Ploaie sau zăpadă pe ea. Zăpadă, lapoviță, ploaie sau ploaie înghețată? Când cade îngheț

Natura precipitațiilor și tipul acesteia sunt strâns legate de forma și structura norilor. În funcție de natura precipitațiilor, precipitațiile atmosferice se împart în abundente, continue și burnițe.

Foarte intens, dar de scurtă durată. Bruștea începutului și a sfârșitului precipitațiilor este foarte caracteristică pentru ei. Observat pe o zonă mică. Cade din norii cumulonimbus ca picături mari sau fulgi mari zăpadă. Precipitațiile abundente pot cădea și sub formă de lapoviță, grindină, zăpadă sau pelete de gheață.

Precipitațiile abundente sunt moderate, durând de la câteva ore până la câteva zile. De obicei, ei cad din norii nimbostratus, uneori din altostratus, stratocumulus, stratus și alți nori înainte de trecerea unui front cald sau a unui front de ocluzie de tip cald; ele captează suprafețe mari de până la 400 km lățime și mai mult de-a lungul frontului.

Precipitații burnițe- aceasta este fie precipitații sub formă de picături foarte mici, aproape invizibile pentru ochi (burniță), fie fulgi de nea foarte mici; Ele cad de obicei din norii stratus densi oblici sau din ceață.

Ploaie și zăpadă

Dacă, pe vreme înnorată, cu precipitații, plouă sau zăpadă uneori și este destul de grea, acesta este un semn de îmbunătățire a vremii.

Slăbirea ploii sau zăpezii seara prevestește o îmbunătățire a vremii.

Ploaie abundentă sau ninsoare în timpul nopții sau dimineața devreme vânt ușor sau calmul prevestește cel mai adesea o zi însorită (defrișarea are loc de obicei în jurul prânzului).

Ploaie abundentă sau ninsoare dimineața cu abundență sau vânt de furtună- semn de vreme rea pentru toată ziua.

Dacă ploaia sau zăpada se oprește după prânz sau seara fără a curăța cerul, atunci a doua zi ar trebui să vă așteptați la mai multă ploaie sau ninsoare.

Ploaia caldă cade cel mai adesea când presiunea atmosferică scade, iar ploaia rece când se ridică.

Cele mai puternice ninsori și viscolele puternice apar de obicei la temperaturi apropiate de 0°. Cum geruri mai puternice ninsorile și viscolele mai puțin probabile.

Dacă ploaia este înaintea vântului, trebuie să așteptăm întărirea în continuare a vântului.

O ploaie cu soare înseamnă că va ploua din nou mâine.

Cel mai adesea, grindina cade pentru scurt timp și pentru zonă limitată, de obicei sub forma unei benzi înguste sau a două benzi paralele. Grindină se observă numai la temperaturi pozitive din norii cumulonimbus.

Căderea de grindină este aproape întotdeauna asociată cu trecerea unui front rece sau a unui front de ocluzie de tip rece și este însoțită de furtuni, averse și furtună, care au loc în principal în emisferele nordice și sudice din partea vestică a orizontului.

rouă și ger

Într-o noapte senină, cu vânt slab sau calm, din cauza pierderilor de căldură prin radiații, suprafața pământului și stratul de aer adiacent acestuia sunt foarte răcite. Când temperatura suprafeței subiacente și temperatura stratului de suprafață de aer scad sub punctul de rouă, va avea loc condensarea vaporilor de apă dacă punctul de rouă este peste 0° sau sublimarea dacă punctul de rouă este sub 0°. În primul caz pe suprafața pământului iar obiectele, inclusiv pe puntea superioară a navelor, se formează picături de apă - rouă, în al doilea - cristale de gheață - îngheț.

Apariția rouei și a brumei este favorizată de vremea calmă fără nori, o noapte lungă, un absolut mare și umiditate relativă aer.

Roua sau bruma abundentă, formată după apus și care dispar abia după răsărit, este un semn al vremii anticiclonice. În același timp, dacă după răsăritul soarelui se observă un vânt calm sau ușor, atunci se poate aștepta ca vremea anticiclonică să dureze 12 ore sau mai mult, dar dacă se observă un vânt moderat, atunci o astfel de vreme se va opri timp de 6 ore sau mai mult.

Roua sau bruma, formată după apus și care dispar înainte de răsărit, este un semn de tranziție la vremea ciclonică, adesea în următoarele 12 ore.

Roua abundentă de seară (sau brumă) este un semn de vreme bună, dar dacă se formează în timpul ceții, atunci aceasta indică o schimbare viitoare a vremii la ciclonic.

O noapte liniștită, senină, fără rouă sau brumă, este un semn de tranziție în următoarele 6-12 ore la vreme ciclonică cu precipitații.

Placă lichidă și solidă

Formarea depunerilor lichide sau solide pe obiectele verticale, cel mai des observată în sezonul rece, este un semn al răspândirii unei mase de aer cald, stabile în zonă; vreme înnorată prelungită cu nori cu strat joasă, ceață, precipitații burnițe și lumină. se pot aștepta vânturi.

Formarea plăcii lichide în timp cald anul, care se întâmplă rar, este un semn de ploaie abundentă, uneori furtuni.

ceturi

Ceața este condensarea vaporilor de apă în stratul de suprafață al aerului, în care vizibilitatea orizontală a obiectelor devine mai mică de 0,6 kbt. Ceața rarefiată, în care vizibilitatea orizontală este de la 06 kbt la 6 mile, se numește ceață.
În funcție de condițiile de formare, ceața este împărțită în trei tipuri: radiative, formate ca urmare a răcirii nocturne a suprafeței pământului, advective, care apar atunci când o masă de aer cald se deplasează pe o suprafață rece subiacentă; cețurile de evaporare s-au format în sezonul rece pe o suprafață de apă caldă.

Ceața de radiații apar în fâșia de coastă marea și pe țărm în locuri joase și umede, răspândindu-se într-un văl alb; după răsăritul soarelui, astfel de ceață se risipesc.

Ceața de advecție și evaporare diferă de ceața de radiație prin durata lungă de existență și dimensiunea enormă a distribuției lor.Peste oceane și mări se observă atât în ​​zonele de coastă, cât și în zonele deschise.

Pentru prezicerea vremii viitoare, ceața de radiații este de cea mai mare importanță.

1. Ceața de radiații la sol (ceață joasă - până la 2 m), care se formează după apus și se risipește numai după răsărit, este un semn că vremea anticiclonică cu vânturi calme și slabe va dura 12 ore sau mai mult.
2. Ceața de radiații la sol care se formează după apus și se disipă înainte de răsărit este un semn de tranziție la vremea ciclonică în următoarele 6-12 ore.
3. O ceață de radiații continuă (ceață în care cerul nu este vizibil), care se formează după apusul soarelui cu vânt calm sau ușor și se risipește dimineața sau înainte de amiază, este un semn că vremea anticiclonală va dura 12 ore sau mai mult.
4. O ceață continuă care se formează în orice moment al zilei cu vânt moderat pe mare, care apare adesea ca un zid care se mișcă în aval de vânt, este un semn că o astfel de vreme va dura 6 ore sau mai mult.
5. Adesea în timpul nopții văile sunt umplute cu un strat puternic de ceață densă, care se ridică dimineața, se transformă în joasă nori stratusși se risipește treptat.Uneori din nori cad precipitații burnițe dimineața. O astfel de ceață este un semn al persistenței vremii calme anticiclonice pentru o zi sau mai mult.

PLOAIE
apă formată în timpul condensării vaporilor de apă, căzând din nori și ajungând la suprafața pământului sub formă de picături lichide. Diametrul picăturilor de ploaie variază de la 0,5 la 6 mm. Picăturile mai mici de 0,5 mm se numesc burniță. Picăturile mai mari de 6 mm sunt puternic deformate și rupte la cădere la pământ. În funcție de cantitatea de precipitații care cad într-o anumită perioadă de timp, ploile slabe, moderate și abundente (averse de ploaie) se disting prin intensitate. Intensitatea ploii slabe variază de la neglijabilă la 2,5 mm/h, ploi moderate - de la 2,8 la 8 mm/h și ploi abundente - mai mult de 8 mm/h, sau mai mult de 0,8 mm în 6 minute. Ploile continue de lungă durată cu acoperire continuă de nori pe o suprafață mare sunt de obicei slabe și constau în picături mici. Ploile care cad sporadic pe suprafețe mici tind să fie mai intense și constau în picături mai mari. Pentru o furtună puternică care durează doar 20-30 de minute, pot cădea până la 25 mm de precipitații.
Ciclul apei (ciclul umidității). Apa se evaporă de pe suprafața oceanelor, râurilor, lacurilor, mlaștinilor, solului și plantelor (ca urmare a transpirației). Se acumulează în atmosferă sub formă de vapori de apă invizibili. Viteza de evaporare și transpirație este determinată în principal de temperatură, umiditatea aerului și puterea vântului și, prin urmare, variază foarte mult de la un loc la altul și în funcție de condițiile meteorologice. Majoritatea vaporilor de apă din atmosferă provin din mările și oceanele tropicale și subtropicale calde. Rata de evaporare medie pe întreg globul este de cca. 2,5 mm pe zi. În general, este echilibrată de valoarea cantității medii globale de precipitații (aproximativ 914 mm/an). Cantitatea totală de vapori de apă din atmosferă este echivalentă cu aproximativ 25 mm de precipitații, deci în medie se reînnoiește la fiecare 10 zile. Vaporii de apă sunt transportați în sus și distribuiți în atmosferă de curenți de aer de diferite dimensiuni - de la curenți convectivi locali la sisteme eoliene globale (transport spre vest sau alize). Pe măsură ce aerul cald și umed se ridică, se extinde ca urmare a presiunii mai scăzute din atmosfera înaltă și se răcește. Ca urmare, umiditatea relativă a aerului crește până când aerul ajunge într-o stare de saturație cu vapori de apă. Creșterea și răcirea sa în continuare duc la condensarea excesului de umiditate pe cele mai mici particule suspendate în aer și la formarea de nori formați din picături de apă. În interiorul norilor, aceste picături sunt doar aprox. 0,1 mm cade foarte încet, dar nu toate au aceeași dimensiune. Picăturile mai mari cad mai repede, depășindu-le pe cele mai mici întâlnite în drum, se ciocnesc și se contopesc cu ele. Astfel, picăturile mai mari cresc datorită adăugării celor mai mici. Dacă o picătură dintr-un nor parcurge o distanță de aprox. 1 km, poate deveni destul de greu și poate cădea din el ca o picătură de ploaie. Ploaia se poate forma și în alte moduri. Picăturile din partea superioară, rece a unui nor pot rămâne lichide chiar și la temperaturi cu mult sub 0°C, punctul obișnuit de îngheț al apei. Astfel de picături de apă, numite suprarăcite, pot îngheța numai dacă în ele sunt introduse particule speciale, numite nuclee de formare a gheții. Picăturile înghețate cresc în cristale de gheață, iar mai multe cristale de gheață se pot combina pentru a forma un fulg de zăpadă. Fulgii de zăpadă trec prin nor și înăuntru vreme rece ajunge la pământ sub formă de zăpadă. Cu toate acestea, pe vreme caldă, se topesc și ajung la suprafață sub formă de picături de ploaie.

Cantitatea de precipitații care ajung la suprafața pământului într-un loc dat sub formă de ploaie, grindină sau zăpadă este estimată prin grosimea stratului de apă (în milimetri). Se măsoară cu instrumente speciale - pluviometre, care sunt de obicei situate la o distanță de câțiva kilometri unul de celălalt și înregistrează cantitatea de precipitații pentru o anumită perioadă de timp, de obicei 24 de ore.Un pluviometru simplu constă dintr-un cilindru montat vertical cu o pâlnie rotundă. Apa de ploaie intră în pâlnie și curge în cilindrul gradat de măsurare. Aria cilindrului de măsurare este de 10 ori mai mică decât aria de intrare a pâlniei, astfel încât un strat de apă de 25 mm grosime în cilindrul de măsurare corespunde la 2,5 mm de precipitații. Instrumente de măsurare mai sofisticate înregistrează continuu cantitatea de precipitații pe o bandă montată pe un tambur mecanic. Unul dintre aceste instrumente este echipat cu un vas mic care este automat răsturnat și golit de apă și, de asemenea, închide un contact electric atunci când cantitatea de apă din manometru corespunde unui strat de precipitații de 0,25 mm. O estimare destul de fiabilă a intensității ploii pe o suprafață mare este dată de utilizarea metodei radar. Precipitațiile medii anuale pe întreaga suprafață a Pământului sunt de cca. 910 mm. În regiunile tropicale, precipitațiile medii anuale sunt de cel puțin 2500 mm, in latitudini temperate- O.K. 900 mm, iar în regiunile polare - aprox. 300 mm. Principalele motive pentru diferențele în distribuția precipitațiilor sunt poziție geografică regiune dată, înălțimea acesteia deasupra nivelului mării, distanța față de ocean și direcția vântului dominant. Pe versanții munților care se confruntă cu vânturile oceanului, cantitatea de precipitații este de obicei mare, iar în zonele protejate de mare munti inalti, sunt foarte puține precipitații. Cantitatea maximă de precipitații anuale (26.461 mm) a fost înregistrată în orașul Cherrapunji (India) în anii 1860-1861, iar cea mai mare precipitație zilnică (1618,15 mm) a fost în Baguio, Filipine, în perioada 14-15 iulie 1911. Cantitatea minimă de precipitații au fost înregistrate în Arique (Chile), unde valoarea medie anuală pentru o perioadă de 43 de ani a fost de doar 0,5 mm, iar în Iquique (Chile) timp de 14 ani, nu a căzut nici măcar o ploaie.
Ploaie artificială. Deoarece se crede că unii nori primesc puține sau deloc precipitații din cauza lipsei nucleelor ​​de condensare capabile să inițieze creșterea cristalelor de zăpadă sau a picăturilor de ploaie, se încearcă crearea „ploilor create de om”. Deficiența nucleelor ​​de condensare poate fi compensată prin dispersarea unor substanțe precum gheața carbonică (dioxid de carbon înghețat) sau iodură de argint. Pentru aceasta, granule de gheață carbonică cu diametrul de cca. 5 mm sunt aruncați din avion pe suprafața superioară a norului suprarăcit. Fiecare granulă, înainte de a se evapora, răcește aerul din jurul ei și generează aproximativ un milion de cristale de gheață. Este nevoie de doar câteva kilograme de gheață uscată pentru a „însămânța” un nor mare de ploaie. Sute de experimente efectuate în multe țări au demonstrat că însămânțarea nori cumulus gheața uscată într-un anumit stadiu al dezvoltării lor poate stimula ploaia (mai mult, nu plouă din norii vecini care nu au suferit o astfel de prelucrare). Cu toate acestea, cantitatea de precipitații „artificiale” este de obicei mică. Pentru a crește cantitatea de precipitații pe o suprafață mare, vaporii de iodură de argint sunt pulverizați dintr-un avion sau de la sol. De la sol, aceste particule sunt transportate de curenții de aer. În nori, se pot combina cu picăturile de apă suprarăcite și le pot face să înghețe și să devină cristale de zăpadă. Până în prezent, nu există dovezi cu adevărat convingătoare că este posibil să se realizeze o creștere (sau scădere) semnificativă a precipitațiilor pentru suprafețe mari. Este posibil ca în unele cazuri să fie posibil să se realizeze mici modificări (cu 5-10%), dar de obicei acestea nu pot fi distinse de fluctuațiile naturale interanuale.
LITERATURĂ
Drozdov O.A., Grigorieva A.S. circulația umidității în atmosferă. L., 1963 Hromov S.P., Petrosyants M.A. Meteorologie și climatologie. M., 1994

Enciclopedia Collier. - Societate deschisă. 2000 .

Antonime:

Vedeți ce este „PLOAIA” în alte dicționare:

ploaie ploaie, eu... Dicționar de ortografie rusă

ploaie- ploaie/… Dicționar de ortografie morfemică

PLOAIE, ploaie, dozhzh, dozhzhik, dozhik soț. apă în picături sau jeturi din nori. (Dezhg antic; dezhgem, ploaie; dezhgevy, ploaie; degiti, ploaie). Sitnicek, cea mai fină ploaie; ploaie, torențială, cea mai grea; înclinat, cu sârmă, oblic ...... Dicţionar Dalia

- (ploaie, ploaie), ploaie, ploaie; noroi; (simplu.) titnik, gunoi, înclinat. Ploaie de ciuperci, mare, fină, extinsă, torențială, tropicală, frecventă. Ploua, picură, picură, se toarnă (se toarnă, se toarnă ca o găleată), nu se oprește... Dicţionar de sinonime

Exist., m., folosi. adesea Morfologie: (nu) ce? ploaie ce? ploaie, (vezi) ce? ploaie ce? ploaie, ce? despre ploaie; pl. ce? ploaie, (nu) ce? ploaie pentru ce? ploaie, (vezi) ce? ploaie ce? ploaie, ce? despre ploaie 1. Ploaia este precipitații... Dicționarul lui Dmitriev

eu; m. 1. Precipitaţiile atmosferice căzute din nori sub formă de picături de apă. Sat cald de vară Sat puternic Sat strâmtoare (foarte puternic). Satul ciupercilor (ploaie cu soare, după care, după prevestiri populare, ciupercile cresc abundent). D. vine. D. burniță, toarnă. ...... Dicţionar enciclopedic

- (1): În altă zi, zorile sângeroase foarte devreme vor spune lumii; norii negri vin din mare, vor să acopere soarele, iar milioane de albaștri tremură în ei. Fii un tunet mare, săgeți de ploaie de la Marele Don. Aia cu o copie de prilamati, aia cu sabie ...... Dicționar-carte de referință „Povestea campaniei lui Igor”

PLOAIE, ploaie (ploaie, ploaie), soț. 1. Tip de precipitații sub formă de picături de apă. Ploaie torenţială. 2. trans. Fluxul de particule mici împrăștiat într-o mulțime (carte). Ploaie de scântei. Ploaie de stele. || trans. Multe, abundență continuă (carte). ...... Dicționar explicativ al lui Ushakov

Norii sunt formați din picături de apă foarte mici sau cristale de gheață care plutesc în aer. Aceste picături și cristale sunt atât de mici încât, sub influența gravitației, se scufundă doar încet.

Ele pot fi comparate cu cele mai mici particule de praf care plutesc în aer, pe care le vedem în lumină puternică. rază de soare, pătrunzând prin fereastra unei camere slab luminate.

Când norii cade și cristalele cresc în dimensiune și devin mai grele, ele încep să cadă mai repede și din nor cade ploaie sau zăpadă.

La temperaturi peste 0°, norul, desigur, este format doar din picături de apă: gheața se topește la această temperatură. În aerul foarte rece, norul nu constă de obicei din cristale de gheață fără picături de apă.

Cu toate acestea, în ger ușor, norul poate consta dintr-un amestec de picături de apă și cristale de gheață: din astfel de nori cad de obicei precipitațiile.

În orice nor, vaporii de apă sunt într-o stare saturată, adică spațiul din nor conţine cel mai mare număr vapori de apă, care este posibil la o anumită temperatură.

Dacă nu ar fi așa, atunci picăturile care alcătuiesc norul s-ar evapora imediat și norul s-ar topi.

Ce se întâmplă într-un nor format din doar picături de apă dacă cristale de gheață intră în el dintr-un motiv oarecare? Datorită proprietății gheții de a atrage umiditatea, cristalele de gheață încep să crească, cantitatea de vapori de apă din nor scade, aerul încetează să fie saturat și picăturile de apă încep să se evapore. Astfel, cristalele cresc treptat prin reducerea picăturilor și se transformă în fulgi de zăpadă. Fulgii de zăpadă crescuți cad din nor, zăpada începe să cadă.

S-ar părea că un astfel de proces poate provoca doar zăpadă și nu explică în niciun fel precipitațiile. in orice caz aceasta este nu in acest fel. LAÎn troposferă, temperatura scade odată cu înălțimea și chiar și în ziua cea mai fierbinte, gerul domnește la o altitudine de câțiva kilometri deasupra. Prin urmare, aproape în fiecare ploaie de vară (la început apare deasupra ca zăpadă și abia apoi, căzând și căzând în straturile calde inferioare, fulgii de zăpadă se topesc și ajung deja la suprafața Pământului sub formă de picături de ploaie.

Masele de aer aduc încălzire și răcire

După cum știm deja, la latitudinile noastre și în țările polare, aerul în fluxuri uriașe (adesea până la o mie de kilometri în diametru) se mișcă continuu în jurul centrelor ciclonilor și anticiclonilor.

Acești curenți de aer ne aduc căldură sau frig din acestea ţări de unde se mută.

Încălzirea bruscă este cauzată de sosirea unei mase de aer cald care se deplasează din zone mai calde în zone mai reci. O masă de aer cald, care se deplasează în regiuni mai reci, se dovedește a fi mult mai caldă decât suprafața pământului, deasupra căreia. ea se mișcă. Din contactul cu această suprafață de dedesubt, se răcește continuu. Uneori, straturile de aer adiacente solului pot fi chiar mai reci decât straturile superioare.

Răcirea masei de aer cald, venită de sub Pământ, determină condensarea vaporilor de apă în straturile cele mai joase ale aerului și, ca urmare, se formează nori și cade precipitații. Acești nori sunt jos. Ele coboară adesea pe Pământ și se transformă în ceață continuă.

Grosimea stratului de nor este mică: de obicei nu depășește câteva sute de metri.

În straturile inferioare ale masei de aer cald, toate anotimpurile anului sunt destul de calde (ne aduce dezgheț iarna), iar cristalele de gheață de obicei nu apar aici. Prin urmare, norii joase de masă de aer cald constau de obicei doar din picături de apă și nu pot da precipitații puternice.

Uneori cade doar o ploaie fină, burniță, care nu udă măcar acoperișurile caselor.

Norii de masă de aer cald acoperă întregul cer cu o acoperire uniformă sau ușor ondulată și se întind pe sute și mii de kilometri. Ele se numesc stratificate (dacă sunt pare) sau stratocumulus (dacă sunt ondulate).

Exact opusul unei mase de aer cald este una rece. aerian greutate. Se deplasează de la zonele reci la cele calde și aduce o vată de frig. Deplasându-se pe o suprafață mai caldă a pământului, masa de aer rece este încălzită continuu de jos. Când este încălzit, nu numai că nu are loc condens, ci chiar și rezultatul deja norii și ceața ar trebui să se evapore. Cu toate acestea, cerul nu devine fără nori, doar norii în acest caz se formează din motive complet diferite decât într-o masă de aer cald. Amintiți-vă ce se întâmplă cu apa dintr-un vas când este pusă pe foc. Din fundul vasului se ridică șuvoaie de apă caldă, iar șuvoaie se scufundă pe fund. apă rece. Ceva asemanator se intampla in aerul rece. masaîncălzit de suprafața caldă a pământului. În plus, atunci când sunt încălzite, toate corpurile se extind și densitatea lor scade. Când stratul cel mai de jos de aer se încălzește și se extinde, acesta devine Mai mult lumină și, parcă, iese sub formă de bule sau jeturi separate. În locul lui, coboară straturi mai grele de aer rece.

Aerul, ca orice gaz, se încălzește când este comprimat și se răcește când se dilată. Când aerul se ridică, acesta intră într-o condiție de presiune mai scăzută, ca Presiunea atmosferică devine mai slabă cu înălțimea. În aceste condiții, aerul trebuie să se extindă și, în consecință, să se răcească. Temperatura sa scade cu 1° la fiecare 100 m de urcare. Pe măsură ce aerul se ridică din ce în ce mai sus, devine mai rece, până în cele din urmă, pentru unii anumit altitudinea, condensul și formarea norilor nu vor începe în ea.

Jeturile de aer coborâtoare intră într-un strat cu o presiune mai puternică și se încălzesc din compresie. Nu numai că nu are loc condens în ele, dar acele părți ale norilor care au fost duse de acest flux descendent chiar se evaporă și se împrăștie.

Așadar, norii de mase de aer rece sunt cluburi izolate, sau „grămădii”, de nori, îngrămădiți în înălțime, cu goluri între ei. Astfel de nori se numesc cumulus sau cumulonimbus. Norii de masă de aer rece sunt din toate punctele de vedere opusul norilor de masă de aer cald. Nu coboară niciodată pe Pământ și nu se transformă în ceață, iar grosimea lor de la bază până în vârf poate fi foarte mare - până la -8 km. Acești nori rareori acoperă întregul vizibil firmament, iar între ele există de obicei goluri de cer albastru.

Astfel de nori pătrund în multe straturi ale atmosferei de jos în sus. Curenții ascendenți de aer transportă cu ei picături de apă în acele straturi înalte și reci, în care există mereu cristale subțiri de gheață. De îndată ce norul crește până la un strat cu cristale de gheață, partea superioară începe imediat să se aburească, își pierde forma caracteristica„conopida” și norul se transformă într-un cumulonimbus. Din acel moment, precipitațiile vor începe să cadă violent din nor - averse abundente de vară și ninsori abundente de iarnă.

Vara, astfel de averse sunt adesea însoțite de furtuni și grindină, iar toamna și primăvara, cerealele cad uneori din norii cumulonimbus - bile de gheață mai mici decât grindina. Precipitația unei mase de aer rece, deși puternică, nu durează mult, deoarece norul cumulonimbus acoperă cerul doar într-o zonă mică; este purtat repede de vânt și în curând cerul se limpezește. Prin urmare, vremea într-o masă de aer rece este foarte instabilă: cade ploaie torentiala sau zăpadă abundentă, apoi strălucește soarele strălucitor.

De obicei, resursele naturale sunt înțelese doar ca minerale extrase din intestinele Pământului. Cu toate acestea, în anul trecut oamenii de știință au început să acorde multă atenție „bogăției atmosferei”, și anume ploii și zăpezii. Din ce în ce mai mult, din diferite părți ale lumii vin rapoarte despre lipsa de apă. Acest fenomen este caracteristic în special regiunilor aride și semiaride. Din păcate, nu se limitează la aceste locuri. În legătură cu creșterea populației Pământului, irigarea este folosită mai mult în agricultură, industria este în creștere, răspândindu-se pe tot globul. Și asta în fiecare an crește nevoia de apă proaspătă. Într-o serie de zone, lipsa apei ieftine este cel mai important factor limitarea creșterii economice.

În prezent, există doar două surse principale apa dulce: 1) apa acumulata in lacuri si straturile subterane, 2) apa in atmosfera sub forma de ploaie si zapada.

LA timpuri recente S-au făcut eforturi mari pentru a dezvolta mijloace de desalinizare a apei din oceane. Cu toate acestea, apa obținută în acest fel este încă prea scumpă pentru a fi folosită în scopuri agricole și industriale.

Apele lacului au mare importanță pentru apropiere aşezări. Dar dacă lacurile sunt la câteva sute de kilometri distanță de așezări, semnificația lor este aproape complet pierdută, deoarece așezarea conductelor, instalarea și funcționarea pompelor fac costul apei livrate prea scump. Poate părea surprinzător că, în perioadele de vreme caldă prelungită, cu precipitații scăzute, unele suburbii din Chicago se confruntă cu lipsuri severe de apă, în ciuda faptului că au mai puțin de 80 de ani. km dintr-unul dintre cele mai mari depozite de apă dulce apă - lacuri Michigan.

În unele zone, cum ar fi sudul Arizonei, o mare parte din apa folosită pentru irigații și uz urban provine din acvifere subterane. Din păcate, acviferele sunt reumplete doar marginal prin scurgerea apei de ploaie. Apa care se extrage in prezent din subteran este de origine foarte veche: a ramas acolo inca din vremea inghetarii. Cantitatea de astfel de apă, numită relicvă, este limitată. Desigur, cu extragerea intensivă a apei cu ajutorul pompelor, nivelul acesteia scade tot timpul. Fără îndoială, cantitatea totală de apă subterană este destul de mare. Totuși, cu ce adâncimi mari se produce apă, cu atât este mai scumpă. Prin urmare, pentru unele zone, trebuie căutate alte surse de apă dulce mai rentabile.

Una dintre aceste surse este atmosfera. Datorită evaporării din mări și oceane, în atmosferă există o cantitate mare de umiditate. După cum se spune adesea, atmosfera este un ocean cu o densitate scăzută a apei. Dacă luăm o coloană de aer care se extinde de la suprafața pământului până la o înălțime de 10 km, și condensează toți vaporii de apă conținuti în ea, apoi grosimea stratului de apă rezultat va varia de la câteva zecimi de centimetru până la 5 cm. Cel mai mic strat de apă oferă aer rece și uscat, cel mai mare - cald și umed. De exemplu, în sudul Arizonei, în iulie și august, grosimea coloanei de apă conținută în coloana atmosferică este în medie de peste 2,5 cm. La prima vedere, această cantitate de apă pare mică. Totuși, dacă iei în calcul suprafața totală ocupată de statul Arizona, obții o cifră foarte impresionantă. De asemenea, trebuie menționat că rezervele acestei ape sunt practic inepuizabile, deoarece în timpul vântului aerul din Arizona este constant saturat de umiditate.

Desigur, apare o întrebare vitală: câți vapori de apă pot cădea sub formă de ploaie sau zăpadă într-o anumită zonă? Meteorologii formulează această întrebare puțin diferit. Ei întreabă cât de eficiente sunt procesele de formare a ploii în zonă. Cu alte cuvinte, ce procent de apă deasupra unei anumite suprafețe, sub formă de vapori, va ajunge efectiv la sol? Eficiența proceselor de formare a ploii variază în părți diferite globul.

În zonele reci și umede, precum Peninsula Alaska, eficiența este aproape de 100%. Pe de altă parte, pentru zonele uscate precum Arizona, eficiența în timpul sezonului ploios de vară este de doar aproximativ 5%. Dacă ar fi posibilă creșterea eficienței chiar și cu o cantitate foarte mică, să zicem 6%, precipitațiile ar crește cu 20%. Din păcate, încă nu știm cum să reușim acest lucru. Aceasta sarcina- problema transformării naturii, pe care oamenii de știință din întreaga lume încearcă să o rezolve de mulți ani. Încercările de a influența în mod activ procesele de formare a ploii au început încă din 1946, când Langmuir și Schaefer au arătat că este posibilă inducerea artificială a precipitațiilor din anumite tipuri de nori prin însămânțarea acestora cu nuclee de gheață carbonică. De atunci, s-au făcut unele progrese în metodele de influențare a norilor. Cu toate acestea, nu există încă suficiente motive pentru a crede că cantitatea de precipitații din orice sistem de nori poate fi crescută artificial.

Principalul motiv pentru care meteorologii nu pot schimba vremea în prezent este lipsa de cunoaștere a proceselor de formare a precipitațiilor. Din păcate, nu știm întotdeauna natura formării ploii în diferite cazuri.

Averse ȘI TUNETE DE VARĂ

Nu cu mult timp în urmă, meteorologii credeau că toate precipitațiile se formau sub formă de particule solide. Intrând în aer cald lângă suprafața pământului, cristalele de gheață sau fulgii de zăpadă se topesc și se transformă în picături de ploaie. Această idee se baza pe opera fundamentală a lui Bergeron, publicată de el la începutul anilor 1930. Momentan suntem încrezători că procesul de precipitare descris de Bergeron are loc de fapt în majoritatea cazurilor, dar nu este singurul posibil.

Cu toate acestea, este posibil și un alt proces cunoscut sub numele de coagulare. În acest proces, picăturile de ploaie cresc prin ciocnirea și fuziunea cu particule mai mici de nor. Pentru formarea ploii din cauza coagulării nu mai este necesară prezența cristalelor de gheață. Dimpotrivă, în acest caz ar trebui să existe particule mari care să cadă mai repede decât restul și să producă multe ciocniri.

Radarul a jucat un rol important în confirmarea faptului că procesul de coagulare în norii de dezvoltare convectivă decurge foarte eficient. nori convectivi asemănătoare conopidă, se dezvoltă uneori în furtuni. Radarele cu antene de scanare verticală pot observa dezvoltarea unor astfel de nori și pot observa la ce înălțimi apar primele particule de precipitații.

Studiul creșterii regiunii particulelor mari în sus și în jos poate fi efectuat numai prin observarea continuă a aceluiași nor. Această metodă a fost folosită pentru a obține o serie de observații, dintre care una este prezentată în Fig. 20. Seria constă din 11 observații radar diferite ilustrate cu fotograme la intervale de 10 până la 80 de secunde.

După cum se poate observa din cel prezentat în Fig. 20 de observații, ecoul radio primar s-a extins la o înălțime de aproximativ 3000 m, unde temperatura era de 10 ° C. În plus, ecoul radio s-a dezvoltat rapid atât în ​​sus, cât și în jos. Cu toate acestea, chiar și atunci când a atins dimensiunea maximă, vârful său nu a depășit 6000 m, unde temperatura era de aproximativ 0°C. Evident, nu există niciun motiv să credem că ploaia din acest nor ar putea fi formată din cristale de gheață, deoarece zona de precipitații a apărut în zona temperaturilor pozitive.

Un număr mare de astfel de observații radar au fost făcute în diferite regiuni din SUA, Australia și Anglia. Astfel de observații sugerează că procesul de coagulare joacă un rol în formarea precipitațiilor abundente. rol principal. Se pune întrebarea de ce acest lucru fapt important nu a fost instalat înainte de utilizarea radarului. unu din Principalele motive care explică această circumstanță este că este imposibil să se determine unde și când apar primele particule de precipitații în nor. De remarcat că atunci când plouă, vârful norului se poate extinde până la o înălțime de câteva mii de metri, ajungând într-o zonă cu temperaturi de -15 ° C și mai jos, unde există multe cristale de gheață. Această împrejurare a condus mai devreme la concluzia eronată că cristalele de gheață sunt surse de precipitații.

În prezent, din păcate, nu cunoaștem încă rolul relativ al ambelor mecanisme de formare a ploii. Un studiu mai detaliat al acestei probleme îi va ajuta pe meteorologi să dezvolte cu mai mult succes metode de influență artificială asupra norilor.

UNELE PROPRIETĂȚI ALE NORILOR CONVECTIV

Observațiile radar au făcut posibilă studierea norilor convectivi mai detaliat. Folosind diferite tipuri de radar, cercetătorii au descoperit că, în unele cazuri, „turnurile” individuale de ecouri radio se dezvoltă la altitudini foarte mari. Deci, de exemplu, în unele cazuri, norii având un diametru de 2-3 km, extinde până la 12-13 km.

Furtunile puternice se dezvoltă de obicei în trepte. La început, unul dintre turnurile de eco radio crește, atingând o înălțime de aproximativ 8000 m, apoi scade. Câteva minute mai târziu, lângă acest turn, începe să se întindă în sus altul, care atinge o înălțime mai mare - aproximativ 12 km. Creșterea treptată a ecoului radio continuă până când norul de tunete ajunge în stratosferă.

Astfel, fiecare turn de ecou radio poate fi considerat ca o cărămidă separată într-o clădire comună sau ca o singură celulă a întregului sistem - un nor de tunete. Existența unor astfel de celule într-un nor de tunet a fost postulată la acea vreme de Byers și Breham pe baza rezultatelor unei analize a unui număr mare de observații meteorologice efectuate pentru diferite caracteristici ale furtunilor. Byers și Breham au sugerat că un nor este format din una sau mai multe dintre aceste celule, al căror ciclu de viață este foarte scurt. În același timp, un grup de cercetători englezi condus de Scorer și Ludlam și-au prezentat teoria formării furtunii. Ei credeau că în fiecare nor de tunete există bule mari de aer care se ridică de pe pământ în straturile superioare. În ciuda diferențelor dintre teoriile formării furtunii, ambele teorii încă presupun că dezvoltarea unui nor de tunete are loc în trepte.

Studiile au arătat că rata medie de creștere a turnurilor de eco radio în norii convectivi este între 5 și 10. Domnișoară, iar în unele tipuri nori de furtuna pot fi de două sau trei ori mai mari. Este clar că, în acest caz, aeronavele care intră în astfel de nori experimentează turbulențe semnificative și forțe G din cauza curenților ascendenți puternici și a turbulențelor intense.

Oricine a așteptat o furtună știe că poate dura o oră sau mai mult. În același timp, viața unei turele sau celule individuale este foarte scurtă: după cum arată observațiile radar, aproximativ 23 de minute. Evident, într-un nor de tunere mare pot exista multe celule care se dezvoltă secvenţial una după alta. În acest caz, pot trece semnificativ mai mult de 23 de minute din momentul în care apare ploaia până la sfârșitul acesteia. În timpul unei furtuni, care poate dura câteva ore, intensitatea ploii nu rămâne constantă. Dimpotrivă, fie atinge un maxim, fie scade până aproape dispariția completă a ploii. Fiecare astfel de creștere a intensității ploii corespunde dezvoltării următoarei celule sau turn. Nu este greu sa verifici singur cele de mai sus daca urmaresti cu ceasul in mana alternanta maximelor si minimelor in intensitatea ploii abundente.

PLOAIA DE IARNA

În sezonul cald, o parte semnificativă a precipitațiilor cad din averse și nori cu tunete. Norii individuali care se extind la altitudini mari dau precipitații sub formă de averse locale. Procesul de coagulare joacă un rol important în formarea precipitațiilor din astfel de nori. De regulă, norii individuali au zone de secțiune transversală mici, în ei se dezvoltă puternice curenți ascendenți și descendenți, iar durata existenței lor nu depășește o oră.

Majoritatea precipitațiilor care cad anotimp rece, da nori de alt fel. În loc de nori locali înăuntru timp de iarna Sistemele cloud apar răspândite pe o zonă vastă, care nu mai există ore întregi, ci zile. Astfel de sisteme de nori se formează datorită mișcării verticale foarte lente a aerului (la o viteză mai mică de 1 Domnișoară,în unele cazuri chiar 10 cm/sec.).

Norii din care cad cea mai mare parte a precipitațiilor se numesc nimbostratus. Forma lor se datorează mișcărilor de aer ascendente lente, dar continue, în cicloane care apar la latitudinile mijlocii și se deplasează odată cu curenții de vest. Ploile din astfel de sisteme de nori sunt denumite în mod obișnuit ploi petice. Ele sunt mai uniforme ca structură decât ploile din norii convectivi. Cu toate acestea, atunci când astfel de sisteme sunt observate de radar în zonele în care ar fi de așteptat o distribuție uniformă a precipitațiilor, se găsesc pete cu o intensitate mai mare a precipitațiilor. Se observă astfel de zone unde vitezele curenților ascendenți depășesc vizibil valorile medii.

Pe fig. 21 prezintă o fotogramă a unei imagini radar tipice a precipitațiilor de iarnă. Fotograma a fost obținută la Universitatea McGill (Canada) folosind un radar cu antenă verticală fixă. Această metodă de observare a oferit o secțiune transversală a întregului sistem de nori care a trecut peste stație. Fotograma de mai sus a fost obținută prin expunerea unei pelicule care se mișcă încet în fața ecranului indicatorului de vizionare generală, pe care doar o linie verticala scanează cu luminozitate care schimbă înălțimea în acele locuri în care a fost observat un ecou radio. Astfel, modelul de ecou radio rezultat pe o fotogramă poate fi considerat ca o sumă de modele instantanee, constând din multe linii verticale apropiate.

Pe fotogramă, puteți vedea că la o altitudine de peste 2500 m se observă streamers oblici, care trec în celule luminoase verticale și situate regulat. Un grup de cercetători de la Universitatea McGill, condus de Marshall, a sugerat că celulele luminoase reprezintă zone în care se formează cristale de gheață, iar serpentinele înclinate reprezintă benzi de precipitații în cădere.

Dacă viteza vântului nu se modifică odată cu înălțimea, atunci viteza particulelor de precipitații care cad este, de asemenea, constantă. În acest caz, nu este dificil să se obțină o relație simplă care să descrie traiectoria particulelor în cădere. Pentru a calcula vitezele de precipitare a particulelor, Marshall a folosit metoda de observare cu înregistrarea unui model de ecou radio pe o peliculă care se mișcă încet. După ce am analizat unul dintre cazurile cele mai clar înregistrate și am stabilit că viteza medie a particulelor în cădere a fost de aproximativ 1,3 Domnișoară, Marshall a sugerat că particulele sunt conglomerate de cristale de gheață.

Când se examinează o linie de ecou radio luminos (în fotogramă, aceasta este o bandă la o altitudine de aproximativ 2000 m) devine evident că particulele de sedimente nucleate, cel puțin în cea mai mare parte, sunt solide. O bandă strălucitoare apare oarecum sub nivelul de topire, în apropierea izotermei 0°С. Fenomenul unei benzi strălucitoare de ecou radio pe fotogramele precipitațiilor de iarnă a fost observat de mulți cercetători și a fost studiat în detaliu recent.

Reid a fost primul care a dat o explicație satisfăcătoare pentru acest fenomen. Ipoteza sa, elaborată în 1946, este încă considerată corectă; mai târziu, unele rafinamente au fost introduse în el de către alți cercetători.

Ride a fost primul care a arătat că atunci când dimensiunile particulelor reflectorizante sunt mult mai mici decât lungimea de undă, reflectivitatea lor în stare lichidă este de aproximativ cinci ori mai mare decât în ​​stare solidă. O creștere bruscă a intensității ecoului radio sub nivelul izotermei zero are loc datorită topirii rapide a particulelor solide care cad. Odată topite, particulele se transformă rapid în picături de apă sferice care cad mai repede decât fulgii de zăpadă. O creștere a vitezei de cădere a particulelor sub izoterma 0°C și scăderea asociată a numărului acestora pe unitatea de volum de aer și, în consecință, în interiorul volumului iluminat de fasciculul radar, duc la o scădere a intensității ecoului radio sub nivelul strat de topire. Pe fig. 21 arată că benzile de ecou radio situate sub linia luminoasă sunt oarecum mai abrupte decât benzile de ecou radio situate deasupra acesteia. Abruptul mai mare al benzilor de incidență în regiunea sub nivelul de topire indică faptul că particulele cad mai repede aici.

Pe baza analizei unor astfel de observații, se poate concluziona că ploile care cad de la unele forme de nori de iarnă au loc la temperaturi foarte scăzute. Chiar și în norii perfect izolați, se formează cristale de gheață, care pot crește și crește în dimensiune până când cad. Când se ciocnesc, cristalele se unesc în fulgi de zăpadă, care se deplasează pe o traiectorie determinată de vitezele lor de cădere și de vânt. Pătrunzând în straturile inferioare, fulgii de zăpadă pot pătrunde în nori, constând din mici picături suprarăcite, și își pot continua creșterea datorită coliziunii cu aceștia. Prin ei înșiși, astfel de nori nu pot fi detectați de majoritatea radarelor moderne din cauza dimensiunii mici a picăturilor. De îndată ce particulele solide trec de nivelul izotermei zero, ele se topesc rapid și cresc viteza de cădere. Când astfel de particule intră în nori nivelul inferiorîși continuă creșterea datorită ciocnirilor și fuziunilor cu picăturile de nori. Dacă temperatura de la suprafața pământului este sub 0°C, particulele de precipitații vor rămâne sub formă de fulgi de zăpadă.

Cu toate acestea, nu toate sistemele cloud răspândite au fluxuri bine definite peste nivelul de îngheț, cum ar fi cele prezentate în Fig. 22. În unele cazuri, norii produc doar benzi radio distincte și luminoase, deasupra cărora nu există reflexii vizibile. Acest model se datorează probabil faptului că cristalele de gheață de deasupra benzii luminoase sunt prea mici pentru a crea un ecou radio detectabil. Atunci când astfel de cristale intră în regiunea de topire, reflectivitatea lor crește atât din cauza schimbării stării fazei, cât și datorită unei creșteri suplimentare a dimensiunii lor datorită fuziunii cu picături mai mici.

Observațiile radar au condus la o serie de concluzii importante. S-a stabilit cu fermitate că ploaia cădea din majoritatea norilor forme de iarnăși ajungând la suprafața pământului, se formează la altitudini mari sub formă de cristale de gheață. Pe de altă parte, precipitațiile din norii convectivi apar adesea în absența cristalelor de gheață.

Atunci când cercetătorii vor reuși să stabilească rolul fazei solide și al procesului de coagulare în formarea precipitațiilor din acest tip de nor, va exista o oportunitate reală de a le influența activ în vederea inducerii artificiale a precipitațiilor. Nu există nicio îndoială că mai devreme sau mai târziu o persoană va învăța să controleze norii. Meteorologii din întreaga lume își unesc forțele pentru a accelera această sarcină. Învățând să gestioneze procesul de sedimentare, ei vor putea contribui la rezolvarea problemei globale resurse de apă. Este de sperat că atunci când reglarea artificială a precipitațiilor va deveni posibilă, vor fi găsite mijloace pentru o utilizare mai eficientă a acesteia.

Straturile superioare ale norilor cumulonimbus și altostratus, unde temperatura este cu mult sub punctul de îngheț, constau în principal din slocuri de gheață.

Deoarece temperatura din straturile mijlocii este oarecum mai ridicată, cristalele de gheață prezente în curenții de aer în creștere și în coborâre se ciocnesc cu picăturile de apă suprarăcite. În contact, formează cristale mari, suficient de grele pentru a tinde în jos, în ciuda curenților de aer ascendenți.

Pe măsură ce cad, cristalele se ciocnesc cu alte particule de nor și devin mai mari. Dacă temperatura de mai jos este sub zero, acestea cad la pământ sub formă de zăpadă. Dacă există aer cald deasupra solului, acestea se transformă în picături de ploaie. Dacă curenții de aer ascendenți din nor sunt suficient de puternici, cristalele de gheață pot să se ridice și să cadă de mai multe ori, continuând să crească și, în cele din urmă, să devină foarte grele și să cadă sub formă de grindină. Una dintre cele mai mari pietre de grindină înregistrate vreodată a căzut în Coffeeville, Kansas în 1970. Avea aproape 15 cm lățime și cântărea 700 g.

Ploaie, ninsoare sau grindină

Majoritatea straturilor de nor cu cele mai multe temperaturi scăzute(graficul din stânga) sunt particule de gheață. Cu o temperatură ușor crescută în straturile inferioare, gheața se amestecă cu picăturile de apă și formează cristale suficient de mari încât să cadă sub formă de ploaie, zăpadă sau, în condiții adecvate, grindină.

Formarea precipitatiilor

Acest model de formare a norilor cumulonimbus (dreapta) arată calea curenților de aer care transportă aer cald și abur către straturile mai reci și se întorc sub formă de ploaie, zăpadă sau grindină.