Les précipitations atmosphériques et leurs types. Les précipitations atmosphériques et leur composition chimique

Précipitation leur classement.

Classement des précipitations. Par type, les précipitations sont divisées en liquides, solides et terrestres.

Les boues liquides comprennent :

pluie - précipitations sous forme de gouttes de différentes tailles d'un diamètre de 0,5 à 7 mm;

bruine - petites gouttelettes d'un diamètre de 0,05 à 0,5 mm, qui sont pour ainsi dire en suspension.

Les dépôts solides comprennent :

neige - cristaux de glace formant divers types de flocons de neige (plaques, aiguilles, étoiles, colonnes) d'une taille de 4 à 5 mm. Parfois, les flocons de neige sont combinés en flocons de neige dont la taille peut atteindre 5 cm ou plus;

gruau de neige - précipitation sous forme de grains sphériques opaques de couleur blanche ou blanc terne (laiteux) d'un diamètre de 2 à 5 mm;

granulés de glace - particules solides transparentes de la surface, ayant un noyau opaque opaque au centre. Diamètre des grains de 2 à 5 mm ;

grêle - morceaux de glace plus ou moins gros (grêlons), ayant une forme sphérique ou irrégulière et complexe structure interne. Le diamètre des grêlons varie dans une très large mesure : de 5 mm à 5 à 8 cm Il existe des cas où des grêlons pesant 500 g ou plus sont tombés.

Si les précipitations ne tombent pas des nuages, mais se déposent air atmosphériqueà la surface de la terre ou sur des objets, alors ces précipitations sont dites terrestres. Ceux-ci inclus:

rosée - les plus petites gouttes d'eau se condensant sur les surfaces horizontales des objets (pont, housses de bateau, etc.) en raison de leur refroidissement par rayonnement les nuits claires et sans nuages. Un vent léger (0,5–10 m/s) contribue à la formation de rosée. Si la température des surfaces horizontales est inférieure à zéro, la vapeur d'eau dans des conditions similaires se sublime sur elles et le givre se forme - une fine couche de cristaux de glace;

revêtement liquide - les plus petites gouttes d'eau ou un film d'eau continu qui se forme par temps nuageux et venteux sur les surfaces principalement verticales au vent d'objets froids (murs de superstructures, dispositifs de protection de treuils, grues, etc.).

La glaçure est une croûte de glace qui se forme lorsque la température de ces surfaces est inférieure à 0 °C. De plus, des dépôts solides peuvent se former sur les surfaces du récipient - une couche de cristaux densément ou densément assis sur la surface ou une fine couche continue de glace transparente lisse.

Par temps de brouillard glacial avec vent léger, du givre granuleux ou cristallin peut se former sur le gréement, les rebords, les corniches, les câbles, etc. Contrairement au givre, le givre ne se forme pas sur les surfaces horizontales. La structure lâche du givre le distingue de la plaque dure. Le givre granulaire se forme à des températures de l'air de -2 à -7 °C en raison du gel au sujet des gouttes de brouillard surfondues, et le givre cristallin, qui est un précipité blanc de cristaux à structure fine, se forme la nuit avec un ciel sans nuages ​​ou mince nuages ​​de particules de brouillard ou de brume à une température de –11 à –2 °С et plus.

Selon la nature des précipitations, les précipitations atmosphériques sont divisées en fortes, continues et bruines.

Les averses tombent des cumulonimbus (orages). En été, il pleut à grosses gouttes (parfois avec de la grêle) et en hiver, il s'agit de fortes chutes de neige avec des changements fréquents dans la forme des flocons de neige, de la neige ou des granules de glace. De fortes précipitations tombent des nuages ​​nimbostratus (été) et altostratus (hiver). Ils se caractérisent par de petites fluctuations d'intensité et une longue durée de retombées.

Les molécules d'eau qui s'évaporent continuellement de la surface des lacs, des mers, des rivières et des océans pénètrent dans l'atmosphère, où elles sont converties en vapeur d'eau, puis en divers types de précipitations. La vapeur d'eau est toujours présente dans l'air, ce qui est généralement impossible à voir, mais l'humidité de l'air dépend de sa quantité.

L'humidité est différente dans tous les domaines le globe, dans la chaleur, il augmente lorsque l'évaporation de la surface des masses d'eau dans l'atmosphère augmente. Une faible humidité est généralement observée dans les zones désertiques, car il y a peu de vapeur d'eau, de sorte que l'air dans les déserts est très sec.

La vapeur d'eau surmonte de nombreux défis avant de tomber au sol sous forme de pluie, de neige ou de givre.

La surface de la terre se réchauffe rayons de soleil et la chaleur résultante est transférée à l'air. Depuis le chauffé masses d'air beaucoup plus faciles que les froides, elles montent. De minuscules gouttelettes d'eau qui se sont formées dans l'air continuent de voyager avec lui dans précipitation.

Types de précipitations, brouillard et nuages.

Pour imaginer comment se produit la transformation ultérieure de la vapeur d'eau dans l'atmosphère, une expérience assez simple peut être réalisée. Il faut prendre un miroir et le rapprocher du bec d'une bouilloire bouillante. Au bout de quelques secondes, la surface froide du miroir s'embuera, puis de grosses gouttelettes d'eau se formeront dessus. La vapeur libérée s'est transformée en eau, ce qui signifie qu'un phénomène appelé condensation s'est produit.

Un phénomène similaire se produit avec de la vapeur d'eau à une distance de 2-3 km de la terre. Comme l'air à cette distance est plus froid que près de la surface de la terre, la vapeur s'y condense et des gouttes d'eau se forment, ce qui peut être observé depuis la terre sous forme de nuages.

Lorsque vous volez dans un avion, vous pouvez voir comment les nuages ​​apparaissent parfois sous l'avion. Et tu peux même être parmi les nuages, si tu grimpes haute montagne avec une faible couverture nuageuse. À ce moment, les objets et les personnes environnantes se transformeront en personnes invisibles, qui ont été englouties par un épais voile de brouillard. Le brouillard est le même nuage, mais seulement situé près de la surface de la terre.

Si les gouttes dans les nuages ​​commencent à grossir et à devenir plus lourdes, les nuages ​​blancs comme neige s'assombrissent progressivement et se transforment en nuages. Lorsque de lourdes gouttes ne peuvent plus rester dans l'air, alors des nuages ​​​​d'orage la pluie tombe sur le sol en précipitation.

La rosée et le givre comme types de précipitations.

En été, près des plans d'eau, beaucoup de vapeur se forme dans l'air et devient fortement saturée de pores d'eau. Avec le début de la nuit, la fraîcheur arrive et à ce moment-là, une plus petite quantité de vapeur est nécessaire pour saturer l'air. L'excès d'humidité se condense sur le sol, les feuilles, l'herbe et d'autres objets, etc. type de précipitation appelée rosée. La rosée peut être observée tôt le matin, lorsque de petites gouttes transparentes peuvent être vues recouvrant divers objets.

A venir fin de l'automne la température pendant la nuit peut descendre en dessous de 0 ° C, puis les gouttes de rosée gèlent et se transforment en cristaux transparents étonnants, appelés givre.

En hiver, les cristaux de glace gèlent et se déposent sur vitres sous la forme de motifs givrés d'une extraordinaire beauté. Parfois, le givre ne recouvre que la surface de la terre, comme une fine couche de neige. Les motifs fantastiques formés par le givre sont mieux visibles sur des surfaces rugueuses telles que :

  • branches d'arbre;
  • surface meuble de la terre;
  • bancs en bois.

Neige et grêle comme types de précipitations.

La grêle est le nom donné aux morceaux de glace de forme irrégulière qui tombent au sol en été avec la pluie. Il y a aussi de la grêle "sèche", elle tombe sans pluie. Si vous avez soigneusement vu le grêlon, vous pouvez voir sur la coupe qu'il consiste en une alternance de couches opaques et transparentes.

Lorsque les flux d'air amènent la vapeur d'eau à une hauteur d'environ 5 km, les gouttelettes d'eau commencent à se déposer sur les particules de poussière, tandis qu'elles gèlent instantanément. Les cristaux de glace qui en résultent commencent à grossir et lorsqu'ils atteignent un poids important, ils commencent à tomber. Mais un nouveau courant d'air chaud vient de la terre et les renvoie vers le nuage froid. Les grêlons recommencent à pousser et tentent de tomber, ce processus est répété plusieurs fois, seulement après avoir pris un poids suffisamment lourd, ils tombent au sol.

La taille d'un tel types de précipitations(grêlons) varie généralement de 1 à 5 mm de diamètre. Bien qu'il y ait eu des cas où la taille des grêlons dépassait un œuf de poule et que le poids atteignait environ 400 à 800 g.

La grêle peut causer de très gros dégâts à l'agriculture, elle endommage les potagers et les cultures, et entraîne également la mort de petits animaux. Les gros grêlons peuvent endommager les voitures et même percer la peau des avions.

Pour réduire le risque de chute de grêle au sol, les scientifiques développent constamment de nouvelles substances qui, à l'aide de fusées spéciales, sont projetées dans les nuages ​​orageux et les dispersent ainsi.

Avec l'arrivée de l'hiver, la terre est enveloppée d'une couverture blanche comme neige, composée des plus petits cristaux de glace, appelés neige. à cause de basses températures des gouttelettes d'eau gèlent et des cristaux de glace se forment dans les nuages, puis de nouvelles molécules d'eau s'y attachent et, par conséquent, un flocon de neige séparé est né. Tous les flocons de neige ont six coins, mais les motifs tissés dessus par le gel diffèrent les uns des autres. Si les flocons de neige sont affectés par le courant du vent, ils se collent et forment des flocons de neige. En marchant sur la neige par temps de givre, on entend souvent un craquement sous nos pieds, ce sont des cristaux de glace qui se brisent dans les flocons de neige.

Tel types de précipitations, comme la neige pose de nombreux problèmes, à cause de la neige, la circulation est difficile sur les routes, les lignes électriques sont déchirées sous son poids et la fonte des neiges entraîne des inondations. Mais du fait que les plantes sont recouvertes d'une couverture de neige, elles sont capables de supporter même des gelées sévères.

Les précipitations sont appelées eau à l'état liquide et solide, qui tombe des nuages ​​et se dépose de l'air.

Types de précipitations

Pour précipitation il existe différentes classifications. Une distinction est faite entre les fortes précipitations, associées aux fronts chauds, et les fortes précipitations, associées aux fronts froids.

Les précipitations sont mesurées en millimètres - l'épaisseur de la couche d'eau tombée. En moyenne dans hautes latitudes et les déserts, il tombe environ 250 mm par an, et en général, environ 1000 mm de précipitations par an sur le globe.

La mesure des précipitations est essentielle pour toute étude géographique. Après tout, les précipitations sont l'un des maillons les plus importants du cycle de l'humidité sur la planète.

Les caractéristiques déterminantes pour un climat particulier sont les précipitations moyennes mensuelles, annuelles, saisonnières et à long terme, leur évolution quotidienne et annuelle, leur fréquence et leur intensité.

Ces indicateurs sont extrêmement importants pour la plupart des secteurs de l'économie (agricole) nationale.

La pluie représente précipitation liquide- sous forme de gouttes de 0,4 à 5-6 mm. Les gouttes de pluie peuvent laisser une trace sous la forme d'une tache humide sur un objet sec, à la surface de l'eau - sous la forme d'un cercle divergent.

Exister différents types pluie : glaciale, surfondue et pluie avec neige. Et la pluie surfondue et la pluie glacée tombent à température négative air.

La pluie surfondue est caractérisée par des précipitations liquides dont le diamètre atteint 5 mm; après ce type de pluie, de la glace peut se former.

Et la pluie verglaçante est représentée par des précipitations à l'état solide - ce sont des boules de glace à l'intérieur desquelles se trouve de l'eau gelée. La neige est appelée précipitation, qui tombe sous forme de flocons et de cristaux de neige.

La visibilité horizontale dépend de l'intensité des chutes de neige. Faites la distinction entre le grésil et le grésil.

Le concept de temps et ses caractéristiques

L'état de l'atmosphère à un endroit donné à un moment donné s'appelle le temps. Le temps est le phénomène le plus variable dans environnement. Parfois il commence à pleuvoir, parfois il commence à vent, et après quelques heures le soleil brillera et le vent se calmera.

Mais même dans la variabilité du temps, il y a des régularités, malgré le fait qu'un grand nombre de facteurs influencent la formation du temps.

Les principaux éléments caractérisant le temps peuvent être appelés de tels indicateurs météorologiques: rayonnement solaire, Pression atmosphérique, l'humidité et la température de l'air, les précipitations et la direction du vent, la force du vent et la couverture nuageuse.

Si nous parlons de variabilité météorologique, elle change le plus souvent aux latitudes tempérées - dans les régions avec climat continental. Et le temps est le plus stable aux latitudes polaires et équatoriales.

Le changement de temps est associé au changement de saison, c'est-à-dire que les changements sont périodiques et dans le temps Météo sont répétés.

Chaque jour, nous observons le changement quotidien du temps - la nuit suit le jour, et pour cette raison, les conditions météorologiques changent.

La notion de climat

Le régime météorologique à long terme s'appelle le climat. Le climat est déterminé dans une zone particulière - ainsi, le régime météorologique doit être stable pour un certain emplacement géographique.

En météorologie, les précipitations sont divisées en types suivants :

Pluie- précipitation de gouttelettes liquides (le diamètre des gouttelettes est généralement de 0,5 à 0,7 millimètre, parfois plus) .

bruine- précipitation consistant en une petite toux homogène (diamètre 0,05-0,5 millimètre), tombant imperceptiblement à l'œil.

pluie verglaçante- précipitations sous forme de boules de glace (diamètre de 1 à 3 mm).

grêle- précipitations ayant des morceaux de glace de différentes tailles et formes (diamètre de 4-5 à 50 millimètre, parfois plus).

Neiger- précipitations solides sous forme de cristaux, d'étoiles ou de flocons.

Neige humide- Précipitations sous forme de fonte des neiges avec de la pluie. Gruaux de neige - précipitations sous forme de boules de neige rondes blanches (diamètre de 2 à 5 mm).

grains de neige- petits grains de neige (diamètre inférieur à 1 cm).

aiguilles à glace- de fins bâtonnets de glace en suspension, scintillants au soleil d'une journée glaciale.

Selon la nature des précipitations, elles sont divisées en trois types : continues, torrentielles et bruines (bruine).

Fortes précipitations tomber des nuages ​​nimbostratus et altostratus pendant longtemps sur une grande surface. Leur intensité varie de 0,5 à 1 mm/min. De fortes précipitations peuvent tomber sous forme de pluie et de neige (parfois humide).

fortes précipitations tomber des cumulonimbus dans une zone limitée en grand nombre et dans un court laps de temps. Leur intensité est de 1 à 3,5 millimètre/minute et plus (il y a eu des averses dans les îles hawaïennes - 21,5 pucerons min). Les fortes précipitations sont souvent accompagnées d'orages et de grains. En plus des morts-terrains, des précipitations torrentielles peuvent tomber sous forme de pluie et de neige. Dans ce dernier cas, elles sont appelées "charges de neige".

Précipitations bruineuses (bruine) sont de petites gouttelettes (flocons de neige) avec une vitesse de chute très faible. Chute de stratus ou de brouillard. Leur intensité est insignifiante (moins de 0,5 mm/min).

Tempête De Neige est une forme particulière de précipitation. Lors d'une tempête de neige, le vent transporte la neige à la surface de la terre sur de longues distances. Un blizzard se produit lorsque le vent est suffisamment fort. Il existe trois types de tempêtes de neige : générales (avec fortes chutes de neige et vent du 7 Mme), de base (sans chute de neige, avec un vent de 10-12 Mme) et poudrerie (sans chute de neige, avec vent 6 Mme et plus).

Mesure des précipitations

La quantité de précipitations est mesurée pluviomètre, qui est un seau fermé par une grille, monté sur un poteau et protégé du vent par un dispositif spécial. La précipitation est versée dans un bêcher et mesurée. La quantité de précipitations est exprimée comme la hauteur de la couche d'eau en millimètres, formée à la suite des précipitations tombant sur une surface horizontale en l'absence d'évaporation, d'infiltration et de ruissellement.

Généralement pris en compte quantité de précipitations par jour, ainsi que les totaux mensuels, saisonniers et annuels des précipitations. Intensité des précipitations est la quantité de précipitations en millimètres qui tombe en une minute (mm/min). La quantité de neige est déterminée en mesurant la hauteur de la couverture de neige en centimètres à partir du sol à l'aide de jauge à neige avec divisions centimétriques.

Impact des précipitations sur les opérations aériennes

Les précipitations ont un effet extrêmement néfaste sur le fonctionnement de l'aviation, à savoir :

Dans les précipitations, la visibilité depuis l'avion se détériore. En cas de pluie légère à modérée ou de neige légère, la visibilité horizontale se détériore à 4-2 kilomètres, et à grande vitesse de vol - jusqu'à 1-2 km. En cas de fortes pluies, ainsi que lors de chutes de neige modérées et fortes, la visibilité se dégrade fortement jusqu'à plusieurs dizaines de mètres.

De plus, le film d'eau sur le verre de la verrière de la cabine de l'avion provoque une distorsion optique des objets visibles, ce qui est dangereux lors du décollage et surtout lors de l'atterrissage.

En vol dans la zone de précipitations, en plus de la dégradation de la visibilité, on note une diminution de la hauteur des nuages.

En cas de fortes pluies, les lectures de l'indicateur de vitesse peuvent être trop faibles, parfois jusqu'à 100 km/h Cela se produit en raison du blocage partiel de l'ouverture du récepteur de pression d'air par des gouttes d'eau.

La pluie peut pénétrer dans le moteur et le rendre difficile ou altérer son fonctionnement.

En vol, dans la zone de pluie surfondue, un givrage intense très dangereux de l'avion se produit.

Les précipitations ont un impact significatif sur l'état et le fonctionnement des aérodromes :

La présence de précipitations sur la piste réduit le coefficient de frottement, ce qui aggrave la contrôlabilité sur la piste et augmente la longueur de la course au décollage et de la course.

L'eau, la neige, la gadoue projetée par le nez ou les roues principales peuvent être aspirées dans les moteurs, provoquant des dommages à leur structure ou une perte de poussée, le colmatage de petites prises d'air, des fentes dans les commandes, la mécanisation, le train d'atterrissage, diverses portes et écoutilles, SHS récepteurs est possible, ce qui entraîne une obstruction ou des dommages aux systèmes de l'avion concernés.

Des pluies prolongées ou torrentielles peuvent entraîner le trempage des aérodromes non pavés.

Le manteau neigeux formé sur l'aérodrome du fait des chutes de neige nécessite un travail particulier d'enlèvement ou de roulage pour assurer des vols normaux.

Précipitation- de l'eau à l'état liquide ou solide, tombant des nuages ​​ou déposée de l'air sur la surface de la terre.

Pluie

Dans certaines conditions, les gouttes de nuages ​​commencent à se fondre en gouttes plus grosses et plus lourdes. Ils ne peuvent plus être retenus dans l'atmosphère et tombent au sol sous la forme pluie.

grêle

Il arrive qu'en été l'air monte rapidement, ramasse les nuages ​​de pluie et les porte à une hauteur où la température est inférieure à 0°. Les gouttes de pluie gèlent et tombent comme grêle(Fig. 1).

Riz. 1. Origine de la grêle

Neiger

À heure d'hiver sous les latitudes tempérées et élevées, les précipitations tombent sous la forme de neiger. Les nuages ​​​​à cette époque ne sont pas constitués de gouttelettes d'eau, mais des plus petits cristaux - des aiguilles qui, lorsqu'elles sont combinées, forment des flocons de neige.

rosée et givre

Les précipitations qui tombent à la surface de la terre non seulement des nuages, mais aussi directement de l'air, sont rosée et gel.

La quantité de précipitations est mesurée par un pluviomètre ou un pluviomètre (Fig. 2).

Riz. 2. La structure du pluviomètre : 1 - boîtier extérieur ; 2 - entonnoir; 3 - un conteneur pour collecter les bœufs; 4 - cuve de mesure

Classification et types de précipitations

Les précipitations se distinguent par la nature des précipitations, par origine, par condition physique, saisons de précipitations, etc. (Fig. 3).

Selon la nature des précipitations, elles sont torrentielles, continues et bruineuses. Précipitations - intense, court, capture une petite zone. Précipitations aériennes - intensité moyenne, uniforme, longue (peut durer plusieurs jours, capturant de grandes surfaces). Précipitations bruineuses - précipitations en fines gouttes tombant sur une petite zone.

Par origine, les précipitations se distinguent:

  • convectif - caractéristique de la zone chaude, où le chauffage et l'évaporation sont intenses, mais se produisent souvent dans la zone tempérée ;
  • frontale - formé lorsque deux masses d'air avec des températures différentes se rencontrent et tombent d'un air plus chaud. Caractéristique pour les zones tempérées et froides;
  • orographique - tomber sur les pentes au vent des montagnes. Ils sont très nombreux si l'air vient du côté mer chaude et a une humidité absolue et relative élevée.

Riz. 3. Types de précipitations

Comparé à carte climatique la quantité annuelle de précipitations dans la plaine amazonienne et dans le désert du Sahara, on peut être convaincu de leur répartition inégale (Fig. 4). Qu'est-ce qui explique cela ?

Les précipitations sont apportées par les masses d'air humides qui se forment au-dessus de l'océan. Cela se voit clairement dans l'exemple des territoires avec climat de mousson. La mousson d'été apporte beaucoup d'humidité de l'océan. Et sur terre il y a des pluies continues, comme sur la côte pacifique de l'Eurasie.

Les vents constants jouent également un rôle important dans la distribution des précipitations. Ainsi, les alizés soufflant du continent apportent de l'air sec au nord de l'Afrique, où se trouve le plus grand désert du monde, le Sahara. Les vents d'ouest amènent la pluie de l'océan Atlantique vers l'Europe.

Riz. 4. Répartition annuelle moyenne des précipitations sur les terres émergées

Comme vous le savez déjà, les courants marins affectent les précipitations dans les parties côtières des continents : les courants chauds contribuent à leur apparition (courant du Mozambique au large des côtes orientales de l'Afrique, Gulf Stream au large des côtes européennes), les froids, au contraire, empêchent précipitations (courant péruvien au large de la côte ouest de l'Amérique du Sud) .

Le relief influence également la répartition des précipitations, par exemple, les montagnes himalayennes ne permettent pas aux vents humides soufflant de l'océan Indien vers le nord. Par conséquent, jusqu'à 20 000 mm de précipitations tombent parfois par an sur leurs versants sud. Les masses d'air humides, s'élevant le long des pentes des montagnes (courants d'air ascendants), se refroidissent, saturent et les précipitations en tombent. Le territoire au nord des montagnes himalayennes ressemble à un désert : seulement 200 mm de précipitations y tombent par an.

Il existe une relation entre les ceintures et les précipitations. A l'équateur - dans la ceinture basse pression— air constamment chauffé; en montant, il se refroidit et se sature. Par conséquent, dans la région de l'équateur, beaucoup de nuages ​​se forment et il y a de fortes pluies. Beaucoup de précipitations tombent également dans d'autres régions du globe où la basse pression prévaut. Dans le même temps, la température de l'air est d'une grande importance: plus elle est basse, moins il y a de précipitations.

Dans les ceintures haute pression les courants d'air descendants prédominent. L'air, descendant, s'échauffe et perd les propriétés de l'état de saturation. Par conséquent, aux latitudes de 25-30 °, les précipitations sont rares et en petites quantités. Les zones à haute pression près des pôles reçoivent également peu de précipitations.

Précipitations maximales absolues enregistré sur environ. Hawaï ( océan Pacifique) - 11 684 mm/an et à Cherrapunji (Inde) - 11 600 mm/an. Minimum absolu - dans le désert d'Atacama et le désert libyen - moins de 50 mm/an ; parfois les précipitations ne tombent pas du tout pendant des années.

Le taux d'humidité d'une zone est facteur d'humidité- le rapport des précipitations annuelles et de l'évaporation pour la même période. Le coefficient d'humidité est désigné par la lettre K, les précipitations annuelles sont désignées par la lettre O et le taux d'évaporation est désigné par I ; alors K = O : I.

Plus le coefficient d'humidité est faible, plus le climat est sec. Si les précipitations annuelles sont approximativement égales à l'évaporation, le coefficient d'humidité est proche de l'unité. Dans ce cas, l'humidité est considérée comme suffisante. Si l'indice d'humidité est supérieur à un, alors l'humidité excès, moins d'un - insuffisant. Si le coefficient d'humidité est inférieur à 0,3, l'humidité est considérée maigre. Les zones avec une humidité suffisante comprennent les steppes forestières et les steppes, tandis que les zones avec une humidité insuffisante comprennent les déserts.