В метеорологии различные типы осадков часто включают характер, формирование или фазу осадков , выпадающих на уровень земли. Существует три различных способа, которыми могут выпадать осадки. Конвективные осадки, как правило, более интенсивны и имеют меньшую продолжительность, чем стратифицированные осадки. Орографические осадки возникают , когда влажный воздух выталкивается вверх по возвышающейся местности и конденсируется на склоне, например, горы.
Осадки могут выпадать в жидкой или твердой фазе, смешиваться с обеими или переходить между ними на уровне замерзания . Жидкие формы осадков включают дождь, морось и росу. Дождь или морось, которые замерзают при контакте с поверхностью в пределах отрицательной воздушной массы, получают предшествующее прилагательное «замерзающий», становясь известным замерзающим дождем или замерзающей моросью . Слякоть представляет собой смесь как жидких, так и твердых осадков. Замерзшие формы осадков включают снег , ледяные кристаллы , ледяную крупу (мокрый снег), град и крупу . Их соответствующая интенсивность классифицируется либо по скорости выпадения осадков, либо по ограничению видимости.
Осадки выпадают во многих формах или фазах. Их можно разделить на:
Буквы в скобках — это сокращенные коды METAR для каждого явления. [1]
Осадки выпадают, когда происходит эвапотранспирация, и местный воздух насыщается водяным паром, и поэтому больше не может поддерживать уровень водяного пара в газообразной форме, что создает облака. Это происходит, когда менее плотный влажный воздух охлаждается, обычно когда воздушная масса поднимается через атмосферу на более высокие и холодные высоты. Однако воздушная масса может также охлаждаться без изменения высоты (например, посредством радиационного охлаждения или контакта земли с холодной местностью).
Конвективные осадки возникают, когда воздух поднимается вертикально посредством (временно) самоподдерживающегося механизма конвекции . Слоистые осадки возникают, когда большие воздушные массы поднимаются по диагонали, поскольку крупномасштабные ветры и атмосферная динамика заставляют их двигаться друг над другом. Орографические осадки похожи, за исключением того, что восходящее движение принудительно возникает, когда движущаяся воздушная масса сталкивается с восходящим склоном рельефа, таким как горный хребет или склон.
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. Конвективный дождь и легкие осадки являются результатом больших конвективных облаков, например, кучево-дождевых или кучевых мощных облаков. На начальных стадиях этих осадков они обычно выпадают в виде ливней с меньшей площадью и быстро меняющейся интенсивностью. Конвективные осадки выпадают на определенной территории в течение относительно короткого времени, поскольку конвективные облака имеют ограниченную вертикальную и горизонтальную протяженность и не сохраняют много воды. Большинство осадков в тропиках, по-видимому, являются конвективными; однако было высказано предположение, что стратифицированные и конвективные осадки часто происходят в одном и том же комплексе кучево-дождевых облаков, образованных конвекцией. [2] [3]
Крупа и град указывают на конвекцию, когда один или оба присутствуют на поверхности. Они указывают на то, что некоторая форма осадков образуется и существует на уровне замерзания, переменной точке в атмосфере, в которой температура составляет 0°C. [4] В регионах средних широт конвективные осадки часто связаны с холодными фронтами , где они часто находятся за фронтом, иногда инициируя линию шквала .
Фронтальные осадки являются результатом фронтальных систем, окружающих внетропические циклоны или циклоны низкого давления, которые образуются, когда теплый и тропический воздух встречается с более холодным, субполярным воздухом. Фронтальные осадки обычно выпадают из слоисто-дождевых облаков. [5]
Когда встречаются массы воздуха с разной плотностью (влажностью и температурными характеристиками), менее плотный теплый воздух перекрывает более плотный холодный воздух. Более теплый воздух вынужден подниматься и, если условия подходящие, создает эффект насыщения и конденсации, вызывая осадки. В свою очередь, осадки могут усилить контраст температуры и точки росы вдоль фронтальной границы, создавая больше осадков, пока длится фронт. Проходящие погодные фронты часто приводят к резким изменениям температуры окружающей среды, и, в свою очередь, влажности и давления в воздухе на уровне земли, поскольку различные воздушные массы меняют местную погоду.
Теплые фронты возникают, когда продвигающийся теплый воздух выталкивает ранее существовавшую холодную воздушную массу. Теплый воздух перекрывает более холодный воздух и движется вверх. Теплые фронты сопровождаются продолжительными периодами легкого дождя и мороси из-за того, что после того, как теплый воздух поднимается над более холодным воздухом (который остается на земле), он постепенно охлаждается из-за расширения воздуха при подъеме, что образует облака и приводит к осадкам.
Холодные фронты возникают, когда надвигающаяся масса более холодного воздуха вытесняет и прорывается через массу теплого воздуха. Этот тип перехода более резкий и быстрый, чем у теплых фронтов, поскольку холодный воздух плотнее теплого и проседает под действием силы тяжести. Продолжительность осадков часто короче и, как правило, более интенсивна, чем те, которые выпадают перед теплыми фронтами.
Вдоль окклюдированного фронта можно наблюдать самые разные погодные условия , обычно расположенные вблизи антициклонической активности, но обычно их прохождение связано с высыханием воздушной массы.
Орографические или рельефные осадки возникают, когда массы воздуха вытесняются вверх по склону возвышенных образований, таких как большие горы или плато (часто называемый эффектом восходящего склона). Подъем воздуха вверх по склону горы приводит к адиабатическому охлаждению с высотой и, в конечном итоге, к конденсации и осадкам. В горных частях мира, подверженных относительно постоянным ветрам (например, пассатам ) , более влажный климат обычно преобладает на наветренной стороне горы, чем на подветренной (по ветру), поскольку ветер переносит влажные воздушные массы и орографические осадки. Влага осаждается и удаляется орографическим подъемом, оставляя более сухой воздух (см. Фен ) на нисходящей (обычно нагревающейся) подветренной стороне, где наблюдается дождевая тень . [6]
На Гавайях гора Вайалеале ( Waiʻaleʻale ) на острове Кауаи известна своими экстремальными осадками. В настоящее время здесь выпадает самое большое среднегодовое количество осадков на Земле, около 460 дюймов (12 000 мм) в год. [7] Штормовые системы влияют на регион сильными дождями зимой, с октября по март. Местный климат значительно различается на каждом острове из-за их топографии, разделяемой на наветренные ( Koʻolau ) и подветренные ( Kona ) регионы в зависимости от местоположения относительно более высоких окружающих гор. Наветренные стороны обращены к восточно-северо-восточным пассатам и получают гораздо больше облаков и осадков; подветренные стороны более сухие и солнечные, с меньшим количеством осадков и меньшей облачностью. [8] На острове Оаху вокруг наветренных горных вершин обычно можно наблюдать большое количество облаков и часто дожди, в то время как южные части острова (включая большую часть Гонолулу и Вайкики) получают значительно меньше осадков в течение года.
В Южной Америке горный хребет Анды блокирует ветры Тихого океана и влагу, которая поступает на континент, что приводит к пустынному климату с подветренной стороны западной Аргентины. [9] Хребет Сьерра-Невада создает тот же эффект засушливости в Северной Америке, вызывая появление пустыни Большого Бассейна , [10] пустыни Мохаве и пустыни Сонора .
Количество осадков измеряется с помощью дождемера , а в последнее время и методов дистанционного зондирования, таких как метеорологический радар . При классификации по скорости выпадения осадков дождь можно разделить на категории. Слабый дождь описывает осадки, которые выпадают со скоростью от следа до 2,5 миллиметров (0,098 дюйма) в час. Умеренный дождь описывает осадки с интенсивностью от 2,6 миллиметров (0,10 дюйма) до 7,6 миллиметров (0,30 дюйма) в час. Сильный дождь описывает осадки с интенсивностью более 7,6 миллиметров (0,30 дюйма) в час, а сильный дождь имеет скорость более 50 миллиметров (2,0 дюйма) в час. [11]
Интенсивность снегопада классифицируется по видимости . Если видимость превышает 1 километр (0,62 мили), снег считается слабым. Умеренный снег описывает снегопад с ограничениями видимости от 0,5 километра (0,31 мили) до 1 километра (0,62 мили). Сильный снегопад описывает условия, когда видимость ограничена менее 0,5 километра (0,31 мили). [12]
_in_Elko,_Nevada.JPG/1280px-2013-02-23_03_59_28_Graupel_(snow_pellets)_in_Elko,_Nevada.JPG)
.jpg/1280px-Tropical_downpour_(6122910850).jpg)
