Précipitations atmosphériques et leurs types. 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 et 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 qui forment divers types de flocons de neige (plaques, aiguilles, étoiles, colonnes) 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 ;

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

granules de glace - particules solides transparentes à la surface, ayant un noyau opaque et 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 gamme : de 5 mm à 5 à 8 cm. Il arrive parfois que des grêlons pesant 500 g ou plus tombent.

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, tauds de bateau, etc.) en raison de leur refroidissement par rayonnement lors des nuits claires et sans nuages. Un vent léger (0,5 à 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 du 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 forment par temps nuageux et venteux sur les surfaces au vent principalement verticales d'objets froids (murs de superstructures, dispositifs de protection des 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 posée sur la surface ou une fine couche continue de glace transparente et lisse.

Par temps brumeux et glacial avec vent léger, du givre granuleux ou cristallin peut se former sur les gréements, les corniches, les corniches, les fils, etc. du navire. 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 niveau 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 des nuages ​​minces. 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 accompagnées de grêle) et en hiver, il s'agit de fortes chutes de neige avec des changements fréquents de forme de flocons de neige, de neige ou de grésil. 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 transformées 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 toutes les régions le globe, avec la chaleur, il augmente lorsque l'évaporation de la surface des masses d'eau vers 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 gel.

La surface de la Terre est chauffée par les rayons du soleil et la chaleur qui en résulte est transférée à l'air. Depuis le chauffage masses d'air beaucoup plus faciles que les froids, ils montent. Les minuscules gouttelettes d'eau qui se sont formées dans l'air continuent de voyager plus loin 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. Après 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 la vapeur d'eau à une distance de 2 à 3 km de la terre. Étant donné que 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, qui peuvent être observées depuis la terre sous forme de nuages.

Lorsque vous volez en 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-là, les objets et les personnes environnantes se transformeront en personnes invisibles, englouties par un épais voile de brouillard. Le brouillard est constitué des mêmes nuages, mais situés uniquement 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, la pluie tombe sur le sol des nuages ​​​​d'orage. précipitation.

Rosée et gel comme types de précipitations.

En été, à proximité 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 appelé rosée. La rosée peut être observée tôt le matin, lorsque de petites gouttes transparentes recouvrent divers objets.

Avec 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 d'étonnants cristaux transparents, appelés givre.

En hiver, les cristaux de glace gèlent et se déposent vitres sous forme de motifs givrés d’une beauté extraordinaire. Parfois, le gel recouvre simplement 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 est constitué d'une alternance de couches opaques et transparentes.

Lorsque les courants 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 et gèlent instantanément. Les cristaux de glace qui en résultent commencent à grossir et, lorsqu'ils atteignent un poids important, ils commencent à tomber. Mais de la terre vient un nouveau courant air chaud et il les ramène au nuage froid. Les grêlons recommencent à pousser et tentent de tomber, ce processus se répète 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 celle d'un œuf de poule et leur 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 ​​​​d'orage et les dispersent ainsi.

Avec l'arrivée de l'hiver, la terre est enveloppée d'une couverture blanche comme neige, constituée des plus petits cristaux de glace, appelés neige. À cause de basses températures les 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 distinct naît. Tous les flocons de neige ont six coins, mais les motifs tissés par le gel diffèrent les uns des autres. Si les flocons de neige sont influencés par le courant du vent, ils se collent les uns aux autres et forment des flocons de neige. En marchant sur la neige par temps glacial, 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 apporte de nombreux problèmes, 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 de fortes gelées.

Les précipitations sont appelées eau à l’état liquide et solide, qui tombent des nuages ​​et se déposent depuis l’air.

Types de précipitations

Pour précipitation il existe différentes classifications. On distingue 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 1 000 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 humide sur la planète.

Les caractéristiques déterminantes d'un climat particulier sont les précipitations moyennes mensuelles, annuelles, saisonnières et à long terme, leur évolution journalière 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. Les pluies surfondues et les pluies verglaçantes tombent lorsque la température de l'air est négative.

La pluie surfondue se caractérise 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 et tombe sous forme de flocons et de cristaux de neige.

La visibilité horizontale dépend de l'intensité des chutes de neige. Distinguer le grésil et le grésil.

Le concept de météo et ses caractéristiques

L’état de l’atmosphère dans un endroit particulier à un moment donné s’appelle le temps. Le temps est le phénomène le plus variable en environnement. Parfois il commence à pleuvoir, parfois il commence à souffler, et après quelques heures le soleil brille et le vent se calme.

Mais même dans la variabilité du temps, il existe 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 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 sous les latitudes tempérées - dans les régions avec climat continental. Et le temps est plus stable sous les 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 les types suivants :

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

bruine- précipitation constituée d'une petite toux homogène (diamètre 0,05-0,5 mm), tombant imperceptiblement à l'oeil.

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

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

Neige - précipitation solide sous forme de cristaux, d'étoiles ou de flocons.

Neige humide- Précipitations sous forme de fonte des neiges avec 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 bâtons de glace en suspension, scintillant au soleil d'une journée glaciale.

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

Fortes précipitations tombent des nuages ​​​​nimbostratus et altostratus pendant une longue période sur une vaste zone. 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 chutes de cumulonimbus dans une zone limitée en grand nombre et dans un court laps de temps. Leur intensité est de 1 à 3,5 mm/min et plus encore (il y a eu des averses dans les îles hawaïennes - 21,5 pucerons min). Les fortes pluies sont souvent accompagnées d'orages et de bourrasques. En plus des morts-terrains, des précipitations torrentielles peuvent tomber sous forme de pluie et de neige. Dans ce dernier cas, on les appelle « redevances neige ».

Précipitations bruines (bruine) sont de petites gouttelettes (flocons de neige) avec une vitesse de chute très faible. Tombez des stratus ou du brouillard. Leur intensité est insignifiante (inférieure à 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 de fortes chutes de neige et des vents du 7 MS), à la base (sans chute de neige, avec un vent de 10-12 MS) et neige soufflée (sans chute de neige, avec vent 6 MS 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 bécher et mesurée. La quantité de précipitations est exprimée comme la hauteur de la couche d'eau en millimètres, formée à la suite de précipitations 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 de précipitations mensuelles, saisonnières et annuelles. Intensité des précipitations est la quantité de précipitations en millimètres qui tombe en une minute (mm/min). La quantité de neige tombée est déterminée en mesurant la hauteur de la couverture neigeuse en centimètres à partir du sol à l'aide de enneigeur avec divisions centimétriques.

Impact des précipitations sur les opérations aériennes

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

En cas de 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 vitesse de vol élevée - jusqu'à 1-2 km. En cas de fortes pluies, ainsi que lors de chutes de neige modérées à fortes, la visibilité se dégrade fortement jusqu'à plusieurs dizaines de mètres.

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

En vol dans la zone de précipitations, outre la dégradation de la visibilité, on constate une diminution de la hauteur des nuages.

En cas de forte pluie, 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 rendre son fonctionnement 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 l’exploitation des aérodromes :

La présence de précipitations sur la piste réduit le coefficient de frottement, ce qui détériore la contrôlabilité sur la piste et augmente la durée du décollage et de la course.

L'eau, la neige, la neige fondante 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 des petites prises d'air, des fentes des commandes, de la mécanisation, des trains d'atterrissage, des diverses portes et trappes, SHS. récepteurs est possible, ce qui entraîne une obstruction ou des dommages aux systèmes concernés de l'avion.

Des pluies prolongées ou torrentielles peuvent entraîner l'inondation des aérodromes non pavés.

Le manteau neigeux formé sur l'aérodrome en raison des chutes de neige nécessite des travaux particuliers pour son enlèvement ou son 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 forme pluie.

grêle

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

Riz. 1. Origine de la grêle

Neige

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

rosée et gel

Les précipitations qui tombent sur la surface de la Terre non seulement à partir des nuages, mais aussi directement de l'air, sont rosée Et gel.

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

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

Classification et types de précipitations

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

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

Par origine, on distingue les précipitations :

  • convectif - caractéristique de la zone chaude, où l'échauffement et l'évaporation sont intenses, mais se produisent souvent en 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 provoquées par les masses d'air humides qui se forment au-dessus de l'océan. Cela se voit clairement dans l’exemple des territoires climat de mousson. La mousson d'été apporte beaucoup d'humidité de l'océan. Et sur terre, il pleut continuellement, comme sur la côte Pacifique de l'Eurasie.

Les vents constants jouent également un rôle important dans la répartition des précipitations. Ainsi, les alizés soufflant du continent apportent de l'air sec en Afrique du Nord, 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 de la Terre

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 de la côte orientale de l'Afrique, Gulf Stream au large des côtes européennes), les courants 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. Ainsi, jusqu'à 20 000 mm de précipitations tombent parfois par an sur leur versant sud. Les masses d'air humides, s'élevant le long des pentes des montagnes (courants d'air ascendants), se refroidissent, saturent et des 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 devient saturé. Par conséquent, dans la région de l’équateur, de nombreux nuages ​​se forment et de fortes pluies surviennent. De nombreuses précipitations tombent également dans d'autres régions du globe où règne une basse pression. Dans le même temps, la température de l'air est d'une grande importance : plus elle est basse, moins les précipitations tombent.

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

Précipitations maximales absolues inscrit 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 de Libye - moins de 50 mm/an ; parfois, les précipitations ne tombent pas du tout pendant des années.

La teneur en 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 bas, plus le climat est sec. Si les précipitations annuelles sont approximativement égales à l'évaporation, alors 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 suffisamment d'humidité comprennent les steppes forestières et les steppes, tandis que les zones avec une humidité insuffisante comprennent les déserts.