Padavine. Vzorec in vrste padavin

Padavine- voda v tekočem ali trdnem stanju, ki pade iz oblakov ali se usede iz zraka na zemeljsko površje.

dež

Pod določenimi pogoji se oblačne kapljice začnejo spajati v večje in težje. Ne morejo več ostati v ozračju in v obliki padejo na tla dež.

toča

Zgodi se, da se poleti zrak hitro dvigne, pobere deževne oblake in jih odnese v višino, kjer je temperatura pod 0°. Dežne kaplje zmrznejo in padajo kot toča(slika 1).

riž. 1. Izvor toče

sneg

IN zimski čas v zmernih in visokih zemljepisnih širinah padavine padajo v obliki sneg. Oblaki v tem času niso sestavljeni iz vodnih kapljic, temveč iz drobnih kristalov - iglic, ki, ko se združijo, tvorijo snežinke.

Rosa in mraz

Padavine, ki padajo na zemeljsko površje ne le iz oblakov, ampak tudi neposredno iz zraka rosa in mraz.

Količino padavin merimo s padavinomerom ali dežemerom (slika 2).

riž. 2. Zgradba merilnika dežja: 1 - zunanji ovoj; 2 - lijak; 3 - posoda za zbiranje volov; 4-dimenzionalni rezervoar

Razvrstitev in vrste padavin

Padavine ločimo po naravi padavin, po izvoru, po agregatnem stanju, po sezonah padavin itd. (slika 3).

Glede na naravo padavin so lahko padavine hudourniške, obilne in dežeče. padavine - intenzivni, kratkotrajni, pokrivajo majhno površino. Pokrov padavin - srednje intenzivno, enakomerno, dolgotrajno (lahko traja več dni, pokriva velike površine). Rosenje - drobne padavine, ki padajo na majhnem območju.

Padavine so razvrščene glede na izvor:

konvektivna - značilnost vročega pasu, kjer sta segrevanje in izhlapevanje intenzivna, vendar se pogosto pojavljata v zmernem pasu;
čelni - nastanejo, ko se srečata dve zračni masi z različnimi temperaturami in padata iz toplejšega zraka. Značilen za zmerna in hladna območja;
orografski - padajo na privetrna pobočja gora. Zelo jih je veliko, če zrak prihaja s strani toplo morje in ima visoko absolutno in relativno vlažnost.

riž. 3. Vrste padavin

S primerjavo letne količine padavin na podnebni karti v Amazonskem nižavju in v puščavi Sahara se lahko prepričamo o njeni neenakomerni porazdelitvi (slika 4). Kaj pojasnjuje to?

Padavine izvirajo iz vlažnih zračnih mas, ki se tvorijo nad oceanom. To je jasno vidno na območjih z monsunskim podnebjem. Poletni monsun prinaša veliko vlage iz oceana. In nad zemljo je nenehno deževje, kot na pacifiški obali Evrazije.

Igrajo tudi stalni vetrovi velika vloga pri porazdelitvi padavin. Tako pasati, ki pihajo s celine, prinašajo suh zrak v severno Afriko, kjer se nahaja največja puščava na svetu – Sahara. Zahodni vetrovi prinašajo dež iz Atlantskega oceana v Evropo.

riž. 4. Povprečna letna porazdelitev padavin na Zemljinem kopnem

Kot že veste, morski tokovi vplivajo na padavine v obalnih delih celin: topli tokovi prispevajo k njihovemu pojavu (Mozambiški tok ob vzhodni obali Afrike, Zalivski tok ob obali Evrope), hladni tokovi, nasprotno, preprečujejo padavine. (Perujski tok ob zahodni obali Južne Amerike) .

Relief vpliva tudi na porazdelitev padavin, na primer himalajske gore ne dopuščajo, da bi vlažni vetrovi, ki pihajo iz Indijskega oceana, prehajali proti severu. Zato na njihovem južna pobočja Včasih pade do 20.000 mm padavin na leto. Vlažne zračne mase, ki se dvigajo po gorskih pobočjih (naraščajoči zračni tokovi), se ohladijo, postanejo nasičene in iz njih padajo padavine. Ozemlje severno od himalajskih gora spominja na puščavo: tam pade le 200 mm padavin na leto.

Obstaja povezava med pasovi in padavinami. Na ekvatorju - v pasu nizek pritisk— stalno segret zrak; ko se dvigne navzgor, se ohladi in postane nasičen. Zato je na območju ekvatorja veliko oblakov in močnih padavin. Veliko padavin pade tudi na drugih območjih sveta, kjer prevladuje nizek pritisk. pri čemer velik pomen ima temperaturo zraka: nižja kot je, manj padavin.

V pasovih visok pritisk prevladujejo padajoči zračni tokovi. Ko se zrak spušča, se segreje in izgubi lastnosti stanja nasičenosti. Zato se na zemljepisnih širinah 25-30° padavine pojavljajo redko in v majhnih količinah. Območja visokega zračnega tlaka v bližini polov prejmejo tudi malo padavin.

Absolutni maksimum padavin registriran na o. Havaji (Tihi ocean) - 11.684 mm/leto in v Cherrapunjiju (Indija) - 11.600 mm/leto. Absolutni minimum - v puščavi Atacama in Libijski puščavi - manj kot 50 mm/leto; Včasih več let sploh ni padavin.

Vlažnost območja je značilna koeficient vlaženja— razmerje med letno količino padavin in izhlapevanjem za isto obdobje. Koeficient vlaženja označujemo s črko K, letno količino padavin s črko O, izhlapevanje pa s črko I; potem je K = O: I.

Nižji ko je koeficient vlaženja, bolj suho je podnebje. Če je letna količina padavin približno enaka izhlapevanju, potem je koeficient vlaženja blizu enote. V tem primeru hidracija zadostuje. Če je indeks vlage večji od ena, potem vlažnost pretirano, manj kot ena -nezadostna. Kadar je koeficient vlaženja manjši od 0,3, se upošteva vlaženje skromen. Območja z zadostno vlago vključujejo gozdne stepe in stepe, območja z nezadostno vlago pa vključujejo puščave.

Vsak oblak ne nosi padavine, saj za nastanek obeh predpogoj je prisotnost vode v treh agregatnih stanjih: plinastem, tekočem in trdnem, kar je značilno za mešane oblake. Padavine se pojavi šele, ko se oblak začne dvigati višje in ohlajati. Glede na izvor delimo padavine na konvektivne, frontalne in orografske.

Konvektivni tip padavin tipično za vroče vreme podnebne cone, v katerem se vse leto intenzivno segreje, zaradi česar voda izhlapeva. V tem času prevladuje naraščajoče gibanje vlažnega in toplega zraka. Takšne procese lahko opazimo poleti v zmernih pasovih.

Čelne padavine nastane ob srečanju dveh zračnih mas različne temperature in drugi dejavniki. Čelne padavine opazimo v zmernih in hladnih pasovih.

Orografske padavine značilno za privetrna gorska pobočja, zaradi česar se zrak dvigne višje. Ko se vlaga izgubi, se zrak spusti, mimo gorovja, nato pa se segreje in relativna vlažnost odmakne od stanja nasičenosti.

Glede na naravo padavin delimo padavine na nalive (kratkotrajne, a intenzivne padavine na majhnem območju), neprekinjene (dolgotrajne in enakomerne srednje močne padavine, ki zajamejo precej veliko območje) in deževanje (za katere je značilna plitva in rahle padavine). padavine).

Merjenje padavin.

Padavine določimo z merjenjem debeline milimetrske plasti vode, ki nastane kot posledica njihovega padanja na vodoravno površino in nadaljnjega pronicanja v tla. Za merjenje količine padavin se uporablja kovinski valj z vgrajeno membrano – dežemer, pa tudi dežemer s posebno zaščito. Trdne padavine se predhodno stopijo in nastala količina vode se izmeri z valjasto posodo, katere površina dna je desetkrat manjša od dna merilnika dežja. Ko bo plast vode v posodi dosegla 20 mm, bo to pomenilo, da je plast, ki je padla na Zemljo, visoka 2 m 2 mm.

1 - Dežemer, nameščen na vremenski lokaciji za merjenje tekočih padavin;
2 - Dežemer v tleh, vkopan v ravnini s tlemi, v notranjosti je nameščeno tudi vedro za zbiranje padavin;
3 - poljski dežemer - visoko stekleno steklo z delitvami za ocenjevanje padavin na kmetijskih poljih;
4 - Padavinomer - za zbiranje tekočih in trdnih padavin (sneg, žita...);
5 - pluviograf - zapisovalnik količine tekočih padavin;
6 - Merilnik količine padavin - za zbiranje padavin v daljšem obdobju (teden, 10 dni,...) na težko dostopnih mestih;
7 - Radijski merilnik padavin.

Vse meritve se upoštevajo za določen mesec za izpeljavo mesečnih kazalnikov, nato pa letnih. Daljše kot je opazovanje, bolj natančen bo izračun. padavine za različna časovna obdobja za določeno lokacijo opazovanja. Tiste črte na zemljevidu, katerih točke so povezane z enako količino padavin v milimetrih, imenujemo izohijete in označujejo količino padavin v določenem časovnem obdobju (na primer v letu).

Porazdelitev padavin na zemeljskem površju.

Vklopljeno geografski položaj Na padavine na zemeljskem površju vpliva veliko dejavnikov: temperatura, izhlapevanje, vlaga, oblačnost, Atmosferski tlak, oceanski tokovi, veter ter lega kopnega in morja. Temperatura je glavni dejavnik, saj vpliva na hitrost izhlapevanja in količino vlage.

V hladnih zemljepisnih širinah je stopnja izhlapevanja zanemarljiva, ker zrak na teh zemljepisnih širinah vsebuje zelo malo vodne pare. Čeprav je lahko relativna vlažnost precej visoka, bo ob kondenzaciji pare še vedno malo padavin. V toplih predelih je opaziti nasprotno situacijo, v kateri ko visoka stopnja je veliko izhlapevanje padavine. Zato so padavine običajno razporejene consko.

Največjo količino padavin (1000-2000 mm ali več) opazimo v ekvatorialni pas, kjer vse leto visoke temperature, visoko izhlapevanje in prevlado naraščajočih zračnih tokov.

V tropskih zemljepisnih širinah padavine manj - od 300 do 500 mm, v puščavskih celinskih območjih pa manj kot 100 mm. Razlog za to je bila prevlada visokega tlaka v kombinaciji s padajočim tokom. Za vzhodne obale, ki jih operejo topli tokovi, je značilno veliko število padavine, predvsem poleti.

V zmernih zemljepisnih širinah se količina padavin poveča na 500-1000 mm in največje število padavine padajo na zahodnih obalah, prevladujejo pa zahodni vetrovi z oceanov. Ogromna količina padavin povzročajo tudi topli tokovi in prisotnost gorskega terena.

V polarnih območjih je padavin precej malo - od 100 do 200 mm. To je posledica nizke vlažnosti v zraku, vendar z veliko oblačnostjo.

Količina padavin ne določa vedno pogojev vlažnosti. Naravo vlaženja izražamo s koeficientom vlaženja - razmerjem med količino padavin in izhlapevanjem v istem obdobju - K = O / B, kjer je koeficient vlaženja, O letna količina padavin, B pa vrednost izhlapevanja. Če je K = 1, je vlaga zadostna, če je večja - presežna, če je manjša - nezadostna. Vlaženje vključuje eno ali drugo vrsto. naravna območja: s presežno in zadostno vlago lahko rastejo gozdovi; nezadostna in skoraj enotna vlaga je značilna za gozdne stepe in savane; nizki in bližje ničelnim kazalnikom pomenijo stepe, puščave in polpuščave.

Povprečna letna količina padavin je pomemben del podnebnih podatkov – tistih, ki so zabeleženi z različnimi metodami.

Padavine (najpogosteje so to sneg, toča, žled in druge vrste vode, ki padajo na tla) se merijo v enotah v določenem časovnem obdobju.

V Združenih državah se padavine običajno poročajo v palcih na 24-urno obdobje. To pomeni, da če v 24 urah pade en centimeter dežja in se voda po nevihti ne vpije v tla in ne odteče navzdol, bi tla prekrila plast enega palca vode.

Nizkotehnološke metode obarjanja uporabljajo posodo z ravnim dnom in ravnimi stranicami (npr. kavni valj). Medtem ko vam jeklenka lahko pomaga ugotoviti, ali je padavinski dogodek en ali dva palca dežja, imajo težave pri merjenju majhnih količin padavin.

Vremenski opazovalci za natančnejše merjenje padavin uporabljajo bolj izpopolnjene instrumente, znane kot merilniki dežja in konice. Senzorji za dež imajo na vrhu široke odprtine za padavine. Dež je usmerjen v ozko cev, premera ene desetine vrha vratu. Ker je cev tanjša od vrha lijaka, so merske enote bolj oddaljene, kot bi bile na ravnilu, zato so možne natančne meritve ene stotinke (1/100 ali 0,01) palca. Ko je količina manjša od 0,01 palca dežja, se ta količina imenuje "sled" dežja.

Žlica opremljena s senzorjem beleži odčitke količine padavin na vrtečem se bobnu oz v elektronski obliki. Ima lijak kot preprost dežemer, vendar lijaka vodita do dveh majhnih "vedrov". Dve vedri sta uravnoteženi in vsako ima 0,01 palca prostornine vode. Ko je vedro polno, se njegovo dno izprazni, drugo vedro pa napolni z deževnico. Vsaka konica vedra sproži napravo, ki zabeleži povečanje količine dežja za 0,01 palca.

Snežne padavine se merijo na dva načina. Prvi je preprosto merjenje snežne plasti na tleh s palico, označeno z merskimi enotami. Druga meritev določa ekvivalentno količino vode na enoto snega. Da bi dosegli to razmerje, je treba sneg pobrati in stopiti v vodo. Običajno 10 centimetrov snega proizvede en centimeter vode. Vendar se to lahko nanaša na ohlapen, puhast sneg, čeprav lahko samo 2–4 centimetre mokrega, zbitega snega povzroči centimeter vode.

Veter, zgradbe, drevesa, teren in drugi dejavniki lahko spremenijo količino padavin, tako sneženje se običajno meri glede na ovire. Tridesetletna povprečna letna količina padavin se uporablja za določitev povprečne letne količine padavin za posamezno lokacijo.

Morda bi bilo koristno prebrati: