Атмосферные осадки и их образование

Вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся непосред­ственно из воздуха на поверхность Земли, называется ат­мосферными осадками. Атмосферные осадки очень разнообразны. К ним от­носятся: Дождь, Снег, Град, Роса, (водяной пар, охлаждаясь, переходит из газообразного состояния в жидкое и оседает); Туман, Изморозь (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) Иней (так же, как и кристаллы изморози, образуется путем сублимации водяного пара (под сублимацией понимают процесс перехода водяного пара непосредственно в твердую фазу, в кристаллы льда); 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.

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 умеренных ши­рот, так как хорошо увлажняют и переувлажняют почву. Термины «ливневые» и «обложные» характеризуют осад­ки не столько количественно, сколько качественно.

Влажность воздуха

Вода в атмосфере находится в виде пара, льда и капель воды. Содержание водяного пара в воздухе — важная ха­рактеристика погоды и климата. В воздухе может содер­жаться тем больше пара, чем выше температура воздуха. Так, при 20°С 1 м³ воздуха может содержать 17 граммов водяного пара, при -20°С он содержит всего 1 г. Влажность воздуха характеризуется несколькими показателями:

а) абсолютная влажность воздуха (от лат. absolut — полный). Это количество водяного пара, содержащегося в воздухе. Данный показатель выражается либо в 1 г/м³, либо в единицах давления воздуха, которые показывают то давление, которое про­изводил бы пар, если бы он один занимал объем всего воз­духа, — так называемое парциальное давление. В эквато­риальных широтах абсолютная влажность воздуха может достигать 30 г/м³. К полюсам показатель снижается до 0,1. От абсолютной влажности в большой степени зави­сит растительный покров.

б) относительная влажность. Она показывает отноше­ние количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к наибольшему его количеству, которое может содержаться при данной температуре. Данные выражаются в %. Напри­мер, относительная влажность равняется 70%. Это значит, что воздух содержит 70% того водяного пара, которое он может вместить при данной температуре

В зависимости от содержания водяного пара в возду­хе различают насыщенный и ненасыщенный воздух. Воз­дух, который больше не может вместить влагу, называ­ется насыщенным. Из этого воздуха при малейшем ох­лаждении выпадают атмосферные осадки в виде росы или туманов. Это происходит потому, что вода при ох­лаждении переходит из газообразного состояния (водя­ной пар) в жидкое. Этот процесс получил название кон­денсация (от лат. condensatio — сгущаю). Температура, при которой водяной пар насытит воздух и начнется кон­денсация, называется точкой росы. Воздух, находящий­ся над сухой и теплой поверхностью, обычно содержит водяного пара меньше, чем мог бы содержать при данной температуре. Такой воздух называется ненасыщенным. При его охлаждении не всегда выделяются атмосферные осадки. Чем воздух теплее, тем больше его способность к влагопоглощению.

Расчет влажности воздуха имеет большое значение не только для определения погоды, но и для проведения мно­гих технических мероприятий, при хранении книг и му­зейных картин, при лечении многих болезней и особенно при орошении полей.

Среднее годовое количество осадков на всей поверхности Земли – ок. 910 мм. В тропических регионах среднегодовое количество осадков не менее 2500 мм, в умеренных широтах – ок. 900 мм, а в приполярных районах – ок. 300 мм.

Главными причинами различий в распределении осадков являются географическое положение данного региона, его высота над уровнем моря, расстояние от океана и направление преобладающих ветров. На горных склонах, обращенных в сторону дующих с океана ветров, количество осадков обычно велико, а в районах, защищенных от моря высокими горами, выпадает очень мало осадков.

Содержание влаги в воздухе по направлению от экватора к полюсам в общем убывает от 18-20 мб до 1-2. максимальная абсолютная влажность (более 30 г\м³) зафиксирована над Красным морем и в дельте р. Меконг, наибольшая средняя годовая (около 1 г/м³) и абсолютный минимум (меньше 0,1 г/м³) – над Антарктидой. Относительная влажность с изменением широты изменяется сравнительно мало: так, на широтах 0-10˚ она составляет максимум 85%, на широтах 30-40˚ - 70% и на широтах 60-70˚ - 80%. Заметное снижение относительной влажности отмечается только на широтах 30-40˚ в северном и южном полушариях.

Максимальное годовое количество осадков (26 461 мм) было зарегистрировано в местечке Черапунджи (Индия) в 1860–1861, а самое большое суточное количество осадков (1618,15 мм) – в Багио на Филиппинах 14–15 июля 1911. Минимальное количество осадков зарегистрировано в Арике (Чили), где среднегодовая величина за 43-летний период составила всего 0,5 мм, а в Икике (Чили) за 14 лет не выпало ни одного дождя. Наибольшая среднегодовая велечина относительнй влажности (90%) наблюдалась в устье Амазонки, наименьшая (28%) – в Хартуме (долина Нила).