Obvykle jsou přírodní zdroje chápány pouze jako nerosty vytěžené z hlubin Země. V posledních letech však vědci začali věnovat velkou pozornost „bohatosti atmosféry“, konkrétně dešti a sněhu. Zprávy o nedostatku vody přicházejí stále častěji z různých částí světa. Tento jev je zvláště běžný v suchých a polosuchých oblastech. Bohužel se neomezuje pouze na tato místa. Díky nárůstu světové populace se v zemědělství více využívá zavlažování a roste průmysl, který se šíří po celé zeměkouli. A to každým rokem zvyšuje potřebu čerstvé vody. V řadě oblastí je nedostatek levné vody nejdůležitějším faktorem omezujícím ekonomický růst.

V současnosti existují pouze dva hlavní zdroje sladké vody: 1) nahromaděná voda v jezerech a podzemních vrstvách, 2) voda v atmosféře ve formě deště a sněhu.

V poslední době bylo vynaloženo velké úsilí na vývoj prostředků pro odsolování vody v oceánech. Voda získaná tímto způsobem je však stále příliš drahá na to, aby mohla být použita pro zemědělské a průmyslové účely.

Vody jezer mají velký význam pro okolní osady. Pokud jsou však jezera vzdálena několik set kilometrů od obydlených oblastí, jejich význam se téměř úplně ztrácí, protože pokládka potrubí, instalace a provoz čerpadel příliš prodražuje cenu dodávané vody. Může být překvapivé, že v období dlouhotrvajícího horkého počasí s malým množstvím srážek trpí některá chicagská předměstí vážným nedostatkem vody, přestože je jich méně než 80 km z jedné z největších nádrží sladké vody - jezera Michigan.

V některých oblastech, jako je jižní Arizona, velká část vody používané pro zavlažování a městské využití pochází z podzemních akviferů. Bohužel, vodonosné vrstvy jsou velmi málo dobíjeny infiltrací dešťové vody. Voda, která se v současnosti získává z podzemí, je velmi starověkého původu: zůstala tam od dob zalednění. Množství takové vody, nazývané reliktní voda, je omezené. Při intenzivním odběru vody pomocí čerpadel přirozeně její hladina neustále klesá. Není pochyb o tom, že celkové množství podzemní vody je poměrně velké. Čím větší je však hloubka, ze které se voda čerpá, tím je dražší. Pro některé oblasti je proto nutné hledat jiné, cenově výhodnější zdroje sladké vody.

Jedním z takových zdrojů je atmosféra. Vlivem výparu z moří a oceánů je v atmosféře velké množství vlhkosti. Jak se často říká, atmosféra je oceán s nízkou hustotou vody. Vezmeme-li sloupec vzduchu sahající od povrchu země do výšky 10 km, a zkondenzovat veškerou vodní páru v něm obsaženou, pak se tloušťka výsledné vodní vrstvy bude pohybovat od několika desetin centimetru do 5 cm. Nejmenší vrstva vody dává studený a suchý vzduch, největší - teplý a vlhký. Například v jižní Arizoně v červenci a srpnu je tloušťka vrstvy vody obsažené v atmosférickém sloupci v průměru více než 2,5 cm. Na první pohled se toto množství vody zdá malé. Pokud však vezmete v úvahu celkovou plochu, kterou zabírá stát Arizona, dostanete velmi působivý údaj. Je třeba také poznamenat, že zásoby této vody jsou prakticky nevyčerpatelné, protože během větrných časů je vzduch v Arizoně neustále nasycen vlhkostí.

Přirozeně vyvstává zásadní otázka: kolik vodní páry může spadnout jako déšť nebo sníh v dané oblasti? Meteorologové formulují tuto otázku poněkud jinak. Ptají se, jak efektivní jsou procesy tvorby deště v oblasti. Jinými slovy, jaké procento vody nad daným povrchem ve formě páry skutečně dosáhne země? Účinnost procesů tvorby deště se v různých částech zeměkoule liší.

V chladných a vlhkých oblastech, jako je poloostrov Aljaška, se účinnost blíží 100 %. Na druhou stranu v suchých oblastech, jako je Arizona, je účinnost během letního období dešťů pouze asi 5 %. Pokud by se podařilo zvýšit účinnost i o velmi malé množství, řekněme na 6 %, srážky by se zvýšily o 20 %. Bohužel zatím nevíme, jak toho dosáhnout. Tímto úkolem je problém přeměny přírody, který se vědci po celém světě snaží vyřešit už mnoho let. Pokusy o aktivní zásahy ke stimulaci procesů tvorby deště začaly již v roce 1946, kdy Langmuir a Schaefer ukázali, že je možné uměle vyvolat srážky z určitých typů mraků tím, že je nasadíme jádry suchého ledu. Od té doby došlo v metodách ovlivňování oblačnosti k určitému pokroku. Zatím však neexistuje dostatek důkazů, které by věřily, že množství srážek z jakéhokoli oblačného systému lze uměle zvýšit.

Hlavním důvodem, proč meteorologové aktuálně nemohou měnit počasí, je nedostatečná znalost procesů tvorby srážek. Bohužel stále ještě v různých případech neznáme povahu tvorby deště.

LETNÍ PŘEDEŠKY A BOUŘKY

Není to tak dávno, co meteorologové věřili, že všechny srážky se tvoří ve formě pevných částic. Když se ledové krystaly nebo sněhové vločky dostanou do teplého vzduchu blízko zemského povrchu, roztají a změní se v kapky deště. Tato myšlenka vycházela ze základního Bergeronova díla, které vydal na počátku 30. let. V tuto chvíli jsme přesvědčeni, že proces tvorby srážek popsaný Bergeronem ve většině případů nastává, ale není jediný možný.

Je však také možný jiný proces, známý jako koagulace. V tomto procesu dešťové kapky rostou tak, že se srážejí a spojují s menšími částicemi mraků. Aby se déšť vytvořil koagulací, přítomnost ledových krystalků již není nutná. Naopak, v tomto případě by měly existovat velké částice, které padají rychleji než ostatní a způsobují mnoho srážek.

Radar sehrál důležitou roli v potvrzení skutečnosti, že proces koagulace v oblacích konvektivního vývoje probíhá velmi efektivně. Konvektivní mraky, které připomínají květák, se někdy rozvinou v bouřky. Pomocí radarů s vertikálně snímajícími anténami je možné pozorovat proces vývoje takové oblačnosti a zaznamenat, v jakých výškách se objevují první srážkové částice.

Studium růstu oblasti velkých částic nahoru a dolů lze provést pouze nepřetržitým pozorováním stejného mraku. Pomocí této metody byla získána řada pozorování, z nichž jedno je znázorněno na Obr. 20. Série sestává z 11 různých radarových pozorování, ilustrovaných fotogramy v intervalech 10 až 80 sekund.

Jak je vidět z vyobrazeného obrázku. Po 20 sériích pozorování se primární rádiové echo rozšířilo do výšky asi 3000 m, kde byla teplota 10° C. Pak se ozvěna rádia rychle rozvinula nahoru i dolů. Nicméně, i když dosáhl své maximální velikosti, jeho vrchol nepřesáhl 6000 m, kde byla teplota kolem 0°C. Je zřejmé, že není důvod se domnívat, že déšť v tomto oblaku mohl vzniknout z ledových krystalků, protože srážková zóna vznikla v oblasti kladných teplot.

Velké množství podobných radarových pozorování bylo provedeno v různých oblastech USA, Austrálie a Anglie. Taková pozorování naznačují, že proces koagulace hraje hlavní roli při tvorbě bouřkových srážek. Nabízí se otázka, proč tato důležitá skutečnost nebyla zjištěna před použitím radaru. Jeden z Hlavními důvody vysvětlujícími tuto okolnost je, že není možné určit, kde a kdy se v oblaku objeví první částice srážek. Je třeba poznamenat, že když prší, může se vrchol mraku roztáhnout do výšky několika tisíc metrů a dosáhnout oblasti s teplotami -15 °C a níže, kde existuje mnoho ledových krystalů. Tato okolnost dříve vedla k mylnému závěru, že ledové krystaly jsou zdrojem srážek.

V současné době bohužel ještě neznáme relativní roli obou mechanismů tvorby deště. Podrobnější studium této problematiky pomůže meteorologům úspěšněji rozvíjet metody umělého ovlivňování oblačnosti.

NĚKTERÉ VLASTNOSTI KONVEKTIVNÍCH OBLAKŮ

Radarová pozorování umožnila podrobněji studovat konvektivní mraky. Pomocí různých typů radarů výzkumníci zjistili, že v některých případech se jednotlivé rádiové echo „věže“ vyvíjejí do velmi vysokých nadmořských výšek. Takže například v některých případech mraky o průměru 2-3 km, prodlouží do 12-13 km.

Silné bouřky se obvykle vyvíjejí ve fázích. Zpočátku jedna z rádiových echo věží roste a dosahuje výšky asi 8000 m, pak klesá. O několik minut později se vedle této věže začíná táhnout nahoru další, která dosahuje větší výšky - asi 12 km. Postupný růst rádiového echa pokračuje, dokud bouřkový mrak nedosáhne stratosféry.

Každou rádiovou echo věž lze tedy považovat za samostatnou cihlu v obecné budově nebo za jedinou buňku celého systému – bouřkový mrak. Existenci takových buněk v bouřkovém mračnu svého času předpokládali Byers a Braham na základě výsledků analýzy velkého počtu meteorologických pozorování různých charakteristik bouřek. Byers a Braham navrhli, že bouřkový mrak se skládá z jedné nebo více takových buněk, jejichž životní cyklus je velmi krátký. Ve stejné době skupina anglických výzkumníků vedená Scorerem a Ludlamem předložila svou teorii vzniku bouřek. Věřili, že v každém bouřkovém mraku jsou velké bubliny vzduchu stoupající ze země do horních vrstev. Navzdory rozdílům v teoriích vzniku bouřek obě teorie stále předpokládají, že vývoj bouřkového mraku probíhá v krocích.

Studie ukázaly, že průměrná rychlost růstu rádiových echo věží v konvektivních oblacích se pohybuje od 5 do 10 m/sec, a v některých typech bouřkových mraků mohou být dvakrát až třikrát větší. Je zřejmé, že v tomto případě letadla vstupující do takové oblačnosti zažívají výrazné nárazy a přetížení pod vlivem silných vzestupných proudů a intenzivní turbulence.

Každý, kdo čekal na bouřku, ví, že může trvat hodinu i déle. Životnost jednotlivé věže nebo buňky je přitom velmi krátká: jak ukazují radarová pozorování, přibližně 23 minut. Je zřejmé, že ve velkém bouřkovém mraku může být mnoho buněk, které se vyvíjejí postupně jedna po druhé. V tomto případě od okamžiku, kdy se objeví déšť, až do okamžiku, kdy ustane, může uplynout mnohem více času než 23 minut. Během bouřky, která může trvat několik hodin, nezůstává intenzita deště konstantní. Naopak buď dosahuje maxima, nebo klesá, až déšť téměř úplně zmizí. Každé takové zvýšení intenzity deště odpovídá rozvoji další buňky nebo věže. Výše uvedené není těžké si sami ověřit, budete-li s hodinkami v ruce sledovat střídání maxim a minim intenzity prudkého deště.

ZIMNÍ SRÁŽKY

Během teplého období spadne značná část srážek z přeháněk a bouřkových mraků. Izolovaná oblačnost zasahující do vysokých nadmořských výšek produkuje srážky ve formě lokalizovaných přeháněk. Při tvorbě srážek z takových mraků hraje důležitou roli proces koagulace. Jednotlivé mraky mají zpravidla malé průřezové plochy, vyvíjejí se v nich mohutné vzestupné a sestupné proudy a doba jejich existence nepřesahuje hodinu.

Většina srážek spadne. chladné období dává mraky jiného typu. Místo lokálních mraků v zimě se objevují cloudové systémy rozprostírající se na obrovské ploše, které neexistují hodiny, ale dny. Takové oblačné systémy vznikají díky velmi pomalému vertikálnímu pohybu vzduchu (při rychlosti menší než 1 m/s, v některých případech i 10 cm/s).

Mraky, ze kterých padá většina srážek, se nazývají nimbostratus. Jejich tvar je určen pomalými, ale dlouhotrvajícími vzestupnými pohyby vzduchu v cyklonech, které vznikají ve středních zeměpisných šířkách a pohybují se západními proudy. Dešťové srážky z takových oblačných systémů se běžně označují jako silné srážky. Mají jednotnější strukturu než déšť z konvektivních mraků. Při pozorování takových systémů radarem jsou však oblasti s vyšší intenzitou srážek nalezeny v oblastech, kde by se očekávalo rovnoměrné rozložení srážek. Jsou pozorovány takové oblasti, kde rychlosti vzestupných toků výrazně převyšují průměrné hodnoty.

Na Obr. Obrázek 21 ukazuje fotogram typického radarového vzoru zimních srážek. Fotogram byl získán na McGill University (Kanada) pomocí radaru s pevnou vertikální anténou. Tato pozorovací metoda poskytla průřez celým cloudovým systémem, který procházel nad stanicí. Výše uvedený fotogram byl získán expozicí filmu, který se pomalu pohyboval před celoobvodovou indikační obrazovkou, na které byla viditelná pouze vertikální skenovací čára s jasem proměnlivým ve výšce v místech, kde byla zaznamenána radiová ozvěna. Výsledný vzor rádiového echa ve fotogramu lze tedy považovat za součet okamžitých vzorů skládajících se z mnoha těsně rozmístěných vertikálních čar.

Na fotogramu je vidět, že ve výšce více než 2500 m jsou pozorovány šikmé streamery, které se mění ve svislé a pravidelně umístěné světlé buňky. Tým výzkumníků z McGill University pod vedením Marshalla navrhl, že světlé buňky představují oblasti, ve kterých se tvoří ledové krystaly, a nakloněné streamery představují pásy padajících srážek.

Pokud se rychlost větru s výškou nemění, pak je rychlost padajících částic srážek také konstantní. V tomto případě není těžké odvodit jednoduchý vztah popisující dráhu padajících částic. K výpočtu rychlosti pádu částic použil Marshall pozorovací metodu záznamu rádiového echa na pomalu se pohybující film. Po analýze jednoho z nejjasněji zaznamenaných případů a zjištění, že průměrná rychlost pádu částic byla asi 1,3 m/sec, Marshall navrhl, že částice byly konglomeráty ledových krystalů.

Při studiu jasné čáry rádiové ozvěny (na fotogramu se jedná o pás ve výšce kolem 2000 m) je zřejmé, že částice jaderného sedimentu, alespoň z větší části, jsou pevné. Jasný pás se objevuje mírně pod úrovní tání, blízko izotermy 0 °C. Fenomén jasného rádiového ozvěny ve fotogramech zimních srážek zaznamenalo mnoho výzkumníků a v poslední době byl podrobně studován.

První, kdo dal uspokojivé vysvětlení tohoto jevu, byla Ride. Jeho hypotéza, vyvinutá v roce 1946, je stále považována za správnou; Později to další badatelé objasnili.

Ride jako první ukázal, že když je velikost odrážejících částic mnohem menší než vlnová délka, jejich odrazivost v kapalném stavu je přibližně pětkrát vyšší než v pevném stavu. Prudký nárůst intenzity radiového echa pod úroveň nulové izotermy nastává v důsledku rychlého tání padajících pevných částic. Po roztavení se částice rychle změní na kulovité vodní kapky, které padají rychleji než sněhové vločky. Zvýšení rychlosti pádu částic pod izotermu 0°C a s tím spojený pokles jejich počtu na jednotku objemu vzduchu a následně i uvnitř objemu osvětleného radarovým paprskem vedou ke snížení intenzity rádiového signálu. echo pod tající vrstvou. Na Obr. 21 je vidět, že pruhy rádiového echa umístěné pod jasnou čarou jsou poněkud strmější než pruhy rádiového echa umístěné nad ní. Větší strmost pásů pádu v oblasti pod úrovní tání naznačuje, že částice zde padají rychleji.

Na základě analýzy takových pozorování lze dojít k závěru, že déšť, který padá z některých forem zimních mraků, se vyskytuje při velmi nízkých teplotách. I ve zcela izolovaných oblacích se tvoří ledové krystaly, které mohou růst a zvětšovat se, dokud nevypadnou. Když se srazí, krystaly se spojí do sněhových vloček, které se pohybují po trajektorii určené jejich rychlostí pádu a větrem. Sněhové vločky, které pronikají do spodních vrstev, mohou vstupovat do mraků složených z malých podchlazených kapek a dále růst v důsledku srážek s nimi. Takové mraky samy o sobě nemohou být detekovány většinou moderních radarů kvůli malé velikosti kapiček. Jakmile pevné částice projdou úrovní nulové izotermy, rychle se roztaví a zvýší rychlost svého pádu. Když takové částice vstoupí do nižších mraků, pokračují v růstu v důsledku srážek a splynutí s kapkami mraků. Pokud je teplota na zemském povrchu nižší než 0°C, částice srážek zůstanou ve formě sněhových vloček.

Ne všechny rozšířené cloudové systémy však vykazují odlišné streamery nad bodem mrazu, jako jsou ty znázorněné na obr. 22. V některých případech mraky vytvářejí pouze zřetelné a jasné pásy rádiové ozvěny, nad kterými nejsou patrné odrazy. K tomuto vzoru pravděpodobně dochází, protože ledové krystaly nad jasným pásem jsou příliš malé na to, aby vytvořily detekovatelné rádiové ozvěny. Když takové krystaly vstoupí do oblasti tání, jejich odrazivost se zvýší jak v důsledku změny fázového stavu, tak v důsledku dalšího nárůstu jejich velikosti v důsledku splynutí s menšími kapičkami.

Radarová pozorování vedla k řadě důležitých závěrů. Bylo pevně stanoveno, že déšť, který padá z většiny zimních mraků a dosahuje povrchu Země, se tvoří ve vysokých nadmořských výškách ve formě ledových krystalů. Na druhou stranu, srážky z konvektivních mraků se často vyskytují v nepřítomnosti ledových krystalků.

Když se výzkumníkům podaří prokázat roli pevné fáze a procesu koagulace při tvorbě srážek z tohoto typu mraků, bude reálná příležitost je aktivně ovlivňovat za účelem umělého vyvolání srážek. Není pochyb o tom, že dříve nebo později se člověk naučí ovládat mraky. Meteorologové po celém světě spojují své síly, aby tento úkol urychlili. Tím, že se naučí ovládat proces sedimentace, budou schopni přispět k řešení problému světových vodních zdrojů. Lze doufat, že až bude možná možnost umělé regulace srážek, najdou se prostředky, jak ji efektivněji využít.

Svrchní vrstvy oblaků cumulonimbus a altostratus, kde jsou teploty hluboko pod bodem mrazu, se skládají převážně z ledových ker.

Vzhledem k tomu, že teplota ve středních vrstvách je o něco vyšší, ledové krystaly přítomné ve stoupajících a klesajících proudech vzduchu narážejí na přechlazené kapičky vody. Když se dostanou do kontaktu, vytvoří velké krystaly, dostatečně těžké, aby směřovaly dolů, navzdory stoupajícím proudům vzduchu.

Jak krystaly padají, srážejí se s jinými částicemi mraků a zvětšují se. Pokud je teplota pod bodem mrazu, padají k zemi jako sníh. Pokud je nad půdou teplý vzduch, mění se v kapky deště. Pokud jsou stoupající proudy vzduchu uvnitř mraku dostatečně silné, mohou ledové krystaly několikrát stoupat a klesat, dále růst a nakonec velmi ztěžknou a padat jako kroupy. Jedna z největších zaznamenaných krup spadla v Coffeyville (Kansas) v roce 1970. Byla téměř 15 cm široká a vážila 700 g.

Déšť, sníh nebo kroupy

Většina vrstev mraků s nejchladnějšími teplotami (graf vlevo) jsou ledové částice. Při mírně zvýšených teplotách ve spodních vrstvách se led mísí s kapkami vody a tvoří krystaly dostatečně velké, aby mohly padat jako déšť, sníh nebo za vhodných podmínek kroupy.

Tvorba srážek

Tento model formování cumulonimbus (vpravo) ukazuje dráhu proudů vzduchu, které přenášejí teplý, párou nasycený vzduch do chladnějších vrstev a vracejí se jako déšť, sníh nebo kroupy.

Dlouhodobé (několik hodin až den i více) srážky ve formě deště (krytý déšť) nebo sněhu (krytý sníh), padající na velké ploše s poměrně rovnoměrnou intenzitou z oblaků nimbostratus a altostratus na teplé frontě. Nepřetržité srážky dobře zvlhčují půdu.

Déšť- kapalné srážení ve formě kapiček o průměru 0,5 až 5 mm. Jednotlivé kapky deště zanechávají stopu na hladině vody ve formě rozbíhajícího se kruhu a na povrchu suchých předmětů - ve formě mokré skvrny.

Mrazivý déšť- kapalné srážky ve formě kapek o průměru 0,5 až 5 mm, padajících při záporných teplotách vzduchu (nejčastěji 0...-10°, někdy až -15°) - padání na předměty, kapky namrzají a ledují formuláře. Mrazivý déšť se tvoří, když padající sněhové vločky narazí na vrstvu teplého vzduchu dostatečně hlubokou, aby sněhové vločky úplně roztály a staly se dešťovými kapkami. Jak tyto kapky dále padají, procházejí tenkou vrstvou studeného vzduchu nad zemským povrchem a jejich teplota klesá pod bod mrazu. Kapky samotné však nezamrzají, proto se tento jev nazývá podchlazení (neboli tvorba „podchlazených kapiček“).

mrazivý déšť- pevné srážky, které spadají při záporných teplotách vzduchu (nejčastěji 0...-10°, někdy až -15°) ve formě pevných průhledných ledových kuliček o průměru 1-3 mm. Vznikají, když kapky deště mrznou, když propadají spodní vrstvou vzduchu s negativní teplotou. Uvnitř kuliček je nezamrzlá voda - při pádu na předměty se koule rozbijí do skořápek, voda vytéká a tvoří se led.

Sníh- pevné srážky, které padají (nejčastěji při záporných teplotách vzduchu) ve formě sněhových krystalů (sněhových vloček) nebo vloček. Při slabém sněžení je horizontální viditelnost (pokud nejsou jiné jevy - opar, mlha atd.) 4-10 km, při mírném sněžení 1-3 km, při hustém sněžení - méně než 1000 m (v tomto případě přibývá sněžení postupně, takže hodnoty viditelnosti 1-2 km nebo méně jsou pozorovány nejdříve hodinu po začátku sněžení). Za mrazivého počasí (teplota vzduchu pod -10...-15°) může z polojasné oblohy padat slabé sněžení. Samostatně je zaznamenán fenomén mokrého sněhu - smíšené srážky, které padají při kladných teplotách vzduchu ve formě vloček tajícího sněhu.

Déšť se sněhem- smíšené srážky, které padají (nejčastěji při kladných teplotách vzduchu) ve formě směsi kapek a sněhových vloček. Pokud padá déšť a sníh při teplotách vzduchu pod nulou, částice srážek namrzají na předměty a tvoří se led.

Mrholení

Mrholení- kapalné srážení ve formě velmi malých kapiček (o průměru menším než 0,5 mm), jako by se vznášely ve vzduchu. Suchý povrch pomalu a rovnoměrně smáčí. Při ukládání na hladinu vody na ní netvoří rozbíhavé kruhy.

Mrznoucí mrholení- kapalné srážky ve formě velmi malých kapiček (o průměru menším než 0,5 mm), jako by se vznášely ve vzduchu a padaly při negativních teplotách vzduchu (nejčastěji 0 ... -10 °, někdy až -15 ° ) - při usazování na předmětech kapky zamrzají a tvoří led.

Sněhová zrna- pevné sraženiny ve formě malých neprůhledných bílých částic (tyčinky, zrna, zrnka) o průměru menším než 2 mm, padající při záporných teplotách vzduchu.

Mlha- nahromadění kondenzačních produktů (kapky nebo krystaly nebo obojí) suspendované ve vzduchu přímo nad povrchem Země. Zakalení vzduchu způsobené takovou akumulací. Obvykle se tyto dva významy slova mlha nerozlišují. V mlze je horizontální viditelnost menší než 1 km. Jinak se oblačnosti nazývá mlha.

Dešťové srážky

Sprcha- krátkodobé srážky, obvykle ve formě deště (někdy mokrý sníh, obilí), vyznačující se vysokou intenzitou (až 100 mm/h). Vyskytuje se v nestabilních vzduchových hmotách na studené frontě nebo v důsledku konvekce. Typicky přívalové deště pokrývají relativně malou oblast.

Dešťová sprcha- přívalové deště.

Sprcha se sněhem- sprchový sníh. Vyznačuje se prudkým kolísáním horizontální viditelnosti od 6-10 km do 2-4 km (a někdy až 500-1000 m, v některých případech i 100-200 m) v časovém úseku od několika minut do půl hodiny. (sněhové „poplatky“).

Přeháňka déšť se sněhem- smíšené dešťové srážky, padající (nejčastěji při kladných teplotách vzduchu) ve formě směsi kapek a sněhových vloček. Spadne-li silný déšť se sněhem při teplotách vzduchu pod nulou, částice srážek namrzají na předměty a tvoří se led.

Sněhové pelety- pevné srážky bouřkové povahy, padající při teplotě vzduchu asi nula stupňů a mající vzhled neprůhledných bílých zrn o průměru 2-5 mm; Zrna jsou křehká a snadno se rozdrtí prsty. Často padá před nebo současně se silným sněhem.

Ledová zrna- pevné dešťové srážky spadající při teplotách vzduchu od +5 do +10° ve formě průhledných (nebo průsvitných) ledových zrnek o průměru 1-3 mm; ve středu zrn je neprůhledné jádro. Zrnka jsou poměrně tvrdá (s trochou námahy se dají rozdrtit prsty) a při pádu na tvrdý povrch se odrazí. V některých případech mohou být zrna pokryta vodním filmem (nebo vypadnout spolu s kapičkami vody), a pokud je teplota vzduchu pod nulou, pak dopadají na předměty, zrna zmrznou a tvoří se led.

kroupy- pevné srážky, které spadají v teplém období (při teplotách vzduchu nad +10°) ve formě kousků ledu různých tvarů a velikostí: obvykle je průměr krup 2-5 mm, ale v některých případech jednotlivé kroupy dosahují až velikosti holuba a dokonce i slepičího vejce (pak kroupy způsobují značné škody na vegetaci, povrchu aut, rozbíjejí sklo oken atd.). Doba trvání krupobití je obvykle krátká - od 1-2 do 10-20 minut. Kroupy jsou ve většině případů doprovázeny dešťovými přeháňkami a bouřkami.

Ledové jehly- pevné srážky ve formě drobných ledových krystalků vznášejících se ve vzduchu, vznikající za mrazivého počasí (teplota vzduchu pod -10...-15°). Ve dne se třpytí ve světle slunečních paprsků, v noci - v paprscích měsíce nebo ve světle luceren. Poměrně často tvoří ledové jehličky v noci krásné zářící „sloupy“, které se táhnou od luceren vzhůru k nebi. Nejčastěji jsou pozorovány za jasné nebo polojasné oblohy, někdy padají z cirrostratus nebo cirrových mraků.

Každý školák dnes ví, ale stále stojí za to oprášit své znalosti. Vodní pára je neviditelná, ale vždy přítomná složka vzduchu obklopujícího Zemi. Ve všech vodních plochách na Zemi, od oceánů a moří až po malé rybníky, neustále dochází k procesu odpařování vody. Přechází z kapalné na plynnou páru. Čím je voda teplejší, tím rychleji se odpařuje a čím větší je plocha nádrže, tím více vody se mění na páru. Lidé toto odpařování nevidí; Kondenzace je proces přeměny neviditelné páry na viditelnou kapalinu. Velkou roli v tom hraje solární energie. Zvedá páru vysoko k nebi a mění se v mraky. Vítr jej zase unáší na velké vzdálenosti a roznáší životně důležitou vlhkost po celé zemi.

Mechanismus tvorby deště

Jak vznikají dešťové kapky? Jakmile je mrak zcela nasycený a nemůže přijímat vlhkost, začíná v něm proces padání nejmenších kapiček. Při pádu se vážou s dalšími kapkami, které vytvářejí ještě větší kapky a v důsledku toho lze pozorovat tvorbu deště.

Během lijáku se vytvářejí velké kapky, které mohou dosáhnout průměru 7 mm. Kapka slabého deště necelého půl milimetru. Při mírném dešti se kapky prakticky nerozdělí na samostatné a vše se namočí. Déšť je vlastně mrak, který se sám svléká. To je pozorováno, když kapky nebo krystaly, ze kterých je vytvořen, příliš ztěžknou a padají směrem k Zemi. Meteorologové identifikují několik způsobů, jak proměnit kapky v déšť. Jak se tvoří déšť, závisí na tom, zda jsou mraky, kterými kapky procházejí, teplé nebo studené. Teplé mraky jsou vyrobeny z malých částeček vody. Padající kapky se často mění v páru, když letí k zemi. A některé jsou tak velké, že padají na zem v podobě sprchy. Malá kapička prochází mrakem, zároveň se sráží s jinými kapičkami, a když se již spojí, vytvoří velkou kapku. Taková kapka na své cestě dolů sbírá další kapky. Vzduch, který se řítí kolem vysokorychlostní kapky, přitahuje drobné kapičky a zvyšuje její hmotnost. Někdy ztěžkne tak, že spadne z výšky do louže.

Odkud pocházejí sněhové vločky?

Déšť, sníh – všechny tyto jevy zkoumají meteorologové a meteorologové, aby je mohli předvídat a včas varovat obyvatelstvo před nepřízní počasí. Ve studených mracích se kapičky tvoří jako ledové krystalky. Studené mraky se tvoří vysoko na obloze a jsou transportovány do oblastí, kde jsou teploty vždy nad bodem mrazu (0°C). Takové mraky jsou směsí vodních kapiček a ledových krystalků. Když se voda odpaří z kapiček kapaliny, přilne ke krystalům, zamrzne a změní se v pevnou látku. Jak krystaly rostou a přijímají vlhkost, mění se ve sněhové vločky a padají skrz mrak. Pokud ale není venku příliš chladno, sněhové vločky dlouho nevydrží. Sestupují do vrstev teplého vzduchu a začínají tát a mění se zpět v kapky deště. Jak se objevují sněhové vločky? Pokud oblak obsahuje zóny různých teplot a vlhkosti, promění se ve sněžný stroj. Vlhký teplý vzduch, který s sebou nese kapky vody, přechází do suchých, chladných oblastí oblaku. Vlivem nízké teploty kapky zmrznou a tvoří jádro budoucí sněhové vločky. Částice teplé vody se shromažďují kolem jádra v určitém pořadí a mění se ve sněhový krystal. Každá sněhová vločka se skládá z 2-200 jednotlivých krystalů. Krystaly se tvoří ve studených mracích vysoko nad zemí, kde mohou teploty klesnout až k -40°C a vodní pára zamrzá na led. Sněhový krystal opouští mrak a padá na zem. Sníh se při pádu jeví jako křišťálově čistý, ale ve skutečnosti se většina sněhových vloček vytváří kolem drobných částeček prachu, které vítr odnesl na oblohu, může krystalizovat i kolem malých částeček kouře. Pokud se na to podíváte výkonnými mikroskopy, můžete vidět tyto částice skrývající se uvnitř sněhových vloček. Tři čtvrtiny sněhových vloček rostly kolem drobných, neviditelných kousků hlíny nebo zeminy.

Tvar sněhových vloček

Pravděpodobně každý člověk měl příležitost obdivovat složitý tvar sněhových vloček, když se hladce spadl z nebe a usadil se na rukavice nebo kabát. Každá sněhová vločka má jiný tvar a svou speciální strukturu. Základní tvar sněhového krystalu závisí na teplotě, při které se vločka vytvořila. Čím je mrak výše, tím je chladněji. Z vysokých teplot, ve kterých je teplota pod -35 o C, vznikají šestiboké hranoly, kdy se teplota mraků pohybuje v rozmezí -3-0 o C, vznikají sněhové vločky v podobě desek. Při teplotě -5-3°C se tvoří jehlicovité sněhové vločky a od -8-5°C ve formě sloupců. Při -12-8 o C se opět tvoří desky. Pokud teplota klesne pod, sněhové vločky získají tvar hvězd. Jak se sněhové vločky zvětšují, stávají se těžšími a padají k zemi, přičemž se mění jejich tvar. Padnou-li sněhové vločky při otáčení, jejich tvar bude dokonale symetrický, budou-li se kývat do stran, jejich tvar se stane nepravidelným.

Pokud je vzduch pod sněhovým mrakem teplejší než 0 o C, mohou sněhové vločky při pádu tát a měnit se v dešťové kapky, což vysvětluje, jak se tvoří déšť a sníh přecházející v déšť. Ale pokud je vzduch dostatečně studený, sněhové vločky budou létat k zemi a zakryjí ji bílou přikrývkou. Jakmile jsou sněhové krystaly na zemi, postupně ztrácejí své jemné vzory a jsou stlačovány pod vlivem jiných sněhových vloček.

Kdy padá mráz?

Mráz označuje pevné atmosférické srážky, které padají do tenké vrstvy ledových krystalků. Objevuje se na zemi a předmětech, když půda mrzne, je klidný vítr a jasná obloha. Při teplotách pod nulou se sráží ve formě šestihranných krystalů, při nižších teplotách - ve formě desek, pod -15 ° C mají mrazové krystaly podobu tupých jehlic. Námraza se tvoří na všech předmětech, jejichž povrch je chladnější než vzduch: na trávě, zemi, střechách, skle.

Kyselý déšť

(déšť, sníh) s vysokým obsahem kyselin představují Jak vznikají? Zdrojem kyselých dešťů mohou být jak přírodní procesy (sopečná činnost, rozklad rostlinných zbytků), tak průmyslové emise, především oxid siřičitý (SO 2) a oxidy dusíku (NO, NO 2, N 2 O 3), při spalování různých druhů palivo. Ve spojení s vlhkostí v atmosféře tvoří kyseliny sírové a dusičné. Pokud se kyselé látky, které se rozpustily ve vzduchu, dostanou do atmosféry nasycené vlhkostí, pak kyseliny spadnou na zem, pokud voda, včetně kyselin, dopadne na vegetaci a zem, poškodí to flóru a faunu Země.

Barevné deště

Někdy mohou lidé pozorovat jevy, jako je barevný déšť. Barevný déšť je vzácný, ale ve skutečnosti může být barevný. Jak vzniká déšť s různými barvami? Například červený déšť byl viděn v dubnu 1970 v Soluni v Řecku. Silný vítr nad saharskou pouští zvedl mnoho částeček červené hlíny vysoko k obloze a poté je přenesl do mraků na obloze nad Řeckem. Proud deště smyl hlínu z mraků, ale barva deště byla nějakou dobu červená. V roce 1959 se v Massachusetts spustil žlutozelený déšť. Na vině se ukázal být jarní pyl rostlin, vyvýšených vysoko. A v březnu 1972 napadl ve francouzských Alpách modrý sníh: tento sníh byl zbarven minerály přivezenými ze Sahary.

DÉŠŤ
voda vzniklá kondenzací vodní páry, která padá z mraků a dostává se na zemský povrch ve formě kapiček kapaliny. Průměr dešťových kapek se pohybuje od 0,5 do 6 mm. Kapky menší než 0,5 mm se nazývají mrholení. Kapky větší než 6 mm se silně deformují a při pádu na zem se lámou. Podle objemu srážek spadajících za určité období se podle intenzity rozlišují slabé, mírné a silné (bouřkové) deště. Intenzita slabého deště se pohybuje od zanedbatelné do 2,5 mm/h, mírný déšť - od 2,8 do 8 mm/h a silný déšť - více než 8 mm/h, nebo více než 0,8 mm za 6 minut. Krycí přetrvávající deště se zataženou oblačností na velké ploše jsou obvykle slabé a skládají se z malých kapek. Srážky, které se vyskytují sporadicky na malých plochách, jsou obvykle intenzivnější a sestávají z větších kapek. Při jedné silné bouřce trvající pouze 20-30 minut může spadnout až 25 mm srážek.
Koloběh vody (cyklus vlhkosti). Voda se vypařuje z povrchu oceánů, řek, jezer, bažin, půdy a rostlin (v důsledku transpirace). Hromadí se v atmosféře ve formě neviditelné vodní páry. Rychlost odpařování a transpirace je dána především teplotou, vlhkostí vzduchu a silou větru, a proto se velmi liší místo od místa a v závislosti na meteorologických podmínkách. Většina atmosférické vodní páry pochází z teplých tropických a subtropických moří a oceánů. Průměrná rychlost odpařování pro celou zeměkouli je cca. 2,5 mm za den. Obecně je to vyváženo průměrným globálním úhrnem srážek (cca 914 mm/rok). Celková zásoba vodní páry v atmosféře odpovídá přibližně 25 mm srážek, takže se v průměru každých 10 dní obnovuje. Vodní pára je unášena vzhůru a distribuována v atmosféře vzduchovými proudy různých velikostí – od lokálních konvekčních proudů až po globální větrné systémy (západní doprava nebo pasáty). Jak teplý, vlhký vzduch stoupá, expanduje v důsledku poklesu tlaku ve vysoké atmosféře a ochlazuje se. V důsledku toho se relativní vlhkost vzduchu zvyšuje, dokud vzduch nedosáhne stavu nasycení vodní párou. Jeho další stoupání a ochlazování vede ke kondenzaci přebytečné vlhkosti na nejmenších částicích suspendovaných ve vzduchu a ke vzniku mraků skládajících se z kapiček vody. Uvnitř mraků jsou tyto kapky jen cca. 0,1 mm padají velmi pomalu, ale nejsou všechny stejně velké. Větší kapky padají rychleji, předbíhají menší kapky, které na své cestě potkávají, srážejí se a splývají s nimi. Větší kapky tedy rostou díky uchycení menších. Pokud kapka v mraku urazí vzdálenost cca. 1 km, může ztěžknout a vypadnout jako kapka deště. Déšť se může tvořit i jinak. Kapky v horní, chladné části mraku mohou zůstat kapalné i při teplotách hluboko pod 0 °C, což je normální bod mrazu vody. Takové kapky vody, nazývané přechlazené kapky, mohou zmrznout pouze tehdy, jsou-li v nich uloženy speciální částice zvané ledová jádra. Zmrzlé kapičky rostou do ledových krystalů a několik ledových krystalků se může spojit a vytvořit sněhovou vločku. Sněhové vločky procházejí mrakem a za chladného počasí se dostávají na zem jako sníh. Za teplého počasí však tají a dostávají se na povrch v podobě dešťových kapek.

Množství srážek dopadajících na zemský povrch v daném místě ve formě deště, krup nebo sněhu se odhaduje podle tloušťky vodní vrstvy (v milimetrech). Měří se speciálními přístroji - srážkoměry, které jsou obvykle umístěny ve vzdálenosti několika kilometrů od sebe a zaznamenávají množství srážek za určité časové období, obvykle 24 hodin. Jednoduchý srážkoměr se skládá z vertikálně uloženého válce s kulatým trychtýřem. Dešťová voda vstupuje do nálevky a stéká do odměrného válce. Plocha odměrného válce je 10x menší než plocha nálevky, takže vrstva vody o tloušťce 25 mm v odměrném válci odpovídá 2,5 mm srážek. Sofistikovanější měřicí přístroje nepřetržitě zaznamenávají množství srážek na pásku připevněnou na bubnu s hodinovým pohonem. Jedno z těchto zařízení je vybaveno malou nádobkou, která se automaticky překlopí a vypustí vodu a také sepne elektrický kontakt, když množství vody ve srážkoměru odpovídá vrstvě srážek 0,25 mm. Poměrně spolehlivé posouzení intenzity deště na velké ploše poskytuje použití radarové metody. Průměrné roční srážky na celém povrchu Země jsou cca. 910 mm. V tropických oblastech jsou průměrné roční srážky nejméně 2500 mm, v mírných zeměpisných šířkách - cca. 900 mm a v polárních oblastech - cca. 300 mm. Hlavními důvody rozdílů v rozložení srážek jsou geografická poloha daného regionu, jeho nadmořská výška, vzdálenost od oceánu a směr převládajících větrů. Na horských svazích obrácených k větrům vanoucím od oceánu je množství srážek obvykle vysoké, zatímco v oblastech chráněných před mořem vysokými horami spadne velmi málo srážek. Maximum ročních srážek (26 461 mm) bylo zaznamenáno v Cherrapunji (Indie) v letech 1860-1861 a nejvyšší denní srážky (1618,15 mm) byly zaznamenány v Baguio na Filipínách ve dnech 14.-15. července 1911. Minimum srážek bylo zaznamenáno v r. Arica (Chile), kde byl roční průměr za období 43 let pouze 0,5 mm, a v Iquique (Chile) za 14 let nespadl jediný déšť.
Umělý déšť. Protože se má za to, že některé mraky produkují malé nebo žádné srážky kvůli nedostatku kondenzačních jader schopných iniciovat růst sněhových krystalů nebo dešťových kapek, jsou činěny pokusy vytvořit „člověk vytvořený déšť“. Nedostatek kondenzačních jader lze kompenzovat dispergováním látek, jako je suchý led (zmrzlý oxid uhličitý) nebo jodid stříbrný. K tomu slouží pelety suchého ledu o průměru cca. 5 mm jsou vrženy z letadla na horní povrch přechlazeného mraku. Každá granule před odpařením ochlazuje vzduch kolem sebe a vytváří asi milion ledových krystalků. K setí velkého dešťového mraku stačí jen několik kilogramů suchého ledu. Stovky experimentů provedených v mnoha zemích ukázaly, že naočkování kupovitých mraků suchým ledem v určité fázi jejich vývoje může stimulovat déšť (a déšť nepadá ze sousedních mraků, které takovou úpravou neprošly). Množství „umělých“ srážek, které spadne, je však obvykle malé. Pro zvýšení množství srážek na velké ploše se páry jodidu stříbrného rozprašují z letadla nebo ze země. Tyto částice jsou unášeny ze země proudy vzduchu. V mracích se mohou spojovat s podchlazenými kapkami vody a způsobit jejich zamrznutí a růst do sněhových krystalů. Stále neexistují žádné skutečně přesvědčivé důkazy, že je možné dosáhnout výrazných nárůstů (nebo poklesů) srážek na velkých územích. V některých případech je možné dosáhnout malých změn (5-10 %), ale obvykle je nelze odlišit od přirozených meziročních výkyvů.
LITERATURA
Drozdov O.A., Grigorieva A.S. Cirkulace vlhkosti v atmosféře. L., 1963 Khromov S.P., Petrosyants M.A. Meteorologie a klimatologie. M., 1994

Collierova encyklopedie. - Otevřená společnost. 2000 .

Antonyma:

Podívejte se, co je „RAIN“ v jiných slovnících:

déšť- déšť, já... Ruský pravopisný slovník

déšť- déšť/… Morfemicko-pravopisný slovník

RAIN, rain, rain, rain, rain manžel. voda v kapkách nebo proudech z mraků. (Starověký dezg; dezgem, déšť; dezgevy, déšť; dezgiti, déšť). Sitniček, nejlepší déšť; liják, příval, nejsilnější; boční řasa, podříznutá, šikmá...... Dahlův vysvětlující slovník

- (déšť, déšť), liják, liják; rozbředlý sníh; (prostý) bavlník, smetí, cop. Houbový déšť, velký, jemný, nepřetržitý, přívalový, tropický, častý. Prší, mrholí, mrholí, leje (lije, leje jako z kýblů), nepřestává... Slovník synonym

Podstatné jméno, m., použité. často Morfologie: (ne) co? déšť, proč? déšť, (vidět) co? déšť, co? déšť, co s tím? o dešti; pl. Co? déšť, (ne) co? déšť, proč? déšť, (vidím) co? prší, co? prší, o čem? o dešti 1. Déšť jsou srážky... Dmitrievův vysvětlující slovník

I; m. 1. Atmosférické srážky padající z mraků ve formě kapek vody. Vesnice teplého léta. Vesnice Prolivnoy (velmi silná). Houbařská vesnička (déšť a slunce, po kterém podle lidové představy hojně rostou houby). D. přichází. D. mrholení, lití...... encyklopedický slovník

- (1): Jiné dny budou brzy vyprávět krvavé úsvity světa; Z moře přicházejí černé mraky, které chtějí zakrýt slunce, a modré miliony se v nich chvějí. Bude velké hřmění, bude pršet jako šípy z Dona Velikého. Toho udeř oštěpem, tamtoho šavlí... ... Slovník-příručka "Příběh Igorovy kampaně"

RAIN, rain (doš, dozhzha), manžel. 1. Typ srážek ve formě vodních kapiček. Liják. 2. převod Proud malých částic padajících v množství (kniha). Déšť jisker Hvězdný déšť. || trans. Množství, nepřetržitá hojnost (kniha).... ... Ušakovův vysvětlující slovník