Учебно-методический комплекс дисциплины «Климатология и метрология» для специальности 5М060800 «Экология» учебно-методические материалы



бет27/62
Дата11.07.2016
өлшемі8.34 Mb.
#192433
түріУчебно-методический комплекс
1   ...   23   24   25   26   27   28   29   30   ...   62

Туманы. Осадки



1. Туманы, их классификация и происхождение.

2. Осадки, их классификация.

3. Наземные гидрометеоры.

1. Туманы, их классификация и происхождение.


Туман – 1) скопление продуктов конденсации и сублимации воды у земной поверхности и связанное с ним сильное помутнение воздуха;

2) вид атмосферных осадков (наряду с дождем, снегопадом, росой и пр., одна из стадий круговорота воды в природе (Метеорологический словарь, 1974).

Туман может состоять из капель воды, кристаллов льда или быть смешанным (зависит от температуры воздуха). О тумане говорят в том случае, когда горизонтальная видимость (по достижении туманом наибольшей плотности) составляет менее 1 км (рисунок 41). В противном случае говорят о дымке. При сильном тумане дальность видимости не более 50 м, при умеренном от 50 до 500 м, при слабом от 500 до 1000 м. Дымка называется умеренной (если дальность видимости 1–2 км) и слабой (2–10 км).

Рисунок 41 – Туман (http://www.photoline.ru/category/z?now=240)


Водность тумана зависит от их вида и колеблется в пределах 0,02–1,5 г/м3. Число капель составляет 50–100 /см3 в слабых туманах и 500–600 на см3 в густых (плотных) туманах. Средний размер капелек тумана 5 мкм, при продолжительных температурах 5–15 мкм, при отрицательных – 2,5 мкм. При слиянии капелек они могут выпадать в виде мороси (моросящий туман).

Туманы делятся на внутримассовые и фронтальные. Первые возникают внутри воздушных масс не зависимо от фронтов.

Туманы:


  1. Внутримассовые:

а) туманы охлаждения:

    • адвективные,

    • радиационные (поземные, высокие),

    • адвективно-радиационные;

б) туманы испарения;

2. Фронтальные и предфронтальные.


Внутримассовые туманы по причине приближения воздуха к состоянию насыщения делятся на туманы охлаждения и туманы испарения. Туманы охлаждения являются преобладающими и могут возникать при разных условиях:

При перемещении теплого воздуха на более холодную подстилающую поверхность. Так возникают адвективные туманы. Они наблюдаются при перемещении воздушных масс из низких широт в высокие, с теплого моря на холодную сушу зимой и с теплой суши на холодное море летом, а также с теплой морской поверхности на холодные. На суше чаще всего наблюдаются осенью и зимой, на море – весной и летом.

При радиационном охлаждении подстилающей поверхности возникают радиационные туманы. Они бывают двух типов: поземные и высокие. Поземные возникают только над сушей в ясные тихие ночи. Они связаны с радиационным выхолаживанием почвы, их распределение носит локальный характер. После восхода солнца исчезают. Высокие радиационные туманы могут наблюдаться на суше и на море в устойчивых антициклонах в холодное время года. Образуются в результате длительного выхолаживания воздуха. Могут сохранятся неделями над большими районами

Туманы испарения возникают чаще всего в холодном воздухе над более теплой открытой водой. Появляются вечером или ночью. Могут возникать над увлажненной почвой. Туман испарения обычно клубится и быстро рассеивается.

Фронтальные туманы возникают в местах соприкосновения двух воздушных масс с различными свойствами. Такие фронты встречаются достаточно часто, но не всегда они сопровождаются образованием тумана. Фронтальный туман возможен при испарении теплого дождя, проходящего через слои холодного воздуха.

В суточном ходе туманы на равнине имеют максимум интенсивности и повторяемости утром. В горах туманы распределяются в течение суток более-менее равномерно или имеют слабый максимум в послеполуденные часы.

Географическое распространение повторяемости туманов представлено на карте.

В РБ годовой ход числа дней с туманами следующий: максимум в ноябре-декабре, минимум – летом. Продолжительность туманов колеблется от 140 (Верхнедвинск) до 850 (Новогрудок) часов в год. На возвышенностях число дней с туманами и их продолжительность менее чем в низинах. В Беларуси среднее число дней с туманами колеблется от 35 до 100, возрастая от низин к возвышенностям. Максимум отмечен в 1964 г. – 140 дней при норме 100 в Новогрудке.


2. Осадки, их классификация


Прежде все осадки называли гидрометеорами. Теперь этот термин применяется только к осадкам, выделяющимся из воздуха на поверхности предметов, т.е. к наземным гидрометеорам.

Осадки – вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на поверхности земли и на предметах.

Осадки могут выпадать в том случае, если часть элементов, составляющих облако, укрупнится и достигнет такой величины (массы), что сопротивление воздуха и восходящие движения не смогут их удерживать во взвешенном состоянии.

Укрупнение капель и кристаллов может идти путем:


  1. конденсации (до размеров не менее 20 мкм);

  2. таяния ледяных кристаллов;

  3. коагуляция (слияние) мелких капель;

  4. переконденсация (перекачка водяного пара с капель на кристаллы) теория Бержерона – Финдайзена;

  5. кристаллизация (сублимация) плюс аккреция (примерзание капель) для твердых осадков

Осадки можно классифицировать по интенсивности, условиям образования и форме.

По условиям образования различают осадки:

1. фронтальные

а) теплого фронта

б) холодного фронта

2. внутримассовые

а) конвективные

б) устойчивых воздушных масс

в) орографические

Фронтальные осадки выпадают из фронтальных облаков. Могут быть как обложными, так и ливневыми в зависимости от характера восходящего скольжения на фронте. Различают осадки теплого фронта (обложные) и осадки холодного фронта (ливневые).

Внутримассовые осадки образуются во внутримассовых облаках.

Конвективные, или ливневые, осадки – наиболее распространены, выпадают из Сb, носят ливневый характер; летом могут иметь форму града, в переходные сезоны и зимой – снега, мокрого снега и ледяной крупы. В тропиках могут выпадать мелкокапельные и малозначительные осадки из кучевых облаков в результате коагуляции облачных капель.

В устойчивых воздушных массах выпадают моросящие осадки из слоистых и слоисто-кучевых облаков.

Орографические осадки выпадают под влиянием рельефа местности (при восхождении воздушного течения по горному склону и связанном с ним облакообразовании). Часто фронтальные или конвективные осадки могут усиливаться над возвышенностями.

По интенсивности различают осадки:


  1. обложные

  2. ливневые

  3. моросящие

Обложные осадки – длительные, достаточно равномерной интенсивности в виде дождя или снега, выпадающие одновременно на большой площади (сотни тысяч км2). Выпадают из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков. Обложной дождь состоит из капель средней величины. Выпадение обложных осадков продолжается несколько часов, значительную часть суток или даже несколько суток непрерывно или с короткими перерывами.

Ливневые осадки – осадки большой интенсивности, но мало продолжительные, выпадающие из кучево-дождевых облаков, как в жидком, так и твердом виде (снег, мокрый снег, крупа, град). Характеризуются быстрым нарастанием интенсивности в начале выпадения, резкими ее колебаниями, резким прекращением, быстрыми изменениями облачности. Сопровождаются усилением ветра с порывами и шквалами, нередко (не всегда) грозовыми явлениями. Наблюдаются в неустойчивых воздушных массах, холодных или местных (над сушей летом). Основной вид осадков в тропических и экваториальных широтах.

Моросящие осадки – малоинтенсивные осадки, состоящие из очень мелких капель или кристалликов льда. Выпадают из слоистых и слоисто-кучевых облаков. К моросящим осадкам относятся морось, ее твердые аналоги (снежные зерна, мелкий снег), моросящий дождь, моросящий туман.
По форме различают осадки:

  1. Жидкие:

а) дождь (диаметр капель 0,5–8 мм),

б) морось (диаметр капель 0,05–0,5 мм);

2. Твердые:

а) ледяные иглы,

б) снег,

в) снежная и ледяная крупа (диаметр более 1 мм),

г) снежные зерна (диаметр менее 1 мм),

д) ледяной дождь (диаметр 1–3 мм),

е) град (диаметр до 6 см и более).

Дождь – жидкие осадки, выпадающие из облаков (Ns, Сb) в виде капель диаметром от 0,5 мм и более. Является преобладающей формой осадков. Различают обложной дождь и ливневый. Мелкие дождевые капли имеют сферическую форму, более крупные во время падения сплющиваются в нижней части. Капли с диаметром более 7–8 мм разбиваются во время падения.

Морось – жидкие осадки, состоят из капель диаметром от 0,05 до 0,5 мм. Выпадает из внутримассовых облаков или из тумана. Иногда морось наблюдается одновременно с обложным дождем вблизи линии теплого фронта. Скорости падения капель мороси так малы, что капли длительно остаются взвешенными в воздухе. Количество осадков при мороси незначительное, но иногда в горах и на побережье может достигать 1 мм/час.

Снег – твердые осадки в виде кристаллов, выпадающие из облаков. Формы кристаллов разнообразны. Различают 9 основных форм: пластинка, звезда, столбик, игла, пушинка, еж, запонка, оледенелая снежинка, круповидная снежинка. В этих формах различают 48 видов. Зависит от условий образования (температуры воздуха и влажности). Основная форма – шестилучевая звезда. Размеры снежинок также различны (в среднем нескольких мм.). При падении слипаются в хлопья (диаметр до нескольких см) – мокрый снег.

Снежная и ледяная крупа – твердые осадки, выпадают из облаков в виде матово-белых снегоподобных (снежная) или покрытых ледяной оболочкой (ледяная) ядер неправильной округлой формы размером от 1 до 15 мм. При ударе о твердую поверхность крупинки отскакивают, а не разламываются. Выпадает чаще всего из Сb при температуре около 0°С. Частички снежной крупы отличаются от снежинок отсутствием различной кристаллической основы.

Снежные зерна – твердые осадки в виде мелких крупинок снежной структуры диаметром более 1 мм, похожих по внешнему виду на манную крупу. Выпадают из St и Sc при низких температурах.

Ледяной дождь – мелкие прозрачные шарики (ледяные), выпадающие из облаков, диаметром 1–3 мм. Образуются при замерзании при замерзании капель дождя, когда последние падают сквозь нижний слой воздуха с отрицательной температурой.

Град – осадки, выпадающие из мощных Сb в теплое время года, в виде частичек плотного льда различных, иногда очень крупных размеров. Градины неоднородны по строению, в них чередуются прозрачные и мутные слои льда. Диаметр градин может быть от 5 мм до 12–20 см. Более крупные градины обычно состоят из смерзшихся более мелких градин. Град наблюдается при грозах, обычно вместе с ливневыми осадками. Выпадение града может дать на поверхности земли покров высотой до 20–30 см (и даже более).

Для образования градин необходимы следующие условия:



  • теплый влажный воздух в нижнем слое атмосферы;

  • грозы с сильно развитой турбулентностью (до высоты 15 км.);

  • высота изотермы 0°С 3–4 км;

  • большая водность облаков.

Размеры отдельных градин могут быть очень большими. В США была зарегистрирована градина диаметром 12 см массой 700 г, во Франции – величиной с человеческую ладонь, массой 1200 г, в Китае в апреле 1971 г. отдельные градины имели массу до 7 кг.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   23   24   25   26   27   28   29   30   ...   62




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет