№ 20. Вода в атмосфере.

Атмосферные осадки и их образование

Вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков (см. «Облака») или осаждающаяся непосред­ственно из воздуха на поверхность Земли, называется ат­мосферными осадками. По характеру выпадения из обла­ков осадки разделяются на:

— ливневые. Они обычно кратковременные, с резки­ми колебаниями интенсивности, часто сильные; выпада­ют из кучево-дождевых облаков. Летние ливневые осад­ки образуют бурный, но поверхностный сток воды, лишь при большой интенсивности они могут глубоко промочить

почву. Зимние ливневые осадки — это крупа и быстро про­ходящие снежные заряды.

— обложные. Они выпадают из слоисто-дождевых или слоистых облаков, более равномерны, более длительны, обычно менее интенсивны, чем ливневые. Обложные осад­ки очень важны для сельского хозяйства умерепных ши­рот, так как хорошо увлажняют и переувлажняют почву. Термины «ливневые» и «обложные» характеризуют осад­ки не столько количественно, сколько качественно.

Атмосферные осадки очень разнообразны. К ним от­носятся:

а) Дождь. Это мельчайшие капельки воды, диаметром от 0,05 до 0,1 мм, из которых состоят облака. Сливаясь друг с другом, эти капельки постепенно увеличиваются, становятся тяжелыми и падают на Землю в виде дождя. Чем сильнее восходящие струи воздуха от нагретой Солн­цем поверхности, тем крупнее должны быть падающие капли. Поэтому летом, когда приземный воздух нагрет Землей и воздушные массы стремительно поднимаются вверх, выпадает обычно дождь в виде крупных капель, а I весной и осенью — моросящие дожди. От дождя необходимо отличать морось. Этот вид атмосферных осадков I обычно выпадает из слоистых облаков. Размер капель значительно меньше дождевых, скорость их падения столь (; мала, что они кажутся взвешенными в воздухе.

б) Снег. Он образуется в том случае, когда облако на­ходится в воздухе с температурой ниже 0°. Снег состоит из кристалликов различной формы, чаще всего в виде 6-лучевых звездочек. Больше всего снега выпадает на скло­нах вулкана Рейнир (штат Вашингтон, США) — в сред­нем ежегодно 14,6 м. Этого достаточно, чтобы засыпать 6-этажный дом. Чаще всего снег выпадает из слоисто-дож­девых, высоко-слоистых облаков.

в) Град. Он возникает при сильных восходящих пото­ках воздуха в теплое время года. Капельки воды, попадая на большую высоту с потоками воздуха, замерзают, и на них слоями начинают нарастать ледяные кристаллики. Капли тяжелеют и начинают опускаться вниз. При паде­нии они увеличиваются в размерах от слияния с каплямипереохлажденной воды. Иногда град достигает размера ку­риного яйца, обычно с различными слоями по плотнос­ти. Как правило, град выпадает из мощных кучево-дож-девых облаков при грозе или ливне. Частота выпадения града различна: в умеренных широтах он бывает 10-15 раз в год, у экватора на суше — 80-160 раз в год, так как там более мощные восходящие потоки. Над океанами град выпадает реже. Этот вид атмосферных осадков приносит большой материальный ущерб: он уничтожает посевы, а если градины отличаются крупным размером, то он мо­жет вызвать и разрушение домов, а также гибель людей. В нашей стране были разработаны методы определения градоопасных облаков и созданы службы борьбы с этими атмосферными осадками. Опасные облака «расстрелива­ют» специальными химическими веществами.

Дождь, снег и град называют гидрометеоритами. Кро­ме них к атмосферным осадкам относятся и такие, кото­рые осаждаются непосредственно из воздуха.

г) Роса (от лат. ros — влага, жидкость) — атмосфер­ный осадок в виде капелек воды, осаждающихся на повер­хности земли и наземных предметах при охлаждении воз­духа. В этом случае водяной пар, охлаждаясь, переходит из газообразного состояния в жидкое и оседает. Чаще все­го роса наблюдается ночью, вечером или утром.

д) Туман (тюрк, мрак) — это скопление мелких во­дяных капель или ледяных кристаллов в нижней части тропосферы, как правило, у поверхности земли. Тума­ны снижают видимость иногда до нескольких метров. Туманы различны по происхождению: 1) адекватные, которые образуются в связи с охлаждением теплого влаж­ного воздуха над более холодной поверхностью воды или суши; 2) радиационные, которые образуются в резуль­тате охлаждения земной поверхности. В ряде районов Земли часто бывают туманы на побережьях в местах про­хождения холодных течений. Например, в Южной Аме­рике на побережье Тихого океана располагается пусты­ня Атакама, вдоль которой проходит холодное Перуанс­кое течение. Его холодные глубинные воды способству­ют образованию туманов, из которых на побережье оседает морось — единственный источник влаги в пустыне Атакама. Туман понижает видимость до 1 км и менее, бы­вают иногда сильные туманы, когда видимость всего не­сколько метров. Если видимость более 1 км, то это явле­ние носит название дымка. Тумап в смеси с частицами пыли и дыма образует смог.

е) Изморозь. Различают два вида изморози: кристал­лическая и зернистая изморозь. Кристаллическая — осе­дание льда в виде кристалликов на ветках деревьев, проводах, которая возникает при тумане в тихую, морозную погоду; зернистая — это плотная снегообразная масса, осаждающаяся при тумане и ветре обычно па вертикаль­ных или наклонных поверхностях с наветренной стороны. Зернистая изморозь порой образует гребни с зубцами, на­правленными против ветра, длиной около 1 мм, и часто создает нагрузки, из-за которых такие сооружения, как столбы, опоры линии электропередач и другие, могут ру­шиться. Это явление широко распространено па Кольском полуострове.

ж) Иней — тонкий слой ледяных кристаллов, образую­щихся в холодные, ясные и тихие почи на поверхности зем­ли, травах и предметах с отрицательной температурой, при­чем более низкой, чем температура воздуха. Кристаллы инея так же, как и кристаллы изморози, образуются путем сублимации водяного пара (под сублимацией понимают процесс перехода водяного пара непосредственно в твердую фазу, в кристаллы льда).

з) Гололед — отложение плотного слоя льда на ветвях, проводах, столбах при намерзании переохлажденных ка­пель дождя или тумана. Образуется при температуре воз­духа вблизи земной поверхности от 0°С до -3°С, иногда более низких.

В среднем за год на Землю выпадает ИЗО мм осадков, почти половина — в экваториальных широтах. Выпадают они с удивительной периодичностью: в течение суток — после полудня, в течение года — после дней равнодепствия. Над океаном осадков больше, чем над сушей, и зависимость их от широты выражена лучше. Много осадков выпадает над островами, особенно на наветреппых склонах.Твердые осадки, накапливающиеся в полярных широ­тах, а зимой и в умеренных широтах, образуют снего­вой покров. Обладая малой теплопроводностью, снег пре­дохраняет почву от промерзания, а растения от гибели. В этом покрове накапливается влага, расходуемая летом. Талые воды пополняют грунтовые воды, озера, реки.