автотранспорта, называют смогами. Они ; особенно опасны в городах, расположенных в низинах.

Наибольшее в году число дней с тумана­ми (около 80) отмечается в Арктике, а также в местах встречи теплых и холодных течений.

Люди научились искусственно создавать туманы для защиты ценных растений от замо­розков или рассеивать их. Рассеивание тума­нов, затрудняющих взлет и посадку самоле­тов, осуществляется с помощью распыления хладореагентов, например «сухого льда» (твер­дого СО₂). В результате быстрого испарения он сильно охлаждает окружающий воздух, об­разуются ледяные кристаллы, которые выпа­дают в виде осадков на землю, «раскрывая» аэропорты.

Облака видимое скопление капель во­ды и кристаллов льда на некоторой высоте в атмосфере (тропосфере). Облака образуются в результате конденсации и сублимации водя­ного пара вследствие адиабатического охлаж­дения воздуха при подъеме. Важной характеристикой облаков, опреде­ляющих возможное количество осадковется их водность — содержание в них воды в жидком и твердом виде (г/м³). Водность об­лаков зависит от абсолютной влажности воздуха, но всегда меньше ее, так как в жидкое и твердое состояние переходит лишь часть во­дяного пара.

Существует несколько классификаций об­лаков по разным признакам.

По физическому составу облака мо­гут быть водяные (капельные), ледяные (кри­сталлические) и смешанные, состоящие из пе­реохлажденных капель и кристалл В теп­лое время года водяные облака образуются в нижних слоях тропосферы (при положительных и отрицательных температурах до —10 °С), смешанные — в средних, ледяные — в верхних (при температурах ниже — 30 °С). Между ними нет резких границ. В холодное время го­да при очень низких температурах облака пол­ностью ледяные. Водность водяных облаков (до 5 г/м больше, нежели ледяных (сотые или тысячные доли г/м ).

По характеру образования облака подразделяют на две группы: внутримассовые, возникающие внутри однородных воздуш­ных масс, и фронтальные — на границах между воздушными массами. Внутри них вы­деляются генетические типы

К образованию внутримассовых облаков приводят такие процессы, как термическая и динамическая конвекция (конвективные облака), волновые движения (волнистые облака) и турбулентное перемешивание воздуха (слоис­тые облака).

По внешней форме облака весьма разно­образны. В основу международной морфологической классификации облаков положено разделение их на четыре се­мейства по высоте их нижней границы и на десять родов по внешнему облику, которые, в свою очередь, подразделяются на виды и раз­новидности

В теплое время года водяные облака образуются в нижних слоях тропосферы (при положитель­ных и отрицательных температурах до —10 °С), смешанные — в средних, ледяные — в верхних (при температурах ниже — 30 °С). Между ними нет резких границ. В холодное время го­да при очень низких температурах облака пол­ностью ледяные. Водность водяных облаков (до 5 г/м больше, нежели ледяных (сотые или тысячные доли г/м ).

По характеру образования облака подразделяют на две группы: внутримассовые, возникающие внутри однородных воздуш­ных масс, и фронтальные — на границах между воздушными массами. Внутри них вы­деляются генетические типы!

К образованию внутримассовых облаков приводят такие процессы, как термическая и динамическая конвекция (конвективные обла­ка), волновые движения (волнистые облака) и турбулентное перемешивание воздуха (слоистые облака).

Степень покрытия небесного свода обла­ками называют облачностью. Ее определяют визуально и выражают в баллах от 0 до 10. Например, если 30% небесного свода покры­то облаками, облачность составляет 3 балла. Облачность влияет на процессы теплооборота на Земле: она уменьшает прямую, но увеличивает рассеянную солнечную радиацию, ослабляет эффективное излучение, влияет на условия освещенности. Представление о географическом распределении облачности по широтам в среднем в году дает диаграмма Облачность максимальна в субпо­лярных широтах, значительна в районе эква­тора, минимальна в тропических широтах. В среднем для всего земного шара облачностсоставляет 5,4 балла (т. е. более 50%), над океаном — 5,8 балла, над сушей — 4,9 балла.

С облаками связаны различные атмосфер­ные явления: электрические (молния), звуковые (гром), световые (радуга, гало, венцы) и др

Атмосферные осадки — капли и кристал­лы, выпадающие из облаков на землю. Они бывают жидкие, твердые и смешанные. К жид­ким относятся дождь (капли диаметром 0,5 — 6,0 мм) и морось (капельки менее 0,5 мм). Твердые осадки: снег в виде ледяных иголок, пластинок, шестилучевых снежинок и др.; кру­па ледяная и снежная (прозрачные или мато­вые крупинки диаметром 2 — 5 мм), которая образуется в интенсивно развивающихся ку-чево-дождевых облаках при температуре око­ло О°С путем быстрого намерзания (обзерне-ния) мелких капель воды на кристалликах льда; ледяной дождь (застывшие капли дождя диа­метром 1—3 мм), образующиеся при инвер­сии температуры в воздухе; град — кусочки льда разной формы и величины (до 10 см в диаметре, массой до 0,5 кг), имеющие слои­стое строение в виде непрозрачного ядра и прозрачных и мутных концентрических оболо­чек. Град образуется в мощных по высоте кучево-дождевых облаках, у которых верхний ярус ледяной, средний — переохлажденная во­да с температурой менее О °С, нижний — во­дяной с температурой более О °С. Неоднократ­но циркулируя вверх за счет мощных восхо­дящих потоков и опускаясь вниз, градина растет, так как на нее намерзают все новые капельки воды, приобретает слоистое строе­ние и, в конце концов став тяжелой, падает на землю. Градобитие причиняет большой вред посевам, плодовым насаждениям, цитрусовым и чайным плантациям и др. Борьба с градом заключается в рассеивании мощных кучево-дождевых облаков. К смешанным осадкам от­носится мокрый снег (снег с дождем).

Важной характеристикой осадков служит их интенсивность. Она выражается толщиной слоя воды в миллиметрах, который образует­ся на горизонтальной поверхности от выпав­ших осадков за определенный промежуток вре­мени (минуту, сутки) при отсутствии стока, ис­парения и просачивания. Не все осадки достигают земной поверхности, особенно ле­том, испаряясь на лету.

По характеру выпадения в зависи­мости от физических условий образования раз­личают три типа осадков: ливневые, облож­ные и моросящие.

Ливневые осадки выпадают из кучево-дождевых облаков. Они внезапны, интенсивны (бо­лее 1 мм/мин), локальны, непродолжительны и потому не всегда обильны. Летом крупно­капельный дождь нередко выпадает с градом, зимой случается обильный снегопад из круп­ных хлопьев снега, в переходные сезоны — крупа со снегом и дождем. Ливневые осадки характерны в экваториально-тропических ши­ротах, где они выпадают круглый год; в уме­ренных они чаще случаются летом, когда на­иболее развита конвекция.

Обложные осадки выпадают из слоисто-дождевых и высокослоистых, реже слоисто-кучевых облаков. Они умеренной интенсивно­сти, довольно равномерны, длительны и за­хватывают большие площади. Преобладают во внетропических широтах в течение всего годаМоросящие осадки выпадают в основном из слоистых облаков. Они мелкокапельные, как бы взвешенные в воздухе, осадков почти не дают и характерны для умеренных и высо­ких широт.

Основную массу осадков дают кучево-дож-девые и слоисто-дождевые облака. Характер выпадения осадков весьма важен: например, обложные осадки в большей степени проса­чиваются в почвогрунты, пополняя запасы грунтовых вод, а ливневые в основном сбега­ют по поверхности, вызывая смыв почв.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 652; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!