В метеорологии различные типы осадков часто включают характер или фазу осадков, которые выпадают на уровень земли. Есть три различных способа выпадения осадков. Конвективные осадки обычно более интенсивны и имеют меньшую продолжительность, чем слоистые осадки. Орографические осадки возникают, когда влажный воздух поднимается вверх над возвышающейся местностью, такой как горы.
Осадки могут выпадать либо в жидкой, либо в твердой фазах, либо переходить между ними на уровне замерзания . Жидкие формы осадков включают дождь, изморось и росу. Дождь или морось, которые замерзают при контакте с подледной воздушной массой, приобретают предшествующее прилагательное «замерзание», становясь известным как ледяной дождь или ледяная морось. Замороженные формы осадков включают снег , ледяные кристаллы , ледяную крупу (мокрый снег), град и крупу . Их соответствующая интенсивность классифицируется либо по скорости падения, либо по ограничению видимости.
Фазы
Осадки бывают разных форм или фаз. Их можно разделить на:
- Жидкие осадки:
- Морось (DZ)
- Дождь (РА)
- Облачность (CB)
- Замерзающие осадки:
- Замерзшая морось (ФЗДЗ)
- Ледяной дождь (FZRA)
- Дождь и снег смешанный / Слякоть (РАСН)
- Морось и снег смешанный / Слякоть (ДЗСН)
- Замерзшие осадки:
- Снег (SN)
- Снежное зерно (SG)
- Кристаллы льда (IC)
- Гранулы льда / мокрый снег (PL)
- Снежные пеллеты / Graupel (GS)
- Приветствую (GR)
- Мегакриометеор (MC)
Буквы в скобках представляют собой коды METAR для каждого явления. [1]
Механизмы
Осадки происходят, когда местный воздух насыщается водяным паром и больше не может поддерживать уровень водяного пара в газообразной форме. Это происходит, когда менее плотный влажный воздух охлаждается, обычно когда воздушная масса поднимается через атмосферу. Однако воздушная масса также может охлаждаться без изменения высоты (например, за счет радиационного охлаждения или контакта земли с холодной местностью).
Конвективные осадки возникают, когда воздух поднимается вертикально за счет (временного) самоподдерживающегося механизма конвекции . Стратифицированные осадки возникают, когда большие воздушные массы поднимаются по диагонали, поскольку более крупномасштабная атмосферная динамика заставляет их перемещаться друг над другом. Орографические осадки аналогичны, за исключением того, что движение вверх вызывается, когда движущаяся воздушная масса встречает восходящий склон рельефа, такого как горный хребет.
Конвекционный
Конвекция возникает, когда поверхность Земли, особенно в условно нестабильной или влажной атмосфере , нагревается сильнее, чем ее окружение, что, в свою очередь, приводит к значительному испарению. Конвективный дождь и небольшие осадки являются результатом конвективных облаков, например кучево-дождевых или скопившихся кучевых облаков . На начальных стадиях выпадения осадков они обычно выпадают в виде ливней с быстро меняющейся интенсивностью. Конвективные осадки выпадают в определенной области в течение относительно короткого времени, поскольку конвективные облака имеют ограниченную вертикальную и горизонтальную протяженность. Большая часть осадков в тропиках носит конвективный характер; однако было высказано предположение, что стратиформные и конвективные осадки часто происходят в одном и том же комплексе кучево-дождевых облаков, вызванных конвекцией. [2] [3]
Граупель и град указывают на конвекцию, когда они присутствуют на поверхности, это указывает на то, что какая-то форма осадков сохраняется на уровне замерзания, изменяющейся точке в атмосфере, в которой температура составляет 0 ° C. [4] В регионах средних широт конвективные осадки часто связаны с холодными фронтами, где они часто встречаются за фронтом, иногда инициируя линию шквалов .
Циклонический
Фронтальные осадки являются результатом фронтальных систем, окружающих внетропические циклоны или понижения, которые образуются, когда теплый и тропический воздух встречается с более холодным. Фронтальные осадки обычно выпадают из слоисто-дождевых облаков. [5]
Когда встречаются массы воздуха с разной плотностью (влажность и температурные характеристики), менее плотный более теплый воздух преобладает над более плотным более холодным воздухом. Более теплый воздух вынужден подниматься и, при подходящих условиях, создает эффект насыщения, вызывая осадки. В свою очередь, осадки могут усилить контраст температуры и точки росы вдоль фронтальной границы. [ требуется дальнейшее объяснение ] Прохождение погодных фронтов часто приводит к внезапным изменениям температуры окружающей среды и, в свою очередь, влажности и давления в воздухе на уровне земли.
Теплые фронты возникают там, где теплый воздух вытесняет ранее существовавшую массу холодного воздуха. Теплый воздух преобладает над более холодным и поднимается вверх. За теплыми фронтами следуют продолжительные периоды небольшого дождя и мороси из-за того, что после того, как теплый воздух поднимается над более прохладным воздухом (который остается на земле), он постепенно охлаждается из-за расширения воздуха при подъеме, что образует облака. и приводит к выпадению осадков.
Холодные фронты возникают, когда масса более холодного воздуха вытесняет массу теплого. Этот тип перехода более резкий [ требуется дальнейшее объяснение ], поскольку холодный воздух более плотный, чем теплый. Продолжительность осадков часто короче и, как правило, более интенсивна, чем продолжительность осадков перед теплыми фронтами.
Вдоль фронта окклюзии можно встретить самые разные погодные условия , но обычно их прохождение связано с высыханием воздушной массы.
Орографический
Орографические или рельефные дожди возникают, когда массы воздуха поднимаются вверх по склону возвышенных образований суши, таких как большие горы (часто называемый эффектом подъема). Подъем воздуха на склон горы приводит к адиабатическому охлаждению и, в конечном итоге, к конденсации и выпадению осадков. В горных частях мира, подверженных относительно постоянным ветрам (например, пассатам ), на наветренной стороне горы обычно преобладает более влажный климат, чем на подветренной (подветренной) стороне. Влага удаляется орографическим подъемником, оставляя более сухой воздух (см. Фен ) на нисходящей (обычно нагретой ) подветренной стороне, где наблюдается тень от дождя . [6]
В Гавайях , гора Wai'ale'ale ( Wai'ale'ale ), на острове Кауаи, отличается своими крайними осадками. Здесь самое высокое среднегодовое количество осадков на Земле, 460 дюймов (12 000 мм) в год. [7] Штормовые системы влияют на регион с проливными дождями с октября по март. Местный климат значительно различается на каждом острове из-за их топографии, которая делится на наветренные ( Коолау ) и подветренные ( Кона ) регионы в зависимости от расположения относительно более высоких гор. Наветренные стороны обращены к пассатам с востока на северо-восток и получают гораздо больше осадков; подветренные стороны более сухие и солнечные, с меньшим количеством дождя и облачности. [8] На острове Оаху облака и часто дождь обычно наблюдаются вокруг наветренных горных вершин, в то время как в южных частях острова (включая большую часть Гонолулу и Вайкики) в течение года выпадает значительно меньше осадков.
В Южной Америке горный хребет Анд блокирует попадание влаги из Тихого океана , поступающей на континент, в результате чего климат в западной части Аргентины похож на пустынный. [9] Хребет Сьерра-Невада создает такой же эффект в Северной Америке, вызывая пустыню Большого бассейна , [10] пустыню Мохаве и пустыню Сонора .
Интенсивность
Количество осадков измеряется с помощью дождемера и, в последнее время, методов дистанционного зондирования, таких как метеорологический радар . При классификации по количеству осадков дождь можно разделить на категории. Легкий дождь описывает количество осадков, которые выпадают со скоростью от следа до 2,5 миллиметров (0,098 дюйма) в час. Умеренный дождь описывает количество осадков от 2,6 мм (0,10 дюйма) до 7,6 мм (0,30 дюйма) в час. Сильный дождь описывает количество осадков, количество которых превышает 7,6 мм (0,30 дюйма) в час. [11]
Интенсивность снегопада классифицируется с точки зрения видимости . Когда видимость превышает 1 километр (0,62 мили), снег считается слабым. Умеренный снег означает снегопад с ограничениями видимости от 0,5 км (0,31 мили) до 1 км (0,62 мили). Сильный снегопад описывает условия, при которых видимость ограничена ниже 0,5 км (0,31 мили). [12]
Галерея
Тропический ливень в Гонконге
Сильный дождь в Калькутте, Индия
Накопление Graupel в Элко, Невада
Смотрите также
- Погода
- Наводнение
- Циклон
- Область низкого давления
Рекомендации
- ^ «Карта преобразования METAR» . Национальная служба погоды . Проверено 12 декабря 2012 .
- ^ Б. Гертс. Конвективные и слоистые осадки в тропиках. Проверено 27 ноября 2007.
- ^ Хузе, Роберт (октябрь 1997 г.). «Стратиформные осадки в областях конвекции: метеорологический парадокс?». Бюллетень Американского метеорологического общества . 78 (10): 2179–2196. DOI : 10,1175 / 1520-0477 (1997) 078 <2179: spiroc> 2.0.co; 2 . ISSN 1520-0477 .
- ^ Глоссарий метеорологии. Граупель. Архивировано 8 марта 2008 года на Wayback Machine. Проверено 2 января 2009 года.
- ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). «Район стратиформных осадков» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 2011-06-06 . Проверено 12 июля 2009 .
- ^ Физическая география. ГЛАВА 8: Введение в гидросферу (e). Процессы образования облаков. Проверено 1 января 2009.
- ^ Высшая Диана Леоне Рейн. Проверено 19 марта 2008.
- ^ Западный региональный климатический центр. Климат Гавайев. Проверено 19 марта 2008.
- ^ Пол Э. Лидольф. Климат Земли. Проверено 2 января 2009.
- ^ Майкл А. Марес. Энциклопедия пустынь. Проверено 2 января 2009.
- ^ Глоссарий по метеорологии (2012 г.). «Дождь» . Американское метеорологическое общество . Проверено 13 ноября 2014 .
- ^ Глоссарий по метеорологии (2009 г.). «Снег» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала на 2009-02-20 . Проверено 28 июня 2009 .
Внешние ссылки
- Метеорологическое бюро Великобритании: Почему идет дождь?