22. Образование осадков: конденсация, сублимация и коагуляция. Классификация осадков по агрегатному состоянию и характеру выпадения (ливневые, обложные, моросящие).

К основным физических процессов, обеспечивающих образование осадков, относятся процессы конденсации (сублимации) и коагуляции.

Процесс конденсации - это переход воды из газообразного в жидкое состояние. Чаще конденсация происходит тогда, когда температура воздуха снижается до температуры точки росы. Основными процессами, которые приводят к этому, являются:

- Радиационное охлаждение деятельного слоя земной поверхности и приземного слоя воздуха. В результате этого процесса образуются следующие виды конденсата, как гидрометеоры и туманы;

- Адвекция теплого воздуха на холодную поверхность. Так образуются туманы и низкая облачность;

- Перемешивание воздушных масс с разной температурой, что чаще всего происходит в пределах фронтальных разрезов и восходящее движение воздуха по фронтальному раздела. Так образуется много видов облаков, преимущественно слоистого типа;

- Адиабатный подъем воздуха на высоты больше, чем высота уровня конденсации. Так образуются облака вертикального развития.

Сублимация - это процесс образования кристаллов льда или снега в атмосфере.

Конденсация водяного пара в атмосфере всегда происходит с участием ядер конденсации. В лабораторных условиях было доказано, что в абсолютно чистой атмосфере процесс конденсации и образования первичных жидкостных комплексов начинается при 6-8-кратном пересыщении водяного пара. В реальной атмосфере всегда имеется большое количество растворимых и гигроскопических частиц, выступающих ядрами конденсации.

Коагуляционный рост капель обусловлен спивударинням капель друг с другом, в результате чего происходит их слияние - коагуляция. Слияние микрокапель проходит в результате молекулярно-тепловых (броуновских) движений, а также турбулентного перемешивания. Однако, как показали опыты, эти процессы вызывают укрупнение только очень малых капель, и не могут привести к образованию капель, выпавшие бы из облаков. При определенных условиях происходит слияние больших капель между собой, что и приводит к опусканию крупных капель (0,1 - 7 мм) вниз сквозь слои атмосферы во время выпадения осадков.

В метеорологии принято различать следующие виды осадков:

1. Твердые осадки.

- Снег

- Снежная крупа

- Снежные зерна

- Ледяная крупа

- Ледяной дождь

- Град

2. Редкие осадки:

- Дождь

- Моросить

3. Смешанные осадки.

- Мокрый снег

По характеру выпадения осадки бывают ливневыми, обложными и моросящими. Ливневые осадки - интенсивные, непродолжительные, захватывают небольшую площадь. Обложные осадки - средней интенсивности, равномерные, длительные (могут продолжаться сутками, захватывая большие территории). Моросящие осадки - мелкокапельные осадки, выпадающие на незначительной территории.

23. Типы годового хода осадков.

По характеру выпадения осадков в течение года выделяют следующие основные типы годового хода осадков:

1. Экваториальный тип. Характеризуется двумя максимумами и двумя минимумами, наблюдается в зоне между 10 ° с.ш. и 10 ° ю.ш. Максимальное количество осадков приходится после осени и весеннего равноденствия, когда имеют место самые полуденные высоты Солнца и наиболее интенсивно развитые конвективные облака. Минимальное количество осадков выпадает после летнего и зимнего солнцестояний, когда восходящие движения воздуха наименее развитые.

2. Тропический тип. Наблюдается в поясе от 10 до 30 ° с. и ю.ш. Для него характерен один дождливый период, охватывающий четыре летних месяца течение остальных восьми месяцев осадки почти не выпадают.

3. Субтропический тип. Для субтропического типа годового хода осадков свойственна очень малое количество осадков за год, особенно в летний сезон. Засушливое лето обусловлено субтропическими областями повышенного давления, в которых преобладают нисходящие потоки воздуха. Зимой эти области уходят в более низкие широты, а на субтропики частично распространяется циклоническая деятельность с умеренных широт. Поэтому зимой в субтропиках менее засушливо, чем летом.

4. Тип умеренных широт. Осадки в умеренных широтах связаны с циклонической деятельностью и прохождением атмосферных фронтов. Выделяют внутриматериковых подтип осадков с максимумом летом и минимумом зимой (оба экстремумы - четко выраженные), и морской подтип над океанами и морскими побережьями с равномерным распределением осадков в течение года с небольшим максимумом в зимне-осенний период. Наибольшие количества осадков - на наветренных склонах гор (Шотландия, Уэльс, Альпы, Скандинавия и т.д.).

5. Полярный тип. Выделяют континентальный и океанический подтипы полярного типа. Над континентами в полярных широтах максимум наступает летом, что связано с циклонической деятельностью. Над океанами, наоборот, максимум приходится на зимний период. Всего суммы осадков в полярных широтах незначительны и составляют 100-200 мм.