Типы осадков — precipitation types

Еще немного о формировании осадков

Схема выпадения и осаждения — одна, и она основывается на постоянном круговороте жидкости в природе. Поговорим об этом более подробно. Стартует все с того, что солнечные лучи греют нашу планету. Под воздействием тепла массы вод, которые присутствуют в водоемах, образуются в парообразное состояние, соединяясь с воздушными массами.Процессы образования пара в большем или меньшем количестве происходят на протяжении суток, не прекращаясь. Количество образования пара зависит от широты места, а также от того, насколько интенсивно греет солнце. Затем влажные воздушные массы нагреваются и по знакомым физическим законам уходят вверх. Поднявшись на особую высоту, воздух становится холодным, а влага, присутствующая в нем, формируются в мини-капли или в ледяные кристаллики. Дальше — конденсируется, и именно из этих составляющих сформированы облака.Отправившаяся на поверхность земли жидкость со временем опять пополняет водоемы. Затем цикл идет по кругу.

Характеристики

дождь

снег

град

Hoarfrost rain — тающий иней с деревьев

описание Изобразительное искусство Конечное состояние описание
дождь падение жидкость Вода в виде капель, другие виды: морось, ледяной дождь ( переохлажденная вода, которая при попадании внезапно замерзает)
Туман падение жидкость Вода в виде очень мелких капель, поэтому осадков очень мало.
снег падение исправлено рыхлая, твердая форма (примерно от -12 ° C водяной пар конденсируется непосредственно в мелкие кристаллы льда (так называемая повторная сублимация, которую метеорологи часто называют просто сублимацией ), которые затем слипаются в снежинки ).
Мокрый снег падение исправлено Неправильная, твердая, очень легкая (содержащая воздух) форма (замороженные гранулы размером 2–5 мм, которые могут возникать, например, из-за сильных восходящих потоков на холодных фронтах ).
град падение исправлено Замороженные капли дождя (лед) диаметром> 5 мм, состоящие из ядра конденсата и нескольких замороженных слоев. Встречаются также неправильной формы или состоящие из нескольких отдельных зерен градин. Формирование происходит во время ливней и гроз с очень сильными течениями.
Полярный снег падение исправлено Ледяные иглы, которые сразу же повторно сублимируются из водяного пара воздуха у земли в сильный мороз, а затем падают на землю.
роса снято с производства жидкость Водяной пар, который конденсируется на объектах с образованием мелких капель воды.
Спелый снято с производства исправлено Водяной пар, который повторно сублимируется на объектах до мелких частиц, а на обширных холодных поверхностях (снег или ледяные поля) — до кристаллов льда размером до 5 см.

Искусственные осадки

Осадки могут создаваться искусственно при определенных метеорологических созвездиях путем нанесения большого количества ядер искусственного льда, то есть ядер конденсации (например, йодида серебра ), на переохлажденные облака; см. Hagelflieger . От крупномасштабных выбросов водяного пара, происходящего от Industrieschnee, являются искусственные осадки, которые могут возникнуть из-за цивилизации.

Демаркация

Искусственный снег из систем искусственного оснежения , искусственный лед и черный лед (замерзшее озеро и морская вода) не считаются осадками, поскольку вода не идет напрямую, а в основном образуется из облаков, тумана или влажности. Relocated осадки (например , снега смещаются с помощью снегоуборочной техники , распылить шлейфы , обвалы крыши , дождевую воду в проточной воду ) остаются осадками.

«Дождь» из оросительных систем — это i. A. не входит в состав осадков, но может привести к усиленному образованию облаков и увеличению «общих осадков» из-за повышенного испарения.

Как осадки влияют на работу авиации

Существуют целый ряд очень важных атмосферных факторов, которые затрудняют работу авиации. В первую очередь, это связано с обеспечением безопасности полетов.

Основные из них:

  1. В первую очередь, это ухудшение видимости для пилотов воздушных судов. Снижение видимости в сильный дождь или снежную бурю происходит до 1,5-2 км, что затрудняет визуальный контроль курса.
  2. При взлете или посадке конденсация влаги на стеклах или оптических отражателях может привести к искаженному восприятию информации пилотом.
  3. Большое количество водяной мелкодисперсной пыли при попадании в двигатель могут затруднить и нарушить его работу.
  4. При обледенении аэродинамических элементов воздушного судна (крыльев, рулевых элементов), происходит потеря летных характеристик.
  5. При выпадении значительно количества осадков, затрудняется контакт с покрытием взлетно-посадочной полосы.

Таким образом, все осадки, применительно к авиации, носят исключительно неблагоприятный характер.

Осадки являются ключевым фактором, способствующим формированию на Земле климата, а также географических зон. Условное разделение проводят в зависимости от сезонности, однако, следует помнить, что в межсезонье могут происходить комбинации. Также осадки являются важнейшим элементом водооборота на планете.

Виды атмосферных осадков

Условно разделить виды осадков можно на основании агрегатного состояния воды, в котором она попадает на Землю. Принципиально это возможно всего в двух вариантах – твердой и жидкой форме.

Исходя из этого, классификация выглядит следующим образом:

  • жидкие (дождь и роса),
  • твердые (снег, град и иней).

Разберемся, что представляет собой каждый из видов таких осадков.

Самый распространенный вид осадков – дождь (относится к конвективным осадкам). Это явление формируется под воздействием лучистой энергии Солнца, которое нагревает влагу, находящуюся на поверхности Земли, и испаряет ее.

Попадая в верхние слои атмосферы, которые заметно холоднее, вода конденсируется, образуя скопление мельчайших капель. Как только количество конденсата достигает большой массы, то вода проливается на землю в виде обильного дождя.

Виды дождя разделяются в зависимости от размера капель, что, в свою очередь, связано с потоками и температурой воздуха.

Разновидность дождей формируется так если воздух теплый, то он формирует более крупные капли, а если холодный, то можно наблюдать моросящий слабый дождь (переохлажденный дождь). При понижении температуры выпадает дождь со снегом.

Другой, связанный с конденсацией процесс, – это выпадение росы. Это физическое явление основано на том, что в определенном объеме воздуха может находиться строго определенное количество пара при данной температуре.

Пока предельный объем пара не достигнут, конденсация не происходит, но как только количество превышает нужное значение, происходит выпадение в жидкое состояние излишков. Это мы можем наблюдать ранним утром на улице, взглянув на росу, цветы и другие твердые предметы.

Другой распространенный вид осадков – это снег. Принципиально, его формирование похоже на формирование дождя, однако отличается дождь от снега тем, что при выпадении на землю, капли значительно охлаждаются воздушными струями, которые имеют отрицательную температуру, и происходит формирование микроскопических ледяных кристаллов.

Поскольку процесс формирования снежинок происходит в воздухе и под воздействием различной температуры, то это обуславливает большое количество форм и кристаллов снежинок.

Если температура очень низкая, то формируется обложной снег, если ближе к нулю, то ливневой снег. Мокрый снег формируется при температуре чуть выше нуля.

Одно из опасных атмосферных явлений – это град. Его образование происходит преимущественно летом, когда разогретые потоки воздуха уносят парообразную влагу в верхние слои атмосферы, где, переохлаждаясь, вода замерзает, образуя ледяные кусочки.

Они не успевают растаять при полете до земной поверхности и часто являются причиной уничтожения урожая или повреждения строений.

Конденсация воды из пара возможна и зимой. В основном, это происходит из-за очень низкого показателя относительной влажности воздуха.

При этом, учитывая отрицательную температуру, сконденсировавшаяся влага тут же замерзает на твердых поверхностях, образуя иней.

Как образуются осадки – назовите виды атмосферных осадков

Осадки образуются при поднятии вверх воздушных масс. Воздух для этого должен сильно прогреться от земли. Ярким примером являются экваториальные и тропические страны. Высокая температура воздуха способствует нагреву поверхности земли. Она быстро нагревает воздух, он постоянно поднимается с большой скоростью. Часто идут дожди, обеспечивая влажность в тропических лесах и регионах экватора. 

Теория также рассматривает второй вид стимуляции гидрометеоров. Происходит столкновение теплой воздушной массы с холодной или с горными системами. Так как теплый воздушный пар легче, он постепенно движется по горам или холодным массам. Во время движения его температура снижается. Происходит формирование облаков, начинается дождь или снег.

Из облаков или воздуха может выпасть только вода. Существует два типа осадков: твердый и жидкий. Рассмотрим разновидности жидких гидрометеоров:

  • Дожди. В летнюю пору на землю падают крупные капли. Их размер обусловлен поднятием теплого воздуха от земной поверхности. Он не дает капелькам дробиться. В весенний и осенний период дождь моросит. Если его источником являются слоистые облака – это обложной дождь. Вода, выпадающая из кучево-дождевого облака, называется ливнем;
  • Роса. Время появления росы – ночь или раннее утро, а источником является водяной пар. Ночью температура снижается, вместо газообразного состояния он становится жидким. Увидеть росу можно в ясную погоду, при отсутствии ветров в теплое время года;

Морось. Слоистые облака выпускают миниатюрные капли с минимальной скоростью. Создается впечатление, будто они зависают в воздухе.

Приборы измерения

Для измерения количества атмосферных осадков, который выпадает на землю, используется прибор осадкомер. По своей форме прибор напоминает большое ведро, которое со всех сторон защищено, и которое устанавливается на высоте 2 м. Чтобы понять какое количество осадков выпадает из атмосферы 2 раза в день жидкость из ведра сливается в специальный мерный стакан. Замеры на всех метеорологических станциях производятся в 7:00 утра и в 7:00 вечера.

Если мы говорим про жидкие виды осадков, то они просто выливаются в стакан и производятся изомеры. Если же говорим об осадках в виде, например, снега, то снег сначала оттаивают в теплом помещении, и только после этого производят замеры. Данные по двум суточным замерам суммируются, в результате чего получается количество осадков, которые выпали на определенный участок суши из атмосферы за определенный день. В дальнейшем определяется месячное количество осадков, годовое количество и среднегодовое на основании данных за большое количество лет.

Неорганическая химия

Осаждение в водном растворе

Типичным примером реакции осаждения в водном растворе является хлорид серебра . При добавлении нитрата серебра (AgNO 3 ) к раствору хлорида калия (KCl) наблюдается выпадение белого твердого вещества (AgCl).

AgNO3+KCl⟶AgCl↓+KNO3{\ Displaystyle {\ ce {AgNO3 + KCl -> AgCl (v) + KNO3}}}

Ионное уравнение позволяет записывать эту реакцию, подробно на диссоциированных ионах присутствующие в водном растворе.

Ag++НЕТ3-+K++Cl-⟶AgCl↓+K++НЕТ3-{\ displaystyle {\ ce {Ag + + NO3 ^ — + K + + Cl ^ — -> AgCl (v) + K + + NO3 ^ -}}}

Редукционные осадки

Иллюстрация редуктора Вальдена . Медь из проволоки вытесняется серебром из раствора нитрата серебра, в который ее окунают, и кристаллы металлического серебра осаждаются на медной проволоке.

Восстановитель Вальдена является иллюстрацией реакции восстановления, непосредственно сопровождающейся осаждением менее растворимого соединения из-за его более низкой химической валентности:

Cu+2Ag+⟶Cu2++2Ag{\ Displaystyle {\ ce {Cu + 2 Ag + -> Cu ^ 2 + + 2 Ag}}}

Восстановитель Вальдена, сделанный из крошечных кристаллов серебра, полученных погружением медной проволоки в раствор нитрата серебра , используется для восстановления до их более низкой валентности любого металлического иона, расположенного над парой серебра (Ag + + 1 e — → Ag) в шкала окислительно-восстановительного потенциала .

Цвета осадка

Красновато-коричневые пятна на образце керна известняка, соответствующие осаждениям оксидов / гидроксидов Fe3+.

Многие соединения , содержащие металлические ионы производят осадки с отличительными цветами. Ниже приведены некоторые типичные цвета для различных металлов. Однако многие из этих соединений могут давать цвета, сильно отличающиеся от перечисленных.

Металл Цвет
Хром Синий, темно-зеленый, темно-зеленый, оранжевый, желтый, коричневый
Кобальт Розовый (при увлажнении)
Медь Синий
Железо (II) Грязный зеленый
Железо (III) Красновато-коричневый
Марганец Бледно-розовый (Mn 2+ )
Никель Зеленый

Многие соединения часто образуют белые осадки.

Качественный анализ анионов / катионов

Образование осадка полезно для определения типа катиона в соли . Для этого щелочь сначала реагирует с неизвестной солью с образованием осадка, который представляет собой гидроксид неизвестной соли. Для идентификации катиона отмечают цвет осадка и его избыточную растворимость. Подобные процессы часто используются последовательно — например, раствор нитрата бария будет реагировать с сульфат- ионами с образованием твердого осадка сульфата бария , что указывает на вероятность присутствия сульфат-ионов.

Коллоидные суспензии

Без достаточных сил притяжения ( например , силы Ван-дер-Ваальса ) для агрегирования твердых частиц вместе и удаления их из раствора под действием силы тяжести ( осаждения ) они остаются во взвешенном состоянии и образуют коллоиды . Осаждение можно ускорить высокоскоростным центрифугированием . Полученную таким образом компактную массу иногда называют «гранулой».

Пищеварение и ускоряет старение

Переваривание или старение осадка происходит, когда в растворе, из которого он выпадает, остается свежеобразованный осадок, обычно при более высокой температуре . Это приводит к более чистым и крупным рекристаллизованным частицам. Физико-химический процесс, лежащий в основе пищеварения, называется созреванием Оствальда .

Записи об осадках

Дождь, положительные рекорды

Временной интервал Количество (мм) место расположения год
1 минута 38 Баро, Гваделупа 1970 г.
1 час 401 Шангди, Китай 1947 г.
12 часов 1,144 Foc-Foc , Реюньон 1966 г.
24 часа 1825 Foc-Foc, Реюньон 1966 г.
1 неделя 5 003 Кратер Коммерсон , Реюньон 1980 г.
1 месяц 9 300 Черапунджи , Мегхалая ( Индия ) 07/1861
12 месяцев 26 461 Черапунджи, Индия 08 / 1860-07 / 1861
  • Германия:
    • Во время на года в Рудных горах в Циннвальд-Георгенфельде (Саксония) за 24 часа выпало 312 миллиметров воды . Период повторяемости таких суточных осадков составляет около 500 лет; Эльбское наводнение было « наводнением века ».
    • До этого 260 миллиметров за 24 часа считались немецким рекордом: с 6 по 7 июля 1906 года (каждый раз в 7 утра по центральноевропейскому времени) в Цайтхайне , округ Риза (Саксония), и с 7 по 8 июля 1954 года (каждый раз в 7 утра по центральноевропейскому времени). ) в Штайне , округ Розенхайм (Верхняя Бавария).

Регионально ограниченные экстремальные осадки также могут быть значительно выше. Например, во время дождя 2 июня 2008 г. в Киллер и Старцельталь в Баден-Вюртемберге за один час было определено количество осадков около 240 миллиметров.

Дождь, отрицательные рекорды

Временной интервал Количество (мм) место расположения год
14,4 года (173 месяца) Арика , Чили 10 / 1903–01 / 1918
19 лет (228 месяцев) Вади Халфа , Судан

Как измеряются осадки

Часто в прогнозе погоды можно слышать, что за сутки выпало 2 миллиметра осадков. Такие данные метеорологи и синоптики определяют на метеостанциях при помощи специального оборудования – осадкомеров.

Это градуированные ведра (на которые нанесены условные знаки), выполненные в определенном типоразмере, которые установлены на улице.

Ежедневно, в промежутке времени от 9-00 до 21-00 (время берется по часовому поясу GMT 0), метеоролог собирает всю влагу, которая накапливается в ведре, и переливает в мерный цилиндр (деления цилиндра выполнены в мм).

Полученные значения заносят в журнал учета, формируя таблицу осадков. Если выпавшие осадки были твердыми, то допускается их растопить.

Для построения визуальной картины, на карте обозначаются точки с измеренным количеством осадков. Эти точки соединяют в схему линиями – изогиетами, а пространство закрашивают цветами осадков с возрастающей интенсивностью.

Вызов дождя без химии

В Объединенных Арабских Эмиратах еще в марте 2021 года собирались провести испытания беспилотников, которые будут летать и испускать электрические разряды, чтобы заставить облака разразиться дождем. В ОАЭ уже давно используется технология засева облаков химическими реагентами для вызывания дождя. Средний уровень осадков в ОАЭ всего 100 мм в год, но стране требуется гораздо больше. В 2017 году правительство выделило 15 млн долларов на девять различных проектов по усилению дождя.

Принцип использования беспилотников основан на изменении баланса электрического заряда на поверхности капель в облаке. В ОАЭ низкий уровень грунтовых вод, но при этом достаточно облаков, где капли воды при контакте со статическим электричеством могут прилипать друг к другу и сливаться до критического размера, чтобы затем выпасть в виде дождя. Для этого дронам достаточно летать на небольшой высоте и передавать электрический заряд молекулам воздуха.

В проекте приняли участие британские исследователи, которым ОАЭ заплатили 1,4 млн долларов. Примененная технология — это новый шаг для страны, которая до этого момента использовала только самолеты, сбрасывающие в облака химикаты, что увеличивало количество осадков на 30%. Отметим, что ОАЭ одни из первых в регионе Персидского залива стали использовать засев облаков с помощью ракет, несущих соль.

Атмосферные осадки

У этого термина существуют и другие значения, см. Осадки. Средние помесячные осадки во всем мире

Атмосфе́рные оса́дки (также — гидрометео́ры) — атмосферные явления, связанные с присутствием в атмосфере воды в жидком или твёрдом состоянии, выпадающей из облаков или осаждающейся из воздуха на земную поверхность и какие-либо предметы.

Различают:

  • обложные осадки, связанные преимущественно с тёплыми фронтами;
  • ливневые осадки, связанные преимущественно с холодными фронтами.

Осадки измеряются толщиной слоя выпавшей воды в миллиметрах. В среднем на земном шаре выпадает около 1000 мм осадков в год, а в пустынях и в высоких широтах — менее 250 мм в год.

На метеорологических станциях измерение количества осадков производится осадкомерами (до 1950-х годов использовались дождемеры), а интенсивность жидких осадков измеряется плювиографами. Для больших площадей интенсивность осадков оценивается приближённо с помощью метеорологических радиолокаторов.

Осадки — одно из звеньев влагооборота на Земле.

Многолетнее, среднемесячное, сезонное, годовое количество осадков, их распределение по земной поверхности, годовой и суточный ход, повторяемость, интенсивность являются определяющими характеристиками климата, имеющими существенное значение для сельского хозяйства и многих других отраслей народного хозяйства.

Конденсация и испарение — важные элементы круговорота воды в природе

Другие виды

Самый мелкий вид осадков – роса. Это мельчайшие капельки воды, которые формируются в процессе конденсации на поверхности почвы. Когда они собираются вместе, можно увидеть росу на различных предметах. Благоприятными условиями для ее формирования являются ясные ночи, когда происходит охлаждение наземных предметов. И чем выше теплопроводимость предмета, тем больше росы на нем образуется. Если температура окружающей среды опускается ниже нуля, то появляется тонкий слой ледяных кристаллов или инея.

В прогнозе погоды под атмосферными осадками чаще всего понимают дождь и снег. Однако не только эти виды входят в понятие осадков. Также сюда относят жидкий налет, который образуется в виде капель воды или в виде сплошной водяной пленки в пасмурную, ветреную погоду. Такой вид осадков наблюдается на вертикальной поверхности холодных предметов. При минусовой температуре налет становится твердым, чаще всего наблюдается тонкий лед.

Рыхлый белый осадок, образующийся на проводах, кораблях и не только, называется изморозь. Это явление наблюдается в туманную морозную погоду при слабом ветре. Изморозь может быстро нарастать, обрывая провода, легкую корабельную оснастку.

Ледяной дождь – это еще один необычный вид. Он возникает при отрицательных температурах, чаще всего от -10 до -15 градусов. Этот вид имеет некоторую особенность: на вид капли похожи на шарики, снаружи покрытые льдом. При падении, их оболочка разбивается, а находящаяся внутри вода разбрызгивается. Под действием отрицательных температур она замерзает, образуя гололед.

Классификация осадков проводится и по другим критериям. Их делят по характеру выпадения, по происхождению и не только.

Вероятность сбывания прогноза

Если имею доступ к интернету, то просматриваю сей указанный сайт почти ежедневно (даже дома). И по моему опыту, на ближайшие 1-2 дня гарантия вероятность сбывания прогноза по выпадению осадков — 80-95%. На последующие дни вероятность сбывания несколько уменьшается, и, например, на пятый-шестой день — может быть от 30% до тех же 90% (опять-таки, в зависимости от некоторых нюансов, показываемых на сайте).

Заметил, что если на все 7-8 ближайших дней вероятность выпадения осадков минимальна (2-5%), то я уверен, что на дни с с первого по пятый осадков вообще не будет (не считая выпадения росы или покрывание инеем), а на дни 6-8 вероятность может повыситься.Если же на седьмой и восьмой день сайт будет показывать некоторую вероятность выпадения осадков, то при определённом раскладе (особенно при увеличении скорости ветра) дожди в эту местность придут быстрее — уже на пятый день.

Если не указано число капель и снежинок, но стоит 50-60%, то это означает, что ожидается очень-очень мелкий дождик (или снежок) или погода будет просто пасмурная на эти часы — много туч, но с них почти ничего не будет падать и капать.

Ещё один скриншот (о прогнозе погоды по Стамбулу) показывает детальный прогноз на следующий день. Комментарии вы видите по бокам картинки.

Органическая химия

Кристаллы мезо -tetratolylporphyrin из кипячении с обратным холодильником в пропионовой кислоты осадок при охлаждении. Фотография из воронки Бюхнера на верхней части колбы Бюхнера .

Хотя реакции осаждения могут использоваться для изготовления пигментов , удаления ионов из раствора при обработке воды и в классическом качественном неорганическом анализе , осаждение также обычно используется для выделения продуктов органической реакции во время операций обработки и очистки. В идеале продукт реакции нерастворим в растворителе, используемом для реакции. Таким образом, он осаждается по мере образования, предпочтительно с образованием чистых кристаллов . Примером этого может быть синтез порфиринов в кипящей пропионовой кислоте . При охлаждении реакционной смеси до комнатной температуры кристаллы порфирина выпадают в осадок и собираются фильтрацией на фильтре Бюхнера, как показано на фотографии рядом:

Осаждение может также происходить при добавлении антирастворителя (растворителя, в котором продукт нерастворим), что резко снижает растворимость желаемого продукта. После этого осадок можно легко отделить декантированием , фильтрацией или центрифугированием . Примером может служить синтез хлорида тетрафенилпорфирина Cr 3+ : к раствору диметилформамида (ДМФ), в котором протекает реакция, добавляют воду , и продукт осаждается. Осаждение полезно для очистки многих других продуктов: например , неочищенный bmim -Cl поглощается ацетонитрилом и по каплям помещается в этилацетат , где он осаждается.

Заключение

Нехватка воды вызывает недостаток сельскохозяйственной продукции, что приводит к снижению доходов фермеров, неудовлетворенности или голоду среди потребителей. Такая ситуация провоцирует эмиграцию из засушливых регионов либо вспышки насилия. Поэтому в полузасушливых и засушливых странах необходимо более эффективное водоснабжение. Для орошения сельскохозяйственных растений применяют инновационные методы доставки воды даже из нетрадиционных источников, включая атмосферную влагу.

За последние десятилетия, по мере того как технологии модификации погоды, такие как засев облаков, развивались и расширяли сферу своего применения, возросло их влияние на окружающую среду и на изменение климата. Суммарная оценка результатов исследований позволила классифицировать экотоксикологический риск от йодида серебра как высокий при концентрациях, имитирующих те, которые можно ожидать после кумулятивного накопления реагента при осаждении его с водой на природных территориях

Засев облаков экологически небезопасен, его следует применять с осторожностью и желательно избегать регулярного применения на одной и той же местности. Очевидно, что риски, связанные с этим методом, недооценены и требуют дополнительных исследований

Примененный в ОАЭ метод вызывания дождя с помощью электрических разрядов не предусматривает использования химических реагентов и является экологически более дружелюбным

С другой стороны, долгосрочные последствия такого воздействия еще не известны, поэтому следует относиться к нему с осторожностью. И очевидно, что стимулирование осадков на одной территории снижает их количество на другой — закон сохранения массы работает на всех уровнях

Это может привести к межгосударственным конфликтам в засушливых регионах с множеством стран на небольшой площади, как, например, в Персидском заливе. Можно ожидать, что в ближайшее время технологии управления погодой станут предметом международного правового регулирования.