Основним фактором, який має суттєвий вплив на прогрес флори і фауни планети Земля, є наявність сприятливого для розвитку життя клімату (температура, вологість, різні види опадів).
З цього списку саме атмосферні явища створюють численні кліматичні зони, які, в свою чергу, відрізняються різноманіттям форм життя.
Всі опади нерозривно пов’язані з кругообігом води в природі – сюди відносяться всі явища, які формуються на основі фізико-хімічних властивостей води та її здатності перебувати в трьох агрегатних станах – рідкому, твердому і пароподібному (3 види опадів).
У школі дану тему проходять у 2 класі з предмету «Навколишній світ».
Що таке опади
Суворе визначення атмосферних опадів в географії прийнято давати наступним чином. Цим терміном називаються такі явища, які виникають в атмосфері Землі, які базуються на концентрації води в повітряному шарі, а також пов’язані з переходом водяній дисперсії в різні агрегатні стани і випаданням на поверхню планети.
Основною класифікацією опадів є поділ по температурі атмосферних фронтів:
- обложні – асоційовані з теплими потоками повітря;
- зливові – пов’язані з холодними повітряними масами.
Для обліку кількості опадів, які випадають на поверхню Землі у певному регіоні, метеорологами використовується спеціальне обладнання – опадоміри, які видають дані, вимірювані в товщині шару рідкої води, що потрапила на тверду поверхню. Одиниці виміру – міліметри в рік.
Природні опади грають ключову роль в утворенні земної клімату і формують обіг води в природі.
Види атмосферних опадів
Умовно розділити види опадів можна на підставі агрегатного стану води, в якому вона потрапляє на Землю. Принципово це можливо в двох варіантах – твердій і рідкій формі.
Виходячи з цього, класифікація виглядає наступним чином:
- рідкі — (дощ, роса);
- тверді — (сніг, град, іній).
Розберемося, що являє собою кожен з видів таких опадів.
Найпоширеніший вид опадів – дощ (відноситься до конвективним опадів). Це явище формується під впливом променевої енергії Сонця, яке нагріває вологу, що знаходиться на поверхні Землі, і випаровує її.
Потрапляючи у верхні шари атмосфери, які помітно холодніше, вода конденсується, утворюючи скупчення найдрібніших крапель. Як тільки кількість конденсату досягає великої маси, то вода проливається на землю у вигляді рясного дощу.
Види дощу поділяються в залежності від розміру крапель, що, в свою чергу, пов’язано з потоками і температурою повітря.
Різновид дощів формується так — якщо повітря тепле, то він формує більш великі краплі, а якщо холодний, то можна спостерігати дрібний слабкий дощ (крижаний дощ). При зниженні температури випадає дощ зі снігом.
Інший, пов’язаний з конденсацією процес, – це випадання роси. Це фізичне явище засноване на тому, що в певному об’ємі повітря може знаходитися строго певну кількість пари при даній температурі.
Поки граничний обсяг пара не досягнуто, конденсація не відбувається, але як тільки кількість перевищує потрібне значення, відбувається випадання в рідкий стан надлишків. Це ми можемо спостерігати рано вранці на вулиці, глянувши на росу, квіти та інші тверді предмети.
Інший поширений вид опадів – це сніг. Принципово, його формування схоже на формування дощу, однак відрізняється дощ від снігу тим, що при випаданні на землю, краплі значно охолоджуються повітряними струменями, які мають негативну температуру, і відбувається формування мікроскопічних крижаних кристалів.
Оскільки процес формування сніжинок відбувається в повітрі і під впливом різної температури, то це обумовлює велику кількість форм і кристалів сніжинок.
Якщо температура дуже низька, то формується сніг обложний, якщо ближче до нуля, то зливової сніг. Мокрий сніг формується при температурі трохи вище нуля.
Одне з небезпечних атмосферних явищ – це град. Його утворення відбувається переважно влітку, коли розігріті потоки повітря відносять пароподібну вологу у верхні шари атмосфери, де, переохлаждаясь, вода замерзає, утворюючи крижані шматочки.
Вони не встигають розтанути при польоті до земної поверхні і часто є причиною знищення врожаю або пошкодження будівель.
Конденсація води з пари можлива і взимку. В основному, це відбувається із-за дуже низького показника відносної вологості повітря.
При цьому, враховуючи негативну температуру, що сконденсувалася волога відразу ж замерзає на твердих поверхнях, утворюючи іній.
Види опадів по сезонах року
Часто застосовують характеристику, засновану на сезонність випадання опадів.
Отже, бувають:
- опади, що випадають переважно в теплу пору сезону – дощ, мряка (підтип дощу), роса, град;
- опади, випадання яких відбувається в холодний сезон – сніг, крупа (підвид снігу), іній, паморозь, ожеледь.
Види опадів по висоті освіти
Більш точною є класифікація, яка враховує, на якій висоті відбувалося перетворення конденсату в один з видів опадів:
- до осадів, які утворюються у верхніх і середніх шарах атмосфери, відносять дощ, сніг, град, крупу і сніг – випадають з хмар;
- до опадів, які формуються в безпосередній близькості від земної поверхні (орографічні опади), відносяться переважно конденсаційні явища (приклади — роса, іній, паморозь і ожеледь) – випадають з повітря.
Як вимірюються опади
Часто в прогнозі погоди можна чути, що за добу випало 2 міліметри опадів. Такі дані метеорологи і синоптики визначають на метеостанціях за допомогою спеціального обладнання – осадкомеров.
Це градуйовані відра (на які нанесені умовні знаки), виконані в певному типорозмірі, які встановлені на вулиці.
Щодня, в проміжку часу від 9-00 до 21-00 (час береться по часовому поясу GMT 0), метеоролог збирає всю вологу, яка накопичується у відрі, і переливає в мірний циліндр (ділення циліндра виконані в мм).
Отримані значення заносять у журнал обліку, формуючи таблицю опадів. Якщо випали опади були твердими, то допускається їх розтопити.
Для побудови візуальної картини, на карті позначаються точки з виміряним кількістю опадів. Ці точки з’єднують в схему лініями – изогиетами, а простір зафарбовують квітами опадів із зростаючою інтенсивністю.
Як опади впливають на роботу авіації
Існують цілий ряд дуже важливих атмосферних факторів, які ускладнюють роботу авіації. В першу чергу, це пов’язано із забезпеченням безпеки польотів.
Основні з них:
- В першу чергу, це погіршення видимості для пілотів повітряних суден. Зниження видимості в сильний дощ або снігову бурю відбувається до 1,5-2 км, що ускладнює візуальний контроль курсу.
- При зльоті або посадці конденсація вологи на склі або оптичних відбивачах може призвести до спотвореного сприйняття інформації пілотом.
- Велика кількість водяної дрібнодисперсного пилу при попаданні в двигун можуть ускладнити та порушити його роботу.
- При обмерзанні аеродинамічних елементів повітряного судна (крил, рульових елементів), відбувається втрата льотних характеристик.
- При випаданні значно кількості опадів, може контакт з покриттям злітно-посадкової смуги.
Таким чином, всі опади, стосовно до авіації, носять виключно несприятливий характер.
Опади є ключовим чинником, що сприяє формуванню на Землі клімату, а також географічних зон. Умовний поділ проводять в залежності від сезонності, однак, слід пам’ятати, що в міжсезоння можуть відбуватися комбінації. Також опади є найважливішим елементом водообігу на планеті.