осадки

Характеристики увлажнения

Количество выпадающих осадков само по себе еще не определяет условий увлажнения почвы. Примерно одинаковые суммы осадков выпадают и в полупустыне Прикаспийской низменности, и в тундре. Но в первом случае недостаток ув­лажнения приводит к типичной ксерофильной растительности, а во втором случае создается избыточное увлажнение и забо­лачивание.

Стало быть, для оценки условий увлажнения нужно учиты­вать не только выпадающие осадки, но и возможность их испа­рения.


Географическое распределение осадков

Распределение осадков по земной поверхности (карта XXVI) зависит от ряда причин. Непосредственной причиной яв­ляется распределение облаков. Однако играет роль не только степень покрытия неба облаками, но еще и водность облаков, и наличие в них твердой фазы. То и другое зависит от темпера­турных условий.


Водный баланс на Земном шаре

На всем Земном шаре за год выпадает 511 тыс. км3 осадков, что дает среднюю высоту слоя осадков 1000 мм. Из них 403 тыс. км3 выпадают над мировым океаном, давая среднюю высоту слоя воды 1120 мм, и 108 тыс. км3 — над сушей, со сред­ней высотой слоя воды 720 мм. Таким образом, 21 % всех осад­ков выпадает над сушей и 79% над океаном, хотя он занимает лишь 71% всей площади земной поверхности.

Почти половина всех осадков выпадает между 20° с. ш. и 20° ю. ш. На обе полярные зоны приходится только 4% осадков.

Общее количество воды на Земном шаре в современную гео­логическую эпоху остается постоянным. Постоянными остаются и средний уровень мирового океана, и влагосодержание атмо­сферы. Отсюда следует, что такое же количество воды, какое выпадает в виде осадков на земную поверхность, должно за то же время испариться с земной поверхности. Однако с по­верхности суши испаряется меньше, чем на нее выпадает, так как часть осадков, выпавших на сушу, стекает в реки и затем в океан. Осадки, испарение и сток являются составляющими водного баланса на земной поверхности.


Продолжительность и интенсивность осадков

Остановимся еще на некоторых климатических характеристи­ках режима осадков.

Число дней с осадками за месяц или за год наряду с сум­мами осадков является существенным климатическим элементом. Для растительности небезразлично, выпало ли то или иное коли­чество осадков в течение всего нескольких дней месяца или же осадки выпадали часто и распределялись сравнительно равно­мерно от начала до конца месяца. В степной зоне летом даже значительный ливень мало может улучшить засушливое поло­жение, если он оказывается единственным.

На Европейской территории СНГ число дней с осадками в году 200—220 на севере, 180—190 на западе и 120—140 на во­стоке средней полосы, 70—100 на юге Украины и в северном Крыму, 120—140 на Черноморском побережье Кавказа и на Южном берегу Крыма, 50—60 в Прикаспийской низменности. В Москве в году 187 дней с осадками.


Суточный ход осадков

Для определения суточного хода количества осадков выра­жают осадки, выпавшие за определенный часовой интервал су­ток, в процентах от общего суточного количества. При этом ис­ключаются абсолютные значений осадков, сильно варьирующие от одного места к другому и затрудняющие сравнение.

Суточный ход осадков очень сложен, и даже в многолетних средних величинах в нем нередко не обнаруживается ясной зако­номерности.

На суше различают два основных типа суточного хода осад­ков— континентальный и береговой, которыми, однако, не огра­ничивается все разнообразие явлений. В связи с местными усло­виями наблюдаются многочисленные отступления от этих типов и их усложнения.


Характеристики режима осадков

Измерение осадков на метеорологических станциях произ­водится простыми приборами — дождемерами (осадкомерами). Они собирают осадки, выпадающие на верхнюю, открытую (приемную) поверхность сосуда (ведра) определенной площади. Количество накопленных осадков измеряется особым градуиро­ванным стаканом, который показывает толщину слоя выпавших осадков в миллиметрах.

В зимнее время точность показаний дождемера недостаточна. Турбулентные завихрения, образующиеся около прибора, могут препятствовать попаданию снежинок в дождемерное ведро или даже «выдувать» снег из него. С другой стороны, при ветре в ведро может попадать снег, поднятый с поверхности снежного покрова. Для уменьшения выдувания осадков из дождемера применяются различные защиты, окружающие дождемерное ведро.


Гололед и обледенение самолетов

Особенно важное практическое значение имеет образова­ние ледяного налета на земной поверхности и на предметах в результате выпадения мороси или дождя и при осаждении обильного тумана. Это явление называется гололедом. Гололед, таким образом, не выделяется из воздуха путем непосредствен­ной сублимации на наземных предметах, как рассмотренные выше виды твердых гидрометеоров. Для его образования необ­ходимо выпадение переохлажденных капелек, возникших в ат­мосфере.

Гололед возникает при не слишком низких отрицательных температурах (от 0 до -10 — -15°). Осадки при этом вы­падают в виде переохлажденных капелек, но при соприкоснове­нии с земной поверхностью или предметами замерзают, покры­вая их ледяным слоем. Различают гололед прозрачный и мутный (матовый). Послед­ний возникает при более мелких капельках (мороси) и при бо­лее низких температурах. Корка намерзшего льда может дости­гать в толщину нескольких сантиметров (а иногда многих сан­тиметров) и вызывать поломку сучьев и обрыв проводов; телеграфные столбы могут падать под тяжестью льда, осевшего на проводах. Улицы и дороги могут превратиться в сплошные катки. Гололед обилен в горах в морском климате; ели в гор­ных лесах иногда превращаются гололедом в бесформенные глыбы.


Электричество облаков и осадков

Капли облаков и туманов, как и твердые элементы в них, чаще бывают электрически заряженными, чем нейтральными. Наиболее часто встречаются такие туманы, все капли которых несут заряды одного знака; но примерно в 25% случаев капли заряжены разноименно. Средний заряд капелек в туманах имеет порядок величины от десятков до тысяч элементарных зарядов (элементарным зарядом называют заряд электрона). К условиям в туманах, по-видимому, близки и условия в мелкокапельных облаках, не дающих осадков.

В кучево-дождевых облаках, содержащих крупные капли, а также и значительные по размерам кристаллы, возникают осо­бенно сильные электрические заряды. О них можно судить по-зарядам выпадающих осадков. Капли ливневого дождя несут заряды в среднем около 30-4*10-3 абс. эл. ст. ед. Это в 10 мил­лионов раз больше элементарного заряда. Но наибольшие за­ряды капель могут быть еще в десятки раз больше этого сред­него значения. Твердые элементы облаков и осадков заряжены так же, как капли, или еще сильнее.


Образование осадков

Осадки выпадают в том случае, если хотя бы часть элемен­тов, составляющих облако (капелек или кристалликов), по ка­ким-то причинам укрупняется. Когда облачные элементы стано­вятся настолько тяжелыми, что сопротивление воздуха и вос­ходящие его движения больше не могут удерживать их во взвешенном состоянии, они выпадают из облака в виде осадков.

Укрупнение капелек до нужных размеров не может происхо­дить путем конденсации. В результате конденсации получаются только очень мелкие капельки. Для образования более крупных капель процесс конденсации должен был бы продолжаться чрезмерно долго. Более крупные капли, выпадающие из облака в виде дождя или мороси, могут возникнуть другими путями.


Осадки, выпадающие из облаков

При определенных условиях из облаков выпадают осадки, т. е. капельки или кристаллы настолько крупных размеров, что они уже не могут удерживаться в атмосфере во взвешенном со­стоянии. Наиболее известны и важны дождь и снег. Однако име­ется еще несколько видов осадков, отличающихся от типичных форм дождя и снега.

Как дождь, так и снег выпадают в основном из облаков вос­ходящего скольжения и из облаков конвекции. В зависимости от этого и характер выпадения осадков будет различным.

Из облаков восходящего скольжения (слоисто-дождевых и высоко- слоистых), связанных с фронтами, выпадают обложные осадки. Это длительные осадки средней интенсивности. Они выпадают сразу на больших площадях, порядка сотен тысяч квадратных километров, сравнительно равномерно и достаточно продолжительно (часами и десятками часов). Осадки отмеча­ются на всех станциях или на большинстве станций на большой территории; при этом суммы осадков на отдельных станциях не слишком сильно отличаются одна от другой. Наибольший про­цент в общем количестве осадков в умеренных широтах состав­ляют именно обложные осадки.


Сторінки