Атмосферные осадки

Атмосферными осадками называют капли воды и кристаллы льда, выпадающие из атмосферы на земную поверхность. За год на земную поверхность выпадает в среднем 510 тысяч км² осадков (это слой воды около 1 м) и испаряется тоже около 510 тысяч км², т.е. водный баланс Земли равен 0.

Почти половина всех осадков выпадает между 20^о северной и южной широты (экваториальные и субэкваториальные широты). На полярные широты приходится всего 4% осадков.

Различают твердые, жидкие и смешанные осадки. Твердые осадки: снег (снежные кристаллы – звездочки или хлопья), снежная крупа (непрозрачные сферические крупинки белого цвета), ледяная крупа (ледяные прозрачные крупинки), град (кусочки льда различной формы и размеров, состоящие из непрозрачного ядра, которое окружено несколькими ледяными оболочками). Жидкие: дождь (капли имеют диаметр 0,5-7 мм), морось (капли с диаметром 0,05-0,5 мм). Смешанные: мокрый снег и снег с дождем.

По физическим условиям образования и характеру выпадения выделяют осадки: ливневые – выпадают на малой площади, имеют большую интенсивность; обложные – выпадают на большой площади, имеют среднюю интенсивность; моросящие – осадки малой интенсивности, выпадающие на большой площади.

По синоптическим условиям образующиеся осадки можно разделить на:

1) внутримассовые – возникают внутри однородной воздушной массы:

• ливневые (конвективные) – в холодном воздухе;

• моросящие – в теплом воздухе.

2) фронтальные – образуются на границе атмосферных фронтов:

• обложные – для теплого фронта;

• ливневые – для холодного фронта, с последующим переходом в

обложные.

3) орографические – наблюдаются в горах.

По интенсивности выпадения, т.е. количеству мм осадков в 1 мин., различают осадки слабые, умеренные и сильные (более 1 мм в мин. – ливень).

Атмосферные осадки образуются в облаках, особенно благоприятные условия для возникновения осадков имеются в облаках, неоднородных по своей структуре, и в облаках вертикального развития, где в нижней части – капли воды, а в верхней – кристаллы льда. Чтобы достичь размеров, достаточных для выпадения из облака, облачные элементы (частицы) должны укрупняться. Укрупнение облачных элементов может происходить при конденсации и при слиянии (в результате столкновений), т.е. коагуляции (под действием mg; хаотического теплового движения; турбулентного движения).

При температуре больше 0^о выпадают жидкие осадки, при температуре меньше 0^о – твердые. Град образуется в мощных «С_в» при неоднократном поднятии и опускании частиц облака.

Максимум осадков над континентом приходится на послеполуденные часы, а минимум – на ночные. Над морями ночью осадков выпадает больше, чем днем.

Годовой ход осадков зависит от географической широты:

1) экваториальные широты – здесь осадки равномерны в течение всего года; наблюдаются два максимума – в конце марта и в конце сентября, и два минимума – в дни солнцестояний; в экваториальных широтах выпадает очень много осадков - до 3000 мм и более;

2) субэкваториальные широты – здесь есть два сезона: сухой и влажный; осадков выпадает 500-1500 мм, причем почти все - во влажный сезон;

3) тропические широты – осадков выпадает очень мало; максимум их приходится на лето, остальное время – сухо; годовая сумма менее 100 мм;

4) субтропические широты – здесь засушливое лето и влажная зима (в муссоновых областях наоборот);осадков выпадает в среднем 600-800 мм;

5) умеренные широты – над континентом большая часть осадков выпадает летом, над океаном – зимой; количество осадков изменяется от 1500 мм над океаном и вблизи океана до 200-300 мм во внутренних районах материков;

6) субполярные и полярные широты – осадков здесь выпадает мало, большая часть – летом, в среднем 100-300 мм.

На распределение осадков, кроме географической широты, влияют также циркуляция атмосферы, рельеф, океанические течения, характер подстилающей поверхности.

Максимальное среднегодовое количество осадков выпадает на западных склонах экваториальных Анд и на наветренных склонах Гавайских островов – более 12000 мм в год, минимальное – в тропических пустынях (на северо-западе Сахары менее 1 мм в год).

Круглый год в полярных широтах и зимой в умеренных широтах в результате выпадения твердых осадков образуется снежный покров. В умеренных широтах он может лежать от 1 до 8 месяцев. Снег может выпадать и в субтропических широтах, например, на севере Средиземноморья, юге Китая. В южном полушарии, кроме Антарктиды, снежный покров не образуется, хотя снег может быть на юге Южной Америки, в горах Австралии и даже на юге Африки.

Снежный покров имеет большое значение в географической оболочке. Он выхолаживает приземные слои, т.к. имеет большое альбедо, предохраняет почву от глубокого промерзания, аккумулирует влагу, влияет на ареалы распространения некоторых видов животных.

Для оценки условий увлажнения вводят коэффициент увлажнения:

r

k = ---, где r – годовая сумма осадков, Е – испаряемость за год.

Е

Если k<1, то увлажнение считается недостаточным, если k=1 – нормальным, если k>1 – избыточным.

Увлажнение характеризуется также радиационным индексом сухости:

R

K = ----- - отношение годового радиационного баланса к сумме тепла, не-

L • r

обходимой для испарения годового количества осадков. R – радиационный баланс, r – годовая сумма осадков, L – скрытая теплота парообразования.