Химический состав осадков

Изучение химического состава осадков необходим для решения многих практических вопросов и в первую очередь для исследования круговорота веществ в природе. Содержание различных примесей в осадках нужно знать агрохимикам, гидрохимикам, гидрогеологам и геохимикам для изучения формирования состава природных и поверхностных вод и поверхностных слоев почвы, а также техникам, разрабатывающим меры предохранения различных сооружений от коррозии и изоляционные устройства на линиях электропередач.

Поэтому, химический анализы атмосферной воды – частиц туманов и облаков, осадков, росы, изморози – ведутся различными специалистами.

Атмосферные осадки представляют собой слабые растворы солей. Общая минерализация осадков изменяется в среднем от 10 до 30 мг/л. Осадки приносят в почву значительное количество различных веществ, смешавшихся с водой. А именно, от 50 до 150 кг/га в год.

Концентрация примесей в осадках зимой больше, чем летом. Это объясняется тем, что вследствие большей площади захвата и меньшей скорости падения снежинки на пути своего падения могут захватывать гораздо больше взвешенных в воздухе частиц, чем капли.

В осадках континентального происхождения основной примесью являются сульфаты, а в осадках морского происхождения – хлориды. Метеорологическими службами проводятся исследования проб воды из облаков и аэрозолей свободной атмосферы. Многочисленные анализы показывают, что облачная вода чище, чем вода осадков. Это означает, что осадки сорбируют примеси в подоблачных слоях атмосферы. Осадки вымывают из атмосферы радиоактивные вещества, при чем твердые осадки в большей степени, чем жидкие. Но капли и снежинки становятся радиоактивными не только в результате вымывания ими радиоактивных аэрозолей из подоблачных слоев воздуха, но и раньше, во время своего роста в облаке.

Продукты наземной конденсации:

1. роса и иней

2. зернистая изморозь

3. кристаллическая изморозь

4. гололед

5. гололедица

6. жидкий и твердый налет.

Роса – жидкий осадок в виде капель воды. Образуется ночью, но может образовываться и вечером после захода солнца, когда земная поверхность и находящиеся на ней предметы охлаждаются путем излучения ниже точки росы прилегающего воздуха. При этом происходит конденсация водяного пара на почве и наземных предметах.

Иней образуется при условиях, аналогичным условиям образования росы, но при температуре поверхности почвы и наземных предметов ниже 0⁰. Кристаллы инея образуются путём сублимации водяного пара из воздуха, соприкасающегося с предметами. Иней возникает при заморозке на почве, но и сам способствует увеличению ночного выхолаживания почвы из-за большой своей излучательной способности. Зернистая изморозь образуется вследствие намерзания на предметах переохлажденных капель тумана. При соприкосновении с предметами капли так быстро замерзают, что не успевают потерять свою форму и дают снеговидное отложение, состоящее из отдельных не различимых глазом ледяных зёрен. Они обычно образуются при t⁰ воздуха от –2 до –7⁰. Толщина слоя отложения может достигать нескольких десятков сантиметров.

Кристаллическая изморозь образуется в результате сублимации водяного пара, поступающего в воздух при испарении капель тумана. При образовании на сучьях деревьев, проводах кристаллическая изморозь имеет вид пушистых гирлянд, легко осыпающихся при встряхивании. Толщина отложения не больше 1 см. Гололёд представляет собой слой прозрачного или мутного льда, образующегося на поверхности земли, деревьях и других предметах преимущественно с наветренной стороны. Его появление вызвано выпадением переохлаждённого дождя или мороси. При соприкосновении с земной поверхностью или наземными предмерами, имеющими температуру ниже 0⁰ С, выпадающие переохлаждённые капли замерзают, образуя гладкий слой прозрачного льда.

Гололедица образуется при выпадении обыкновенного (не переохлаждённого) дождя на сильно охлаждённую поверхность. Она представляет собой тонкий слой и существует непродолжительное время. При длительном выпадении дождя, образовавшаяся корка тает.

Жидкий налёт представляет собой водяной осадок, образующийся преимущественно на вертикальных поверхностях с наветренной стороны. Возникает он в тех случаях, когда после умеренных холодов приходит тёплый влажный воздух. Соприкасаясь с выхоложенными предметами, но всё же имеющими температуру выше 0⁰ С, движущийся воздух охлаждается, в результате чего на них выделяются капельки воды, тонким слоем покрывающие вертикальные этих предметов. Твёрдый налет представляет собой полупрозрачный слой льда, имеющего кристаллическое строение. Условия его образования аналогичны условиям образования жидкого налёта, с той разницей, что твёрдый налёт образуется на поверхностях, охлаждённых ниже 0 ⁰С.