8.6. Атмосферные осадки

Атмосферные осадки – капли и кристаллы, выпадающие из облаков на землю. Они бывают жидкие, твердые и смешанные. К жидким относятся дождь (капли диаметром 0,5 – 6,0 мм) и морось (капельки менее 0,5 мм). Твердые осадки: снег в виде ледяных иголок, пластинок, шестилучевых снежинок и др.; крупа ледяная и снежная (прозрачные или матовые крупинки диаметром 2 – 5 мм), которая образуется в интенсивно развивающихся кучево-дождевых облаках при температуре около О°С путем быстрого намерзания (обзернения) мелких капель воды на кристалликах льда; ледяной дождь (застывшие капли дождя диаметром 1–3 мм), образующиеся при инверсии температуры в воздухе; град – кусочки льда разной формы и величины (до 10 см в диаметре, массой до 0,5 кг), имеющие слоистое строение в виде непрозрачного ядра и прозрачных и мутных концентрических оболочек. Град образуется в мощных по высоте кучево-дождевых облаках, у которых верхний ярус ледяной, средний – переохлажденная вода с температурой менее 0°С, нижний – водяной с температурой более О °С. Неоднократно циркулируя вверх за счет мощных восходящих потоков и опускаясь вниз, градина растет, так как на нее намерзают все новые капельки воды, приобретает слоистое строение и, в конце концов став тяжелой, падает на землю. Градобитие причиняет большой вред посевам, плодовым насаждениям, цитрусовым и чайным плантациям и др. Борьба с градом заключается в рассеивании мощных кучево-дождевых облаков. К смешанным осадкам относится мокрый снег (снег с дождем).

Для выпадения осадков из облаков капли и кристаллы должны укрупниться либо путем конденсационного роста, т. е. испарения влаги с одних, обычно более мелких капель и осаждения их на другие (основной путь), либо путем коагуляционного роста в результате

соударений. Наиболее благоприятные условия создаются в случае соседства капель и кристаллов, служащих ядрами конденсации и сублимации. Когда ядрами конденсации оказываются такие аэрозоли, как частицы дыма, лёсса, мела и другие окрашенные примеси, а также водоросли и микроорганизмы, выпадают необычные по цвету и составу осадки. Особенно опасны радиоактивные осадки.

Важной характеристикой осадков служит их интенсивность. Она выражается толщиной слоя воды в миллиметрах, который образуется на горизонтальной поверхности от выпавших осадков за определенный промежуток времени (минуту, сутки) при отсутствии стока, испарения и просачивания. Не все осадки достигают земной поверхности, особенно летом, испаряясь на лету.

По характеру выпадения в зависимости от физических условий образования различают три типа осадков: ливневые, обложные и моросящие.

Ливневые осадки выпадают из кучево-дождевых облаков. Они внезапны, интенсивны (более 1 мм/мин), локальны, непродолжительны и потому не всегда обильны. Летом крупнокапельный дождь нередко выпадает с градом, зимой случается обильный снегопад из крупных хлопьев снега, в переходные сезоны – крупа со снегом и дождем. Ливневые осадки характерны в экваториально-тропических широтах, где они выпадают круглый год; в умеренных они чаще случаются летом, когда наиболее развита конвекция.

Обложные осадки выпадают из слоисто-дождевых и высокослоистых, реже слоисто-кучевых облаков. Они умеренной интенсивности, довольно равномерны, длительны и захватывают большие площади. Преобладают во внетропических широтах в течение всего года.

Рис. 46. Типы осадков по происхождению

Моросящие осадки выпадают в основном из слоистых облаков. Они мелкокапельные, как бы взвешенные в воздухе, осадков почти не дают и характерны для умеренных и высоких широт.

Основную массу осадков дают кучево-дождевые и слоисто-дождевые облака. Характер выпадения осадков весьма важен: например, обложные осадки в большей степени просачиваются в почвогрунты, пополняя запасы грунтовых вод, а ливневые в основном сбегают по поверхности, вызывая смыв почв.

По условиям образования различают внутримассовые и фронтальные осадки. К внутримассовым относятся конвективные осадки – результат термической конвекции и орографические осадки, образующиеся в результате динамической конвекции на наветренных склонах гор (рис. 46). Они в основном ливневые. Конвективные осадки характерны для жаркого пояса, где интенсивный нагрев и испарение, но летом нередки и в умеренном поясе. Обильные орографические осадки свойственны районам, где теплый морской воздух натекает на высокие горы, например летний юго-западный муссон в предгорьях Гималаев, западные ветры умеренных широт на наветренных склонах Кордильер. Анд, Альп, летний юго-восточный муссон в предгорьях Сино-Тибетских гор и Сихоте-Алиня. Фронтальные осадки связаны с образованием и перемещением фронтов. Они либо обложные, либо ливневые в зависимости от характера фронтальной деятельности и всегда выпадают из более теплого воздуха, от влагосодержания которого зависит их обилие. Они типичны для умеренных и холодных поясов. Температура падающих капель ниже температуры воздуха, поэтому после дождя она обычно понижается.