Сообщение о природном явлении дождь. Как различаются дожди
Дождь - атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде капель воды диаметром от 0,5 до 6-7 мм. Жидкие осадки с меньшим диаметром капель называются моросью. Капли с диаметром больше 6-7 мм разбиваются при падении на меньшие капли. Интенсивность дождя колеблется от 0,25 мм/ч (моросящий дождь) до 100 мм/ч (ливень). На заметку: влагомер - измеритель влажности.Дождь выпадает, как правило, из смешанных облаков (преимущественно слоисто-дождевых и высокослоистых), содержащих при температуре ниже нуля переохлаждённые капли и ледяные кристаллы. Упругость насыщения водяного пара над каплями больше, чем над ледяными кристаллами при той же температуре; поэтому облако, даже не насыщенное водяным паром по отношению к каплям воды, будет пересыщено по отношению к кристаллам. Это приводит к росту кристаллов при одновременном испарении капель. Укрупняясь и утяжеляясь, кристаллы выпадают из облака, примораживая к себе при этом переохлаждённые капли. Входя в нижнюю часть облака или под него в слои с положительной температурой воздуха, они тают, превращаясь в капли дождя. Меньшая роль в образовании дождя принадлежит слиянию облачных капель между собой. Дождь при солнце, не закрытом облаками, называется слепой дождь (иногда - грибной). После дождя бывает радуга.
Радуга над р. Фонтанкой в Санкт-Петербурге Отражение моста «Золотые Ворота» (Сан-Франциско, Калифорния) в каплях дождя Долгое отсутствие дождя приводит к засухе. Во многих культурах выполняется специальный обряд вызова дождя, исполняемый во время засухи.Содержание 1 Виды дождей 2 Кислотные дожди 3 Дожди в астрономии 4 Дожди на других небесных телах 5 Дождь в литературе и музыке 5.1 В литературе 5.2 В музыке 6 См. также 7 Ссылки 8 Примечания [править] Виды дождей Грибной дождь Градный дождь (дождь с градом) Грозный дождь (дождь с грозой) Затяжной (обложной) дождь Косой дождь Купальный (окатный) дождь Ливень (проливень) Моросящий дождь (изморось) Полосовой дождь (идущий полосами) Ситный дождь Слепой дождь Снежный дождь (дождь со снегом) Спорый дождь Также существуют экзотические виды дождей, такие как каменный, кровяной, чёрный, жёлтый, молочный, из зёрен овса, ржи, листьев, цветов, из насекомых, лягушек и рыб. Кислотные дожди Кислотность нормального дождя рН - 5,6. У кислотного дождя она ниже. При кислотности воды рН 5,5 погибают полезные донные бактерии водоёма, а при рН 4,5 погибает вся рыба, большинство земноводных и насекомых. Кислотные дожди являются большой проблемой для многих регионов, где есть промышленные предприятия, которые выбрасывают оксиды серы и азота, дающие различные кислоты, в том числе и сильные азотную и серную кислоту. Дожди в астрономии При входе в атмосферу Земли поток метеоров образует так называемый звёздный дождь или звездопад. Падение метеоритов называется метеоритным дождём (железным, каменным, огненным дождём). В былые времена метеорный и метеоритный дожди не различали между собой, поэтому оба явления назывались огненным дождём. Дожди на других небесных телах Все написанное выше про дождь касается только Земли с её водно-воздушной атмосферой. На Марсе ранее тоже, видимо, шли водяные дожди (а, возможно, изредка бывают и сейчас); есть следы дождевой эрозии пород. На спутнике Сатурна Титане регулярно идут метановые дожди, данные об этом были подтверждены в ходе миссии «Кассини-Гюйгенс». Кроме того, на другом спутнике Сатурна - Энцеладе - периодически выпадают специфические водяные дожди, вызванные аномально высокой геологической активностью. Дождь не обязательно может касаться выпадения воды. На поверхности спутника Тритона идут дожди из метана, а на находящейся на расстоянии 2,5 миллиона километров от звезды планете COROT-7b, по современным данным, может идти дождь из лавы.
Как "создается" дождь
Круговорот воды (влагооборот). Вода испаряется с поверхности океанов, рек, озер, болот, грунта, а также растений (в результате транспирации). Она накапливается в атмосфере в форме невидимого водяного пара. Интенсивность испарения и транспирации определяются в основном температурой, влажностью воздуха и силой ветра и поэтому сильно изменяются от места к месту и в зависимости от метеорологических условий. Бльшая часть атмосферного водяного пара поступает из теплых тропических и субтропических морей и океанов. Осредненная для всего земного шара скорость испарения составляет ок. 2,5 мм в сутки. В целом она уравновешена величиной среднеглобального количества атмосферных осадков (ок. 914 мм/год). Суммарный запас водяного пара в атмосфере эквивалентен приблизительно 25 мм осадков, так что в среднем он обновляется каждые 10 дней. одяной пар выносится вверх и распространяется в атмосфере воздушными потоками различных размеров – от локальных конвективных течений до глобальных систем ветров (западный перенос или пассаты). По мере того как теплый влажный воздух поднимается вверх, он расширяется в результате понижения давления в высоких слоях атмосферы и охлаждается. Вследствие этого относительная влажность воздуха повышается до тех пор, пока воздух не достигнет состояния насыщения водяным паром. Дальнейший его подъем и охлаждение приводят к конденсации избыточной влаги на мельчайших взвешенных в воздухе частицах и к образованию облаков, состоящих из капелек воды. Внутри облаков эти капельки диаметром всего лишь ок. 0,1 мм падают очень медленно, но не все они одинакового размера. Более крупные капли падают быстрее, обгоняя встречающиеся на их пути более мелкие, сталкиваются и сливаются с ними. Таким образом более крупные капли растут за счет присоединения мелких. Если капля в облаке преодолевает расстояние ок. 1 км, она может стать достаточно тяжелой и выпасть из него дождевой каплей. Дождь может образовываться и иначе. Капли в верхней, холодной части облака могут оставаться жидкими даже при температуре гораздо ниже 0° С – обычной точки замерзания воды. Такие капли воды, называемые переохлажденными, способны замерзнуть, только если в них внедряются особые частицы, называемыми ядрами льдообразования. Замерзшие капли разрастаются в ледяные кристаллы, а несколько ледяных кристаллов могут объединиться и образовать снежинку. Снежинки проходят сквозь облако и в холодную погоду достигают земли в виде снега. Однако в теплую погоду они тают и достигают поверхности в форме дождевых капель.
Что известно о дожде? Можно сказать: все и ничего. Из ниже представленной статьи можно почерпнуть некоторую информацию, касающуюся этого, казалось бы, обычного природного явления.
В статье постараемся более подробно представить следующую информацию: что такое дождь и интересное о дожде (как он возникает, какие виды бывают, какой вред и пользу он может принести и мн. др.).
Общая информация об атмосферных осадках
В более высоких широтах и в пустыне ежегодно осадков выпадает примерно 250 миллиметров. А по всей земле ежегодно выпадает в среднем 1000 мм осадков.
Из атмосферы могут выпадать разные виды осадков: град, снег, дождь, крупа и морось. Также из воздуха могут осаждаться изморозь, роса, иней и гололед.
Различается два вида осадков - обложные и ливневые. Первые связаны с теплыми фронтами, а ливневые - с холодными.
Одним из звеньев, участвующих в круговороте влаги на поверхности Земли, являются осадки. А важнейшие элементы данного процесса в природе - образование конденсата и испарение.
Что такое дождь, каким он бывает, и как измеряют его объемы и количество других осадков? В этих целях на метеорологических станциях используется специальные оборудования: осадкомеры, дождемеры и плювиографы. С помощью радиолокации определяются большие площади осадков. Они измеряются толщиной выпавшего слоя воды в миллиметрах.
Основные определяющие характеристики климата: количество осадков (годовое, сезонное, среднемесячное, многолетнее), интенсивность, повторяемость и распределение осадков по земле. Эти характеристики имеют большое значение для всего народного хозяйства и сельскохозяйственной отрасли. Прежде чем более подробно остановимся на том, что такое дождь, рассмотрим все виды осадков.
Виды осадков
Вкратце представим некоторые из многочисленных видов осадков.
Дождь: описание, определение
Диаметр капель дождя обычно составляет примерно 0,5-6 миллиметров, а если они мельче 0,5 мм - это морось. Размером более 6 миллиметров капли при падении сильно деформируются, затем разбиваются о землю.
По интенсивности различают умеренные, слабые и сильные дожди.
Проще говоря, дождь - это явление, при котором вода, образующаяся в атмосфере при конденсации водяного пара, выпадает из облаков и достигает поверхности земли в виде жидких капель.
В итоге, самое простое определение для явления дождь - осадки, выпадающие в виде капель, в диаметре достигающие до 10 миллиметров (в зависимости от интенсивности).
Виды дождя, происхождение
Природное явление дождь тоже имеет свои виды. В зависимости от размеров капель и интенсивности, бывают разными: дождь с градом (некоторые кристаллы льда не успевают превратиться в жидкость при прохождении через теплые атмосферные слои), грибной, грозовой (сопровождается ударами молнии), затяжной, обложной, морось, ливень, полосовой и ситный.
А что такое дождь переохлажденный? Это жидкие осадки, капли которых имеют диаметр 0,5-5 миллиметров. Выпадают они при отрицательных температурах (до -15°). Капли, попадающие на твердую поверхность, между собой смерзаются и образуют гололед.
Дождь ледяной - осадки твердые, обычно выпадающие при отрицательных температурах (до -15°). Похожи они внешне на ледяные твердые шарики (диаметр 1-3 мм), с незамерзшей водой. И при таком дожде образуется гололед - шарики при падении разбиваются на части, из которых вытекает вода.
Образование дождя объясняется очень просто. Как правило, он идет из теплых облаков, когда самые мелкие капли, несущие в себе заряды с противоположными значениями, притягиваются и, сливаясь, создают крупные капли. А те, в свою очередь, увеличиваются настолько, что становясь тяжелыми, не удерживаются в облаке и проливаются дождем.
Состав дождя
Что такое дождь, и какие виды он имеет, выяснили. А каков его состав?
Выпадающие на землю осадки с собой приносят разнообразные примеси: вулканический пепел, пыль, различные бактерии, пыльцу растений, грибковые споры, различные частицы промышленных выбросов (оксид серы и азота, органические растворители). Если же дождевое облако над океаном зародилось, в составе осадков могут быть и ионы натрия, калия и магния. В связи с этим и возникло одно из названий - «грибной» дождик.
Выходит, что дождевая вода может включать в себя практически все химические элементы таблицы Менделеева.
Кислотность
Что такое дождь кислотный? Нормальная кислотность дождя соответствует уровню рН 5,6. Дожди кислотные имеют более низкие значения этого уровня. К примеру, в воде с кислотностью рН 5,5 в водоемах погибают все полезные бактерии, а при кислотности рН 4,5 может погибнуть вся рыба, насекомые и земноводные. Поэтому после прохождения подобного дождя, листья растений приобретают ожоги, значит и человеку попадать под него не следует.
Кислотные осадки отрицательно влияют на окружающую среду, а в водоемах могут появиться высокотоксичные ионы кадмия и свинца. В связи с этим следует воздерживаться от купания в водоемах с повышенной и пониженной кислотностью.
Вред
Не желательно гулять в дождливую погоду без зонта, потому что примеси, которые содержатся в дождевой воде, способствуют возникновению массы проблем.
При достижении определенных уровней концентрации в организме, большая часть вредных элементов начинает оказывать губительное действие. Они вызывают отравления и даже возможны мутации. К примеру, ионы тяжелых металлов вредят почкам и печени (засоряют каналы), а при накоплении токсинов происходит интоксикация организма.
К тяжелым последствиям приводят и отравления марганцем, содержащимся в больших количествах в дождевой воде. Причем, симптомы отравления присущи другим заболеваниям, то есть человек не сразу может обратить внимание на это. Марганец засоряет у нервных клеток канальцы, а это может привести к снижению работоспособности, повышению утомляемости и к сонливости. Алюминий, с годами постепенно накапливаясь в организме, способствует возникновению разнообразных неврологических заболеваний.
Не менее опасны и многие другие примеси, поэтому при дожде кислотном следует воздержаться от прогулок и, тем более, не применять в бытовых нуждах дождевую воду.
Ливневый дождь и легенда о дожде
С самыми сильными ливнями связаны знаменитые легенды о Всемирном потопе. Согласно преданиям библейским воды в те исторические времена вылилось так много, что Ноев ковчег причалил аж к вершине горы Арарат, потому что остальную территорию затопила вода.
Метеорологи подсчитали и сделали вывод, что для того, чтобы за 40 дней слой воды достиг толщины в 5 тысяч 165 метров (это высота горы Арарат), нужно, чтобы интенсивность ливневого дождя составляла примерно 100 миллиметров в минуту. Однако за всю историю наблюдений метеорологов не было зафиксировано подобных сильных дождей.
Заключение
Сегодня сложно представить, что всего лишь каких-то сотню лет назад, люди дождевой водой не только умывались, но и собирали ее для приготовления пищи, и даже пили ее.
Раньше считалось, что мытье волос такой водой или талой снеговой придавало им здоровье, шелковистость и силу. На сегодня, судя по всему, такая процедура может не только навредить, но и даже привести к выпадению волос.
Однако дождь все же является самым важным компонентом для роста всех растений и главным участником круговорота воды в природе, что играет важную роль для всех водоемов на Земле.
Засуха, суховеу, дождь и ливень
Засуха атмосферная
Засухой атмосферной называется отсутствие эффективных осадков (более 5 мм в сутки) в вегетационный период года не менее 30 дней подряд при максимальной температуре воздуха выше 25 °С (в южных районах - выше 30 °С). Причиной возникновения атмосферной засухи является преобладание в регионе устойчивых антициклонов.
Сопутствующие ОЯП: засухи почвенные, суховеи, чрезвычайная пожароопасность, природные пожары.
Поражающие факторы:
Иссушение растений и материалов зданий и сооружений;
Гибель посевов;
Гибель домашних и диких животных;
Гибель людей.
Атмосферные засухи распространены во всем мире. Они устойчиво поражают 24 % территории России, вызывая значительные экономические ущербы в сельском хозяйстве.
Долгосрочный прогноз засухи является чрезвычайно сложной задачей.
В качестве защиты от атмосферной засухи используются организационные и инженерные мероприятия с применением дождевальной техники.
Суховей
Суховеем называется сохранение в течение трех дней и более подряд хотя бы в один из сроков гидрометеорологических наблюдений значений относительной влажности не более 30 % при скорости ветра более 7 м/с и температуре воздуха выше 25 °С в период цветения, полива или созревания зерновых культур. "Сжигающие без огня" - так называют суховеи.
Там, где они пронеслись, засыхают и погибают растения, даже при достаточном запасе влаги в почве, так как корневая система не успевает подавать в наземную часть достаточное количество воды. Причиной суховеев является приток в районы степей или полупустынь сухого арктического воздуха с последующим прогреванием. К суховеям приводит и вынос сухого воздуха из пустынных районов.
Обычно такая ситуация возникает при нахождении южной или юго-западной периферии антициклона над районами степей или полупустынь в течение длительного времени. Принято выделять суховеи слабой, средней и высокой интенсивности. Суховеи слабой интенсивности вызывают нарушение водного баланса растений, приводящее к остановкам процесса роста растений при запасах продуктивной влаги в пахотном слое почвы менее 20 мм.
Суховеи средней интенсивности вызывают пожелтение и подсыхание, у незакаленных растений даже захват зерна, если запасы продуктивной влаги в пахотном слое не более 10 мм, а в метровом - не более 50-60 мм. Суховеи высокой интенсивности в течение 2-3 дней вызывают сильное увядание, быстрое усыхание и захват зерна при запасах продуктивной влаги в пахотном слое не более 10 мм, а в метровом - не более 30 мм.
Поражающие факторы: ветер в сочетании с высокой температурой и низкой относительной влажностью вызывает быструю и массовую гибель растений, создает угрозу жизни людей и животных.
Суховеи наблюдаются практически во всей зоне лесостепей, степей и полупустынь, в основном в весенний и летний периоды. В России суховеи отмечаются в Прибайкалье, Донбассе, изредка в Приморье, нанося значительный ущерб сельскому хозяйству.
Прогноз суховеев осуществляется в рамках синоптических прогнозов погоды. При наличии критической ситуации выдается штормовое предупреждение.
Для борьбы с суховеями осуществляют комплекс мероприятий, наиболее эффективными из которых являются ажурные лесные полосы, разбивающие воздушный поток на более мелкие вихри.
Очень сильный дождь, продолжительный сильный дождь
Очень сильным дождем называется выпадение за 12 ч не менее 50 мм осадков (в горных районах - более 30 мм). Под продолжительными сильными дождями понимается выпадение не менее 100 мм осадков за период более 12 ч, но менее 48 ч. Очень сильные дожди и продолжительные сильные дожди возникают при прохождении теплых фронтов, медленно движущихся холодных фронтов и фронтов окклюзии.
Они выпадают из слоисто-дождевых облаков, мощность которых составляет не менее 500 м, а верхняя граница располагается выше изотермы -10 °С. Увеличение повторяемости благоприятных синоптических условий приводит к увеличению числа очень сильных дождей за конкретный промежуток времени.
Сопутствующие ОЯП: паводки, подтопления, оползни, обвалы, овражная эрозия почвы.
Поражающие факторы:
Паводковые явления;
Подъем уровня рек;
Подъем уровня грунтовых вод;
Разрушение сельскохозяйственных угодий.
В сельском хозяйстве очень сильные и продолжительные сильные дожди приводят к смыву почвы, разрушению сельскохозяйственных угодий, вымоканию урожая, полеганию зерновых в период уборки и т.п. В мире ущербы от этих негативных последствий оцениваются в несколько миллиардов долларов США. Продолжительные сильные дожди наносят значительный ущерб предприятиям отдыха (санатории, курорты и т.п.) в периоды массового отдыха.
В других областях экономической деятельности ущерб от очень сильных дождей и продолжительных сильных дождей обычно приписывается сопутствующим ОЯП и редко оцениваются в самостоятельном виде.
В результате продолжительных проливных дождей на северо-западе Италии, которые прошли в октябре 2000 г., погибло 19 человек и несколько пропали без вести. Ущерб от стихии достиг 500 млн. долл. США. Из родных мест были эвакуированы около 40 тыс. человек. В некоторых районах уровень воды в реках поднялся до рекордно высокой отметки.
Продолжительные сильные дожди, прошедшие в ноябре 2000 г. в Австралии, привели к наводнению, оказавшемуся самым сильным за последние 50 лет на этом континенте. Была затоплена практически полностью территория - Нового Южного Уэльса.
Площадь образовавшегося "моря" - 215 тыс. км2 - превышает размеры Британских островов. Погиб весь урожай пшеницы и хлопка. В августе 2002 г. сильные и продолжительные дожди вызвали катастрофические наводнения в ряде стран Западной Европы (Германии, Чехии, Австрии, Испании, Англии, Италии), приведшие к колоссальным ущербам и угрозе техногенных катастроф.
Прогноз очень сильного дождя и продолжительного сильного дождя осуществляется в рамках синоптического прогноза погоды. При возникновении угрозы очень сильного дождя или продолжительного сильного дождя выдается штормовое предупреждение.
Для защиты от очень сильного дождя используются организационные (оповещение, перемещение) и инженерные мероприятия (строительство дренажных систем различных типов, мелиоративные мероприятия).
Сильный ливень
Сильным ливнем называется выпадение не более чем за 1 час не менее 30 мм осадков. Причиной данного ОЯП является повышенная неустойчивость нижнего слоя тропосферы на фоне пониженного давления, высокая температура и влажность пограничного слоя. Сильным ливням способствуют орографические особенности рельефа, приводящие к формированию интенсивных восходящих токов с диаметром более 5 км. Сопутствующие ОЯП: град, грозы, шквал, в горных условиях - паводки, оползни, обвалы.
Поражающие факторы:
Потоки воды;
Повреждение сооружений, сельскохозяйственных угодий.
В горных районах и в условиях сильно пересеченной местности сильные ливни наносят ущербы сельскому хозяйству, промышленным предприятиям, дорогам, линиям связи, объектам незавершенного строительства на нулевом цикле.
Значительные ущербы сильные ливни наносят в условиях крупных городов с пересеченным рельефом, при наличии метрополитена, автомобильных тоннелей, подземных пешеходных переходов, подземных гаражей. При сильных ливнях и неправильном функционировании ливневой канализации указанные подземные сооружения заливаются потоками воды.
Прогнозирование сильных ливней осуществляется в рамках синоптических прогнозов погоды. При возникновении угрозы сильного ливня выдается штормовое предупреждение.
Для защиты от сильных ливней используются инженерные методы (устройство водоводов, ливнепропускных сооружений).
После того как директор одной из американских радиостанций промок до нитки, попав под осенний дождь, в эфире появилась передача «Прогноз погоды», которой ранее не существовало. Сведения оказались актуальными, ведь никогда не лишним будет узнать, стоит ли сегодня захватить зонтик и нужно ли выходить из дому, так как, например, в Португалии дождь и ветер являются уважительной причиной, чтобы не появиться на работе.
Дождь — это один из видов атмосферных осадков, которые выпадают в основном из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков в виде водных капель с диаметром от 0,5 до 7 мм. Дождь обычно идёт из облаков смешанного типа, содержащих переохлаждённые капли или ледяные кристаллы.
Капли дождя выпадают после того, как мелкие частички воды, обладающие сферической формой, сливаются в более крупные, или когда они примерзают к ледяному кристаллику. В отличие от общепринятого мнения, формы слезинки они не имеют, поскольку с нижней стороны приплюснуты из-за давления встречного воздушного потока.
Вначале эти капли достаточно легки для того, чтобы воздух давал им возможность не покидать облако. Поскольку внутри тучи они постоянно двигаются и сталкиваются друг с другом, сливаясь и увеличиваясь в размерах, они начинают постепенно опускаться вниз, продолжая увеличиваться. Этот процесс длится до тех пор, пока водяные частицы не наберут нужной массы, дающей им возможность преодолеть сопротивление воздуха и пролить на землю капли дождя.
Если водяные частички находятся в облаках, внутри которых температура достаточно высока, чтобы не превратиться в ледяные кристаллы, слияние капель друг с другом происходит постоянно и чрезвычайно интенсивно. Дождь идёт из них не так часто, как из облаков, внутри которых температура ниже нуля: дабы выпасть из облака, ледяные кристаллы набирают необходимую массу довольно быстро.
Если между облаком и поверхностью земли в это время наблюдается очень высокая разница в температурных показателях, то замёрзшие кристаллики таят, не долетев до земной поверхности – и на землю выпадают капли дождя (наиболее крупные капли получаются при таянии града).
Интересно, что чем крупнее капли осадков, тем сильнее дождь, но обычно он довольно быстро проходит. Скорость выпадения таких осадков может составлять от 9 до 30 м/с (обычно это характерно для летнего или весеннего дождя). А вот если капли дождя окажутся мелкими, то такие осадки могут идти несколько дней и даже недель – до земли вода летит «неторопливо», на скорости от 2 до 6,6 м/с, что характерно для осенних дождей.
Интенсивность осадков
Одним из важных показателей количества осадков в природе является фиксирование интенсивности дождя – объём дождевых капель, выпадающих за определённое время.
Толщина слоя выпавшей дождевой воды обычно измеряется в миллиметрах: один миллиметр слоя воды равен одному килограмму капель дождя, выпавшем на одном квадратном метре (показатель интенсивности осадков обычно колеблется от 1,25 мм/ч до 100 мм/ч). Учитывая объём осадков, который выпадает за определённый период времени, различают слабый, умеренный и проливной дождь.
Обложные осадки
Со скоростью 2,5 мм/ч, слабый дождь выпадает вне зависимости от поры года при плюсовой температуре в умеренных и высоких широтах из тёмных высоко-слоистых, слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков. Обложные осадки длятся от нескольких часов до нескольких недель и охватывают огромную территорию. Если осадки данного типа продолжительны, то они довольно часто вредят природе: влажность в атмосфере сильно увеличивается, а растения из-за перенасыщения влагой начинают гнить.
Моросящие осадки
Умеренные дожди идут со скоростью от 2,5 до 8 мм/ч в виде мелких капель из слоистых и слоисто-кучевых облаков. Длятся эти осадки недолго, от нескольких часов до двух суток, их количество минимально, а потому дождь не оказывает на природу негативного влияния.
Ливневые осадки
Ливневые осадки – это сильный дождь с ветром, что нередко выпадает в умеренных широтах обычно в тёплое время года. Такой проливной дождь характеризуется высокой скоростью выпадения (более 8 мм/ч) и небольшой длительностью, не более нескольких часов. Исключение – майский дождь, который может идти до трёх суток, а также ливневые осадки, выпадающие в тропических и экваториальных широтах. Сезон дождей здесь нередко длится несколько месяцев, а проливной дождь льёт практически без остановок с интенсивностью 25-30 мм/мин.
Надо заметить, что гроза довольно часто сопровождает ливневый дождь, поэтому при подобной погоде лучше найти убежище, дабы избежать несчастных случаев. Интересно, что возникновение грозы непосредственно связано с Солнцем – в средних широтах такое явление природы можно наблюдать после полудня и очень редко перед рассветом.
В Европе самый сильный дождь выпал на территории Германии в двадцатых годах прошлого века, когда его показатели составляли 15,5 мм/мин. Что касается самых сильных осадков в масштабе планеты, то на землях Гваделупы был зафиксирован дождь с интенсивностью в 38 мм/мин.
Ливневый дождь часто сопровождается грозой и шквальным ветром, что наносит значительный вред как природе, так и человеку. Последствиями подобного дождя и ветра нередко бывают оползни, наводнения, эрозия грунта. Подобные погодные условия могут стать причиной смерти человека, а также вызвать экологическую катастрофу. Когда речь идёт о сильном проливном дожде, то важна не столько его продолжительность, сколько интенсивность: чем больше капель выпадет, тем пагубнее будут последствия.
Период дождей
На Земле зафиксированы области, где выпадает наибольшее количество осадков. Это явление известно, как «сезон дождей» и за ним можно наблюдать в тропических и субтропических широтах. Чем ближе к экватору сезон дождей, тем более затяжные осадки, длящиеся с мая по октябрь. В более отдалённых от экватора тропических регионах, сезон дождей состоит из двух периодов и даёт людям определенную передышку (пояс дождей на месте не стоит и постепенно перемещается вслед за зенитом Солнца от северного до южного тропика и назад).
Тропический летний дождь обычно начинается внезапно, а капли дождя, сформировав один сплошной поток, льются на землю настолько плотной стеной, что на расстоянии одного метра уже мало что можно различить. В результате осадки подобной интенсивности способны за несколько часов не только полностью залить города и сёла, но и вызвать селевые потоки и наводнения.
Интересно, что для местных жителей сезон дождей – обычное явление, они давно привыкли к таким погодным условиям и знают, как действовать, например, практически все дома в Таиланде построены на сваях. Именно поэтому туристам не рекомендуют посещать экваториальные и тропические страны в подобный период. Также довольно часто возникают штормы и ураганы, лишь в Филиппинах за один сезон дождей над страной пролетает около тридцати ураганов и штормов.
Осадки в умеренных широтах
Чем дальше от экватора, тем сезон дождей слабее, а в умеренных широтах вовсе исчезает: осадки здесь равномерно распределяются по всему году и их обилие зависит не столько от Солнца, сколько от ветров и горных хребтов. Например:
- Весенний дождь характерен для всей территории Европы и на протяжении первых двух месяцев дожди постоянно чередуются с Солнцем. Ливни зачастую начинаются в последние дни весны;
- В Германии теплый дождь можно наблюдать на протяжении всего лета. В Швеции, Дании, Нидерландах, на территории средней и восточной Европы одним из наиболее дождливых месяцев считается август;
- Осенний холодный дождь наблюдается в Норвегии, во Франции, в Италии и на Балканах в октябре и ноябре, когда теплую погоду постепенно сменяет мороз;
- Зимний холодный дождь можно увидеть в основном на юге Европы – на Балканах, на западе и юге Пиренейского полуострова, но нередок он и для северных территорий, например, часто выпадает в Шотландии и на Фарерских островах.
Дожди и природа
Роль осадков в жизни природы трудно переоценить, поскольку они как дают жизнь, так и отнимают ее. Дождь и ветер, образовывая шквалы, грозы, ураганы способны разрушить дома, побить посевы, свести на нет все усилия человека и даже лишить его жизни или здоровья. Последствия сильных осадков нередко бывают катастрофическими.
Капли дождя также даруют жизнь: после осадков природа обновляется и оживает. Например, грибной дождь с нетерпением ждут все грибники. Это моросящий тёплый дождь, что выпадает из туч, находящихся низко над земной поверхностью в период роста грибов. Интересно, что в отличие от других осадков, грибной дождь непродолжителен, капли дождя хорошо смачивают почву, и все находящиеся в грунте грибы начинают чрезвычайно хорошо расти.
В зависимости от объема осадков, выпадающих за определенный промежуток времени, по интенсивности различают слабые, умеренные и сильные (ливневые) дожди. Интенсивность слабого дождя меняется от ничтожно низкой до 2,5 мм/ч, умеренного дождя – от 2,8 до 8 мм/ч и при сильном дожде – более 8 мм/ч, или более 0,8 мм за 6 мин. Обложные затяжные дожди при сплошной облачности на значительной территории обычно слабые и состоят из мелких капель. Дожди, выпадающие на небольших участках спорадически, обычно более интенсивны и состоят из более крупных капель. За один сильный грозовой ливень продолжительностью всего 20–30 мин может выпасть до 25 мм осадков.
Круговорот воды (влагооборот).
Вода испаряется с поверхности океанов, рек, озер, болот, грунта, а также растений (в результате транспирации). Она накапливается в атмосфере в форме невидимого водяного пара. Интенсивность испарения и транспирации определяются в основном температурой, влажностью воздуха и силой ветра и поэтому сильно изменяются от места к месту и в зависимости от метеорологических условий. Бóльшая часть атмосферного водяного пара поступает из теплых тропических и субтропических морей и океанов. Осредненная для всего земного шара скорость испарения составляет ок. 2,5 мм в сутки. В целом она уравновешена величиной среднеглобального количества атмосферных осадков (ок. 914 мм/год). Суммарный запас водяного пара в атмосфере эквивалентен приблизительно 25 мм осадков, так что в среднем он обновляется каждые 10 дней.
Водяной пар выносится вверх и распространяется в атмосфере воздушными потоками различных размеров – от локальных конвективных течений до глобальных систем ветров (западный перенос или пассаты). По мере того как теплый влажный воздух поднимается вверх, он расширяется в результате понижения давления в высоких слоях атмосферы и охлаждается. Вследствие этого относительная влажность воздуха повышается до тех пор, пока воздух не достигнет состояния насыщения водяным паром. Дальнейший его подъем и охлаждение приводят к конденсации избыточной влаги на мельчайших взвешенных в воздухе частицах и к образованию облаков, состоящих из капелек воды.
Внутри облаков эти капельки диаметром всего лишь ок. 0,1 мм падают очень медленно, но не все они одинакового размера. Более крупные капли падают быстрее, обгоняя встречающиеся на их пути более мелкие, сталкиваются и сливаются с ними. Таким образом более крупные капли растут за счет присоединения мелких. Если капля в облаке преодолевает расстояние ок. 1 км, она может стать достаточно тяжелой и выпасть из него дождевой каплей.
Дождь может образовываться и иначе. Капли в верхней, холодной части облака могут оставаться жидкими даже при температуре гораздо ниже 0° С – обычной точки замерзания воды. Такие капли воды, называемые переохлажденными, способны замерзнуть, только если в них внедряются особые частицы, называемыми ядрами льдообразования. Замерзшие капли разрастаются в ледяные кристаллы, а несколько ледяных кристаллов могут объединиться и образовать снежинку. Снежинки проходят сквозь облако и в холодную погоду достигают земли в виде снега. Однако в теплую погоду они тают и достигают поверхности в форме дождевых капель.
Количество атмосферных осадков,
достигающих поверхности земли в данном месте в виде дождя, града или снега, оценивается толщиной слоя воды (в миллиметрах). Оно измеряется специальными приборами – осадкомерами, которые обычно располагаются на расстоянии в несколько километров один от другого и фиксируют количество осадков за определенный промежуток времени, обычно за 24 ч. Простой осадкомер состоит из вертикально установленного цилиндра с круглой воронкой. Дождевая вода попадает в воронку и стекает в измерительный градуированный цилиндр. Площадь измерительного цилиндра в 10 раз меньше площади входного отверстия воронки, так что слой воды толщиной 25 мм в измерительном цилиндре соответствует 2,5 мм выпавших осадков. Более сложные измерительные приборы непрерывно регистрируют количество выпадающих осадков на ленте, укрепленной на барабане с часовым механизмом. Один из таких приборов снабжен маленьким сосудом, который автоматически опрокидывается и освобождается от воды, а также замыкает электрический контакт, когда количество воды в осадкомере соответствует слою осадков в 0,25 мм. Достаточно надежную оценку интенсивности дождя на значительной территории дает применение радиолокационного метода.
Среднее годовое количество осадков на всей поверхности Земли – ок. 910 мм. В тропических регионах среднегодовое количество осадков не менее 2500 мм, в умеренных широтах – ок. 900 мм, а в приполярных районах – ок. 300 мм.
Главными причинами различий в распределении осадков являются географическое положение данного региона, его высота над уровнем моря, расстояние от океана и направление преобладающих ветров. На горных склонах, обращенных в сторону дующих с океана ветров, количество осадков обычно велико, а в районах, защищенных от моря высокими горами, выпадает очень мало осадков. Максимальное годовое количество осадков (26 461 мм) было зарегистрировано в местечке Черапунджи (Индия) в 1860–1861, а самое большое суточное количество осадков (1618,15 мм) – в Багио на Филиппинах 14–15 июля 1911. Минимальное количество осадков зарегистрировано в Арике (Чили), где среднегодовая величина за 43-летний период составила всего 0,5 мм, а в Икике (Чили) за 14 лет не выпало ни одного дождя.
Искусственные дожди.
Поскольку считается, что из некоторых облаков выпадает недостаточно осадков или они вообще не выпадают из-за дефицита ядер конденсации, способных инициировать рост снежных кристаллов или дождевых капель, предпринимаются попытки создания «рукотворных дождей». Дефицит ядер конденсации может быть восполнен путем рассеивания таких веществ, как сухой лед (замороженный диоксид углерода) или иодистое серебро. Для этого гранулы сухого льда диаметром ок. 5 мм выбрасывают с самолета на верхнюю поверхность переохлажденного облака. Каждая гранула, прежде чем испариться, охлаждает вокруг себя воздух и порождает около миллиона кристаллов льда. Чтобы «засеять» большое дождевое облако, требуется всего несколько килограммов сухого льда.
Сотни выполненных во многих странах экспериментов показали, что засевание кучевых облаков сухим льдом на определенной стадии их развития может стимулировать дождь (причем из соседних облаков, не прошедших такую обработку, дождь не идет). Однако выпавшее количество «искусственных» осадков обычно невелико.
Для увеличения количества осадков на значительной площади с самолета или с земли распыляют пары иодистого серебра. С земли эти частицы разносятся воздушными течениями. В облаках они могут соединиться с переохлажденными капельками воды и обеспечить их замерзание и разрастание в снежные кристаллы. До сих пор не существует действительно убедительных доказательств того, что можно добиться существенного увеличения (или уменьшения) осадков на больших площадях. Может быть, в некоторых случаях и удалось достичь небольших изменений (на 5–10%), однако обычно их невозможно отличить от естественных межгодовых колебаний.