Ливень — это режим осадков, характеризующийся резким началом и окончанием, а также быстрыми изменениями интенсивности. Часто сильный и кратковременный, он исходит из конвективных облаков , таких как кучевые облака . Ливень вызовет дождь , если температура в облаке выше точки замерзания, или снег / ледяную крупу / снежную крупу / град , если температура в какой-то момент ниже. [1] В метеорологических наблюдениях, таких как METAR , они обозначаются как SH, давая соответственно SHRA , SHSN , SHPL , SHGS и SHGR . [2] [3]
Конвекция происходит, когда поверхность Земли, особенно в условиях условно нестабильной или влажной атмосферы , нагревается больше, чем ее окружение, что в свою очередь приводит к значительному испарению. Поднятый воздушный пакет в более холодной среде на высоте будет охлаждаться, но в соответствии с адиабатическим термическим градиентом образует облака, а затем осадки выше поднятого уровня конденсации (LCL). В зависимости от конвективной доступной потенциальной энергии (CAPE) облака будут кучевыми низкими , кучевыми средними и затем кучевыми мощными , причем последние дают кратковременные осадки в виде дождя, снега или ледяной крупы, изменяющейся по интенсивности, т. е. ливни. [1]
Жизненный цикл этих облаков быстр, потому что восходящий поток, который их формирует, чаще всего прерывается нисходящим потоком осадков. Кроме того, эти облака движутся с атмосферной циркуляцией и проводят мало времени над точкой на земле. Это объясняет изменения интенсивности и кратковременность ливней. Тип осадков будет зависеть от температурной структуры в облаке и под ним:
Если конвекция более интенсивная, это приводит к образованию кучево-дождевых облаков , которые имеют очень большую вертикальную протяженность . Это позволяет смещать электрические заряды снизу вверх, что создаст молнии и гром. Ливни, связанные с этим типом облаков, поэтому называются грозовыми ливнями или грозами . Град и другие сильные явления связаны с этим типом конвекции.
Ливни происходят как из отдельных облаков, так и из их групп. В регионах средних широт ливни часто связаны с холодными фронтами , часто встречаются вдоль и позади них. Однако они могут быть включены в непрерывный эпизод дождя, когда присутствует полоса условной симметричной неустойчивости в в остальном стабильной воздушной массе. Они также могут быть частью больших конвективных зон, называемых мезомасштабной конвективной системой, такой как линия шквала .