Снег твердые атмосферные осадки

Снег твердые атмосферные осадки

Снег – неотъемлемый атрибут зимы. В России он выпадает почти во всех регионах, плотным слоем покрывая землю. В районах Крайнего Севера ложится в сентябре и нередко полностью сходит только к июню.

Что такое снег

Снег – это явление природы, вид атмосферных осадков, характерный для холодного времени года, когда устанавливаются отрицательная температура. Формируется в слоисто-дождевых облаках. Представляет собой крошечные ледяные кристаллы весом не более 3 мг. Каждая снежинка имеет уникальную форму, выглядит, как шестиугольная звезда. Выпадая на землю, миллиарды снежинок создают плотный покров или попросту – сугробы.

Изучением атмосферного явления ученые занимались еще в XVII веке. Точнее, их интересовало строение и форма снежинки. А в 1885 году американцу Уилсону Бентли удалось сделать первую фотографию отдельного кристаллика. Он занимался изучением снежинок почти полвека и успел сделать более пяти тысяч снимков.

Снег идет только зимой, появляется при температуре ниже 0 градусов. Зимой этот вид атмосферных осадков заменяет дождь. Больше всего снега в Антарктиде, высота снежного покрова на континенте достигает 3 метров. Обильные осадки называют снегопадом. Когда их выпадает слишком много, в горах появляются лавины, сход которых приводит к чрезвычайным ситуациям, а нередко и к трагедиям.

Как образуется снег

Причина происхождения твердых атмосферных осадков – замерзание микроскопических капель воды в атмосфере. Образуясь в облаках, частицы влаги проходят холодные потоки воздуха, превращаются в кристаллы. Во время падения они обрастают другими кристалликами, получается снежинка. Снег состоит из воды и воздуха. Шестиугольная форма кристаллов объясняется тем, что молекула воды имеет такую же конфигурацию. На землю они опускаются со скоростью 0,9 километров в час.

Падая, снежинки могут таять. В этом случае на поверхность земли проливается дождь. Реже происходит другое явление, когда растаявшие кристаллы, превратившиеся в микроскопические капли, снова попадают в холодный фронт и вновь кристаллизуются. Так происходит образование льдинок или града. Он сыпется с неба, как снежная крупа. Иногда отдельные градины достигают крупных размеров. В 2010 году в одном из штатов Индии прошел град, и были зафиксированы градины диаметром 61 сантиметр.

Схема образования явления

Виды снега

Изучая природное метеорологическое явление, ученые классифицировали твердые атмосферные осадки по механизму выпадения, форме, интенсивности, длительности и даже цвету. В зависимости от того, сколько времени идет снег, определяется длительность снегопада. Иногда осадки длятся несколько дней и засыпают целые города.

• спокойный – происходит в безветренную погоду;
• кижа – характеризуется падением крупных хлопьев;
• метель – во время такого снегопада сильно снижается видимость;
• снежная буря – та же метель, но со значительным надувом снежной массы с земли, она поднимается в воздух, ограничивая видимость;
• зернистый – с неба на землю сыплются мелкие не более 1 мм в диаметре льдинки;
• крупа – размер льдинок увеличивается до 15 мм;
• град – льдинки от 15 мм в диаметре.

По интенсивности снегопад бывает слабым, средним, сильным. Когда на 1 куб воздуха приходится более ста снежинок, говорят, что идет сильный снег. Последствия сильных снегопадов приводят к транспортным коллапсам.

Сильный снегопад затрудняет движение транспорта

Определив механизм выпадения, синоптики предупреждают жителей городов о таких явлениях, как:

• Морось – слабое и медленное падение мельчайших снежинок. Во время мороси создается ощущение пелены в воздухе.
• Обложной снег – на большей части территории России зимой наблюдается именно этот вид. Несколько часов или даже дней происходит монотонное выпадение твердых атмосферных осадков. Видимость снижается до 10 баллов.
• Ливневый снег – характеризуется резким началом и таким же неожиданным прекращением.

Но самая интересная классификация по цвету. Все считают, что снег белый и это – правда. Дело в том, что солнечные лучи, попадая в грани снежинки, преломляются на 90 процентов, весь спектр цветов преобразуется в белый. Но иногда он имеет другой оттенок. Это происходит из-за вкраплений примесей, которые витают в воздухе.

В Гренландии, Альпах, на Северном Урале наблюдается феноменальное явление – весной и летом там выпадает розовый снег. Его еще называют кровавым, так как под лучами солнца при подтаивании верхний слой подмокает и окраска становится интенсивной.

Явление впервые было описано еще Аристотелем. Впоследствии его изучали многие ученые, пытавшиеся выяснить причину феномена. Понадобилось целое столетие, чтобы убедиться и доказать – необычный цвет вызывают водоросли Chlamydomonas nivalis. Они обладают интересным свойством источать аромат арбуза, контактируя с кислородом. Отсюда появилось название арбузный снег.

Процесс таяния снега

В природе все циклично и закономерно. При повышении температуры воздуха выше 0 градусов, происходит таяние твердых кристалликов. Это постепенный процесс, зависящий от уровня потепления. Период таяния снега обычно приходится на весну, но в Северных регионах он начинается ближе к лету.

В городах таяние начинается раньше, чем в лесах из-за грязи и реагентов на улицах. Кристаллики имеют свойство таять и при низких температурах при ярких лучах солнца. Таяние – процесс, который дает новую жизнь флоре и фауне после длительного холодного периода.

Источник

Атмосферные осадки

Атмосферные осадки — вода, которая выпадает на Землю в различном состоянии из атмосферы (облаков), либо из испарений.

Виды осадков

Есть несколько классификаций видов осадков. Наиболее популярная — по природе их происхождения:

• Из облаков. Это такие осадки как дождь, снег, морось, град.
• Из воздуха. Этот вид атмосферных осадков образуется из воздуха, близкого к земле, и который излишне насыщен водяным паром. К такому виду относится роса, иней, гололед, изморось.

Также достаточно популярным критерием деления атмосферных осадков на группы и виды является их плотность. Выделяют твердые и жидкие осадки. Твердые образуются при температуре воздуха ниже 0 градусов, а жидкие при температуре выше 0 градусов.

Осадки из облаков

Каждое облако на небе состоит из маленьких капель воды. Возникает вопрос — если все облака состоят из воды, то почему каждый день не идёт дождь, ведь практически каждый день мы видим на небе облака? Связано это с тем, что облака не являются едиными, а капли воды в них могут значительно отличаться в своем размере. Для понимания этого приведена картинка ниже с видами облаков в атмосфере.

Дождь

Большинство облаков состоят из капель, размер которых не превышает 0,01 мм. Вес такой капли настолько мал, что под давлением испарений и воздушных масс она не может выпасть на землю в виде осадков. За счёт того, что капли в облаках являются не статичными, а постоянно движутся, они сталкиваются и объединяются в более крупные купли. Как только размер капли превышает 0,1 мм, выпадает на землю в виде дождя. Размеры самих капель могут быть разнообразными в зависимости от процессов, которые происходят в облаках. Каждый из нас наверное замечал, что иногда дождь идёт с мелкими каплями, а иногда капли падают очень крупные. Это как раз и связано с тем, что в облаках капли соприкасаются и иногда образуют более мелкие капли, а иногда менее более крупные.

Всё о чём мы говорили выше про дождь характерно и для снега. Единственное исключение заключается в том, что дождь формируется при температуре воздуха выше 0 градусов, а снег при температуре воздуха ниже 0 градусов. Если во время дождя капли образуют между собой более крупные капли и падает на землю, то в зимнее время при отрицательных температурах облака состоят из маленьких кристаллов, которые по своей форме напоминают иглы. Они также соприкасаются, образуя снежинки. Снег является очень важным, особенно в районах, где происходит смена климата. Связано это с тем, что зимой снег защищает поля от излишних морозов, несется дополнительную влагу для питания рек и почвы, пополняет подземные воды и так далее. Если говорить про умеренные широты, которые в том числе характерны и для России, то здесь в среднем толщина снега составляет от 30 до 50 см. Разумеется, что чем выше в горы, тем снега больше. Также нужно вспомнить и про климат и погоду, что для различных районов суши количество осадков является различным в результате температур и движения воздуха. Это характерно и для снега.

Град как правило образуется в кучево-дождевых облаках. Единственным необходимым условием для формирования города является сильное движение воздушных масс от земли к атмосфере и столкновение теплого воздуха с холодным. Как правило, движение воздуха вверх происходит в виде испарений. Общая схема образования града следующую. Капли в облаке достигают необходимых размеров для формирования дождя после чего дождь начинается. Воздушные массы, давящее с земли, в атмосферу являются активными и не дают каплям падать, а поднимают их вверх. Как только капли достигают области атмосферы с отрицательной температурой, они замерзают, образуя льдинки. Масса тела такой льдинки становится заметно тяжелее, и она падает вниз. На пути движения вниз она соприкасается с другими каплями, периодически подтаивает, в результате чего может несколько раз подниматься в области с отрицательной температурой, там замораживается и вновь летит к земле. В результате иногда град очень крупный.

Мировым рекордом для града является льдинка, которая весила 7 кг. Этот град выпал на землю в 1981 году в Китае. Для демонстрации того, насколько разрушительной силой обладает град можно привести примеры града, который выпал в Индии в 1961 году. Этот град в своих самых крупных льдинках достигал веса в 3 кг. При прямом попадании на слона это приводило к гибели животного.

В некоторых странах люди искусственно борются с градом. Для этого используются различные способы, в том числе и выстрелы с химическими элементами в атмосферу. Эти химические элементы повышают температуру, в результате град выпадает на землю уже в виде простого дождя.

Типа осадков дождем по влажности воздуха

В зависимости от влажности воздуха, количества облаков, скорости и направления движения ветра можно выделить 3 группы атмосферных осадков:

• Моросящие. Это может быть как снег, так и дождь. Такой вид осадков очень мелкий, часто напоминает по содержанию крупу.
• Ливневые. Эти осадки очень сильные, но непродолжительные.
• Обложные. Эти осадки выпадают с средней силой и интенсивностью, но отличаются своей продолжительностью.

Осадки из воздуха

Осадки из воздуха образуются при охлаждении земной поверхности, когда происходит сталкивание с воздушными массами, насыщенными влагой. Например, если светит солнце, оно достаточно легко прогревает земную поверхность, вследствие чего образуется испарение. Как только солнце садится, поверхность земли охлаждается, но воздух всё ещё насыщен влагой. Именно эта влага и оседает в виде осадков. В теплое время года такой избыток влаги оседает на поверхности в виде росы. Если же говорить о холодном времени года, то при температуре воздуха ниже 0 градусов, образуется иней.

Приборы измерения

Для измерения количества атмосферных осадков, который выпадает на землю, используется прибор осадкомер. По своей форме прибор напоминает большое ведро, которое со всех сторон защищено, и которое устанавливается на высоте 2 м. Чтобы понять какое количество осадков выпадает из атмосферы 2 раза в день жидкость из ведра сливается в специальный мерный стакан. Замеры на всех метеорологических станциях производятся в 7:00 утра и в 7:00 вечера.

Если мы говорим про жидкие виды осадков, то они просто выливаются в стакан и производятся изомеры. Если же говорим об осадках в виде, например, снега, то снег сначала оттаивают в теплом помещении, и только после этого производят замеры. Данные по двум суточным замерам суммируются, в результате чего получается количество осадков, которые выпали на определенный участок суши из атмосферы за определенный день. В дальнейшем определяется месячное количество осадков, годовое количество и среднегодовое на основании данных за большое количество лет.

Количество осадков на Земле

Атмосферные осадки, выпадающие на Земле, распределяются неравномерно. На объем осадков оказывают влияние географического положения, удалённость от уровня моря, среднегодовая температура, направление движения воздушных масс и ветров, морские течения и так далее. Ниже представлена карта распределение атмосферных осадков на нашей планете.

Одним из самых больших заблуждений является то, что на количества выпадающих атмосферных осадков непосредственное влияние оказывает приближенность к морю. Часто люди говорят, что чем ближе к морю, тем больше осадков. Для того чтобы развеять этот миф взгляните на рисунок ниже.

Для рассмотрения берём 3 города: Владивосток в России, Аден в Йемене, Абердин в Великобритании. Все города находятся на берегу океана. Однако если рассмотреть количество осадков, которые выпадают в год, то можно увидеть, что в Абердине осадки распределены примерно равномерно в течение всего года, во Владивостоке осадки в основном выпадают летом, а в Адене осадков практически нет. Связанно это с направлениями ветров, которые господствуют в этих районах. Так, если мы будем рассматривать Абердин, то здесь и зимой и летом дует Западный ветер, который несет с собой влажный Атлантический воздух. Во Владивостоке господствуют пассаты, когда летом на сушу идет прохладный и влажный Тихоокеанский воздух, а а зимой осадков практически нет из-за того что воздух идет с континентальной суши. Что касается йеменского Адена, то и зимой и летом здесь господствуют северные ветра, которые несут с собой минимальное количество влаги.

Практическая работа по теме «Атмосферные осадки»

Обычно для анализа объема атмосферных осадков предоставляется таблица, разбитая по месяцам. Примером таблицы может служить следующий источник данных.

На основании этих табличных данных можно построить диаграмму атмосферных осадков для конкретного региона. Для указанных данных диаграмма получается следующей.

Эти данные позволяют говорить о том что в данном регионе основное количество осадков выпадает летом. Интересно, что количество осадков летом обычно сопровождается определенным мифом. Для примера можно привести классический школьный эксперимент. Очень часто на уроках географии учитель спрашивает учащихся в какое время года выпадает максимальное количество осадков. В большинстве своём учащиеся говорят про осень, когда сыро и много дождей. На самом деле статистически большее количество осадков выпадает летом. Однако это становится не столь заметным, поскольку температура воздуха летом высокая и влага достаточно быстро испаряется.

Источник