Атмосферни валежи и тяхното образуване

Валежите не падат от всеки облак. Предпоставка за образуване на валеж е едновременното наличие на вода във въздуха в твърдо, течно и газообразно състояние, понякога и в смесена облачност. Това се случва само когато облакът се издигне и изстине. Следователно по произход се разграничават конвективни, фронтални и орографски валежи.

Конвективните валежи са характерни за горещата зона, където през годината има интензивно нагряване, изпарение на водата, възходящо движение на топло и влажен въздух. През лятото такива процеси често се случват в умерената зона.

Фронтални валежи се образуват при две въздушни масис различни температури и други физични свойства. Характерни фронтални валежи се наблюдават в зоните с умерен и студен климат.

Орографските валежи падат по наветрените склонове на планините, особено високите, тъй като те също карат въздуха да се издига нагоре. След загуба на влага и спускане, заобикаляйки планинската верига, тя отново се спуска и се затопля, а относителната влажност намалява, отдалечавайки се от състоянието на насищане.

По естеството на валежите се разграничават: силни валежи (интензивни, кратки, падащи върху малка площ); силни валежи (средна интензивност, равномерни, дълги - могат да продължат през целия ден, често падат върху голяма площ); валежи, дъждец (характеризира се като малки капчици, висящи във въздуха).

Измерване на валежите

Валежите се измерват от гледна точка на дебелината на водния слой в милиметри, който би се получил от валежите върху хоризонтална повърхност при липса на изпарение и инфилтрация в почвата. За измерване на количеството на валежите се използва дъждомер (метален цилиндър с височина 40 cm и площ на напречното сечение 500 cm2 с вмъкната диафрагма "за предотвратяване на изпарението). Дъждомерът се различава от дъждомер в специална защита.Твърдите валежи (сняг, градушка, зърнени култури) се разтопяват предварително.в дъждомер, измерен с помощта на стъклен цилиндричен съд, чиято площ на дъното е 10 пъти по-малка от площта на дъното на дъждомерът. Така че, когато слоят вода, отцеден от дъждомера на дъното на съда, е 20 мм, това означава, че слой вода с височина 2 мм.

Всички измервания на валежите се обобщават за всеки месец и извеждат месечните и след това годишните валежи. Колкото по-дълго е наблюдението, толкова по-точно е възможно да се изчисли средномесечното и съответно средногодишното количество валежи за това място за наблюдение. Линиите на картата, свързващи точки с еднакво количество валежи в милиметри за определен период от време (например година), се наричат ​​изохиета.

Разпределение на валежите по повърхността на земното кълбо

Географско разпределение на валежите по земната повърхностзависи от комбинираното въздействие на много фактори: температура, изпарение, влажност на въздуха, облачност, атмосферно налягане, преобладаващи ветрове, разпределение на сушата и морето, океански течения. Най-важната сред тях е температурата на въздуха, която определя интензивността на изпарението и количеството на изпарения въздух (количеството влага в милиметри от водния слой, което може да се изпари на определено място за една година).

В "студените географски ширини изпарението е незначително, имаше изпарение, тъй като студеният въздух може да съдържа малко количество водна пара. И въпреки че относителната влажност на въздуха може да бъде доста висока, когато малко количество пара се кондензира, оскъдно количество от валежи падат.В горещата зона се наблюдава обратното явление: голямо изпарение и голямо изпарение и, следователно, абсолютна влажноствъздух причинява значително количество валежи. следователно валежиразпределени зонално.

Попада в екваториалния пояс най-голямото числовалежи - 1000-2000 mm или повече, защото има през цялата годинаима високи температури, голямо изпарение и преобладават възходящи въздушни течения.

В тропичните ширини количеството на валежите намалява до 300-500 mm, а във вътрешните пустинни райони на континентите - под 100 mm. Причината за това е доминирането тук на високо налягане и въздушни течения надолу, докато се нагрява и се отдалечава от състоянието на насищане. Тук само по източните брегове на континентите, които

протичащи с топли течения, се появяват обилни валежи, особено през лятото.

IN умерени шириниколичеството на валежите отново се увеличава до 500-1000 м. Повечето от тях падат по западните брегове на континентите, тъй като западни ветровеот океаните. Топлите течения и планинският терен също допринасят за повече валежи тук.

В полярните райони количеството на валежите е само 100-200 mm, което се дължи на ниското съдържание на влага във въздуха, въпреки голямата облачност.

Количеството на валежите обаче все още не определя условията на влага. Естеството на влагата се изразява чрез коефициента на влага - отношението на валежите към изпарението за същия период. Тоест K \u003d O / B, където K е коефициентът на влага, O е количеството на валежите, B е количеството на изпарението. Ако K = 1, тогава овлажняването е адекватно, K> 1 - прекомерно, K<1 - недостаточное, а К <0,3 - бедное. Коэффициент увлажнения определяет тип природно-растительных зон: при избыточном и достаточном увлажнении и достаточный, количества тепла произрастают леса; недостаточное, близкий к единице, увлажнение характерно для лесостепи, саванн; несколько больше 0,3 - луговых и сухих степей; бедное - для полупустынь и пустынь.

Средните годишни валежи са важна част от климатичните данни - тези, регистрирани с помощта на различни методи.

Валежите (най-често включват сняг, градушка, суграшица и други форми на вода, падаща върху земята) се измерват в единици за определен период от време.

В Съединените щати валежите обикновено се представят в инчове за период от 24 часа. Това означава, че ако един инч дъжд падне за период от 24 часа и водата не попие в земята и не потече надолу след бурята, ще има слой от един инч вода, покриващ земята.

За нискотехнологични измервания на валежите се използва контейнер с плоско дъно и прави страни (напр. цилиндър за кафе). Докато един цилиндър може да ви помогне да определите дали валежите са един или два инча дъжд, за тях е трудно да измерват малки количества валежи.

Наблюдателите на времето използват по-сложни инструменти, известни като дъждомери и накрайници, за да измерват по-точно валежите. Дъждомерите имат широки отвори в горната част за дъжд. Дъждът се насочва в тясна тръба, една десета от диаметъра на горната част на шията. Тъй като тръбата е по-тънка от горната част на фунията, единиците са по-далеч една от друга, отколкото биха били на линийка, и са възможни точни измервания до една стотна (1/100 или 0,01) от инча. Когато нивото е по-малко от 0,01 инча дъжд, това количество се нарича "отпечатък" на дъжд.

Кофа, оборудвана със сензор, записва показанията за валежите на въртящ се барабан или по електронен път. Има фуния като обикновен дъждомер, но фуниите водят до две малки „кофи“. Двете кофи са балансирани и всяка има 0,01 инча вода. Когато една кофа е пълна, дъното й се изпразва, докато другата кофа се пълни с дъждовна вода. Всеки връх на кофата задейства устройство за записване на увеличение от 0,01 инча дъжд.

Снеговалежът се измерва по два начина. Първо, това е просто измерване на слоя сняг на земята с пръчка, маркирана с мерни единици. Второто измерване определя еквивалентното количество вода на единица сняг. За да се получи този коефициент, снегът трябва да бъде събран и разтопен във вода. Обикновено 10 инча сняг произвежда един инч вода. Това обаче може да се отнася за рохкав, пухкав сняг, въпреки че само 2-4 инча мокър, уплътнен сняг може да произведе един инч вода.

Вятърът, сградите, дърветата, теренът и други фактори могат да променят количеството на валежите и такъв снеговалеж обикновено се измерва от препятствия. Тридесетгодишните средни годишни валежи се използват за определяне на средните годишни валежи за определено място.

Количеството на валежите е от постоянен интерес за тези, които следват времето. Изглежда, че прогнозата е 10-15 мм, а по улиците - сняг до колене или огромни локви. За да ви улесним да се ориентирате в прогнозите, сме подготвили информация за измерване на количеството на валежите.

Метеоролозите разграничават две понятия: височина на снежната покривка и количество на валежите. Това, което виждаме на улицата след снеговалеж, е височината на снежната покривка, която понякога достига 50 см, въпреки че количеството на валежите може да бъде не повече от 20 мм. Един милиметър паднал сняг е равен на 1-1,5 см височина на снежната покривка в зависимост от структурата на снега.

Според метеорологичните указания един милиметър валежи е един литър вода на квадратен метър. Във всички метеорологични станции има дъждомерни кофи, от които в 9 и 21 часа по Гринуич валежите се изливат в специален съд, с който се измерва тяхното количество. Твърдите валежи - сняг, градушка - се разтопяват, след което експерти измерват получената вода.

В Санкт Петербург всичко предвещава необичайно топла зима (о, не бих го прокълнал!), И аз, доста уморен от двете предишни зими-реконструкции на събитията от филма „Денят след утре“, са невероятно щастлив от това. Освен това преди година, по това време, вече беше -20 ° извън прозореца. Сноубордистите и скиорите ще бъдат покрити с изкуствен сняг по пистите, така че няма да се обидят, но аз живея добре и без него.

Но докато времето се клати около нулата, всяка сутрин за мен се превръща в дилема: какво да облека, за да не замръзна и да не се изпотя. И точно тук ми идват на помощ два страхотни сайта с много точни прогнози за времето. По едно време мой приятел ми помогна да ги намеря, но той не пише в LiveJournal, така че ще нося светлината на хората. Който знае за тях, не бързайте да хвърляте яйца по акордеона, защото мнозина все още отиват на тъпи и лъжливи Gismeteo и Yandex за времето.

По-долу е кратък преглед на два страхотни сайта: WP5И YR.no, както и отговори на няколко въпроса, които могат да възникнат след запознаването им. Ако изглежда, че има твърде много букви, просто вземете под внимание моите препоръки и вярвайте, че тези два ресурса никога не са се провалили или излъгали.

Този сайт, гост от Норвегия, за разлика от WP5, освен много точни прогнози, има и много красив дизайн. Руският език обаче не е такъв. Но има английски (превключва в горния десен ъгъл).
Особеността на сайта е куп различни начини за предоставяне на информация, вариращи от прости таблици с прогнози, познати от Yandex за 9 дни предварително (заслужава да се отбележи, че декодирането все още е много подробно) и завършващи с графики и метеорологични карти, които променят се във времето.
Лично за мен най-добрата и разбираема е умерено "натоварена" графика, която също може да придобие линия за налягане и облачна диаграма, ако щракнете върху бутона Подробно вляво, но тази информация ми се струва излишна. Сините ленти на времевата ос отново са нивото на валежите в милиметри.

Сега ще отговоря на няколко въпроса, които могат да възникнат след като прочетете тези сайтове:

Въпрос: Как британците и норвежците получават информация за нашето време? Нашият хидрометеорологичен център със сигурност знае по-добре!
О: Съвсем не. И Хидрометеорологичният център, и всички останали знаят абсолютно същото за реалното време. Цялата информация се събира от наземни метеорологични станции и се предоставя на обществеността в системата за безплатен международен обмен на метеорологични данни. Сега всеки със суперкомпютър с хиляда или два процесора може да вземе тези данни, да ги обработи и да се опита да предскаже какво ще бъде времето на определено място в близко бъдеще. Това зависи само от тези, които успяват да го направят по-точно.

Въпрос: Не разбирам кога валежите се наричат ​​2 mm/6 часа. Какво да очакваме наистина?
О: Много е лесно за разбиране. Ето как RP5 го обяснява:
„Съотношението е директно: 1 мм отговаря на 1 литър на 1 квадратен метър. Тоест 12 мм е голяма 12-литрова кофа; 10 мм е 10-литрова кофа; 0,5 мм е половинлитрова бутилка; 0,2 мм е чаша вода на 1 квадратен метър метър Може би подобно обяснение не е много солидно, но разбираемо.
Това отваря нови хоризонти в сравнение с тези прогнози за времето, където дъждът, независимо от прогнозираната интензивност, се обозначава с капка или чадър. Възможно е да се разбере дали този чадър изобщо е необходим точно по тези милиметри: 0,2-1 мм е много малко и най-вероятно означава проливни дъждове на места (тоест всичките 10 милиметра ще паднат върху 10% от града и слънцето ще грее над останалите 90%). А 4-10 мм вече е впечатляващо количество, разпределено на огромна площ и най-вероятно ще вали дълго и навсякъде.

Въпрос: Какъв дъжд, имаме зима, студ -30! Как да измерим снега в милиметри?
О: Просто умножете по 10. 1 милиметър валежи се равнява на 1 сантиметър снежна преспа.

Въпрос: Би било чудесно, ако можем да осредним прогнозите от 10 различни източника.
Да, някой вече

Не всеки облак носи валежи, в крайна сметка за образуването на облаци задължително условие е наличието на вода в три състояния: газообразно, течно и твърдо, характерно за смесените облаци. Валеживъзниква само когато облакът започне да се издига по-високо и да се охлади. По произход валежите се разделят на следните видове: конвективни, фронтални и орографски.

Конвективен тип валежиХарактерно е за горещите климатични зони, в които целогодишно се извършва интензивно нагряване, в резултат на което водата се изпарява. По това време преобладава възходящото движение на влажен и топъл въздух. Такива процеси могат да се наблюдават през лятото в умерените зони.

Фронтални валежисе образуват в случай на среща на две въздушни маси с различни температури и други фактори. Фронтални валежи се наблюдават в умерения и студения пояс.

Орографски валежихарактерни за наветрените планински склонове, принуждавайки въздуха да се издига по-високо. Със загубата на влага въздухът се спуска, заобикаляйки планинската верига, но след като се затопли, относителната влажност се отстранява от състоянието на насищане.

Според естеството на валежите валежите се разделят на дъждове (краткотрайни, но интензивни валежи на малка площ), облачност (дълготрайни и равномерни валежи със средна интензивност, обхващащи доста голяма площ) и дъжд (те се характеризират с малки и малки валежи).

Измерване на количеството на валежите.

Валежиопределя се чрез измерване на дебелината на милиметров слой вода, образуван в резултат на падането им върху хоризонтална повърхност и по-нататъшното им проникване в почвата. За измерване на количеството на валежите се използва метален цилиндър с монтирана диафрагма - дъждомер, както и дъждомер със специална защита. Валежите от твърд тип предварително се разтопяват и полученото количество вода се измерва с цилиндричен съд, чиято дънна площ е десет пъти по-малка от дъното на дъждомера. Когато слоят вода в съда достигне цифра от 20 mm, това ще означава, че слоят, паднал на Земята, е висок 2 m 2 mm.

• 1 - Дъждомер, монтиран на метеорологичната платформа за измерване на течни валежи;
• 2 - Почвен дъждомер, вкопан наравно със земята, има и монтирана вътре кофа за събиране на валежите;
• 3 - Полски дъждомер - стъклено високо стъкло с деления, за оценка на валежите в земеделски полета;
• 4 - Дъждомер - за събиране на течни и твърди валежи (сняг, зърна ...);
• 5 - Плувиограф - регистратор на количеството течни валежи;
• 6 - Сумарен валеж - за събиране на валежите за дълъг период (седмица, 10 дни, ...) на труднодостъпни места;
• 7 - Радио дъждомер.

Всички измервания се вземат предвид за определен месец, за да се изведат месечни показатели, а впоследствие и годишни. Колкото по-дълго е наблюдението, толкова по-точно ще бъде изчислението. валежиза различни интервали от време за конкретен обект на наблюдение. Тези линии на картата, чиито точки са свързани с едно и също количество валежи в милиметри, се наричат ​​изохиети и показват количеството на валежите за определен период от време (например за година).

Разпределение на валежите по земната повърхност.

Географското положение на валежите върху земната повърхност се влияе от много фактори: температура, изпарение, влажност, облачност, атмосферно налягане, океански течения, вятър и местоположението на сушата и морето. Температурата е доминиращият фактор, тъй като влияе върху скоростта на изпарение и количеството влага.

В студените географски ширини нивото на изпарение е незначително, тъй като въздухът в тези географски ширини съдържа много малко водни пари. Въпреки че относителната влажност може да бъде доста висока, във всеки случай ще има малко валежи, когато парата кондензира. В топлите райони се наблюдава обратната ситуация, при която при голямо ниво на изпарение има огромно валежи. Ето защо валежите обикновено са разпределени зонално.

Най-голямото количество валежи (1000-2000 mm и повече) се наблюдава в екваториалната зона, където има високи температури през цялата година, голямо изпарение и преобладаване на възходящи въздушни течения.

В тропическите ширини валежипо-малко - от 300 до 500 мм, а в пустинни континентални райони по-малко от 100 мм. Причината за това беше доминирането на високо налягане в комбинация с низходящи течения. Източните брегове, които се измиват от топли течения, се характеризират с голямо количество валежи, особено през лятото.

В умерените ширини количеството на валежите нараства до 500-1000 mm, като най-голямото количество валежи пада по западните брегове, като преобладават западните ветрове от океаните. Огромни валежисъщо причинени от топли течения и наличието на планински терен.

В полярните зони количеството на валежите е доста малко - от 100 до 200 mm. Това се дължи на ниската влажност на въздуха, но с много облачност.

Количеството на валежитене винаги определя условията на влага. Характерът на влагата се изразява с помощта на коефициента на влага - съотношението на валежите към изпарението за същия период - K \u003d O / B, където е коефициентът на влага, O е годишната сума на валежите, а B е стойността на изпарението. Ако K=1, тогава влагата е достатъчна, ако е повече - прекомерна, а ако е по-малка - недостатъчна. Овлажняването включва един или друг тип природни зони: при прекомерна и достатъчна влага могат да растат гори, недостатъчна и близка до единица влага е типична за лесостепите и саваните, ниските и по-близки до нула показатели предполагат степи, пустини и полупустини.