Основным фактором, который оказывает существенное влияние на прогресс флоры и фауны планеты Земля, является наличие благоприятного для развития жизни климата (температура, влажность, различные виды осадков).
Из этого списка именно атмосферные явления создают многочисленные климатические зоны, которые, в свою очередь, отличаются многообразием форм жизни.
Все осадки неразрывно связаны с круговоротом воды в природе – сюда относятся все явления, которые формируются на основе физико-химических свойств воды и ее способности находиться в трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и парообразном (3 вида осадков).
В школе данную тему проходят во 2 классе по предмету «Окружающий мир».
Что такое осадки
Строгое определение атмосферным осадкам в географии принято давать следующим образом. Этим термином называются такие явления, возникающие в атмосфере Земли, которые основаны на концентрации воды в воздушном слое, а также связаны с переходом водяной дисперсии в различные агрегатные состояния и выпадением на поверхность планеты.
Основной классификацией осадков является разделение по температуре атмосферных фронтов:
- обложные – ассоциированные с теплыми потоками воздуха,
- ливневые – связаны с холодными воздушными массами.
Для учета количества осадков, которые выпадают на поверхность Земли в определенном регионе, метеорологами используется специально оборудование – осадкомеры, которые выдают данные, измеряемые в толщине слоя жидкой воды, попавшей на твердую поверхность. Единицы измерения – миллиметры в год.
Природные осадки играют ключевую роль в образовании земного климата и формируют оборот воды в природе.
Виды атмосферных осадков
Условно разделить виды осадков можно на основании агрегатного состояния воды, в котором она попадает на Землю. Принципиально это возможно всего в двух вариантах – твердой и жидкой форме.
Исходя из этого, классификация выглядит следующим образом:
- жидкие (дождь и роса),
- твердые (снег, град и иней).
Разберемся, что представляет собой каждый из видов таких осадков.
Самый распространенный вид осадков – дождь (относится к конвективным осадкам). Это явление формируется под воздействием лучистой энергии Солнца, которое нагревает влагу, находящуюся на поверхности Земли, и испаряет ее.
Попадая в верхние слои атмосферы, которые заметно холоднее, вода конденсируется, образуя скопление мельчайших капель. Как только количество конденсата достигает большой массы, то вода проливается на землю в виде обильного дождя.
Виды дождя разделяются в зависимости от размера капель, что, в свою очередь, связано с потоками и температурой воздуха.
Разновидность дождей формируется так если воздух теплый, то он формирует более крупные капли, а если холодный, то можно наблюдать моросящий слабый дождь (переохлажденный дождь). При понижении температуры выпадает дождь со снегом.
Другой, связанный с конденсацией процесс, – это выпадение росы. Это физическое явление основано на том, что в определенном объеме воздуха может находиться строго определенное количество пара при данной температуре.
Пока предельный объем пара не достигнут, конденсация не происходит, но как только количество превышает нужное значение, происходит выпадение в жидкое состояние излишков. Это мы можем наблюдать ранним утром на улице, взглянув на росу, цветы и другие твердые предметы.
Другой распространенный вид осадков – это снег. Принципиально, его формирование похоже на формирование дождя, однако отличается дождь от снега тем, что при выпадении на землю, капли значительно охлаждаются воздушными струями, которые имеют отрицательную температуру, и происходит формирование микроскопических ледяных кристаллов.
Поскольку процесс формирования снежинок происходит в воздухе и под воздействием различной температуры, то это обуславливает большое количество форм и кристаллов снежинок.
Если температура очень низкая, то формируется обложной снег, если ближе к нулю, то ливневой снег. Мокрый снег формируется при температуре чуть выше нуля.
Одно из опасных атмосферных явлений – это град. Его образование происходит преимущественно летом, когда разогретые потоки воздуха уносят парообразную влагу в верхние слои атмосферы, где, переохлаждаясь, вода замерзает, образуя ледяные кусочки.
Они не успевают растаять при полете до земной поверхности и часто являются причиной уничтожения урожая или повреждения строений.
Конденсация воды из пара возможна и зимой. В основном, это происходит из-за очень низкого показателя относительной влажности воздуха.
При этом, учитывая отрицательную температуру, сконденсировавшаяся влага тут же замерзает на твердых поверхностях, образуя иней.
Виды осадков по сезонам года
Часто применяют характеристику, основанную на сезонности выпадения осадков.
Итак, бывают:
- осадки, выпадающие преимущественно в теплое время сезона – дождь, морось (подтип дождя), роса, град,
- осадки, выпадение которых происходит в холодный сезон – снег, крупа (подвид снега), иней, изморозь, гололед.
Виды осадков по высоте образования
Более точной является классификация, которая учитывает, на какой высоте происходило превращение конденсата в один из видов осадков:
- к осадкам, которые образуются в верхних и средних слоях атмосферы, относят дождь, морось, град, крупу и снег – выпадающие из облаков,
- к осадкам, которые формируются в непосредственной близости от земной поверхности (орографические осадки), относятся преимущественно конденсационные явления (примеры роса, иней, изморозь и гололед) – выпадающие из воздуха.
Как измеряются осадки
Часто в прогнозе погоды можно слышать, что за сутки выпало 2 миллиметра осадков. Такие данные метеорологи и синоптики определяют на метеостанциях при помощи специального оборудования – осадкомеров.
Это градуированные ведра (на которые нанесены условные знаки), выполненные в определенном типоразмере, которые установлены на улице.
Ежедневно, в промежутке времени от 9-00 до 21-00 (время берется по часовому поясу GMT 0), метеоролог собирает всю влагу, которая накапливается в ведре, и переливает в мерный цилиндр (деления цилиндра выполнены в мм).
Полученные значения заносят в журнал учета, формируя таблицу осадков. Если выпавшие осадки были твердыми, то допускается их растопить.
Для построения визуальной картины, на карте обозначаются точки с измеренным количеством осадков. Эти точки соединяют в схему линиями – изогиетами, а пространство закрашивают цветами осадков с возрастающей интенсивностью.
Как осадки влияют на работу авиации
Существуют целый ряд очень важных атмосферных факторов, которые затрудняют работу авиации. В первую очередь, это связано с обеспечением безопасности полетов.
Основные из них:
- В первую очередь, это ухудшение видимости для пилотов воздушных судов. Снижение видимости в сильный дождь или снежную бурю происходит до 1,5-2 км, что затрудняет визуальный контроль курса.
- При взлете или посадке конденсация влаги на стеклах или оптических отражателях может привести к искаженному восприятию информации пилотом.
- Большое количество водяной мелкодисперсной пыли при попадании в двигатель могут затруднить и нарушить его работу.
- При обледенении аэродинамических элементов воздушного судна (крыльев, рулевых элементов), происходит потеря летных характеристик.
- При выпадении значительно количества осадков, затрудняется контакт с покрытием взлетно-посадочной полосы.
Таким образом, все осадки, применительно к авиации, носят исключительно неблагоприятный характер.
Осадки являются ключевым фактором, способствующим формированию на Земле климата, а также географических зон. Условное разделение проводят в зависимости от сезонности, однако, следует помнить, что в межсезонье могут происходить комбинации. Также осадки являются важнейшим элементом водооборота на планете.