Niederschlag. Schema und Niederschlagsarten

Niederschlag- Wasser in flüssigem oder festem Zustand, das aus Wolken fällt oder sich aus der Luft auf der Erdoberfläche ablagert.

Regen

Unter bestimmten Bedingungen beginnen Wolkentropfen zu größeren und schwereren zu verschmelzen. Sie können nicht mehr in der Atmosphäre gehalten werden und fallen in Form zu Boden Regen.

Hagel

Es kommt vor, dass die Luft im Sommer schnell aufsteigt, Regenwolken aufnimmt und sie in eine Höhe trägt, in der die Temperatur unter 0° liegt. Regentropfen gefrieren und fallen heraus Hagel(Abb. 1).

Reis. 1. Ursprung des Hagels

Schnee

IN Winterzeit In gemäßigten und hohen Breiten fallen Niederschläge in Form von Schnee. Wolken bestehen zu dieser Zeit nicht aus Wassertröpfchen, sondern aus kleinsten Kristallen – Nadeln, die zusammen Schneeflocken bilden.

Tau und Frost

Niederschlag, der nicht nur aus Wolken, sondern auch direkt aus der Luft auf die Erdoberfläche fällt, ist Tau Und Frost.

Die Niederschlagsmenge wird mit einem Regenmesser oder Regenmesser gemessen (Abb. 2).

Reis. 2. Der Aufbau des Regenmessers: 1 - Außengehäuse; 2 - Trichter; 3 - ein Behälter zum Sammeln von Ochsen; 4 - Messtank

Klassifizierung und Niederschlagsarten

Niederschlag wird nach der Art des Niederschlags, nach der Herkunft, nach der körperlichen Verfassung, nach den Niederschlagszeiten usw. unterschieden (Abb. 3).

Je nach Art der Niederschläge gibt es sintflutartige, anhaltende und nieselnde Niederschläge. Regenfall - intensiv, kurz, einen kleinen Bereich erfassen. Überkopfniederschlag - mittlere Intensität, gleichmäßig, lang (kann tagelang anhalten und große Flächen erfassen). Nieselregender Niederschlag - feiner Niederschlag, der über ein kleines Gebiet fällt.

Nach Herkunft werden Niederschläge unterschieden:

  • konvektiv - charakteristisch für die heiße Zone, wo Erwärmung und Verdunstung intensiv sind, in der gemäßigten Zone jedoch häufig vorkommen;
  • frontal - entsteht, wenn zwei Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen aufeinandertreffen und aus wärmerer Luft herausfallen. Charakteristisch für gemäßigte und kalte Zonen;
  • orografisch - fallen auf die Luvhänge der Berge. Sie sind sehr reichlich vorhanden, wenn die Luft von der Seite kommt warmes Meer und weist eine hohe absolute und relative Luftfeuchtigkeit auf.

Reis. 3. Niederschlagsarten

Verglichen mit Klimakarte Die jährliche Niederschlagsmenge im Amazonas-Tiefland und in der Sahara kann man von deren ungleichmäßiger Verteilung überzeugen (Abb. 4). Was erklärt das?

Niederschlag wird durch feuchte Luftmassen verursacht, die sich über dem Ozean bilden. Dies wird am Beispiel von Gebieten mit Monsunklima deutlich. Sommermonsun bringt Feuchtigkeit aus dem Meer. Und über Land gibt es kontinuierliche Regenfälle, wie an der Pazifikküste Eurasiens.

Auch die ständigen Winde spielen mit große Rolle in der Niederschlagsverteilung. So bringen die vom Kontinent wehenden Passatwinde trockene Luft nach Nordafrika, wo sich die größte Wüste der Welt, die Sahara, befindet. Westwinde bringen Regen vom Atlantik nach Europa.

Reis. 4. Durchschnittliche jährliche Niederschlagsverteilung auf dem Land der Erde

Wie Sie bereits wissen, beeinflussen Meeresströmungen den Niederschlag in den Küstenteilen der Kontinente: Warme Strömungen tragen zu ihrem Auftreten bei (Mosambik-Strömung vor der Ostküste Afrikas, Golfstrom vor der Küste Europas), kalte hingegen verhindern Niederschlag (peruanischer Strom vor der Westküste Südamerikas) .

Das Relief beeinflusst auch die Niederschlagsverteilung, zum Beispiel lässt das Himalaya-Gebirge keine feuchten Winde zu, die vom Indischen Ozean aus dem Norden wehen. Daher auf ihrem Südhänge Manchmal fallen im Jahr bis zu 20.000 mm Niederschlag. Feuchte Luftmassen, die entlang der Berghänge aufsteigen (aufsteigende Luftströmungen), kühlen ab, sättigen sich und es fällt Niederschlag von ihnen. Das Gebiet nördlich des Himalaya-Gebirges ähnelt einer Wüste: Pro Jahr fallen dort nur 200 mm Niederschlag.

Es besteht ein Zusammenhang zwischen Gürteln und Niederschlag. Am Äquator - im Gürtel niedriger Druck— ständig erwärmte Luft; Beim Aufstieg kühlt es ab und wird gesättigt. Daher bilden sich in der Äquatorregion viele Wolken und es kommt zu starken Regenfällen. Auch in anderen Gebieten der Erde, in denen Tiefdruck herrscht, fällt viel Niederschlag. Dabei sehr wichtig Lufttemperatur hat: Je niedriger sie ist, desto weniger Niederschlag fällt.

In Gürteln hoher Druck Es überwiegen absteigende Luftströmungen. Die absteigende Luft erwärmt sich und verliert die Eigenschaften des Sättigungszustands. Daher sind Niederschläge in Breitengraden von 25-30° selten und in geringen Mengen. Auch polnahe Hochdruckgebiete erhalten wenig Niederschlag.

Absolutes Niederschlagsmaximum registriert auf ca. Hawaii (Pazifik) – 11.684 mm/Jahr und Cherrapunji (Indien) – 11.600 mm/Jahr. Absolutes Minimum - in der Atacama-Wüste und der Libyschen Wüste - weniger als 50 mm / Jahr; Manchmal fällt der Niederschlag jahrelang überhaupt nicht.

Der Feuchtigkeitsgehalt einer Fläche beträgt Feuchtigkeitsfaktor- das Verhältnis von Jahresniederschlag und Verdunstung für denselben Zeitraum. Der Feuchtigkeitskoeffizient wird mit dem Buchstaben K bezeichnet, die jährliche Niederschlagsmenge mit dem Buchstaben O und die Verdunstungsrate mit I; dann K = O: I.

Je niedriger der Feuchtigkeitskoeffizient ist, desto trockener ist das Klima. Wenn der Jahresniederschlag ungefähr der Verdunstung entspricht, liegt der Feuchtigkeitskoeffizient nahe bei Eins. In diesem Fall wird Feuchtigkeit als ausreichend angesehen. Wenn der Feuchtigkeitsindex größer als eins ist, dann die Feuchtigkeit Überschuss, Weniger als eins -unzureichend. Wenn der Feuchtigkeitskoeffizient weniger als 0,3 beträgt, wird Feuchtigkeit berücksichtigt dürftig. Zu den Zonen mit ausreichender Feuchtigkeit zählen Waldsteppen und Steppen, zu Zonen mit unzureichender Feuchtigkeit gehören Wüsten.

Nicht jede Wolke trägt Niederschlag, denn für die Bildung beider Voraussetzung ist das Vorhandensein von Wasser in drei Zuständen: gasförmig, flüssig und fest, charakteristisch für Mischwolken. Niederschlag tritt erst dann auf, wenn die Wolke beginnt, höher zu steigen und abzukühlen. Je nach Herkunft wird der Niederschlag in folgende Arten unterteilt: konvektiv, frontal und orographisch.

Konvektive Niederschlagsart Sie ist typisch für heiße Klimazonen, in denen das ganze Jahr über eine starke Erwärmung stattfindet, wodurch Wasser verdunstet. Zu diesem Zeitpunkt herrscht die aufsteigende Bewegung feuchter und warmer Luft vor. Solche Prozesse können im Sommer in gemäßigten Zonen beobachtet werden.

Frontaler Niederschlag entstehen beim Aufeinandertreffen zweier Luftmassen unterschiedlicher Temperatur und anderer Faktoren. Frontalniederschläge werden in den gemäßigten und kalten Zonen beobachtet.

Orographischer Niederschlag charakteristisch für windzugewandte Berghänge, wodurch die Luft höher steigen muss. Mit dem Feuchtigkeitsverlust sinkt die Luft unter Umgehung des Gebirges ab, erwärmt sich aber danach und relative Luftfeuchtigkeit entfernt sich von der Sättigung.

Je nach Art des Niederschlags werden die Niederschläge in Schauer (kurze, aber intensive Niederschläge auf einer kleinen Fläche), bewölkte (langfristige und gleichmäßige Niederschläge mittlerer Intensität, die eine ziemlich große Fläche abdecken) und Nieselregen (sie sind durch kleine Niederschläge gekennzeichnet) unterteilt und Klein Regenfall).

Messung der Niederschlagsmenge.

Niederschlag Bestimmt durch Messung der Dicke einer Millimeter-Wasserschicht, die durch den Fall auf eine horizontale Oberfläche und das weitere Eindringen in den Boden entsteht. Zur Messung der Niederschlagsmenge wird ein Metallzylinder mit eingebauter Membran verwendet – ein Regenmesser, sowie ein Regenmesser mit besonderem Schutz. Niederschlag vom festen Typ wird vorläufig geschmolzen und die resultierende Wassermenge wird mit einem zylindrischen Gefäß gemessen, dessen Bodenfläche zehnmal kleiner ist als der Boden des Niederschlagsmessers. Wenn die Wasserschicht im Gefäß einen Wert von 20 mm erreicht, bedeutet dies, dass die auf die Erde gefallene Schicht 2 m 2 mm hoch ist.

  • 1 - Auf der meteorologischen Plattform installierter Regenmesser zur Messung von flüssigem Niederschlag;
  • 2 - Boden-Regenmesser, bodenbündig eingegraben, im Inneren ist auch ein Eimer zum Auffangen des Niederschlags installiert;
  • 3 – Feldregenmesser – ein hohes Glasglas mit Unterteilungen zur Beurteilung des Niederschlags auf landwirtschaftlichen Feldern;
  • 4 - Regenmesser – zum Sammeln von flüssigem und festem Niederschlag (Schnee, Körner ...);
  • 5 - Pluviograph - Rekorder der Menge an flüssigem Niederschlag;
  • 6 - Gesamtniederschlagsmesser – zum Sammeln von Niederschlägen über einen längeren Zeitraum (eine Woche, 10 Tage, ...) an schwer zugänglichen Orten;
  • 7 - Funk-Regenmesser.

Alle Messungen werden für einen bestimmten Monat berücksichtigt, um monatliche und anschließend jährliche Indikatoren abzuleiten. Je länger die Beobachtung dauert, desto genauer wird die Berechnung. Regenfall für unterschiedliche Zeitintervalle für einen bestimmten Beobachtungsort. Die Linien auf der Karte, deren Punkte mit der gleichen Niederschlagsmenge in Millimetern verbunden sind, werden Isohyeten genannt und geben die Niederschlagsmenge für einen bestimmten Zeitraum (zum Beispiel für ein Jahr) an.

Verteilung des Niederschlags auf der Erdoberfläche.

An geographische Lage Niederschläge auf der Erdoberfläche werden von vielen Faktoren beeinflusst: Temperatur, Verdunstung, Luftfeuchtigkeit, Bewölkung, Atmosphärendruck, Meeresströmungen, Wind und Lage von Land und Meer. Die Temperatur ist der dominierende Faktor, da sie die Verdunstungsrate und die Feuchtigkeitsmenge beeinflusst.

In kalten Breitengraden ist die Verdunstung vernachlässigbar gering, da die Luft in diesen Breitengraden sehr wenig Wasserdampf enthält. Auch wenn die relative Luftfeuchtigkeit recht hoch sein kann, fällt bei der Kondensation des Dampfes ohnehin wenig Niederschlag. In warmen Regionen ist die umgekehrte Situation zu beobachten, in der bei hohes Level Die Verdunstung ist enorm Regenfall. Deshalb verteilen sich die Niederschläge meist zonal.

Die größte Niederschlagsmenge (1000-2000 mm und mehr) wird in beobachtet Äquatorialgürtel, Wo das ganze Jahr hohe Temperaturen, große Verdunstung und das Vorherrschen aufsteigender Luftströmungen.

In tropischen Breiten Regenfall weniger - von 300 bis 500 mm und in kontinentalen Wüstengebieten weniger als 100 mm. Der Grund dafür war die Dominanz von Hochdruck in Kombination mit Abwinden. Es ist charakteristisch für die Ostküste, die von warmen Strömungen umspült wird große Menge Regenfälle, besonders im Sommer.

In gemäßigten Breiten steigt die Niederschlagsmenge auf 500-1000 mm und größte Zahl An den Westküsten fällt Niederschlag, wobei die Westwinde von den Ozeanen vorherrschen. Riesiger Niederschlag auch durch warme Strömungen und das Vorhandensein von bergigem Gelände verursacht.

In den Polarzonen ist die Niederschlagsmenge recht gering – von 100 bis 200 mm. Dies liegt an der geringen Luftfeuchtigkeit, aber mit starker Bewölkung.

Die Niederschlagsmenge bestimmt nicht immer die Feuchtigkeitsbedingungen. Die Art der Feuchtigkeit wird mithilfe des Feuchtigkeitskoeffizienten ausgedrückt – dem Verhältnis von Niederschlag zu Verdunstung für denselben Zeitraum – K = O / B, wobei der Feuchtigkeitskoeffizient, O die jährliche Niederschlagsmenge und B der Verdunstungswert ist. Wenn K=1, dann ist die Feuchtigkeit ausreichend, wenn mehr – übermäßig und wenn weniger – unzureichend. Bei der Befeuchtung handelt es sich um die eine oder andere Art Naturgebiete: Bei übermäßiger und ausreichender Feuchtigkeit können Wälder wachsen, unzureichende und nahezu einheitliche Feuchtigkeit ist typisch für Waldsteppen und Savannen, niedrige und näher bei Null liegende Indikatoren deuten auf Steppen, Wüsten und Halbwüsten hin.

Der durchschnittliche Jahresniederschlag ist ein wichtiger Teil der Klimadaten, die mit verschiedenen Methoden erfasst werden.

Niederschlag (meist Schnee, Hagel, Graupel und andere Formen von Wasser, die auf den Boden fallen) wird in Einheiten über einen bestimmten Zeitraum gemessen.

In den Vereinigten Staaten wird der Niederschlag normalerweise in Zoll pro 24-Stunden-Zeitraum angegeben. Das heißt, wenn in einem Zeitraum von 24 Stunden ein Zoll Regen fällt und das Wasser nicht in den Boden eindringt und nach dem Sturm abfließt, würde eine Schicht von einem Zoll Wasser den Boden bedecken.

Für Low-Tech-Niederschlagsmessungen wird ein Behälter mit flachem Boden und geraden Seiten (z. B. ein Kaffeezylinder) verwendet. Mithilfe eines Zylinders können Sie zwar feststellen, ob ein Niederschlag 2,5 bis 5 cm beträgt, es ist jedoch schwierig, kleine Niederschlagsmengen zu messen.

Wetterbeobachter verwenden anspruchsvollere Instrumente, sogenannte Regenmesser und Kippeimer, um den Niederschlag genauer zu messen. Regenmesser haben oben breite Öffnungen für Niederschlag. Der Regen wird in ein schmales Rohr geleitet, das ein Zehntel des Durchmessers der Halsoberseite hat. Da das Rohr dünner als die Oberseite des Trichters ist, sind die Einheiten weiter voneinander entfernt als auf einem Lineal und es sind genaue Messungen auf ein Hundertstel (1/100 oder 0,01 Zoll) möglich. Wenn die Niederschlagsmenge weniger als 0,01 Zoll beträgt, wird diese Menge als „Regenfußabdruck“ bezeichnet.

Der mit Sensoren ausgestattete Eimer zeichnet die Niederschlagswerte auf einer rotierenden Trommel oder in auf im elektronischen Format. Es hat einen Trichter wie ein einfacher Regenmesser, aber die Trichter führen zu zwei winzigen „Eimern“. Die beiden Eimer sind ausgewogen und jeder hat 0,01 Zoll Wasser. Wenn ein Eimer voll ist, wird sein Boden geleert, während der andere Eimer mit Regenwasser gefüllt wird. Jede Spitze des Eimers löst ein Gerät aus, das eine Regenzunahme von 0,01 Zoll aufzeichnet.

Der Schneefall wird auf zwei Arten gemessen. Erstens handelt es sich um eine einfache Messung der Schneeschicht auf dem Boden mit einem mit Maßeinheiten markierten Stab. Die zweite Messung bestimmt die äquivalente Wassermenge pro Schneeeinheit. Um diesen Koeffizienten zu erhalten, muss der Schnee gesammelt und zu Wasser geschmolzen werden. Normalerweise erzeugen 10 Zoll Schnee einen Zoll Wasser. Dies kann jedoch auf lockeren, lockeren Schnee zutreffen, obwohl bereits 2 bis 4 Zoll nasser, verdichteter Schnee einen Zoll Wasser erzeugen können.

Wind, Gebäude, Bäume, Gelände und andere Faktoren können die Niederschlagsmenge verändern, und dieser Schneefall wird normalerweise von Hindernissen aus gemessen. Der 30-jährige mittlere Jahresniederschlag wird verwendet, um den durchschnittlichen Jahresniederschlag für einen bestimmten Standort zu bestimmen.



 

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