> Энциклопедический словарь Гранат, страница 43 > Атмосферные осадки
Атмосферные осадки
Атмосферные осадки, влага, осаждающаяся на землю из атмосферы как в капельножидком, так и в твердом виде—дождь, снег, град, крупа; сюда же относятся роса, иней, изморозь, гололедица, ледяной дождь (смотрите гидрометеоры). Причина образования А. о. состоит в охлаждении воздуха, в котором всегда находится в большем или меньшем количестве водяной пар, до так называемой „точки росы“, т. е. до той температуры, при которой пар, находящийся в атмосфере, достигает насыщения. При дальнейшем охлаждении часть водяного пара сгущается в жидкое или твердое состояние и выделяется из воздуха, образуя А. о. Смотря по обстоятельствам, при которых происходит сгущение водяного пара, А. о. получаются в различных формах и носят различные названия. Сгущение водяных паров может быть вызвано разнообразными причинами понижения температуры: лучеиспусканием поверхности почвы или влажных масс воздуха, испарением, прикосновением масс влажного воздуха к охлажденной поверхности, смещением насыщенных или близких к насыщению масс воздуха, имеющих различные температуры, адиабатическим расширением воздуха. В недавнее время многие ученые были того мнения, что дождевия тучи образуются вследствие смешения масс воздуха с различною температурою, и не обратили внимания на роль скрытой теплоты, которая выделяется при переходе избытка паров в жидкое состояние. Нетрудно показать, что количество паров, осаждающихся этим путем, невелико и может дать только туман, облако или весьма слабый дождь. Сгущение паров в большом количестве имеет место при адиабатическом расширении воздуха в восходящих токах. Если в них воздух подымается, то он охлаждается адиабатически (без получения и без отдачи тепла) до точки росы. Это первая стадия поднятия, в которой процессов сгущения паров не происходит. Если поднятие воздуха продолжается, тогда продолжается и дальнейшее охлаждение его, но закон охлаждения уже иной, так как подымается воздух, насыщенный парами, и в котором происходит сгущение водяных паров и выделение скрытого тепла парообразования. Это вторая стадия, или стадия дождя. Конец второй стадии будет находиться на той высоте, где температура воздуха равняется 0°. Далее начинается третья стадия восхождения—стадия града. В этой стадии продолжается дальнейшее охлаждение, но так как выделяющаяся скрытая теплота (при сгущении и замерзании) достаточна для компенсации охлаждения от дальнейшого поднятия, то температура будет поддерживаться около 0°. Мощность этой третьей стадии, стадии града, принимают равной 200 метр. Далее следует четвертая стадия—стадия снега. Во второй стадии температура воздуха высокая, и поэтому в воздухе бывают большия количества воды в виде паров, более чем 4,8 грамма в каждом кубическом метре, а благодаря этому дождь дает большия количества А. о. Стадия града имеет небольшую мощность, и вследствие этого град и крупа больших количеств воды давать не могут. В стадии снега воздух содержит сравнительно небольшое количество водяных паров, менее 4,8 грамма в каждом кубическом метре, и поэтому количество воды от снега всегда меньше, чем от дождя при прочих равных условиях. Снежинки никогдане дают того количества воды, которое получается от капель. Размеры капель наблюдаются от 0,5 до 5 миллиметров. в диаметре; максимальный размер капель 6,6 миллиметров. в диаметре, а вес 0,14 грамма. Большия капли при падении разбиваются на части, и вес каждой части не превышает 0,2 грамма, т. е. 7 миллиметров. в диаметре.
Количество А. о. измеряется толщиною выпавшего слоя воды, выраженного в миллиметрах или английских дюймах. Для определения этого количества служат дождемеры, самые простые метеорологические инструменты. Количество снега определяют также толщиною слоя воды, которая получается после таяния снега. Кроме того, на метеорологических станциях измеряют еще толщину снегового покрова, помощью рейки с делениями на сантиметры, и плотность снега, т. е. отношение его веса к объёму. Дождемер состоит из цилиндрического сосуда с заостренным горизонтальним верхним краем. Внутри сосуда находится воронкообразная перегородка, которая защищает воду под перегородкою от испарения. Раз в сутки переливают воду в стеклянный мерительный стакан, на стенке которого находятся деления, выражающия высоту водяного слоя. Для устранения выметания ветром снега из дождемера, он окружается Нейферовой воронкою, верхний край которой находится на одной высоте с верхним краем дождемера.
Географическое распределение А. о. на земной поверхности зависит от весьма многих факторов, но из сочетания главных из них можно составить общую схему распределения осадков. Главные факторы: распределение суши и моря, морские течения, преобладающие ветры, направление горных хребтов, распределение тепла и др. В областях, где, вследствие географических условий, происходят сильные восходящия течения теплого и влажного воздуха, количество осад-
Северное полушарие.
Широта от 80° до 70° 38 см.
„ 70 „ 60 40 „
60 .. 50 59 „
ков достигает максимума. В областях нисходищих токов и в местностях, лежащих далеко вглубь материков и недоступных водоносным атмосферным течениям, осадки падают до минимума. В областях с низкою температурою количество осадков незначительное, потому что при низких температурах воздух содержит лишь малое количество водяных паров. В экваториальной зоне на морях обильные осадки выпадают там, где господствуют затишья или слабые переменные ветры и сильные восходящие токи, и так как воздух тепел и влажен, то осадки обильны. На материках прибавляется еще влияние восхождения воздуха на горные склоны. Максимум осадков в экваториальной зоне бывает два раза в год, когда солнце в полдень находится в зените или вблизи зенита. Те же условия объясняют обильные осадки Амазонской равнины и Западной Африки близ экватора. Пассатные полосы сравнительно бедны осадками, так как воздух, переносимый пассатами из стран более холодных в более теплыя, на пути постепенно нагревается и удаляется от насыщенного состояния. То же самое происходит в областях, где господствует нисходящее течение воздуха. При таких условиях осадков весьма мало, а местами их даже почти нет. Только при поднятии на горы воздух охлаждается и выделяет осадки. В области пассатов бывает один максимум в год, также и в области муссонов. В умеренных поясах восходящие токи имеют место в циклонах, причем они особенно сильны в зимних циклонах, изливающих свои осадки над океанами и морскими берегами; внутри континентов преобладают летние осадки. В зависимости от географической широты количество А. о. распределяется следующим образом в сантиметрах за год:
Южное полушарие.
Широта 0—10° 203 сы,
10—20 132 „
20—30 71 „
Северное полушарие. Южное полушарие.
|
Широта от |
50 |
ДО |
40 |
61 |
СМ. |
Широта 30- |
-40 |
75 |
СМ. | ||||||||||
|
» |
40 |
» |
30 |
59 |
п |
40- |
-50 |
113 |
У) | ||||||||||
|
» |
30 |
У) |
20 |
73 |
5е |
50- |
-60 |
112 | |||||||||||
|
„ |
20 |
У> |
10 |
102 |
п |
60- |
-70 |
107 |
(е), | ||||||||||
|
10 |
до |
экватора |
212 |
Уи | |||||||||||||||