конвективные осадки это какие
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, например, горами.
СОДЕРЖАНИЕ
Осадки бывают разных форм или фаз. Их можно подразделить на:
Буквы в скобках представляют собой коды METAR для каждого явления.
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).
Конвекционный
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.
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. Прохождение погодных фронтов часто приводит к резким 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, так как холодный воздух более плотный, чем теплый. Продолжительность осадков часто короче и, как правило, более интенсивна, чем продолжительность осадков перед теплыми фронтами.
Орографический
Интенсивность
Конвективные осадки это какие
Краткий словарь терминов по конвективным облакам
Уважаемые читатели! Перед вами краткий словарь терминов по конвективным облакам, составленный специалистом в этой области Н.Веремеем. Словарь был составлен в конце февраля 2005 г. и со временем в нем будут появляться дополнительные статьи, фотографии, ссылки на соответствующие материалы сайта. Следите за обновлениями!
Кучевые облака (Cumulus). Панорамный вид. Фото Skywatching/meteoweb.ru
Активные воздействия. Работы, проводимые человеком с целью искусственного изменения тех или иных параметров облаков и (или) атмосферы в целом. Применительно к конвективным облакам основными целями активных воздействий являются: вызывание осадков в засушливых районах, предотвращение осадков в случаях, когда они нежелательны (в частности, градобитий), грозозащита, предотвращение шквалов и смерчей и др. Основные методы: ввод в облако специальных веществ-реагентов, тем или иным образом влияющих на преобразования влаги; создание искусственных вертикальных потоков воздуха (соплом двигателя, винтом вертолета и др.), изменение электропроводности облака (металлическими нитями, ионизирующими радиоактивными веществами) и др.
Такие мероприятия, как разгон туч волшебной метлой или вызывание бури заклинаниями, к активным воздействиям не относятся.
Влагосодержание. Полное количество воды в парообразной, жидкой и твердой фазах, содержащейся в единичном объеме облака. Измеряется в кг/м3.
Водность. Полное количество воды в жидкой фазе, содержащейся в единичном объеме облака. Измеряется в кг/м3.
Водозапас. Количество воды в жидкой и твердой фазах, содержащейся в вертикальном столбе воздуха единичного сечения. Измеряется в кг/м2.
Гроза. Атмосферное явление, при котором происходит хотя бы один грозовой разряд (см. Грозовой разряд). Помимо этого, данным термином зачастую обозначают конвективное облако (или их систему), в котором наблюдаются грозовые разряды.
Приближение грозы 11 августа 2003 г. в районе Коломны (Подмосковье). Фото Л.Коновалова
Грозовой разряд. Электрический пробой воздуха, происходящий под действием сильного электрического поля, образующегося в некоторых конвективных облаках.
Интенсивность осадков. Количество осадков (см.), выпавших за единицу времени. Обычно измеряется в мм/ч.
Коагуляция. Слияние двух (реже нескольких) жидких капель и (или) ледяных частиц между собой. Происходит в результате столкновения упомянутых частиц друг с другом. Следует отметить, что столкновение не всегда приводит к слиянию. Причиной же столкновения является разная скорость движения частиц, которая, в свою очередь, является следствием гравитации (более тяжелые частицы быстрее падают вниз относительно окружающего воздуха). На предгрозовой стадии в конвективном облаке причиной разности скоростей также может являться движение по-разному заряженных частиц в электрическом поле. Помимо этого, роль в разделении частиц по скоростям играют и другие причины: броуновское движение, турбулентность и др. Однако в облаках эти факторы несущественны.
Коагуляция является одним из главных механизмов образования осадков.
Количество осадков. Толщина слоя воды, которая накопилась бы на горизонтальной поверхности в результате выпадения осадков (при отсутствии впитывания или испарения). При этом осадки, выпавшие в виде снега и льда, учитываются как вода, которая образовалась бы в результате их таяния. Обычно измеряется в мм.
Конвективная ячейка. Замкнутая система воздушных движений в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Если рассматривать конвективную ячейку в упрощенном виде, то она формируется следующим образом: когда некоторый объем воздуха по каким-либо причинам поднимается вверх, образовавшееся под ним разрежение начинает заполняться воздухом с боков. В свою очередь, вверху, куда переместился рассматриваемый объем, создается некоторый избыток воздуха, который, наоборот, частично вытесняется в стороны. На некотором расстоянии по горизонтали образовавшаяся система замыкается нисходящим потоком. Наиболее развитые конвективные ячейки всегда связаны с конвективными облаками (см. конвективное облако ). При конденсации водяного пара выделяется теплота, что способствует восходящему потоку и, как следствие, развитию ячейки.
Реальная геометрическая форма конвективной ячейки и распределение вектора скорости в ее пределах могут иметь довольно сложный характер. Они зависят от ветра (в том числе, от его сдвига с высотой), рельефа местности, расположения осадков, поведения соседних ячеек и др. Зрелые конвективные ячейки, составляющие облако, особенно сильно искажаются в нижней части вследствие нисходящих потоков, создаваемых осадками.
Кучево-дождевое облако (Cumulonimbus, Cb). Хорошо видна «наковальня» в верхней части облака. Подмосковье, август 2003 г.
Фото Л.Коновалова
Конвективное скопление (кластер). Область, содержащая совокупность большого числа конвективных облаков. Термин имеет широкое значение и, помимо этого, применяется для обозначения скоплений чего-либо вообще.
Конвекция. Упорядоченный воздухообмен между верхними и нижними слоями тропосферы. Основные разновидности: термическая (подъем нагретых объемов воздуха) и динамическая (вытеснение воздуха вверх при прохождении холодных фронтов). При конвекции, как правило, образуются замкнутые конвективные ячейки (см. конвективная ячейка ), так как уменьшение количества воздуха в том или ином объеме стремится скомпенсироваться за счет соседних областей.
Конденсация водяного пара. Переход воды из газообразного состояния в жидкое. Может происходить двумя способами: гетерогенная (конденсация на посторонних аэрозольных частицах (см. аэрозоли (аэрозольные частицы) ), служащих зародышами жидкой фазы) и гомогенная (образование капель в отсутствии каких-либо посторонних частиц). В атмосфере в подавляющем большинстве случаев (кроме самых немыслимых и экзотических ситуаций) имеет место именно гетерогенная конденсация.
При конденсации, по законам физики, выделяется теплота. Поскольку нагретый объем воздуха стремится вверх, конденсация, таким образом, способствует развитию восходящего потока и росту конвективного облака.
Ледность. Полное количество воды в твердой фазе, содержащейся в единичном объеме облака. Измеряется в кг/м3.
Молния. Световой эффект, возникающий при грозовом разряде (канал, по которому движутся заряженные частицы, нагревается и начинает светиться).
Мультиячейковое конвективное облако. Облако, состоящее из нескольких тесно расположенных конвективных ячеек, взаимодействующих друг с другом и (или) порождающих одна другую. Разные ячейки находятся на разных стадиях развития: одни зарождаются, другие находятся на стадии зрелости, третьи распадаются. Как правило, наковальня (см. наковальня ), образующаяся над таким облаком, покрывает все ячейки и является для них общей. Мультиячейковые облака характерны для летнего сезона.
Облачные капли. Капли воды, радиус которых не превышает
0,1 мм (значение условное), а собственная скорость падения относительно окружающего воздуха близка к нулю. Полностью увлекаются воздушным потоком.
Облачные ледяные кристаллы. Ледяные частицы, аналогичные по характеристикам облачным каплям (см. облачные капли ).
Осадки. Капли воды или частицы льда, характерный радиус которых превышает
0,1 мм (значение условное), а собственная скорость падения относительно воздуха составляет не менее нескольких десятков см/с (все критерии, в соответствии с которыми осадки можно отличить от облачных капель и кристаллов, являются нечеткими). Такие частицы перестают полностью увлекаться вертикальными потоками воздуха и стремятся упасть вниз под действием силы тяжести. Когда они достигают земной поверхности (это бывает не всегда), наблюдаются осадки в бытовом понимании этого слова (морось, дождь, град, снег, крупа).
Полосы падения (осадков). Визуально наблюдаемые издали темные, иногда прерывистые, волокнистые полосы под основанием облака. Представляют собой падающие осадки, видимые со стороны. Не всегда достигают земли.
Сдвиг ветра. Изменение направления ветра с высотой. Оказывает существенное влияние на развитие вертикальных воздушных потоков и, как следствие, на эволюцию конвективных облаков.
22 августа 2002 года. Смерч над Черным морем вблизи Черноморского побережья Кавказа (поселок Лоо). Автор: Боронюк Е.Л.
Сублимация водяного пара. Непосредственный переход воды из газообразного состояния в твердое.
Турбулентность. Неупорядоченные движения воздуха и взвешенных в нем аэрозольных частиц (см. аэрозоли (аэрозольные частицы) ), в том числе и облачных. Всегда наблюдаются в атмосфере, особенно при наличии сложных возмущений (в том числе конвективных облаков). Характерный пространственный масштаб этих движений много меньше размеров облака. Тем не менее, турбулентность играет существенную роль в переносе количества движения, тепла и влаги как внутри облака, так и между ним и окружающей средой. При моделировании конвективных облаков учет турбулентности, хотя бы в упрощенном виде, безусловно необходим.
Краткий словарь терминов по конвективным облакам
21-12-2008, 21:42 | Инфо-справка / Стихии | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (9 057)
Уважаемые читатели! Перед вами краткий словарь терминов по конвективным облакам, составленный специалистом в этой области Н.Веремеем. Словарь был составлен в конце февраля 2005 г. и со временем в нем будут появляться дополнительные статьи, фотографии, ссылки на соответствующие материалы сайта. Следите за обновлениями!
Кучевые облака (Cumulus). Панорамный вид. Фото Skywatching/meteoweb.ru
Активные воздействия. Работы, проводимые человеком с целью искусственного изменения тех или иных параметров облаков и (или) атмосферы в целом. Применительно к конвективным облакам основными целями активных воздействий являются: вызывание осадков в засушливых районах, предотвращение осадков в случаях, когда они нежелательны (в частности, градобитий), грозозащита, предотвращение шквалов и смерчей и др. Основные методы: ввод в облако специальных веществ-реагентов, тем или иным образом влияющих на преобразования влаги; создание искусственных вертикальных потоков воздуха (соплом двигателя, винтом вертолета и др.), изменение электропроводности облака (металлическими нитями, ионизирующими радиоактивными веществами) и др.
Такие мероприятия, как разгон туч волшебной метлой или вызывание бури заклинаниями, к активным воздействиям не относятся.
Влагосодержание. Полное количество воды в парообразной, жидкой и твердой фазах, содержащейся в единичном объеме облака. Измеряется в кг/м3.
Водность. Полное количество воды в жидкой фазе, содержащейся в единичном объеме облака. Измеряется в кг/м3.
Водозапас. Количество воды в жидкой и твердой фазах, содержащейся в вертикальном столбе воздуха единичного сечения. Измеряется в кг/м2.
Гроза. Атмосферное явление, при котором происходит хотя бы один грозовой разряд (см. Грозовой разряд). Помимо этого, данным термином зачастую обозначают конвективное облако (или их систему), в котором наблюдаются грозовые разряды.
Приближение грозы 11 августа 2003 г. в районе Коломны (Подмосковье). Фото Л.Коновалова
Грозовой разряд. Электрический пробой воздуха, происходящий под действием сильного электрического поля, образующегося в некоторых конвективных облаках.
Интенсивность осадков. Количество осадков (см.), выпавших за единицу времени. Обычно измеряется в мм/ч.
Коагуляция. Слияние двух (реже нескольких) жидких капель и (или) ледяных частиц между собой. Происходит в результате столкновения упомянутых частиц друг с другом. Следует отметить, что столкновение не всегда приводит к слиянию. Причиной же столкновения является разная скорость движения частиц, которая, в свою очередь, является следствием гравитации (более тяжелые частицы быстрее падают вниз относительно окружающего воздуха). На предгрозовой стадии в конвективном облаке причиной разности скоростей также может являться движение по-разному заряженных частиц в электрическом поле. Помимо этого, роль в разделении частиц по скоростям играют и другие причины: броуновское движение, турбулентность и др. Однако в облаках эти факторы несущественны.
Коагуляция является одним из главных механизмов образования осадков.
Количество осадков. Толщина слоя воды, которая накопилась бы на горизонтальной поверхности в результате выпадения осадков (при отсутствии впитывания или испарения). При этом осадки, выпавшие в виде снега и льда, учитываются как вода, которая образовалась бы в результате их таяния. Обычно измеряется в мм.
Конвективная ячейка. Замкнутая система воздушных движений в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Если рассматривать конвективную ячейку в упрощенном виде, то она формируется следующим образом: когда некоторый объем воздуха по каким-либо причинам поднимается вверх, образовавшееся под ним разрежение начинает заполняться воздухом с боков. В свою очередь, вверху, куда переместился рассматриваемый объем, создается некоторый избыток воздуха, который, наоборот, частично вытесняется в стороны. На некотором расстоянии по горизонтали образовавшаяся система замыкается нисходящим потоком. Наиболее развитые конвективные ячейки всегда связаны с конвективными облаками (см. конвективное облако). При конденсации водяного пара выделяется теплота, что способствует восходящему потоку и, как следствие, развитию ячейки.
Реальная геометрическая форма конвективной ячейки и распределение вектора скорости в ее пределах могут иметь довольно сложный характер. Они зависят от ветра (в том числе, от его сдвига с высотой), рельефа местности, расположения осадков, поведения соседних ячеек и др. Зрелые конвективные ячейки, составляющие облако, особенно сильно искажаются в нижней части вследствие нисходящих потоков, создаваемых осадками.
Кучево-дождевое облако (Cumulonimbus, Cb). Хорошо видна «наковальня» в верхней части облака. Подмосковье, август 2003 г.
Фото Л.Коновалова
Конвективное скопление (кластер). Область, содержащая совокупность большого числа конвективных облаков. Термин имеет широкое значение и, помимо этого, применяется для обозначения скоплений чего-либо вообще.
Конвекция. Упорядоченный воздухообмен между верхними и нижними слоями тропосферы. Основные разновидности: термическая (подъем нагретых объемов воздуха) и динамическая (вытеснение воздуха вверх при прохождении холодных фронтов). При конвекции, как правило, образуются замкнутые конвективные ячейки (см. конвективная ячейка), так как уменьшение количества воздуха в том или ином объеме стремится скомпенсироваться за счет соседних областей.
Конденсация водяного пара. Переход воды из газообразного состояния в жидкое. Может происходить двумя способами: гетерогенная (конденсация на посторонних аэрозольных частицах (см. аэрозоли (аэрозольные частицы)), служащих зародышами жидкой фазы) и гомогенная (образование капель в отсутствии каких-либо посторонних частиц). В атмосфере в подавляющем большинстве случаев (кроме самых немыслимых и экзотических ситуаций) имеет место именно гетерогенная конденсация.
При конденсации, по законам физики, выделяется теплота. Поскольку нагретый объем воздуха стремится вверх, конденсация, таким образом, способствует развитию восходящего потока и росту конвективного облака.
Ледность. Полное количество воды в твердой фазе, содержащейся в единичном объеме облака. Измеряется в кг/м3.
Молния. Световой эффект, возникающий при грозовом разряде (канал, по которому движутся заряженные частицы, нагревается и начинает светиться).
Мультиячейковое конвективное облако. Облако, состоящее из нескольких тесно расположенных конвективных ячеек, взаимодействующих друг с другом и (или) порождающих одна другую. Разные ячейки находятся на разных стадиях развития: одни зарождаются, другие находятся на стадии зрелости, третьи распадаются. Как правило, наковальня (см. наковальня), образующаяся над таким облаком, покрывает все ячейки и является для них общей. Мультиячейковые облака характерны для летнего сезона.
Облачные капли. Капли воды, радиус которых не превышает
0,1 мм (значение условное), а собственная скорость падения относительно окружающего воздуха близка к нулю. Полностью увлекаются воздушным потоком.
Облачные ледяные кристаллы. Ледяные частицы, аналогичные по характеристикам облачным каплям (см. облачные капли).
Осадки. Капли воды или частицы льда, характерный радиус которых превышает
0,1 мм (значение условное), а собственная скорость падения относительно воздуха составляет не менее нескольких десятков см/с (все критерии, в соответствии с которыми осадки можно отличить от облачных капель и кристаллов, являются нечеткими). Такие частицы перестают полностью увлекаться вертикальными потоками воздуха и стремятся упасть вниз под действием силы тяжести. Когда они достигают земной поверхности (это бывает не всегда), наблюдаются осадки в бытовом понимании этого слова (морось, дождь, град, снег, крупа).
Полосы падения (осадков). Визуально наблюдаемые издали темные, иногда прерывистые, волокнистые полосы под основанием облака. Представляют собой падающие осадки, видимые со стороны. Не всегда достигают земли.
Сдвиг ветра. Изменение направления ветра с высотой. Оказывает существенное влияние на развитие вертикальных воздушных потоков и, как следствие, на эволюцию конвективных облаков.
22 августа 2002 года. Смерч над Черным морем вблизи Черноморского побережья Кавказа (поселок Лоо). Автор: Боронюк Е.Л.
Сублимация водяного пара. Непосредственный переход воды из газообразного состояния в твердое.
Турбулентность. Неупорядоченные движения воздуха и взвешенных в нем аэрозольных частиц (см. аэрозоли (аэрозольные частицы)), в том числе и облачных. Всегда наблюдаются в атмосфере, особенно при наличии сложных возмущений (в том числе конвективных облаков). Характерный пространственный масштаб этих движений много меньше размеров облака. Тем не менее, турбулентность играет существенную роль в переносе количества движения, тепла и влаги как внутри облака, так и между ним и окружающей средой. При моделировании конвективных облаков учет турбулентности, хотя бы в упрощенном виде, безусловно необходим.
Виды осадков: (по характеру выпадения)
Атмосферные осадки
Атмосферными осадками называется влага, выпавшая на поверхность из атмосферы в виде дождя, мороси, крупы, снега, града. Осадки выпадают из облаков, но не каждое облако дает осадки. Формирование осадков из облака идет за счет укрупнения капель до размеров, способных преодолеть восходящие токи и сопротивление воздуха. Укрупнение капель идет за счет слияния капель, испарения влаги с поверхности капель (кристаллов) и конденсации водяного пара на других.
По агрегатному состоянию выделяют жидкие, твердые и смешанные осадки.
К жидким осадкам относятся дождь и морось.
ü дождь – имеет капли размером от 0,5 до 7 мм (в среднем 1,5 мм);
ü морось – состоит из маленьких капель размером до 0,5 мм;
К твердым относятся снежная крупа и ледяная крупа, снег и град.
ü снежная крупа – округлые ядрышки диаметром 1 мм и более, наблюдается при температурах близких к нулю. Крупинки легко сжимаются пальцами;
ü ледяная крупа – ядрышки крупы имеют обледеневшую поверхность, их трудно раздавить пальцами, при падении на землю они подскакивают;
ü снег – состоит из шестигранных кристаллов льда, образовавшихся в процессе сублимации;
ü град – крупные кусочки льда округлой формы размерами от горошины до 5-8 см в диаметре. Вес градин в отдельных случаях превышает 300 г, иногда может достигать нескольких килограмм. Град выпадает из кучево-дождевых облаков.
Виды осадков: (по характеру выпадения)
Суточный ход осадков совпадает с суточным ходом облачности. Выделяются два типа суточного хода осадков – континентальный и морской (береговой). Континентальный тип имеет два максимума (в утренние часы и после полудня) и два минимума (ночью и перед полуднем). Морской тип – один максимум (ночью) и один минимум (днем).
Годовой ход осадков различен на разных широтах и даже в пределах одной зоны. Он зависит от количества тепла, термического режима, циркуляции воздуха, удаленности от побережий, характера рельефа.
Наиболее обильны осадки в экваториальных широтах, где годовое их количество (ГКО) превосходит 1000-2000 мм. На экваториальных островах Тихого океана выпадает 4000-5000 мм, а на подветренных склонах тропических островов до 10 000 мм. Причиной обильных осадков являются мощные восходящие токи очень влажного воздуха. К северу и югу от экваториальных широт количество осадков уменьшается, достигая минимума на 25-35º, где среднегодовое значение не превышает 500 мм и уменьшается во внутриконтинентальных районах до 100 мм и менее. В умеренных широтах количество осадков несколько увеличивается (800 мм). В высоких широтах ГКО незначительно.
Максимальная годовая сумма осадков зарегистрировано в Черрапунджи (Индия) – 26461 мм. Минимальное отмеченное годовое количество осадков – в Асуане (Египет), Икике – (Чили), где в отдельные годы осадков не выпадает вообще.
По происхождению различают конвективные, фронтальные и орографические осадки.
Типы осадков по происхождению:
Годовой ход осадков, т.е. изменение их количества по месяцам, в разных местах Земли не одинаков. Осадки по земной поверхности распределяются зонально.
Типы годового хода осадков: