Осадки. Формы осадков

Смог.

Очень неприятное и даже опасное явление представляет собой уменьшение прозрачности воздуха, связанное с антропогенными примесями и называемое смогом. Онвозникает в больших городах или индустриальных центрах. Сильные смоги могут приводить к серьёзным заболеваниям дыхательных путей и сердечно-сосудистой системы, иногда даже к смертельным случаям.

Смог возникает в определенных метеорологических условиях: отсутствие осадков, безветренная погода, температурная инверсия, сохраняющихся в течение нескольких дней. Эти условия препятствуют вертикальному и горизонтальному перемещению воздуха и его очищению от поступающих загрязнителей. В зависимости от географических условий выделяют 3 типа смога.

1. Ледяной смог. Он зафиксирован в полярном климате и возникает зимой, в условиях низких температур (t° < -35°С), когда Солнце поднимается не более чем на 4-5 часов, и практически отсутствует суточный ход температуры. Загрязнителем являются водяные пары искусственного происхождения, которые преобразуются в мельчайшие ледяные кристаллики (5-10 мкм в диаметре) и уменьшают дальность видимости до 10 м. К водяным парам примешивается двуокись серы и при окислении кислородом воздуха происходит образование серной кислоты. Впервые такой вид смога был отмечен в США в поселке Фербенкс на Аляске.

2. Смог лондонского типа возникает в условиях умеренного влажного климата в переходные сезоны, при сильных туманах и температуре воздуха, близкой к 0°С. Основные загрязнители — продукты сгорания торфа, нефти, угля. При образовании этого типа смога снижается видимость, быстро нарастает концентрация вредных веществ, воздух приобретает неприятный запах. В 1952 году в Лондоне при таком смоге погибло 4 тысячи жителей. Наиболее часто этот смог отмечают в Лондоне, Нью-Йорке, Брюсселе.

3. Фотохимический (Лос-Анджелесский) смог характерен для субтропиков с жарким летом и высокими значениями солнечной радиации (свыше 2.0 Кдж/см²мин). Основными загрязнителями являются выхлопные газы. Под воздействием солнечной радиации и, прежде всего ультрафиолетовой ее части, происходят фотохимические преобразования выхлопных газов. Катализатором этих реакций является озон О₃. Фотохимические преобразования угарного газа СО, соединений азота NO_х, азотной кислоты НNО₃ приводят к образованию органических перекисей (фотооксидантов), по своей токсичности превосходящих исходные загрязнители. Фотохимический смог имеет белый цвет. В стабильных синоптических условиях дымовая шапка такого смога может сохраняться над городом до 270 дней.

Смог уменьшает количество солнечной радиации в городах на 30-40%, почти полностью препятствует проникновению ультрафиолетовой радиации. Интенсивный смог вызывает удушье, приступы бронхиальной астмы, аллергические реакции, раздражение глаз, повреждения растений, зданий.

При определённых условиях из облаков выпадают осадки, то есть капельки или кристаллы настолько крупных размеров, что они уже не могут удерживаться в атмосфере во взвешенном состоянии. Наиболее известными и важными осадками являются дождь и снег. Однако име­ется еще несколько видов осадков, отличающихся от типичных форм дождя и снега.

Как дождь, так и снег выпадают в основном из облаков восходящего скольжения и облаков конвекции. В зависимости от типа облачности характер выпадения осадков будет разный.

Из облаков восходящего скольжения (слоисто-дождевых, иногда с участием высоко-слоистых) выпадают обложные осадки — длительные осадки средней интенсивности. Они выпадают на больших площадях, сравнительно равномерно и достаточно продолжительно (часами и десятками часов). В умеренных широтах наибольший процент в общем количестве осадков приходится на обложные осадки.

Из кучево-дождевых облаков, связанных с конвекцией, выпадают ливневые осадки, интенсивные и мало продолжительные. Из слоистых, слоисто-кучевых облаков, типичных для тёплых устойчивых воздушных масс (волнистые облака) могут выпадать моросящие осадки, состоящие из очень мелких капелек или снежных зёрен.

По форме различают следующие виды осадков: дождь, морось, снег, крупа, снежные зёрна, ледяные иглы, ледяной дождь, град.

Дождь состоит из капель диаметром 5 мм-0,5 мм. При более значительных размерах капель они при падении разбиваются на части. В ливневых дождях капли значительно крупнее, чем в обложных, особенно в начале дождя.

Морось состоит из капель диаметром порядка 0.5-0.05 мм с очень малой скоростью падения, они легко переносятся ветром в горизонтальном направлении.

Снег состоит из сложных ледяных кристаллов (снежинок). Основная их форма — шестилучевая звезда. Размеры различны, — чаще всего порядка нескольких миллиметров. Снежинки при выпадении часто слипаются в хлопья. При температурах, близких к нулю, выпадает мокрый снег или снег с дождём. Для него характерны крупные хлопья.

Снежная и ледяная крупа выпадает из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков. Она имеет вид округлых ядрышек диаметром 1 мм и больше. Крупа чаще всего наблюдается при температурах, близких к нулю.

Снежные зёрна выпадают из слоистых облаков зимой вместо мороси. Они имеют диаметр менее 1 мм и напоминают манную крупу.

Из облаков нижнего и среднего яруса при низких температурах выпадают ледяные иглы (кристаллы в виде шестиугольных призмочек) и ледяной дождь (прозрачные ледяные шарики от 1 до 3 мм в диаметре). При значительных морозах ледяные иглы возникают у самой поверхности Земли и хорошо видны, когда, отражая солнечные лучи, сверкают своими гранями; ледяной дождь свидетельствует о наличии инверсии температуры.

Летом, в достаточно жаркую погоду, иногда выпадает град - крупные кусочки льда неправильной формы размером от горошины до 5-8 см в диаметре. Вес градин в отдельных случаях достигает 300 г. Для образования градин необходима большая водность облаков, поэтому град выпадает в теплое время года при высоких температурах у земной поверхности. Наиболее часты выпадения града в умеренных широтах, а наиболее интенсивны - в тропиках. Град выпадает из кучево-дождевых облаков при грозах, как правило, вместе с ливнем.

Осадки любых видов выпадают из облаков только в том случае, когда хотя бы часть элементов, составляющих облако, по каким-то причинам укрупняется. Тогда облачные элементы становятся настолько тяжелыми, что преодолевают сопротивление воздуха и выпадают в виде осадков. Укрупнение может происходить по следующим причинам: в результате слияния отдельных капель, в результате сублимации кристаллов, т.е. перегонки водяного пара с капелек на кристаллы. Последний способ дает обильные осадки.

Измерение количества осадков осуществляется дождемерами и самопищущими приборами - плювиографами.

Количество осадков, выпавшее в каком-либо месте за определенный период времени, измеряется в мм слоя выпавшего осадка. Твердые осадки выражают слой воды, который они бы образовали, растаяв.

Для характеристики климата используют многолетние средние значения количества (суммы) осадков по месяцам и за год. Кроме того, важным бывает знать среднее число дней с осадками за месяц, год и ряд других характеристик.

.

6.7.2. Основные типы годового хода осадков.

Экваториальный тип годового хода осадков наблюдается вблизи экватора (до 10° с.ш. и 10° ю.ш.). Он имеет в году два дождливых сезона, разделенные сравнительно сухими периодами. Дождливые сезоны приходятся на время после равноденствия.

Тропический тип. По мере приближения к внешним границам тропического пояса два дождливых сезона сливаются в один - летний при наивысшем стоянии солнца. Вблизи тропика 4 месяца в году будут влажными, 8 - сухими.

Тип тропических муссонов. В районах, где выражена муссонная циркуляция, годовой ход осадков аналогичен тропическому типу, с максимумом летом, но с большой амплитудой.

Средиземноморский тип. В западных частях материков максимум осадков приходится на зиму или осень, когда области оказываются под влиянием циклонов умеренных широт. Влажный и сухой периоды продолжаются примерно равное время - по полгода.

Внутриматериковый тип умеренных широт. Внутри материка умеренных широт максимум осадков приходится на лето, минимум на зиму.

Морской тип умеренных широт. В западных частях материков в умеренных широтах циклоны чаще бывают зимой, чем летом, поэтому там преобладают зимние осадки или распределение осадков по сезону равномерное.

Муссонный тип умеренных широт. В муссонных районах умеренных широт, преимущественно на востоке Азии, максимум осадков приходится на лето, как и внутри материка, а минимум - на зиму.

Полярный тип. Годовой ход этого типа над материками характеризуется летним максимумом осадков, так как летом влагосодержание воздуха выше, чем зимой, а интенсивность циклонической деятельности не очень сильно меняется в течение года.

Дата добавления: 2015-04-30