Am vorbit deja de mai multe ori despre precipitații, cantitatea și tipurile acesteia. Dar ar fi bine să înțelegem această problemă mai detaliat - este foarte importantă!

Toată apa care cade din nori sub formă de ploaie, zăpadă sau orice alta, se numește precipitații. Numărul lor este măsurat în milimetri din grosimea stratului de apă pe care l-ar forma la suprafața pământului dacă nu s-ar răspândi, nu s-ar infiltra și nu s-ar evapora. Această cantitate este măsurată pe o anumită perioadă de timp - pe zi, lună sau an.

Pentru a măsura cantitatea de precipitații, se folosesc pluviometre - rezervoare (de obicei butoaie metalice) în care sunt colectate precipitațiile care cad pe o anumită zonă (de exemplu, folosind o pâlnie cu o suprafață de metru pătrat). La sfârșitul perioadei de observare, cantitatea de apă acumulată în rezervor este măsurată și convertită în unități de grosime a stratului corespunzător.

Instrument de măsurare a precipitațiilor

De exemplu, dacă s-au acumulat 200 de litri de apă, aceasta înseamnă că grosimea stratului va fi de 200.000 de centimetri cubi / 10.000 de centimetri pătrați = 20 de centimetri = 200 de milimetri.

Dar până la urmă, apa se poate evapora dintr-un butoi, nu-i așa? Desigur, mai ales pe vreme caldă. Și dacă pluviometrul nostru este instalat undeva departe de casă, iar meteorologii vin la el doar o dată pe lună - pentru a afla câte precipitații au căzut în acest loc - se înșală? Nu, și pentru a nu se înșela, au venit cu un mod amuzant. Puțin ulei (de exemplu, ulei de mașină) este turnat în butoi. Este mai ușoară decât apa și, prin urmare, atunci când apa intră în butoi, se întinde pe suprafața sa, formând o peliculă subțire. Iar o peliculă de ulei de grosime neglijabilă ascunde apa dedesubt.

De ce sunt diferite precipitațiile?

În anumite condiții, vaporii de apă din aer încep să se transforme în apă - să se condenseze. În același timp, apar mici picături de apă, încă atât de ușoare încât nu cad la pământ, dar deja atât de mari încât pot fi văzute. Apar ceață sau nori. Evenimentele ulterioare se pot dezvolta în moduri diferite.

De obicei, picăturile de ploaie au dimensiunea de aproximativ un milimetru, mai rar până la cinci milimetri. Acest lucru se datorează faptului că picăturile mari se despart în altele mai mici în zbor. Formarea picăturilor mari nu este asociată cu procesul de condensare a vaporilor, ci cu procesul de aderență a picăturilor mici de nor. În plus, dacă picăturile de apă și cristalele de gheață apar simultan în nor, cristalele (fulgii de zăpadă) cresc în timp ce picăturile se evaporă.

Dacă aerul de sub nor are o temperatură mai mică decât (GS), fulgii de zăpadă ajung la suprafața pământului.În aerul cald se topesc transformându-se în picături de ploaie.La munte, se poate observa adesea cum plouă în văi și pe vârfuri. sunt acoperite de zăpadă în același timp.

Un concept geografic important este asociat cu acest fenomen - linia de zăpadă (sau granița). Acesta este numele dat altitudinii peste care temperaturile sunt atât de scăzute încât acumularea de zăpadă și alte precipitații solide prevalează asupra evaporării și topirii. Existența unei linii de zăpadă determină înălțimea apariției ghețarilor în munți. Deasupra ecuatorului, este situat la o altitudine de aproximativ 4.600 de metri deasupra nivelului mării (și doar munții înalți precum Kilimanjaro ajung la el), în Arctica coboară până la 200-500 de metri (și ghețarii se formează chiar și pe munți foarte jos - precum Byrranga), iar în Antarctica scade la nivelul mării (și se formează rafturi de gheață, ca în Marea Ross).

Unul dintre cele mai periculoase tipuri de precipitații este ploaia înghețată. Se observă de obicei în timpul apariției unui front atmosferic cald în sezonul rece. În primul rând, fulgii de zăpadă se formează în nori stratus deasupra frontului. Odată ajunse în aerul cald, ele se topesc, iar picăturile rezultate cad în straturile reci ale suprafeței de aer. Dacă temperatura aici nu este foarte scăzută, ajung la sol fără să înghețe. Dar, ajungând pe pavaje reci, ramuri, fire etc., îngheață pe ele cu o crustă gheaţă. Dacă aerul de sub față este foarte rece, picăturile îngheață în zbor, formându-se crupe(bile de gheață cu diametrul mai mic de cinci milimetri) sau grindină(bile mai mari de cinci milimetri). Grindina poate ajunge la dimensiunea unei portocale, iar cea mai mare dintre cele măsurate, care a căzut pe 3 septembrie 1970 în Kansas, cântărea până la 750 de grame și avea o circumferință de până la 0,5 metri! În India, în regiunea New Delhi, în aprilie 1888, 246 de oameni au fost uciși de grindină.

Ploaia și caracteristicile sale

Ploaia este precipitația care cade din nori sub formă de picături de apă. În acest caz, diametrul unei picături poate varia de la 0,5 la 7 mm. Ploaia cu picături de diametru mic se numește burniță, iar picăturile mari, de regulă, cad în timpul averselor. Caracteristicile importante ale datelor despre precipitații sunt intensitatea, durata și frecvența.

Intensitatea precipitațiilor este stratul sau volumul de precipitații care cade într-o anumită unitate de timp. Acest indicator poate avea o valoare cuprinsă între 0,25 mm/h și 100 mm/h.

Trebuie remarcat faptul că intensitatea ploii este un indicator important al precipitațiilor. Înregistrarea și calcularea indicatorului este necesară pentru proiectarea multor sisteme și structuri diferite. Proiectarea sistemelor de canalizare, multe structuri de inginerie și drenajul agricol depind de precipitațiile medii lunare. Chiar și dispozitivul acoperișului, unghiul pantei sale este în mare măsură determinat de precipitații.

Tipuri de ploaie

Ploaia în funcție de natura sa poate fi împărțită în următoarele tipuri principale:

1. Ploaie burniță

Cu astfel de precipitații, cantitatea de precipitații este minimă, picăturile au cel mai mic diametru. Iar intensitatea ploii nu depășește 0,01 mm/min. Burnița nu aduce niciun impact deosebit asupra naturii, agriculturii. Mai mult, provoacă o anumită dispoziție într-o persoană, provocând dorința de a sta acasă sub o pătură caldă.

2. Ploaie neîncetată

Într-o astfel de situație, norii întunecați cu ploaie acoperă cerul și se pot răspândi pe mulți kilometri. Precipitațiile cad timp de câteva ore, zile și chiar săptămâni. Intensitatea unor astfel de ploi nu este mare, depășește burnița de aproximativ 4-6 ori, însă, natura prelungită permite saturarea aerului cu umiditate, mărind umiditatea totală. Modelul continuu al ploii continue aduce un impact negativ asupra agriculturii. Datorită suprasaturației cu umiditate, plantele încep să putrezească, recolta poate fi distrusă.

3. Duș

Este o ploaie abundentă care începe brusc. Destul de des este însoțită de vânturi puternice și furtuni. Diametrul picăturilor la astfel de precipitații atmosferice are o valoare maximă, iar intensitatea depășește 1 mm/min. cu durata de câteva ore, se pot produce pagube grave întregii zone, și nu doar terenurilor agricole.

O ploaie poate provoca fenomene precum inundații, alunecări de teren, eroziunea solului. În același timp, merită luat în considerare că este mai importantă intensitatea ploii, și nu durata acesteia. O cantitate mare de ploaie care cade într-o perioadă scurtă de timp provoacă un efect mai mare decât precipitațiile prelungite, dar mai puțin intense.

Determinarea intensității ploii

Pentru a determina intensitatea ploii, există diferite metode de calcul. Una dintre cele mai cunoscute metode este utilizarea înregistrărilor pluviografice, care a fost dezvoltată în interiorul zidurilor Academiei de Utilități Publice K.D. Pamfilova. Pluviograful este un dispozitiv de auto-înregistrare, care constă din trei componente principale: un mecanism de măsurare a ploii, un sistem de colectare a precipitațiilor și un înregistrator al precipitațiilor în timp.

Intensimetrele sunt, de asemenea, folosite pentru a măsura direct intensitatea ploii în sine.

Cele mai intense ploi

Cel mai mare se observă în sezonul de vară, în apropierea oceanelor și a părților de vânt ale lanțurilor muntoase. Cel mai adesea, averse abundente sunt aruncate în țările din centura tropicală și ecuatorială. Intensitățile record sunt inerente averselor convective (sau furtuni) care se revarsă peste partea tropicală a Americii Centrale.

O astfel de precipitație se caracterizează prin durată scurtă, picături cu diametru mare, o zonă de acoperire mică și începe și se termină brusc. O captare mai extinsă a teritoriului este inerentă averselor frontale. Durează de la câteva ore până la câteva zile, dar sunt mai puțin intense.

Cea mai puternică ploaie a fost înregistrată în noiembrie 1970, când curgele de apă cu o intensitate de 38 mm/min au căzut la stația Baro din Guadelupa. Înainte de aceasta, recordul fusese deținut de o furtună care a lovit Unionville, SUA, în iulie 1956. Atunci intensitatea ploii a fost de 31 mm/min. Nu s-au observat mai multe asemenea precipitații abundente, iar astăzi aceste două înregistrări rămân singurele și excepționale.

Pentru a face acest lucru, puteți compara cu alți indicatori ai parametrului. Astfel, cea mai puternică ploaie din Europa a fost observată în anul 1920 în Germania, când valoarea acesteia era de 15,5 mm/min. Pe teritoriul Federației Ruse, astfel de averse nu sunt observate. Cel mai adesea, intensitatea ploii nu depășește 5 mm/min.

Ploile de intensitate puternică, de regulă, sunt de scurtă durată. Cu toate acestea, chiar și câteva minute sunt uneori suficiente pentru a provoca pagube semnificative locuitorilor așezărilor. Dacă ploaia continuă timp de câteva ore, atunci consecințele devin mai grave.

Cantitatea de precipitații este una dintre cele mai importante caracteristici ale vremii, împreună cu temperatura aerului și, bineînțeles, știind-o pentru o anumită zonă, puteți prezice vremea pentru viitor, puteți chiar urmări schimbările climatice, dacă există . Dar cum măsori precipitațiile?

Cu zăpadă, totul este mai mult sau mai puțin simplu: luăm o riglă, o scufundăm în zăpadă până la pământ - și obținem cantitatea de precipitații în milimetri. Dar cu ploaie, acest număr nu funcționează! La urma urmei, apa intră imediat în sol, iar ceea ce nu este absorbit (să zicem, lovit asfaltul) se evaporă relativ repede, așa că nu vom obține rezultate exacte în acest fel, chiar dacă a fost vorba de inundații... cum să măsurăm cantitatea de ploaie?

Pentru aceasta, există dispozitive speciale.

Unul dintre ele este un pluviometru. De fapt, aceasta este ceva ca o găleată, doar foarte mare - o suprafață de 5 metri pătrați. Apa de ploaie intră într-un astfel de vas printr-o pâlnie în formă de con - astfel încât vântul să nu distorsioneze rezultatele măsurătorii prin suflarea apei suplimentare în vas sau invers - suflând-o de acolo. Acest design este instalat pe un sit meteorologic la o înălțime de 2 metri. O dată pe zi, apa de ploaie colectată de la pluviometru este turnată într-un vas gradat și măsurată în milimetri. Fiecare milimetru este un litru de precipitații pe metru pătrat.

Există, de asemenea, pluviometre de sol care sunt îngropate în pământ la nivel cu acesta, precum și pluviometre de câmp - acestea sunt vase din sticlă gradată care sunt amplasate pe câmpurile agricole.

Dar nu întotdeauna și nu oriunde poți verifica rezultatele o dată pe zi! În taiga, în tundra, la munte și în alte locuri greu accesibile, trebuie să verifici rezultatele o dată pe săptămână, sau chiar zece zile - în acest timp apa se poate evapora - iar rezultatul va fi distorsionat. Pentru a lucra în astfel de condiții extreme, există pluviometre totale. Prin design, diferă puțin de un pluviometru convențional, dar atunci când este instalat, se toarnă ulei de vaselină în el. Ca urmare, atunci când apa este atrasă în vas, uleiul de vaselină plutește, acoperindu-i suprafața cu un strat subțire, care împiedică evaporarea apei, păstrându-l pentru măsurare.

Cu toate acestea, este posibil să se determine cantitatea de precipitații fără a se apropia direct de dispozitiv, dacă este vorba de un radiometru de precipitații. Recipientul său de ploaie este instalat în așa fel încât atunci când se umple, se răstoarnă, apa se scurge din el, iar acest lucru activează un mecanism care include un transmițător radio. Semnalul său radio este înregistrat la cea mai apropiată stație meteo sau este trimis către un satelit meteorologic.

Un alt instrument folosit de meteorologi pentru a măsura cantitatea de ploaie este pluviograful. Apa de ploaie este colectată într-un vas cu o suprafață de 5 metri pătrați. Fundul vasului este în formă de con și are găuri în care apa se scurge și intră în cameră printr-o țeavă. Camera conține un flotor gol conectat la o tijă metalică. În partea superioară a tijei este fixată o săgeată, pe care este montat un stilou, iar lângă cameră se află un tambur cu bandă de hârtie. Apa care se acumulează în cameră ridică plutitorul, pune în mișcare o tijă cu săgeată, iar stiloul desenează pe bandă o curbă, în funcție de care se determină nivelul precipitațiilor.

Precipitațiile atmosferice și formarea lor

Precipitațiile nu cad din fiecare nor. O condiție prealabilă pentru formarea precipitațiilor este prezența simultană a apei în aer în stare solidă, lichidă și gazoasă, uneori în nori amestecați. Acest lucru se întâmplă doar când norul se ridică și se răcește. Prin urmare, precipitațiile convective, frontale și orografice se disting după origine.

Precipitațiile convective sunt caracteristice zonei fierbinți, unde în timpul anului are loc încălzire intensă, evaporarea apei, predominând mișcarea ascendentă a aerului cald și umed. Vara, astfel de procese apar adesea în zona temperată.

Precipitațiile frontale se formează atunci când două mase de aer cu temperaturi diferite și alte proprietăți fizice se întâlnesc. Precipitațiile frontale tipice se observă în zonele temperate și reci.

Precipitațiile orografice cad pe versanții munților înclinați spre vânt, în special pe cei înalți, deoarece ele provoacă și ridicarea aerului în sus. După ce a pierdut umiditatea și coborând, ocolind lanțul muntos, coboară din nou și se încălzește, iar umiditatea relativă scade, îndepărtându-se de starea de saturație.

Prin natura precipitațiilor, ele disting: precipitații abundente (intense, scurte, care cad pe o suprafață mică); precipitații abundente (intensitate medie, uniforme, lungi - pot dura toată ziua, cad adesea pe o suprafață mare); precipitații, burniță (caracterizată ca și cum ar fi mici picături suspendate în aer).

Măsurarea precipitațiilor

Precipitațiile se măsoară în funcție de grosimea stratului de apă în milimetri care ar rezulta din precipitarea pe o suprafață orizontală în absența evaporării și a infiltrării în sol. Pentru a măsura cantitatea de precipitații, se folosește un pluviometru (un cilindru metalic de 40 cm înălțime și o suprafață a secțiunii transversale de ​​500 cm2 cu o diafragmă introdusă „pentru a preveni evaporarea). într-un pluviometru, măsurat cu ajutorul unui vas cilindric de sticlă, a cărui suprafață inferioară este de 10 ori mai mică decât zona inferioară a pluviometrului. Deci, atunci când stratul de apă scurs din pluviometrul din partea de jos a vasului este de 20 mm, aceasta înseamnă că un strat de apă cu o înălțime de 2 mm.

Toate măsurătorile de precipitații sunt rezumate pentru fiecare lună și produc precipitațiile lunare și apoi anuale. Cu cât observația este mai lungă, cu atât mai precis este posibil să se calculeze media lunară și, în consecință, media anuală a precipitațiilor pentru acest loc de observare. Liniile de pe o hartă care leagă punctele cu aceeași cantitate de precipitații în milimetri pentru o anumită perioadă de timp (de exemplu, un an) se numesc isohieta.

Distribuția precipitațiilor pe suprafața globului

Distribuția geografică a precipitațiilor pe suprafața pământului depinde de acțiunea combinată a mai multor factori: temperatura, evaporarea, umiditatea aerului, înnorabilitatea, presiunea atmosferică, vânturile predominante, distribuția pământului și a mării și curenții oceanici. Cea mai importantă dintre ele este temperatura aerului, care determină intensitatea evaporării și cantitatea de evaporare a aerului (cantitatea de umiditate în milimetri dintr-un strat de apă care se poate evapora într-un anumit loc într-un an).

În „latitudinile reci, evaporarea este neglijabilă, a avut evaporare, deoarece aerul rece poate conține un conținut scăzut de vapori de apă. Și deși umiditatea relativă a aerului poate fi destul de mare, atunci când o cantitate mică de vapori se condensează, o cantitate mică de precipitaţiile scad.În zona fierbinte se observă fenomenul opus: o mare Evaporare şi volatilitate ridicată şi, în consecinţă, umiditatea absolută a aerului provoacă o cantitate semnificativă de precipitaţii.În consecinţă, precipitaţiile atmosferice sunt distribuite zonal.

În zona ecuatorială, cea mai mare cantitate de precipitații cade - 1000-2000 mm sau mai mult, deoarece există temperaturi ridicate pe tot parcursul anului, predomină o evaporare ridicată și curenți de aer ascendenți.

În latitudinile tropicale, cantitatea de precipitații scade la 300-500 mm, iar în regiunile deșertice interioare ale continentelor - mai puțin de 100 mm. Motivul pentru aceasta este dominația aici a presiunii ridicate și a curenților de aer descendenți, în timp ce se încălzește și se îndepărtează de starea de saturație. Aici doar pe coastele estice ale continentelor, care

curgând cu curenți caldi, apar precipitații abundente, mai ales vara.

În latitudinile temperate, cantitatea de precipitații crește din nou la 500-1000 m. Cele mai multe dintre ele cad pe coastele de vest ale continentelor, deoarece vânturile de vest din oceane predomină acolo în timpul anului. Curenții caldi și terenul muntos contribuie, de asemenea, la mai multe precipitații aici.

În regiunile polare, cantitatea de precipitații este de numai 100-200 mm, ceea ce se datorează conținutului scăzut de umiditate din aer, în ciuda înnorații mari.

Cu toate acestea, cantitatea de precipitații nu determină încă condițiile de umiditate. Natura umidității este exprimată prin coeficientul de umiditate - raportul dintre precipitații și evaporare în aceeași perioadă. Adică, K \u003d O / B, unde K este coeficientul de umiditate, O este cantitatea de precipitații, B este cantitatea de evaporare. Dacă K = 1, atunci umidificarea este adecvată, K> 1 - excesivă, K<1 - недостаточное, а К <0,3 - бедное. Коэффициент увлажнения определяет тип природно-растительных зон: при избыточном и достаточном увлажнении и достаточный, количества тепла произрастают леса; недостаточное, близкий к единице, увлажнение характерно для лесостепи, саванн; несколько больше 0,3 - луговых и сухих степей; бедное - для полупустынь и пустынь.

Cantitatea de precipitații este de interes constant pentru cei care urmăresc vremea. S-ar părea că prognoza este de 10-15 mm, iar pe străzi - zăpadă până la genunchi sau bălți uriașe. Pentru a vă facilita navigarea în prognoze, am pregătit informații despre măsurarea cantității de precipitații.

Meteorologii disting între două concepte: înălțimea stratului de zăpadă și cantitatea de precipitații. Ceea ce vedem pe stradă după o ninsoare este înălțimea stratului de zăpadă, care ajunge uneori la 50 cm, deși cantitatea de precipitații nu poate depăși 20 mm. Un milimetru de zăpadă căzută este egal cu 1-1,5 cm de înălțime a stratului de zăpadă, în funcție de structura zăpezii.

Conform ghidurilor meteorologice, un milimetru de precipitații este un litru de apă pe metru pătrat. La toate stațiile meteo există găleți pluviometre, din care, la orele 9 și 21 GMT, precipitațiile sunt turnate într-un vas special, prin care se măsoară cantitatea lor. Precipitațiile solide - zăpadă, grindină - se topesc, iar apoi experții măsoară apa rezultată.