Időjárás: A csapadék mértékegysége: hó és eső. Naiv kérdés az időjósokhoz: ki és hogyan méri a hóesést, hogyan mérik a csapadékot?
A légköri csapadék és annak kialakulása
Csapadék nem esik minden felhőből. A csapadék kialakulásának előfeltétele a víz egyidejű jelenléte a levegőben szilárd, folyékony és gáz halmazállapotban, esetenként vegyes felhőkben. Ez csak akkor történik meg, amikor a felhő felemelkedik és lehűl. Ezért eredet szerint megkülönböztetik a konvektív, frontális és orográfiai csapadékot.
A melegzónára jellemző a konvektív csapadék, ahol egész évben intenzív felmelegedés, vízpárolgás történik, és a meleg és párás levegő felszálló mozgása dominál. Nyáron az ilyen folyamatok gyakran előfordulnak a mérsékelt égövben.
Frontális csapadék képződik, ha kettő légtömegek különböző hőmérsékletű és egyéb fizikai tulajdonságok. Tipikus frontális csapadék a mérsékelt és hideg övezetekben figyelhető meg.
Orográfiai csapadék a hegyek szélmenti lejtőin, különösen magasan fordul elő, mivel ezek is felfelé kényszerítik a levegőt. Miután elvesztette a nedvességet és leereszkedett, áthaladt a hegyláncon, újra leereszkedik és felmelegszik, és relatív páratartalom csökken, távolodva a telítettségi állapottól.
A csapadék jellege szerint megkülönböztetik őket: csapadék (intenzív, rövid ideig tartó, kis területen hulló); heves esőzés (közepes intenzitású, egyenletes, hosszan tartó - egy egész napig is eltarthat, gyakran nagy területre esik). terület); csapadék, szitálás (a levegőben lebegő kis cseppek jellemzik).
Csapadékmérés
A lehullott csapadék mennyiségét annak a vízrétegnek a vastagságával mérjük milliméterben, amely vízszintes felületen párolgás és talajba szivárgás hiányában csapadék hatására kialakulhatna. A csapadék mennyiségének mérésére csapadékmérőt használnak (40 cm magas fémhenger, 500 cm2 keresztmetszetű, behelyezett membránnal a párolgás megakadályozására) A csapadékmérő a csapadékmérőtől különleges védelemmel különbözik. A szilárd csapadékot (hó, jégeső, graupel) előzetesen megolvasztják. A csapadékmérőbe bekerülő víz mennyiségét egy üveghengeres edény segítségével mérik, melynek fenékterülete 10-szer kisebb, mint a Tehát, ha az edény alján a csapadékmérőről lefolyó vízréteg 20 mm, ez azt jelenti, hogy egy 2 mm magas vízréteg.
Az összes csapadékmérést minden hónapra összesítik, és a havi, majd az éves csapadékot. Minél hosszabb a megfigyelés, annál pontosabban lehet kiszámítani az átlagos havi és ennek megfelelően az éves átlagos csapadékmennyiséget erre a megfigyelési helyre. A térképen lévő vonalak, amelyek évente milliméterben azonos mennyiségű csapadékot kötnek össze bizonyos időszak az időt (például egy évet) isohyetnek nevezzük.
A csapadék eloszlása a földgömb felszínén
A csapadék földrajzi megoszlása a Föld felszíne sok tényező együttes hatásától függ: hőmérséklet, párolgás, levegő páratartalom, felhőzet, légköri nyomás, uralkodó szelek, szárazföldi és tengeri eloszlás, óceáni áramlatok. Közülük a legfontosabb a levegő hőmérséklete, amelytől a párolgás intenzitása és a párolgás mértéke függ (az a nedvességmennyiség a vízréteg milliméterében, amely egy év alatt egy helyen el tud párologni).
A „hideg szélességi körökben a párolgás elhanyagolható volt, párolgás figyelhető meg, hiszen a hideg levegő kis vízgőz-tartalmat tartalmazhat. És bár a levegő relatív páratartalma meglehetősen magas lehet, kis mennyiségű pára lecsapódása esetén elhanyagolható mennyiségű A forró zónában ennek ellentétes jelensége figyelhető meg: a nagy párolgás és a magas párolgás, és ennek következtében a levegő abszolút páratartalma jelentős mennyiségű csapadékot okoz. csapadék zónánként elosztva.
BAN BEN egyenlítői öv a legtöbb csapadék esik - 1000-2000 mm vagy több, azóta egész évben megfigyelt magas hőmérsékletek, a nagy párolgás és a felszálló légáramlatok dominálnak.
A trópusi szélességeken a csapadék mennyisége 300-500 mm-re csökken, a kontinensek belső sivatagi területein pedig 100 mm alatti. Ennek oka a nagynyomású és lefelé irányuló légáramlások dominanciája, amelyek felmelegednek és eltávolodnak a telítettség állapotától. Itt csak a kontinensek keleti partjain, hogy
meleg áramlatok szállítják, nagy mennyiségű csapadék esik, különösen nyáron.
BAN BEN mérsékelt övi szélességi körök a csapadék mennyisége ismét 500-1000 m-re emelkedik, nagy része a kontinensek nyugati partjaira esik, mivel ott egész évben az óceánok nyugati szelei fújnak. A meleg áramlatok és a hegyvidéki terep is hozzájárul a nagyobb csapadékhoz.
A sarkvidékeken mindössze 100-200 mm csapadék hullik, ami a levegő alacsony nedvességtartalmának köszönhető, a nagy felhőzet ellenére is.
A csapadék mennyisége azonban még nem határozza meg a nedvességviszonyokat. A nedvesítés természetét a nedvesítési együttható fejezi ki - a csapadék és a párolgás aránya ugyanabban az időszakban. Vagyis K = O / B, ahol K a párásítási együttható, O a csapadék mennyisége, B a párolgás mértéke. Ha K = 1, akkor a nedvesség megfelelő, K> 1 túlzott, 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.
Csapadék- folyékony vagy szilárd halmazállapotú víz, amely felhőkből esik, vagy a levegőből ülepedik a föld felszínére.
Eső
Bizonyos körülmények között a felhőcseppek nagyobbak és nehezebbekké egyesülnek. Nem tudnak tovább maradni a légkörben, és formában a földre esnek eső.
jégeső
Előfordul, hogy nyáron a levegő gyorsan felemelkedik, felszedi az esőfelhőket és olyan magasságba viszi, ahol a hőmérséklet 0° alatt van. Az esőcseppek megfagynak és hullanak jégeső(1. ábra).
Rizs. 1. A jégeső eredete
Hó
Télen a mérsékelt és magas szélességi körökben a csapadék hullik hó. A felhők ebben az időben nem vízcseppekből állnak, hanem apró kristályokból - tűkből, amelyek egymáshoz kapcsolódva hópelyheket alkotnak.
Harmat és fagy
A földfelszínre nemcsak felhőkből, hanem közvetlenül a levegőből is hulló csapadék harmatÉs fagy.
A csapadék mennyiségét csapadékmérővel vagy esőmérővel mérjük (2. ábra).
Rizs. 2. A csapadékmérő felépítése: 1 - külső burkolat; 2 - tölcsér; 3 - tartály az ökrök összegyűjtésére; 4 dimenziós tartály
A csapadék osztályozása és fajtái
A csapadékot a csapadék jellege, eredete, fizikai állapota, a csapadék évszakai stb. különböztetik meg (3. ábra).
A csapadék jellegétől függően záporeső, heves és szitáló csapadék lehet. Csapadék - intenzív, rövid életű, kis területet fed le. Takaró csapadék - közepes intenzitású, egyenletes, tartós (napokig is eltarthat, nagy területeket lefedve). Szitálás - kis területen hulló finom csapadék.
A csapadékot eredete szerint osztályozzák:
- konvektív - a forró zónára jellemző, ahol intenzív a felmelegedés és a párolgás, de gyakran előfordul a mérsékelt égövben;
- frontális - két különböző hőmérsékletű légtömeg találkozásakor jönnek létre, és kihullanak a melegebb levegőből. A mérsékelt és hideg övezetekre jellemző;
- orográfiai - esik a hegyek szél felőli lejtőin. Nagyon bőségesek, ha a levegő a meleg tengerből érkezik, és magas az abszolút és relatív páratartalom.
Rizs. 3. A csapadék fajtái
Az Amazonas-alföld és a Szahara-sivatag éghajlati térképén szereplő éves csapadékmennyiséget összehasonlítva meggyőződhetünk annak egyenetlen eloszlásáról (4. ábra). Mi magyarázza ezt?
A csapadék az óceán felett kialakuló nedves légtömegekből származik. Ez egyértelműen látható a monszun éghajlatú területeken. A nyári monszun sok nedvességet hoz az óceánból. És folyamatos esőzések vannak a szárazföldön, mint Eurázsia csendes-óceáni partvidékén.
A csapadék eloszlásában az állandó szélnek is nagy szerepe van. Így a kontinensről fújó passzátszelek száraz levegőt hoznak Észak-Afrikába, ahol a világ legnagyobb sivataga - a Szahara - található. A nyugati szelek esőt hoznak az Atlanti-óceán felől Európába.
Rizs. 4. A csapadék átlagos éves megoszlása a Föld szárazföldjén
Mint már tudod, a tengeri áramlatok befolyásolják a csapadékot a kontinensek part menti részein: a meleg áramlatok hozzájárulnak a megjelenésükhöz (mozambiki áramlat Afrika keleti partjainál, Golf-áramlat Európa partjainál), a hideg áramlatok éppen ellenkezőleg, megakadályozzák a csapadékot. (Perui áramlat Dél-Amerika nyugati partjainál) .
Az enyhülés a csapadék eloszlását is befolyásolja, például a Himalája-hegység nem engedi át északra az Indiai-óceán felől fújó nedves szelet. Ezért a déli lejtőiken esetenként akár 20 000 mm csapadék is esik évente. A hegyoldalak mentén emelkedő nedves légtömegek (felszálló légáramlatok) lehűlnek, telítődnek, csapadék hullik le belőlük. A Himalája-hegységtől északra fekvő terület sivataghoz hasonlít: évente mindössze 200 mm csapadék hullik oda.
Összefüggés van a szalagok és a csapadék között. Az Egyenlítőnél - alacsony nyomású zónában - állandóan fűtött levegő van; felfelé emelkedve lehűl és telítődik. Ezért az Egyenlítő térségében sok a felhő és heves esőzések. Sok csapadék hullik a földkerekség más részein is, ahol alacsony nyomás uralkodik. Ugyanakkor nagy jelentősége van a levegő hőmérsékletének: minél alacsonyabb, annál kevesebb csapadék hullik.
A nagynyomású övekben a lefelé irányuló légáramlatok dominálnak. Ahogy a levegő leereszkedik, felmelegszik, és elveszti telítettségi állapotának tulajdonságait. Ezért a 25-30°-os szélességi körökön ritkán és kis mennyiségben esik csapadék. A sarkok közelében lévő magas nyomású területeken is kevés csapadék esik.
Abszolút maximális csapadék regisztrálva az o. Hawaii (Csendes-óceán) - 11 684 mm/év és Cherrapunjiban (India) - 11 600 mm/év. Az abszolút minimum - az Atacama-sivatagban és a Líbiai-sivatagban - kevesebb, mint 50 mm/év; Néha évekig egyáltalán nem esik csapadék.
A terület nedvességtartalmát az jellemzi párásítási együttható— az éves csapadék és párolgás aránya ugyanarra az időszakra vonatkozóan. A párásítási együtthatót K betűvel, az éves csapadékmennyiséget O betűvel, a párolgást I betűvel jelöljük; akkor K = O: I.
Minél alacsonyabb a párásítási együttható, annál szárazabb az éghajlat. Ha az éves csapadék mennyisége megközelítőleg megegyezik a párolgás mértékével, akkor a párásítási együttható megközelíti az egységet. Ebben az esetben a hidratálást elegendőnek tekintik. Ha a nedvességindex nagyobb, mint egy, akkor a nedvesség túlzott, egynél kevesebb - elégtelen. Ha a párásítási együttható kisebb, mint 0,3, akkor a párásítást figyelembe kell venni csekély. Az elegendő nedvességtartalmú zónák közé tartoznak az erdei sztyeppék és a sztyeppek, az elégtelen nedvességtartalmú zónák pedig a sivatagokat.
Légköri csapadéknak nevezik azt a vizet, amely a légkörből a föld felszínére esik. A légköri csapadéknak tudományosabb neve is van - hidrometeorok.
Ezeket milliméterben mérik. Ehhez speciális műszerekkel - csapadékmérőkkel - mérje meg a felszínre esett víz vastagságát. Ha nagy területeken kell megmérnie a víz vastagságát, akkor időjárási radarokat használnak.
Földünkön évente átlagosan közel 1000 mm csapadék hullik. De meglehetősen kiszámítható, hogy a lehulló nedvesség mennyisége számos körülménytől függ: az éghajlati és időjárási viszonyoktól, a tereptől és a víztestek közelségétől.
A csapadék fajtái
A légkörből származó víz a föld felszínére esik, két halmazállapotában - folyékony és szilárd. Ezen elv szerint az összes légköri csapadékot általában folyékony (eső és harmat) és szilárd (jégeső, fagy és hó) részekre osztják. Nézzük meg részletesebben az egyes típusokat.
Folyékony csapadék
A folyékony csapadék vízcseppek formájában hullik a talajra.
Eső
A föld felszínéről elpárologva a légkörben lévő víz felhőkben gyűlik össze, amelyek apró, 0,05 és 0,1 mm közötti méretű cseppekből állnak. Ezek a felhőben lévő miniatűr cseppecskék idővel összeolvadnak egymással, egyre nagyobb méretűek és észrevehetően nehezebbek. Vizuálisan ez a folyamat akkor figyelhető meg, amikor a hófehér felhő elkezd sötétedni és nehezebbé válik. Ha túl sok ilyen csepp van egy felhőben, akkor eső formájában a földre hullanak.
Nyáron az eső nagy cseppek formájában jön. Nagyok maradnak, mert a felmelegített levegő felszáll a talajból. Ezek a felszálló fúvókák megakadályozzák, hogy a cseppek kisebbre törjenek.
Ám tavasszal és ősszel sokkal hűvösebb a levegő, így az évnek ezen időszakában szitáló az eső. Sőt, ha rétegfelhőkből érkezik az eső, azt fedőfelhőknek nevezzük, és ha a nimbuszfelhőkből cseppek kezdenek hullani, akkor az eső felhőszakadásba megy át.
Évente csaknem 1 milliárd tonna víz esik bolygónkra eső formájában.
Külön kategóriában érdemes kiemelni szitálás. Ez a fajta csapadék a rétegfelhőkből is hullik, de a cseppek olyan kicsik és sebességük olyan elhanyagolható, hogy a vízcseppek a levegőben lebegőnek tűnnek.
Harmat
Egy másik típusú folyékony csapadék, amely éjszaka vagy kora reggel esik. A vízgőzből harmatcseppek keletkeznek. Egy éjszaka alatt ez a gőz lehűl, és a víz gáz halmazállapotúból folyadékká alakul.
A harmatképződés legkedvezőbb feltételei: tiszta idő, meleg levegő és szinte teljes szélhiány.
Szilárd csapadék
Szilárd csapadékot a hideg évszakban figyelhetünk meg, amikor a levegő olyan mértékben lehűl, hogy a levegőben lévő vízcseppek megfagynak.
Hó
A hó, mint az eső, felhőben képződik. Amikor aztán a felhő olyan légáramba kerül, amelyben a hőmérséklet 0°C alatt van, a benne lévő vízcseppek megfagynak, elnehezednek és hóként hullanak a földre. Minden csepp egyfajta kristállyá szilárdul. A tudósok azt mondják, hogy minden hópehely különböző alakú, és egyszerűen lehetetlen megtalálni ugyanazokat.
Egyébként a hópelyhek nagyon lassan esnek, mivel csaknem 95% -a levegő. Ugyanezen okból fehérek. És ropog a hó a lábak alatt, mert a kristályok törnek. És a hallásunk képes felfogni ezt a hangot. De a halak számára ez egy igazi kín, mivel a vízre hulló hópelyhek magas frekvenciájú hangot bocsátanak ki, amit a halak hallanak.
jégeső
csak a meleg évszakban esik, különösen, ha az előző nap nagyon meleg és fülledt volt. A felforrósodott levegő erős áramlatokban tör felfelé, és magával viszi az elpárolgott vizet. Nehéz gomolyfelhők képződnek. Ezután az emelkedő áramlatok hatására a bennük lévő vízcseppek megnehezednek, fagyni kezdenek és benőnek kristályokkal. Ezek a kristálycsomók a földre zúdulnak, és az út során megnövekednek, mivel összeolvadnak a légkörben lévő túlhűtött vízcseppekkel.
Figyelembe kell venni, hogy az ilyen jeges „hógolyók” hihetetlen gyorsasággal zúdulnak a földre, ezért a jégeső képes áttörni a palát vagy az üveget. A jégeső nagy károkat okoz a mezőgazdaságban, ezért a „legveszélyesebb” felhőket, amelyek készen állnak a jégesőre, speciális fegyverek segítségével szétoszlatják.
Fagy
A fagy, akárcsak a harmat, vízgőzből képződik. De a téli és őszi hónapokban, amikor már meglehetősen hideg van, a vízcseppek megfagynak, és ezért vékony jégkristályréteg formájában kihullanak. De nem olvadnak el, mert a föld még jobban lehűl.
Esős évszakok
A trópusokon és nagyon ritkán a mérsékelt övi szélességeken az évnek olyan időszaka van, amikor rendkívül sok csapadék hullik. Ezt az időszakot esős évszaknak nevezik.
Az ezeken a szélességi körökben található országokban nincs súlyos tél. De a tavasz, a nyár és az ősz hihetetlenül meleg. Ebben a forró időszakban hatalmas mennyiségű nedvesség halmozódik fel a légkörben, amely aztán hosszan tartó esők formájában kiömlik.
Az egyenlítői régióban az esős évszak évente kétszer fordul elő. És a trópusi övezetben, az Egyenlítőtől délre és északra, ilyen évszak csak évente egyszer fordul elő. Ez annak köszönhető, hogy az esőöv fokozatosan délről északra és visszafelé halad.
A csapadék mennyisége a levegő hőmérséklete mellett az időjárás egyik legfontosabb jellemzője, és természetesen ennek ismeretében egy adott területre előre megjósolható a jövő időjárása, akár nyomon követhető a klímaváltozás is, ha van ilyen. . De hogyan kell mérni a csapadékot?
Hóval minden többé-kevésbé egyszerű: veszünk egy vonalzót, a hóba merítjük a földre - és megkapjuk a csapadék mennyiségét milliméterben. De ez a trükk esővel nem működik! Hiszen a víz azonnal felszívódik a talajba, és ami nem szívódik fel (mondjuk az aszfaltra kerül), az viszonylag gyorsan elpárolog, így nem fogunk pontos eredményt kapni, még ha áradásról van szó... hogyan mérni az eső mennyiségét?
Ehhez speciális eszközök vannak.
Az egyik az esőmérő. Valójában olyan, mint egy vödör, csak nagyon nagy - 5 négyzetméteres. Az ilyen edénybe kúp alakú tölcséren keresztül jut be az esővíz - hogy a szél ne torzítsa el a mérési eredményeket azzal, hogy további vizet fúj az edénybe, vagy fordítva - kifújja onnan. Ezt a kialakítást 2 méteres magasságban lévő időjárási helyszínre kell felszerelni. Naponta egyszer a csapadékmérőről összegyűjtött esővizet beosztásos edénybe öntik és milliméterben mérik. Minden milliméter egy liter csapadék négyzetméterenként.
Léteznek még talajcsapadékmérők is, melyeket vele a talajszintbe temetnek, és terepi csapadékmérők is, melyek mezőgazdasági területeken elhelyezett, beosztásos üvegedények.
De nem mindig és nem mindenhol lehet naponta egyszer ellenőrizni az eredményeket! A tajgában, a tundrán, a hegyekben és más nehezen megközelíthető helyeken hetente egyszer, de akár tíz naponként is ellenőrizni kell az eredményeket - ezalatt a víz elpárologhat, és az eredmény torz lesz. Az ilyen szélsőséges körülmények közötti működéshez teljes csapadékmérők vannak. Kialakításában alig különbözik a hagyományos esőmérőtől, de beszereléskor vazelinolajat öntenek bele. Ennek eredményeként, amikor vizet adnak az edényhez, a vazelin a felszínre úszik, és a felületét vékony réteggel borítja, amely megakadályozza a víz elpárolgását, és megőrzi a méréshez.
Ha azonban rádiós csapadékmérőről van szó, akkor a csapadék mennyiségét anélkül is meghatározhatja, hogy közvetlenül a készülékhez fordulna. Az üledékgyűjtő tartálya úgy van beépítve, hogy megtöltéskor átfordul, lefolyik belőle a víz, és ez aktiválja a rádióadót bekapcsoló mechanizmust. Rádiójelét a legközelebbi meteorológiai állomáson rögzítik, vagy meteorológiai műholdra küldik.
A meteorológusok által az eső mennyiségének mérésére használt másik műszer a pluviográf. Az esővizet egy 5 négyzetméteres edényben gyűjtik össze. Az edény alja kúp alakú, és lyukak vannak benne, amelyekbe a víz kifolyik és egy csövön keresztül bejut a kamrába. A kamra egy üreges úszót tartalmaz, amely egy fémrúdhoz van csatlakoztatva. A rúd tetején van egy nyíl, amelyre a toll van felszerelve, a kamera mellett pedig egy dob, papírszalaggal. A kamrában felgyülemlő víz felemeli az úszót, mozgásba hozza a nyíllal ellátott rudat, a toll pedig görbét rajzol a szalagra, amivel a csapadék mértékét határozzák meg.