Regen oder Schnee darauf. Schnee, Graupel, Regen oder Eisregen? Wenn Frost fällt

Die Art des Niederschlags und seine Art sind eng mit der Form und Struktur von Wolken verbunden. Entsprechend der Art der Niederschläge wird atmosphärischer Niederschlag in schwere, kontinuierliche und nieselnde Niederschläge unterteilt.

Sehr intensiv, aber kurzlebig. Die Plötzlichkeit von Beginn und Ende des Fallouts ist sehr charakteristisch für sie. Auf kleinem Raum beobachtet. Fällt aus Cumulonimbus-Wolken als große Tröpfchen oder große Flocken Schnee. Starkniederschläge können auch in Form von Graupel, Hagel, Schnee oder Eispellets fallen.

Starke Regenfälle sind mäßig und dauern mehrere Stunden bis mehrere Tage. Sie fallen normalerweise aus Nimbostratus-Wolken, manchmal aus Altostratus-, Stratocumulus-, Stratus- und anderen Wolken vor dem Durchgang einer Warmfront oder einer Okklusionsfront vom warmen Typ; Sie erfassen große Gebiete mit einer Breite von bis zu 400 km und mehr entlang der Front.

Nieselregen- Dies ist entweder Niederschlag in Form sehr kleiner Tröpfchen, die für das Auge fast unsichtbar sind (Nieselregen), oder sehr kleine Schneeflocken; Sie fallen normalerweise aus schrägen dichten Stratuswolken oder aus Nebel.

Regen und Schnee

Wenn bei bewölktem Wetter mit Niederschlag zeitweise Regen oder Schnee fällt und ziemlich stark ist, ist dies ein Zeichen für eine Wetterbesserung.

Die Abschwächung von Regen oder Schnee am Abend deutet auf eine Wetterverbesserung hin.

Starker Regen oder Schnee während der Nacht oder am frühen Morgen leichter Wind oder Ruhe deutet meistens auf einen sonnigen Tag hin (die Lichtung erfolgt normalerweise gegen Mittag).

Starker Regen oder Schnee am Morgen mit starkem oder Sturmwind- ein Zeichen von schlechtem Wetter für den ganzen Tag.

Wenn der Regen oder Schnee nach Mittag oder am Abend aufhört, ohne dass der Himmel aufklart, sollten wir am nächsten Tag mit mehr Regen oder Schnee rechnen.

Warmer Regen fällt am häufigsten, wenn der atmosphärische Druck abnimmt, und kalter Regen, wenn er aufsteigt.

Die schwersten Schneefälle und starken Schneestürme treten normalerweise bei Temperaturen nahe 0° auf. Wie stärkere Fröste die weniger wahrscheinlichen Schneefälle und Schneestürme.

Wenn der Regen vor dem Wind ist, müssen wir auf die weitere Stärkung des Windes warten.

Ein Platzregen mit Sonnenschein bedeutet, dass es morgen wieder regnen wird.

Meistens fällt Hagel für kurze Zeit und für begrenztes Gebiet, meist in Form eines schmalen Streifens oder zweier paralleler Streifen. Hagel wird nur bei positiven Temperaturen von Cumulonimbus-Wolken beobachtet.

Ein Hagelschlag ist fast immer mit dem Durchzug einer Kaltfront oder Okklusionsfront vom Kalttyp verbunden und wird von Gewittern, Schauern und Sturmböen begleitet, die hauptsächlich in der nördlichen und südlichen Hemisphäre von der Westseite des Horizonts her ziehen.

Tau und Frost

In einer klaren Nacht mit schwachem Wind oder Windstille werden die Erdoberfläche und die angrenzende Luftschicht aufgrund von Wärmeverlusten durch Strahlung stark abgekühlt. Wenn die Temperatur der darunter liegenden Oberfläche und die Temperatur der Oberflächenluftschicht unter den Taupunkt fallen, kommt es zur Kondensation von Wasserdampf, wenn der Taupunkt über 0° liegt, oder zur Sublimation, wenn der Taupunkt unter 0° liegt. Im ersten Fall auf Erdoberfläche und Gegenständen, auch auf dem Oberdeck von Schiffen, bilden sich Wassertropfen - Tau, im zweiten - Eiskristalle - Reif.

Das Auftreten von Tau und Rauhreif wird begünstigt durch wolkenloses ruhiges Wetter, eine lange Nacht, ein großes Absolut und relative Luftfeuchtigkeit Luft.

Reichlich Tau oder Rauhreif, der sich nach Sonnenuntergang bildet und erst nach Sonnenaufgang verschwindet, ist ein Zeichen für antizyklonales Wetter. Wenn gleichzeitig nach Sonnenaufgang ein ruhiger oder leichter Wind beobachtet wird, kann erwartet werden, dass das antizyklonale Wetter 12 Stunden oder länger anhält, aber wenn ein mäßiger Wind beobachtet wird, wird dieses Wetter 6 Stunden oder länger anhalten.

Tau oder Rauhreif, der sich nach Sonnenuntergang bildet und vor Sonnenaufgang verschwindet, ist ein Zeichen für den Übergang zu Zyklonwetter, oft innerhalb der nächsten 12 Stunden.

Starker Abendtau (oder Raureif) ist ein Zeichen für gutes Wetter, aber wenn er sich während Nebel bildet, deutet dies auf einen bevorstehenden Wetterwechsel zu einem Zyklon hin.

Eine ruhige klare Nacht ohne Tau oder Raureif ist ein Zeichen für den Übergang in den nächsten 6-12 Stunden zu Zyklonwetter mit Niederschlag.

Flüssige und feste Plaque

Die Bildung von flüssigen oder festen Ablagerungen an senkrechten Objekten, die am häufigsten in der kalten Jahreszeit beobachtet wird, ist ein Zeichen für die Ausbreitung einer warmen, stabilen Luftmasse in das Gebiet; anhaltendes bewölktes Wetter mit niedrigen Stratuswolken, Nebel, Nieselregen und Licht Wind ist zu erwarten.

Die Bildung von flüssiger Plaque in warme Zeit Jahr, das selten vorkommt, ist ein Zeichen für starken Regen, manchmal Gewitter.

Nebel

Nebel ist die Kondensation von Wasserdampf in der Oberflächenschicht der Luft, bei der die horizontale Sichtbarkeit von Objekten weniger als 0,6 kbt beträgt.Verdünnter Nebel, bei dem die horizontale Sichtbarkeit zwischen 0,6 kbt und 6 Meilen liegt, wird als Dunst bezeichnet.
Je nach Entstehungsbedingungen werden Nebel in drei Typen eingeteilt: strahlender Nebel, der durch die nächtliche Abkühlung der Erdoberfläche entsteht, advektiver Nebel, der durch das Vordringen einer warmen Luftmasse auf einen kalten Untergrund entsteht; Verdunstungsnebel bildeten sich in der kalten Jahreszeit über einer warmen Wasseroberfläche.

Strahlungsnebel treten auf Küstenstreifen das Meer und an der Küste an niedrigen und feuchten Orten, die sich in einem weißen Schleier ausbreiten; Nach Sonnenaufgang lösen sich solche Nebel auf.

Advektions- und Verdunstungsnebel unterscheiden sich von Strahlungsnebeln durch ihre lange Lebensdauer und die enorme Größe ihrer Verbreitung und werden über den Ozeanen und Meeren sowohl in Küsten- als auch in offenen Gebieten beobachtet.

Für die Vorhersage des kommenden Wetters sind Strahlungsnebel von größter Bedeutung.

1. Bodenstrahlungsnebel (niedriger Nebel - bis zu 2 m), der sich nach Sonnenuntergang bildet und sich erst nach Sonnenaufgang auflöst, ist ein Zeichen dafür, dass antizyklonales Wetter mit Windstille und leichten Winden 12 Stunden oder länger andauern wird.
2. Bodenstrahlungsnebel, der nach Sonnenuntergang gebildet und vor Sonnenaufgang aufgelöst wird, ist ein Zeichen für den Übergang zu Zyklonwetter in den nächsten 6-12 Stunden.
3. Ein kontinuierlicher Strahlungsnebel (ein Nebel, in dem der Himmel nicht sichtbar ist), der sich nach Sonnenuntergang bei Windstille oder leichtem Wind bildet und sich morgens oder vor Mittag auflöst, ist ein Zeichen dafür, dass das antizyklonale Wetter 12 Stunden oder länger andauern wird.
4. Ein kontinuierlicher Nebel, der sich zu jeder Tageszeit bei mäßigem Wind auf dem Meer bildet und oft als Wand erscheint, die sich gegen den Wind bewegt, ist ein Zeichen dafür, dass dieses Wetter 6 Stunden oder länger anhält.
5. Oft sind die Täler nachts mit einer mächtigen Schicht aus dichtem Nebel gefüllt, der morgens aufsteigt und sich in Tief verwandelt Stratuswolken und verflüchtigt sich allmählich, bisweilen regnet es morgens aus den Wolken. Ein solcher Nebel ist ein Zeichen dafür, dass das ruhige antizyklonale Wetter einen Tag oder länger anhält.

REGEN
Wasser, das bei der Kondensation von Wasserdampf entsteht, aus Wolken fällt und in Form von Flüssigkeitströpfchen die Erdoberfläche erreicht. Der Durchmesser der Regentropfen liegt zwischen 0,5 und 6 mm. Tröpfchen kleiner als 0,5 mm werden als Nieselregen bezeichnet. Tropfen größer als 6 mm werden beim Fallen auf den Boden stark verformt und zerbrochen. Abhängig von der Niederschlagsmenge, die über einen bestimmten Zeitraum fällt, werden schwache, mäßige und starke (Regenschauer) Regenfälle in ihrer Intensität unterschieden. Die Intensität von leichtem Regen variiert von vernachlässigbar bis 2,5 mm/h, mäßigem Regen von 2,8 bis 8 mm/h und starkem Regen von mehr als 8 mm/h oder mehr als 0,8 mm in 6 Minuten. Lang anhaltende Dauerregen mit durchgehender Bewölkung über eine große Fläche sind meist schwach und bestehen aus kleinen Tropfen. Regenfälle, die sporadisch über kleine Gebiete fallen, sind tendenziell intensiver und bestehen aus größeren Tropfen. Bei einem starken Gewitter von nur 20-30 Minuten Dauer können bis zu 25 mm Niederschlag fallen.
Der Wasserkreislauf (Feuchtigkeitskreislauf). Wasser verdunstet von der Oberfläche von Ozeanen, Flüssen, Seen, Sümpfen, Böden und Pflanzen (als Ergebnis der Transpiration). Es reichert sich in Form von unsichtbarem Wasserdampf in der Atmosphäre an. Die Verdunstungs- und Transpirationsrate wird hauptsächlich von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windstärke bestimmt und variiert daher stark von Ort zu Ort und je nach meteorologischen Bedingungen. Der meiste atmosphärische Wasserdampf stammt aus warmen tropischen und subtropischen Meeren und Ozeanen. Die weltweit gemittelte Verdunstungsrate liegt bei ca. 2,5 mm pro Tag. Im Allgemeinen wird es durch den Wert der durchschnittlichen globalen Niederschlagsmenge (etwa 914 mm/Jahr) ausgeglichen. Die Gesamtmenge an Wasserdampf in der Atmosphäre entspricht ungefähr 25 mm Niederschlag, so dass sie sich im Durchschnitt alle 10 Tage erneuert. Wasserdampf wird durch Luftströmungen unterschiedlicher Größe nach oben getragen und in der Atmosphäre verbreitet – von lokalen Konvektionsströmungen bis hin zu globalen Windsystemen (Westtransport oder Passatwinde). Wenn warme, feuchte Luft aufsteigt, dehnt sie sich durch den geringeren Druck in der hohen Atmosphäre aus und kühlt ab. Dadurch steigt die relative Luftfeuchtigkeit der Luft an, bis die Luft einen Sättigungszustand mit Wasserdampf erreicht. Sein weiterer Aufstieg und seine Abkühlung führen zur Kondensation überschüssiger Feuchtigkeit an kleinsten in der Luft schwebenden Partikeln und zur Bildung von Wolken aus Wassertröpfchen. Innerhalb der Wolken sind diese Tröpfchen nur ca. 0,1 mm fallen sehr langsam, aber sie sind nicht alle gleich groß. Größere Tropfen fallen schneller, überholen kleinere auf ihrem Weg, kollidieren und verschmelzen mit ihnen. Somit wachsen größere Tröpfchen aufgrund der Zugabe kleinerer. Wenn ein Tropfen in einer Wolke eine Strecke von ca. 1 km kann es ziemlich schwer werden und als Regentropfen herausfallen. Regen kann sich auch auf andere Weise bilden. Tröpfchen im oberen, kalten Teil einer Wolke können sogar bei Temperaturen deutlich unter 0°C, dem üblichen Gefrierpunkt von Wasser, flüssig bleiben. Solche Wassertropfen, die als unterkühlt bezeichnet werden, können nur gefrieren, wenn spezielle Partikel, sogenannte Eisbildungskeime, in sie eingeführt werden. Gefrorene Tropfen wachsen zu Eiskristallen heran, und mehrere Eiskristalle können sich zu einer Schneeflocke verbinden. Schneeflocken ziehen durch die Wolke und hinein kaltes Wetter in Form von Schnee den Boden erreichen. Bei warmem Wetter schmelzen sie jedoch und gelangen in Form von Regentropfen an die Oberfläche.

Die Menge an Niederschlag, die an einem bestimmten Ort in Form von Regen, Hagel oder Schnee die Erdoberfläche erreicht, wird durch die Dicke der Wasserschicht (in Millimetern) geschätzt. Gemessen wird er mit speziellen Instrumenten – Regenmessern, die meist mehrere Kilometer voneinander entfernt aufgestellt sind und die Niederschlagsmenge für einen bestimmten Zeitraum, meist 24 Stunden, aufzeichnen.Ein einfacher Regenmesser besteht aus einem vertikal montierten Zylinder mit rundem Trichter. Regenwasser tritt in den Trichter ein und fließt in den messenden Messzylinder. Die Fläche des Messzylinders ist 10 mal kleiner als die Fläche des Trichtereinlaufs, sodass eine 25 mm dicke Wasserschicht im Messzylinder 2,5 mm Niederschlag entspricht. Anspruchsvollere Messgeräte zeichnen die Niederschlagsmenge kontinuierlich auf einem Band auf, das auf einer Uhrwerktrommel befestigt ist. Eines dieser Instrumente ist mit einem kleinen Gefäß ausgestattet, das automatisch umgekippt und entleert wird und auch einen elektrischen Kontakt schließt, wenn die Wassermenge im Messgerät einer Niederschlagsschicht von 0,25 mm entspricht. Eine ziemlich zuverlässige Abschätzung der Niederschlagsintensität über ein großes Gebiet ist durch die Verwendung der Radarmethode gegeben. Die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge auf der gesamten Erdoberfläche beträgt ca. 910mm. In tropischen Regionen beträgt die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge mindestens 2500 mm gemäßigten Breiten- OK. 900 mm und in den Polarregionen - ca. 300mm. Die Hauptgründe für Unterschiede in der Niederschlagsverteilung sind geographische Lage gegebene Region, ihre Höhe über dem Meeresspiegel, die Entfernung vom Ozean und die Richtung der vorherrschenden Winde. An Berghängen, die den Meereswinden zugewandt sind, ist die Niederschlagsmenge normalerweise hoch, und in Gebieten, die vor dem Meer geschützt sind hohe Berge, es gibt sehr wenig Niederschlag. Die maximale jährliche Niederschlagsmenge (26.461 mm) wurde in der Stadt Cherrapunji (Indien) in den Jahren 1860-1861 verzeichnet, und die größte tägliche Niederschlagsmenge (1618,15 mm) wurde in Baguio auf den Philippinen am 14.-15. Juli 1911 verzeichnet Niederschläge wurden in Arique (Chile) verzeichnet, wo der Jahresmittelwert über einen Zeitraum von 43 Jahren nur 0,5 mm betrug, und in Iquique (Chile) fiel 14 Jahre lang kein einziger Regen.
Künstlicher Regen. Da angenommen wird, dass einige Wolken aufgrund fehlender Kondensationskerne, die das Wachstum von Schneekristallen oder Regentropfen auslösen können, wenig oder gar keinen Niederschlag erhalten, wird versucht, "künstliche Regenfälle" zu erzeugen. Der Mangel an Kondensationskeimen kann durch dispergierende Substanzen wie Trockeneis (gefrorenes Kohlendioxid) oder Silberjodid ausgeglichen werden. Dazu wird Trockeneisgranulat mit einem Durchmesser von ca. 5 mm werden vom Flugzeug auf die Oberfläche der unterkühlten Wolke geschleudert. Jedes Körnchen kühlt vor dem Verdampfen die Luft um es herum und erzeugt etwa eine Million Eiskristalle. Es braucht nur wenige Kilogramm Trockeneis, um eine große Regenwolke zu „säen“. Hunderte von Experimenten, die in vielen Ländern durchgeführt wurden, haben diese Aussaat gezeigt Kumuluswolken Trockeneis in einem bestimmten Stadium ihrer Entwicklung kann Regen anregen (außerdem regnet es nicht aus benachbarten Wolken, die einer solchen Verarbeitung nicht unterzogen wurden). Die Menge an "künstlichen" Niederschlägen ist jedoch normalerweise gering. Um die Niederschlagsmenge großflächig zu erhöhen, wird Silberjodiddampf aus einem Flugzeug oder vom Boden aus versprüht. Vom Boden werden diese Partikel durch Luftströmungen getragen. In Wolken können sie sich mit unterkühlten Wassertröpfchen verbinden und diese gefrieren lassen und zu Schneekristallen wachsen lassen. Bisher gibt es keinen wirklich überzeugenden Beweis dafür, dass es möglich ist, eine signifikante Zunahme (oder Abnahme) der Niederschläge zu erreichen große Gebiete. Es kann sein, dass in einigen Fällen kleine Änderungen (um 5-10%) erreicht wurden, aber normalerweise sind sie nicht von natürlichen zwischenjährlichen Schwankungen zu unterscheiden.
LITERATUR
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Collier Enzyklopädie. - Offene Gesellschaft. 2000 .

Antonyme:

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Regen Regen, ich... Russisches Rechtschreibwörterbuch

Regen- Regen/ … Wörterbuch der morphämischen Rechtschreibung

REGEN, Regen, dozhzh, dozhzhik, dozhik Ehemann. Wasser in Tropfen oder Strahlen aus Wolken. (Altes Dezhg; Dezhgem, Regen; Dezhgevy, Regen; Degiti, Regen). Sitnicek, der feinste Regen; Platzregen, sintflutartig, am schwersten; schräg, Bügel, schräg ... ... Wörterbuch Dalia

- (Regen, Regen), Platzregen, Platzregen; Matsch; (einfach.) titnik, Müll, schräg. Pilzregen, groß, fein, umfangreich, sintflutartig, tropisch, häufig. Es regnet, nieselt, tropft, gießt (es gießt, gießt wie ein Eimer), hört nicht auf ... Synonymwörterbuch

Exist., m., Gebrauch. oft Morphologie: (nein) was? Regen was? Regen, (sehen) was? Regen was? Regen, was? über den Regen; pl. was? Regen, (nein) was? Regen für was? Regen, (sehen) was? Regen was? Regen, was? über Regen 1. Regen ist Niederschlag ... Wörterbuch von Dmitriev

ICH; m. 1. Atmosphärischer Niederschlag, der in Form von Wassertropfen aus Wolken fällt. Warmes Sommerdorf Starkes Dorf Meerengendorf (sehr stark) Pilzdorf (Regen mit Sonne, danach, nach volkstümliche Omen, Pilze wachsen üppig). D kommt. D. Nieselregen, Gießen. ... ... Enzyklopädisches Wörterbuch

- (1): An einem anderen Tag werden sehr frühe blutige Dämmerungen der Welt sagen; Schwarze Wolken kommen aus dem Meer, sie wollen die Sonne bedecken, und blaue Millionen zittern in ihnen. Sei ein großer Donner, regne Pfeile vom Großen Don. Der mit einer Kopie von Prilamati, der mit einem Säbel ... ... Wörterbuch-Nachschlagewerk "The Tale of Igor's Campaign"

REGEN, Regen (Regen, Regen), Ehemann. 1. Niederschlagsart in Form von Wassertropfen. Strömender Regen. 2. übers. Der Strom von kleinen Partikeln in einer Vielzahl (Buch) gestreut. Funkenregen. Sternenregen. || trans. Viele, kontinuierliche Fülle (Buch). ... ... Erklärendes Wörterbuch von Ushakov

Wolken bestehen aus sehr kleinen Wassertröpfchen oder Eiskristallen, die in der Luft schweben. Diese Tröpfchen und Kristalle sind so klein, dass sie unter dem Einfluss der Schwerkraft nur langsam nach unten sinken.

Sie sind vergleichbar mit den kleinsten in der Luft schwebenden Staubpartikeln, die wir bei hellem Licht sehen. Sonnenstrahl, durch das Fenster eines schwach beleuchteten Zimmers eindringend.

Wenn Wolkentropfen und Kristalle größer und schwerer werden, beginnen sie schneller zu fallen und Regen oder Schnee fällt aus der Wolke.

Bei Temperaturen über 0° besteht die Wolke natürlich nur aus Wassertropfen: Eis schmilzt bei dieser Temperatur. Bei sehr kalter Luft besteht die Wolke meist nur aus Eiskristallen ohne Wassertröpfchen.

Bei leichtem Frost kann die Wolke jedoch aus einer Mischung aus Wassertropfen und Eiskristallen bestehen: Aus solchen Wolken fällt normalerweise Niederschlag.

In jeder Wolke befindet sich Wasserdampf in einem gesättigten Zustand, dh der Raum innerhalb der Wolke enthält die größte Zahl Wasserdampf, was bei einer bestimmten Temperatur möglich ist.

Wäre dies nicht der Fall, würden die Tropfen, aus denen die Wolke besteht, sofort verdampfen und die Wolke würde schmelzen.

Was passiert in einer Wolke, die nur aus Wassertröpfchen besteht, wenn aus irgendeinem Grund Eiskristalle hineingelangen? Aufgrund der Eigenschaft von Eis, Feuchtigkeit anzuziehen, beginnen Eiskristalle zu wachsen, die Menge an Wasserdampf in der Wolke nimmt ab, die Luft ist nicht mehr gesättigt und Wassertröpfchen beginnen zu verdampfen. Somit wachsen die Kristalle allmählich durch Reduzieren der Tröpfchen und verwandeln sich in Schneeflocken. Die gewachsenen Schneeflocken fallen aus der Wolke, der Schnee beginnt zu fallen.

Es scheint, dass ein solcher Prozess nur Schneefall verursachen kann und Regenfälle in keiner Weise erklärt. Jedoch Das nicht so. BEI In der Troposphäre nimmt die Temperatur mit der Höhe ab, und selbst am heißesten Tag herrscht Frost in einer Höhe von mehreren Kilometern darüber. Daher erscheint fast jeder Sommerregen (erst oben als Schnee, und erst dann, wenn er in die unteren warmen Schichten fällt und fällt, schmelzen die Schneeflocken und erreichen die Erdoberfläche bereits in Form von Regentropfen.

Luftmassen bringen Erwärmung und Abkühlung

Wie wir bereits wissen, bewegt sich in unseren Breiten und in den Polarländern die Luft in riesigen Strömen (oft mit einem Durchmesser von bis zu tausend Kilometern) ständig um die Zentren von Zyklonen und Antizyklonen.

Diese Luftströmungen bringen uns Wärme oder Kälte von diesen Länder woher sie ziehen.

Eine plötzliche Erwärmung wird durch die Ankunft einer warmen Luftmasse verursacht, die sich von wärmeren in kältere Gebiete bewegt. Eine warme Luftmasse, die sich in kältere Regionen bewegt, erweist sich als viel wärmer als die darüber liegende Erdoberfläche. sie bewegt sich. Durch den Kontakt mit dieser Oberfläche von unten wird sie kontinuierlich gekühlt. Manchmal können die dem Boden benachbarten Luftschichten noch kälter sein als die oberen Schichten.

Durch die Abkühlung der warmen Luftmassen aus dem Erdboden kondensiert Wasserdampf in den untersten Luftschichten, es bilden sich Wolken und Niederschlag fällt. Diese Wolken sind niedrig. Sie steigen oft auf die Erde herab und verwandeln sich in kontinuierlichen Nebel.

Die Dicke der Wolkenschicht ist gering: Sie überschreitet normalerweise einige hundert Meter nicht.

In den unteren Schichten der warmen Luftmasse sind alle Jahreszeiten ziemlich warm (es bringt uns im Winter Tauwetter), und Eiskristalle kommen hier normalerweise nicht vor. Daher bestehen niedrige Wolken aus warmer Luftmasse normalerweise nur aus Wassertröpfchen und können keine starken Niederschläge verursachen.

Manchmal fällt nur ein feiner Nieselregen, der nicht einmal die Dächer der Häuser durchnässt.

Wolken aus warmer Luftmasse bedecken den gesamten Himmel mit einer gleichmäßigen oder leicht welligen Decke und erstrecken sich über Hunderte und Tausende von Kilometern. Sie werden geschichtet (wenn sie gerade sind) oder Stratocumulus (wenn sie wellig sind) genannt.

Das genaue Gegenteil einer warmen Luftmasse ist eine kalte. Antenne Gewicht. Es wandert von kalten in warme Bereiche und bringt einen Kälteeinbruch. Auf dem Weg zu einer wärmeren Erdoberfläche wird die kalte Luftmasse kontinuierlich von unten erwärmt. Beim Erhitzen tritt nicht nur keine Kondensation auf, sondern sogar die daraus resultierende schon Wolken und Nebel sollten verdunsten. Allerdings wird der Himmel nicht wolkenlos, nur Wolken bilden sich in diesem Fall aus ganz anderen Gründen als in einer warmen Luftmasse. Denken Sie daran, was mit Wasser in einem Gefäß passiert, wenn es in Brand gesteckt wird. Ströme warmen Wassers steigen vom Boden des Gefäßes auf und Ströme sinken auf den Boden. kaltes Wasser. Ähnliches passiert in kalter Luft. Masse von der warmen Erdoberfläche erwärmt. Außerdem dehnen sich alle Körper bei Erwärmung aus und ihre Dichte nimmt ab. Wenn sich die unterste Luftschicht erwärmt und ausdehnt, wird sie mehr Licht und tritt sozusagen in Form von einzelnen Blasen oder Strahlen aus. An seiner Stelle steigen schwerere Schichten kalter Luft herab.

Luft erwärmt sich, wie jedes Gas, wenn sie komprimiert wird, und kühlt ab, wenn sie sich ausdehnt. Wenn die Luft aufsteigt, tritt sie in einen niedrigeren Druckzustand ein, wie z Atmosphärendruck wird mit der Höhe schwächer. Unter diesen Bedingungen muss sich die Luft ausdehnen und folglich abkühlen. Seine Temperatur wird alle 100 Höhenmeter um 1° niedriger. Während die Luft höher und höher steigt, wird es kälter, bis schließlich für einige sicher Höhe, Kondensation und Wolkenbildung beginnen darin nicht.

Die abwärts gerichteten Luftstrahlen treten in eine Schicht mit stärkerem Druck ein und erwärmen sich durch die Kompression. In ihnen findet nicht nur keine Kondensation statt, sondern die von dieser Abwärtsströmung mitgerissenen Wolkenteile verdunsten und lösen sich sogar auf.

Daher sind Wolken kalter Luftmassen isolierte Klumpen oder "Haufen" von Wolken, die in der Höhe aufgetürmt sind, mit Lücken zwischen ihnen. Solche Wolken werden Cumulus oder Cumulonimbus genannt. Kalte Luftmassenwolken sind in jeder Hinsicht das Gegenteil von warmen Luftmassenwolken. Sie steigen niemals auf die Erde ab und verwandeln sich nicht in Nebel, und ihre Dicke von der Basis bis zur Spitze kann sehr groß sein - bis zu -8 km. Diese Wolken bedecken selten das Ganze sichtbar Firmament, und zwischen ihnen gibt es normalerweise blaue Himmelslücken.

Solche Wolken durchdringen viele Schichten der Atmosphäre von unten nach oben. Die aufsteigenden Luftströmungen tragen Wassertropfen mit sich in jene hohen kalten Schichten, in denen sich immer dünne Eiskristalle befinden. Sobald die Wolke zu einer Schicht mit Eiskristallen anwächst, beginnt ihre Oberseite sofort zu beschlagen, verliert ihre charakteristische Form"Blumenkohl" und die Wolke verwandelt sich in einen Cumulonimbus. Von diesem Moment an werden die Niederschläge heftig aus den Wolken fallen - heftige Sommerschauer und heftige Schneefälle im Winter.

Im Sommer werden solche Schauer oft von Gewittern und Hagel begleitet, und im Herbst und Frühjahr fällt manchmal Getreide aus Cumulonimbus-Wolken – Eiskugeln kleiner als Hagelkörner. Der Niederschlag einer kalten Luftmasse ist zwar stark, hält aber nicht lange an, da die Cumulonimbus-Wolke den Himmel nur in einem kleinen Bereich bedeckt; es wird schnell vom Wind getragen, und bald klart der Himmel auf. Daher ist das Wetter in einer kalten Luftmasse sehr instabil: Es fällt starker Regen oder reichlich Schnee, dann scheint die strahlende Sonne.

Üblicherweise werden unter natürlichen Ressourcen nur Mineralien verstanden, die aus den Eingeweiden der Erde abgebaut werden. Allerdings hinein letzten Jahren Wissenschaftler begannen, dem "Reichtum der Atmosphäre", nämlich Regen und Schnee, viel Aufmerksamkeit zu schenken. Aus verschiedenen Teilen der Welt treffen zunehmend Berichte über Wasserknappheit ein. Dieses Phänomen ist besonders charakteristisch für trockene und halbtrockene Regionen. Leider ist es nicht auf diese Orte beschränkt. Im Zusammenhang mit der Zunahme der Erdbevölkerung wird die Bewässerung in der Landwirtschaft immer häufiger eingesetzt, die Industrie wächst und breitet sich auf der ganzen Welt aus. Und das erhöht jedes Jahr den Bedarf an frischem Wasser. In etlichen Gegenden fehlt es an billigem Wasser der wichtigste Faktor Begrenzung des Wirtschaftswachstums.

Derzeit gibt es nur zwei Hauptquellen frisches Wasser: 1) angesammeltes Wasser in Seen und unterirdischen Schichten, 2) Wasser in der Atmosphäre in Form von Regen und Schnee.

BEI In letzter Zeit Es wurden große Anstrengungen unternommen, Mittel zur Entsalzung von Wasser in den Ozeanen zu entwickeln. Das so gewonnene Wasser ist jedoch noch zu teuer, um es für landwirtschaftliche und industrielle Zwecke zu nutzen.

Das Seewasser hat sehr wichtig für die Nähe Siedlungen. Liegen die Seen aber mehrere hundert Kilometer von Siedlungen entfernt, geht ihre Bedeutung fast vollständig verloren, da die Verlegung von Rohren, die Installation und der Betrieb von Pumpen das geförderte Wasser zu teuer machen. Überraschenderweise kommt es in einigen Vororten von Chicago in Perioden mit anhaltend heißem Wetter und geringen Niederschlägen zu einer starken Wasserknappheit, obwohl es weniger als 80 gibt km aus einem der größten Süßwasserreservoirs Wasser - Seen Michigan.

In einigen Gebieten, wie z. B. im südlichen Arizona, stammt ein Großteil des Wassers, das für die Bewässerung und den städtischen Gebrauch verwendet wird, aus unterirdischen Grundwasserleitern. Leider werden Grundwasserleiter nur unwesentlich durch versickerndes Regenwasser aufgefüllt. Das Wasser, das derzeit aus dem Untergrund gefördert wird, ist sehr alten Ursprungs: Es ist seit der Zeit der Vereisung dort geblieben. Die Menge dieses Wassers, Relikt genannt, ist begrenzt. Bei intensiver Wasserentnahme mit Hilfe von Pumpen sinkt der Pegel natürlich ständig. Zweifellos ist die Gesamtmenge an Grundwasser ziemlich groß. Allerdings mit was große Tiefen Wasser produziert wird, desto teurer ist es. Daher müssen für einige Gebiete andere, kostengünstigere Frischwasserquellen gesucht werden.

Eine dieser Quellen ist die Atmosphäre. Aufgrund der Verdunstung aus den Meeren und Ozeanen befindet sich eine große Menge Feuchtigkeit in der Atmosphäre. Wie oft gesagt wird, ist die Atmosphäre ein Ozean mit einer geringen Wasserdichte. Nehmen wir eine Luftsäule, die sich von der Erdoberfläche bis zu einer Höhe von 10 m erstreckt km, und den gesamten darin enthaltenen Wasserdampf kondensieren, dann reicht die Dicke der resultierenden Wasserschicht von einigen Zehntel Zentimetern bis zu 5 cm. Die kleinste Wasserschicht gibt kalte und trockene Luft, die größte - warm und feucht. Zum Beispiel beträgt im Süden von Arizona im Juli und August die Dicke der Wassersäule, die in der atmosphärischen Säule enthalten ist, durchschnittlich mehr als 2,5 cm. Auf den ersten Blick erscheint diese Wassermenge gering. Berücksichtigt man jedoch die Gesamtfläche des Bundesstaates Arizona, erhält man eine sehr beeindruckende Zahl. Es sollte auch beachtet werden, dass die Reserven dieses Wassers praktisch unerschöpflich sind, da die Luft von Arizona während der Winde ständig mit Feuchtigkeit gesättigt ist.

Natürlich stellt sich eine entscheidende Frage: Wie viel Wasserdampf kann in Form von Regen oder Schnee auf ein bestimmtes Gebiet fallen? Meteorologen formulieren diese Frage etwas anders. Sie fragen, wie effizient Regenbildungsprozesse in der Gegend sind. Mit anderen Worten, wie viel Prozent des Wassers über einer bestimmten Oberfläche als Dampf wird tatsächlich den Boden erreichen? Die Effizienz von Regenbildungsprozessen variiert in verschiedene Teile der Globus.

In kalten und feuchten Gebieten wie der Alaska-Halbinsel liegt die Effizienz bei nahezu 100 %. Andererseits beträgt die Effizienz in trockenen Gebieten wie Arizona während der sommerlichen Regenzeit nur etwa 5 %. Wenn es möglich wäre, die Effizienz auch nur um einen sehr kleinen Betrag, sagen wir 6 %, zu steigern, würde der Niederschlag um 20 % zunehmen. Leider wissen wir noch nicht, wie wir das erreichen können. Diese Aufgabe- das Problem der Transformation der Natur, das Wissenschaftler auf der ganzen Welt seit vielen Jahren zu lösen versuchen. Versuche, die Prozesse der Regenbildung aktiv zu beeinflussen, begannen bereits 1946, als Langmuir und Schaefer zeigten, dass es möglich ist, Niederschlag aus bestimmten Wolkentypen künstlich hervorzurufen, indem man sie mit Trockeneiskernen impft. Seitdem wurden einige Fortschritte bei den Methoden zur Beeinflussung von Wolken erzielt. Allerdings gibt es noch keinen ausreichenden Grund zu der Annahme, dass die Niederschlagsmenge aus irgendeinem Wolkensystem künstlich erhöht werden kann.

Der Hauptgrund, warum Meteorologen das Wetter derzeit nicht ändern können, ist das mangelnde Wissen über Niederschlagsbildungsprozesse. Leider kennen wir die Natur der Regenbildung in verschiedenen Fällen nicht immer.

SOMMERSCHAUER UND GEWITTER

Vor nicht allzu langer Zeit glaubten Meteorologen, dass sich alle Niederschläge in Form fester Partikel bildeten. Einstieg in Warme Luft nahe der erdoberfläche schmelzen eiskristalle oder schneeflocken und verwandeln sich in regentropfen. Diese Idee basierte auf dem grundlegenden Werk von Bergeron, das von ihm Anfang der 1930er Jahre veröffentlicht wurde. Im Moment sind wir zuversichtlich, dass der von Bergeron beschriebene Vorgang der Ausfällung in den meisten Fällen tatsächlich stattfindet, aber nicht der einzig mögliche ist.

Es ist jedoch auch ein anderes Verfahren möglich, das als Koagulation bekannt ist. In diesem Prozess wachsen Regentropfen, indem sie mit kleineren Wolkenpartikeln kollidieren und verschmelzen. Für die Bildung von Regen durch Koagulation ist die Anwesenheit von Eiskristallen nicht mehr erforderlich. Im Gegenteil, in diesem Fall sollte es große Teilchen geben, die schneller fallen als die anderen und viele Kollisionen erzeugen.

Radar hat eine wichtige Rolle bei der Bestätigung der Tatsache gespielt, dass der Koagulationsprozess in Wolken der konvektiven Entwicklung sehr effizient abläuft. Konvektionswolken ähnlich Blumenkohl, entwickeln sich manchmal zu Gewittern. Radare mit vertikal abtastenden Antennen können die Entwicklung solcher Wolken beobachten und notieren, in welcher Höhe die ersten Niederschlagspartikel auftauchen.

Die Untersuchung des Wachstums des Bereichs großer Partikel nach oben und unten kann nur durch kontinuierliche Beobachtung derselben Wolke durchgeführt werden. Diese Methode wurde verwendet, um eine Reihe von Beobachtungen zu erhalten, von denen eine in Abb. 20. Die Serie besteht aus 11 verschiedenen Radarbeobachtungen, die mit Fotogrammen im Abstand von 10 bis 80 Sekunden illustriert werden.

Wie aus dem in Abb. 20 Beobachtungsserien reichte das primäre Funkecho bis in eine Höhe von etwa 3000 m m, wo die Temperatur 10°C betrug.Ferner entwickelte sich das Funkecho schnell sowohl nach oben als auch nach unten. Aber selbst als es seine maximale Größe erreichte, überschritt seine Spitze 6000 nicht m, wo die Temperatur etwa 0°C betrug. Offensichtlich gibt es keinen Grund zu der Annahme, dass der Regen in dieser Wolke aus Eiskristallen entstanden sein könnte, da die Niederschlagszone im Bereich positiver Temperaturen entstanden ist.

Eine große Anzahl solcher Radarbeobachtungen wurde in verschiedenen Regionen der USA, Australiens und Englands gemacht. Solche Beobachtungen legen nahe, dass der Gerinnungsprozess bei der Entstehung von Starkregen eine Rolle spielt. Hauptrolle. Stellt sich die Frage warum das so ist wichtige Tatsache wurde vor dem Einsatz von Radar nicht installiert. Einer aus Der Hauptgrund für diesen Umstand liegt darin, dass nicht festgestellt werden kann, wo und wann die ersten Niederschlagspartikel in der Wolke auftauchen. Es ist zu beachten, dass sich die Wolkendecke bei Regen bis zu einer Höhe von mehreren tausend Metern erstrecken kann und einen Bereich mit Temperaturen von -15 ° C und darunter erreicht, in dem sich viele Eiskristalle befinden. Dieser Umstand führte früher zu dem irrigen Schluss, Eiskristalle seien Niederschlagsquellen.

Zum jetzigen Zeitpunkt kennen wir leider noch nicht die relative Rolle der beiden Regenbildungsmechanismen. Eine genauere Untersuchung dieses Problems wird Meteorologen helfen, erfolgreicher Methoden zur künstlichen Beeinflussung von Wolken zu entwickeln.

EINIGE EIGENSCHAFTEN VON KONVEKTIVEN WOLKEN

Radarbeobachtungen ermöglichten es, konvektive Wolken genauer zu untersuchen. Unter Verwendung verschiedener Radartypen stellten die Forscher fest, dass sich in einigen Fällen einzelne „Türme“ von Funkechos bis in sehr große Höhen entwickeln. So haben zum Beispiel in einigen Fällen Wolken einen Durchmesser von 2-3 km, verlängern bis 12-13 km.

Schwere Gewitter entwickeln sich meist in Stufen. Zunächst wächst einer der Funkechotürme und erreicht eine Höhe von etwa 8000 m, nimmt dann ab. Ein paar Minuten später beginnt sich neben diesem Turm ein weiterer nach oben zu strecken, der eine größere Höhe erreicht - etwa 12 km. Das schrittweise Wachstum des Funkechos setzt sich fort, bis die Gewitterwolke die Stratosphäre erreicht.

Somit kann jeder Funkechoturm als separater Baustein in einem gemeinsamen Gebäude oder als einzelne Zelle des gesamten Systems - eine Gewitterwolke - betrachtet werden. Die Existenz solcher Zellen in einer Gewitterwolke wurde damals von Byers und Breham auf der Grundlage der Ergebnisse einer Analyse einer großen Anzahl meteorologischer Beobachtungen für verschiedene Eigenschaften von Gewittern postuliert. Byers und Breham schlugen vor, dass eine Gewitterwolke aus einer oder mehreren dieser Zellen besteht, deren Lebenszyklus sehr kurz ist. Zur gleichen Zeit stellte eine Gruppe englischer Forscher unter der Leitung von Scorer und Ludlam ihre Theorie der Gewitterbildung vor. Sie glaubten, dass in jeder Gewitterwolke große Luftblasen aus der Erde in die oberen Schichten aufsteigen. Trotz der Unterschiede in den Theorien zur Gewitterbildung gehen beide Theorien immer noch davon aus, dass die Entwicklung einer Gewitterwolke schrittweise erfolgt.

Studien haben gezeigt, dass die durchschnittliche Wachstumsrate von Radioechotürmen in konvektiven Wolken zwischen 5 und 10 liegt Frau, und bei einigen Arten Sturmwolken sie können zwei- oder dreimal größer sein. Es ist klar, dass in diesem Fall Flugzeuge, die in solche Wolken eintreten, aufgrund starker Aufwinde und intensiver Turbulenzen erhebliche Turbulenzen und G-Kräfte erfahren.

Jeder, der ein Gewitter abgewartet hat, weiß, dass es eine Stunde und länger dauern kann. Gleichzeitig ist die Lebensdauer eines einzelnen Turms oder einer einzelnen Zelle sehr kurz: Wie Radarbeobachtungen zeigen, etwa 23 Minuten. Offensichtlich können sich in einer großen Gewitterwolke viele Zellen nacheinander entwickeln. In diesem Fall können vom Auftreten des Regens bis zu seinem Ende deutlich mehr als 23 Minuten vergehen. Bei einem Gewitter, das mehrere Stunden andauern kann, bleibt die Intensität des Regens nicht konstant. Im Gegenteil, es erreicht entweder ein Maximum oder nimmt ab, bis der Regen fast vollständig verschwunden ist. Jede solche Zunahme der Regenintensität entspricht der Entwicklung der nächsten Zelle oder des nächsten Turms. Es ist nicht schwer, das Obige selbst zu überprüfen, wenn Sie mit einer Uhr in Ihren Händen den Wechsel von Maxima und Minima in der Intensität von starkem Regen verfolgen.

WINTERREGEN

In der warmen Jahreszeit fällt ein erheblicher Teil des Niederschlags durch Schauer und Gewitterwolken. Einzelne Wolken, die sich bis in große Höhen erstrecken, geben Niederschlag in Form von lokalen Schauern. Der Koagulationsprozess spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Niederschlag aus solchen Wolken. Einzelne Wolken haben in der Regel kleine Querschnittsflächen, in ihnen entwickeln sich starke Auf- und Abwinde, deren Existenzdauer nicht länger als eine Stunde beträgt.

Der meiste Niederschlag fällt hinein kalten Jahreszeit Wolken der anderen Art geben. Anstelle von lokalen Wolken in Winterzeit Wolkensysteme scheinen sich über ein riesiges Gebiet auszubreiten, das nicht mehr für Stunden, sondern für Tage existiert. Solche Wolkensysteme entstehen durch sehr langsame vertikale Luftbewegung (mit einer Geschwindigkeit von weniger als 1 Frau, teilweise sogar 10 cm/Sek.).

Wolken, aus denen der meiste Niederschlag fällt, werden Nimbostratus genannt. Ihre Form ist auf langsame, aber kontinuierliche aufsteigende Luftbewegungen in Wirbelstürmen zurückzuführen, die in den mittleren Breiten entstehen und sich mit westlichen Strömungen bewegen. Regen aus solchen Wolkensystemen wird allgemein als Patch-Regen bezeichnet. Sie haben eine einheitlichere Struktur als Regen aus konvektiven Wolken. Werden solche Systeme jedoch innerhalb von Gebieten, in denen eine gleichmäßige Niederschlagsverteilung zu erwarten wäre, mit Radar beobachtet, werden Flecken mit höherer Niederschlagsintensität gefunden. Solche Bereiche werden beobachtet, wo die Geschwindigkeiten der Aufwinde die Durchschnittswerte merklich überschreiten.

Auf Abb. 21 zeigt ein Fotogramm eines typischen Radarbildes von Winterniederschlägen. Das Fotogramm wurde an der McGill University (Kanada) mit einem Radar mit feststehender vertikaler Antenne aufgenommen. Diese Beobachtungsmethode lieferte einen Querschnitt des gesamten Wolkensystems, das über die Station zog. Das obige Fotogramm wurde durch Belichtung eines sich langsam bewegenden Films vor dem umgebenden Anzeigebildschirm erhalten, auf dem nur einer vertikale Linie Scans mit höhenveränderlicher Helligkeit an den Stellen, an denen ein Funkecho festgestellt wurde. Somit kann das resultierende Funkechomuster auf einem Fotogramm als eine Summe von momentanen Mustern betrachtet werden, die aus vielen eng beieinander liegenden vertikalen Linien bestehen.

Auf dem Fotogramm sieht man das in über 2500 m Höhe m Es werden schräge Streamer beobachtet, die in vertikale und regelmäßig angeordnete helle Zellen übergehen. Eine Gruppe von Forschern der McGill University unter der Leitung von Marshall schlug vor, dass helle Zellen Bereiche darstellen, in denen sich Eiskristalle bilden, und geneigte Luftschlangen fallende Niederschlagsbänder darstellen.

Wenn sich die Windgeschwindigkeit nicht mit der Höhe ändert, ist auch die Geschwindigkeit der fallenden Niederschlagspartikel konstant. In diesem Fall ist es nicht schwierig, eine einfache Beziehung abzuleiten, die die Flugbahn fallender Teilchen beschreibt. Zur Berechnung der Partikel-Fallout-Geschwindigkeiten verwendete Marshall die Beobachtungsmethode mit der Aufzeichnung eines Radioechomusters auf einem sich langsam bewegenden Film. Nach der Analyse eines der am deutlichsten aufgezeichneten Fälle und der Feststellung, dass die durchschnittliche Geschwindigkeit der fallenden Partikel etwa 1,3 betrug Frau, Marshall schlug vor, dass die Partikel Konglomerate aus Eiskristallen seien.

Bei der Untersuchung einer hellen Funkecholinie (im Fotogramm ist dies eine Bande in etwa 2000 m Höhe). m) es zeigt sich, dass die kernhaltigen Sedimentpartikel zumindest größtenteils fest sind. Ein helles Band erscheint etwas unterhalb des Schmelzniveaus, nahe der 0°С-Isotherme. Das Phänomen eines hellen Bandes von Radioechos auf Fotogrammen von Winterniederschlägen wurde von vielen Forschern bemerkt und kürzlich im Detail untersucht.

Reid gab als erster eine zufriedenstellende Erklärung für dieses Phänomen. Seine 1946 entwickelte Hypothese gilt bis heute als richtig; Später wurden einige Verfeinerungen von anderen Forschern eingeführt.

Ride zeigte als erster, dass, wenn die Abmessungen von reflektierenden Partikeln viel kleiner als die Wellenlänge sind, ihr Reflexionsvermögen im flüssigen Zustand etwa fünfmal höher ist als im festen Zustand. Aufgrund des schnellen Schmelzens der herabfallenden Feststoffpartikel kommt es zu einem starken Anstieg der Intensität des Funkechos unterhalb des Niveaus der Nullisotherme. Einmal geschmolzen, verwandeln sich die Partikel schnell in kugelförmige Wassertröpfchen, die schneller fallen als Schneeflocken. Eine Zunahme der Partikelfallgeschwindigkeit unterhalb der 0°C-Isotherme und die damit verbundene Abnahme ihrer Anzahl pro Luftvolumeneinheit und damit innerhalb des vom Radarstrahl beleuchteten Volumens führt zu einer Abnahme der Funkechointensität unterhalb der Schmelzschicht. Auf Abb. 21 zeigt, dass die unterhalb der hellen Linie liegenden Funkechobänder etwas steiler verlaufen als die darüber liegenden Funkechobänder. Die größere Steilheit der Einfallsbanden im Bereich unterhalb der Schmelzebene deutet darauf hin, dass die Partikel hier schneller fallen.

Basierend auf der Analyse solcher Beobachtungen kann geschlussfolgert werden, dass der Regen, der von einigen Formen von Winterwolken fällt, bei sehr niedrigen Temperaturen auftritt. Selbst in perfekt isolierten Wolken bilden sich Eiskristalle, die wachsen und an Größe zunehmen können, bis sie herausfallen. Wenn sie kollidieren, verschmelzen die Kristalle zu Schneeflocken, die sich entlang einer Flugbahn bewegen, die von ihrer Fallgeschwindigkeit und dem Wind bestimmt wird. Beim Eindringen in die unteren Schichten können Schneeflocken in Wolken geraten, die aus kleinen unterkühlten Tröpfchen bestehen, und ihr Wachstum durch Kollision mit ihnen fortsetzen. An sich können solche Wolken aufgrund der geringen Tröpfchengröße von den meisten modernen Radargeräten nicht erkannt werden. Sobald die festen Partikel das Niveau der Nullisotherme passieren, schmelzen sie schnell und erhöhen ihre Fallgeschwindigkeit. Wenn solche Partikel in die Wolken eindringen untere Stufe Sie setzen ihr Wachstum aufgrund von Kollisionen und Verschmelzungen mit Wolkentropfen fort. Wenn die Temperatur an der Erdoberfläche unter 0°C liegt, bleiben die Niederschlagspartikel in Form von Schneeflocken zurück.

Allerdings haben nicht alle weit verbreiteten Wolkensysteme gut definierte Streamer über dem Gefrierpunkt, wie sie in Abb. 22. In manchen Fällen erzeugen Wolken nur deutliche und helle Funkechobänder, über denen es keine merklichen Reflexionen gibt. Dieses Muster ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Eiskristalle über dem hellen Band zu klein sind, um ein nachweisbares Radioecho zu erzeugen. Beim Eintritt solcher Kristalle in den Schmelzbereich steigt ihre Reflektivität sowohl durch eine Änderung des Phasenzustandes als auch durch eine weitere Vergrößerung ihrer Größe durch Verschmelzung mit kleineren Tropfen.

Radarbeobachtungen führten zu einer Reihe wichtiger Schlussfolgerungen. Es wurde fest festgestellt, dass Regen aus den meisten Wolken fällt Winterformen und die Erdoberfläche erreicht, wird in großen Höhen in Form von Eiskristallen gebildet. Andererseits treten Regenfälle aus konvektiven Wolken oft in Abwesenheit von Eiskristallen auf.

Wenn es Forschern gelingt, die Rolle der Festphase und des Gerinnungsprozesses bei der Niederschlagsbildung aus solchen Wolken aufzuklären, ergibt sich eine echte Chance, diese aktiv zu beeinflussen, um einen Niederschlag künstlich herbeizuführen. Es besteht kein Zweifel, dass der Mensch früher oder später lernen wird, die Wolken zu kontrollieren. Meteorologen auf der ganzen Welt schließen sich zusammen, um diese Aufgabe zu beschleunigen. Indem sie lernen, den Sedimentationsprozess zu steuern, können sie zur Lösung des globalen Problems beitragen Wasservorräte. Es ist zu hoffen, dass, wenn eine künstliche Regulierung des Niederschlags möglich wird, Mittel zu seiner effizienteren Nutzung gefunden werden.

Die oberen Schichten von Cumulonimbus- und Altostratuswolken, in denen die Temperatur weit unter dem Gefrierpunkt liegt, bestehen hauptsächlich aus Eisschollen.

Da die Temperatur in den mittleren Schichten etwas höher ist, kollidieren die in den auf- und absteigenden Luftströmen vorhandenen Eiskristalle mit unterkühlten Wassertropfen. Bei Kontakt bilden sie große Kristalle, die schwer genug sind, um trotz der aufsteigenden Luftströmungen nach unten zu tendieren.

Beim Fallen kollidieren die Kristalle mit anderen Wolkenpartikeln und werden größer. Bei Minusgraden fallen sie als Schnee zu Boden. Befindet sich warme Luft über dem Boden, verwandeln sie sich in Regentropfen. Wenn die aufsteigenden Luftströmungen innerhalb der Wolke stark genug sind, können die Eiskristalle mehrmals aufsteigen und fallen, weiter wachsen und schließlich sehr schwer werden und als Hagel herausfallen. Einer der größten jemals aufgezeichneten Hagelkörner fiel 1970 in Coffeeville, Kansas. Er war fast 15 cm breit und wog 700 g.

Regen, Schnee oder Hagel

Die meisten Wolkenschichten mit den meisten niedrige Temperaturen(linke Grafik) sind Eispartikel. Bei leicht erhöhter Temperatur in den unteren Schichten vermischt sich das Eis mit Wassertröpfchen und bildet Kristalle, die groß genug sind, um als Regen, Schnee oder unter geeigneten Bedingungen als Hagel zu fallen.

Niederschlagsbildung

Dieses Modell der Cumulonimbus-Wolkenbildung (rechts) zeigt den Weg von Luftströmungen, die warme, dampfbeladene Luft in kühlere Schichten tragen und als Regen, Schnee oder Hagel zurückkehren.