Научно-популярный сайт о метеорологии

"Метеоролог и я" - просто о сложном


Наземные осадки


В предыдущих двух параграфах мы с вами познакомились с осадками и процессами, принимающими участие в осадкообразовании. Ранее речь шла только о выпадающих осадках, но существует другой вид – это осадки, образующиеся непосредственно на земной поверхности или предметах. К ним относятся роса, иней, зернистая и кристаллическая изморозь.


Согласно наставлению гидрометеорологическим станциям и постам, к наземным осадкам также относятся гололёд и гололедица, но они имеют иной механизм образования и связаны с выпадением жидких осадков.


Разберём упомянутые выше осадки подробнее.


Роса представляет собой капельки воды, которые образуются на поверхности земли, растениях и предметах в результате соприкосновения влажного воздуха с более холодной поверхностью при температуре воздуха выше 0 °С, ясном / малооблачном небе и штиле или слабом ветре.

Иней - белый осадок кристалликов льда, появляющийся на поверхности земли и на предметах (как правило, на горизонтальных). Иней появляется при охлаждении поверхности земли и предметов. Как и роса, образуется при ясном / малооблачном небе и штиле или слабом ветре.


Наземные осадки: роса и иней
Роса (слева), иней (справа)


Кристаллическая изморозь - по структуре очень похожа на иней, однако образуется на различных проводах, ветках деревьев и т.п.

Зернистая изморозь представляет собой снеговидный рыхлый осадок, нарастающий на проводах, сучьях деревьев, отдельных травинках в туманную ветреную погоду вследствие намерзания переохлажденных капель тумана.

Гололёд - это слой льда, образующийся на предметах вследствие намерзания капель переохлажденного дождя, мороси или тумана, а также при соприкосновении капель осадков, с предметами имеющих отрицательную температуру.

Гололедица - лёд или очень плотный снег, образующийся на поверхности земли (это главное отличие от гололёда.)


Наземные осадки: гололёд и изморозь
Гололёд (слева), кристаллическая изморозь (справа, автор Алексей Сычёв)


Таким образом, все перечисленные явления можно разделить на две группы:

  • явления, для образования которых необходимо охлаждение земной поверхности или предметов;
  • явления, образующиеся вследствие выпадения жидких осадков или тумана (зернистая изморозь, гололёд).

Механизм образования

Образование росы, инея и кристаллической изморози происходит за счёт процессов конденсации, сублимации и испарения. Механизм их образования схожий, различаются лишь отдельные факторы. Главное условие - охлаждение земной поверхности, сопутствующее условие - штиль или слабый ветер (1-3 м/с).

Земная (подстилающая) поверхность охлаждается за счёт излучения накопленного тепла в атмосферу. Как правило, это происходит при ясной или малооблачной погоде. В свою очередь, холодная подстилающая поверхность способствует охлаждению воздуха, близко расположенного к ней (приземный слой атмосферы, или его часть).


Наземные осадки: прогрев и выхолаживание воздуха
Дневной прогрев и ночное выхолаживание подстилающей поверхности


Давление водяного пара е при охлаждении увеличивается до тех пор, пока не достигнет давления насыщения E. Когда водяной пар достигнет насыщения, начинается процесс конденсации или сублимации.


Здесь стоит запомнить два случая:

  1. если температура поверхности земли или других предметов > 0°, то за счёт конденсации образуется роса;
  2. при T < 0° благодаря сублимации образуется иней или кристаллическая изморозь (для образования второй необходима более низкая температура воздуха, чем для инея).

Роса также может образоваться в случае, когда влажная тёплая воздушная масса надвигается на холодную подстилающую поверхность. При этом приземный воздух начинает быстро охлаждаться, водяной пар достигает насыщения и начинает конденсироваться.

Альтернативный механизм образования есть и для кристаллической изморози: она может образоваться при слабой отрицательной температуре, если при этом наблюдается туман или дымка. Водяной пар появляется в воздухе за счёт испарения с капелек жидкости, и затем переходит непосредственно в кристаллики изморози.



Некоторые явления очень похожи по условиям образования и по внешнему виду, из-за чего очень часто возникает путаница, но сейчас мы раскроем вековую тайну, ответив на два самых животрепещущих вопроса, представленных ниже.


Как отличить иней от кристаллической изморози?

  1. изморозь НЕ образуется на горизонтальных поверхностях;
  2. иней не может образоваться на проводах, диаметр которых равен или меньше 1 мм. Именно поэтому на метеостанциях дополнительно используют очень тонкие провода, на которых образуется только кристаллическая изморозь.

В отличие от кристаллической изморози, зернистая изморозь образуется в ветреную туманную погоду при относительно высокой температуре (от -2 до -7 °С). Она имеет аморфное строение (нет отдельных различимых кристалликов). Из-за того, что капли тумана быстро замерзают, они сохраняют свою форму и образуют снеговидное отложение состоящее из ледяных зерен, не различимых глазом. При увеличении капель тумана до размеров мороси, зернистая изморозь превращается в гололёд. Бывает довольно трудно отличить такую изморозь от мутного гололёда, но запомните простое правило: при изломе изморозь начинает крошиться, а гололёд ломается.



Как отличить гололёд от гололедицы?


Гололёд Гололедица
1. Образуется при намерзании переохлажденных осадков на разных поверхностях. 1. Образуется только на дороге.
2. Обычно покрывает все части поверхности, образуя плотную стекловидную корку льда. 2. Формируется не только при замерзании жидких осадков, но и при замерзании талой воды, уплотнении и обледенении снега.

Гололёд, кристаллическая и зернистая изморозь относят к так называемым гололёдно-изморозевым отложениям (ГИО). Также к ним относятся и налипание мокрого снега. Все эти явления могут быть опасными для людей, приносить большие неудобства и ущерб коммунальным службам.

Более подробно об условиях ГИО и их видах можно ознакомиться в «Атласе обледенения проводов».



Похожие темы:
Осадки. Механизм образования
Осадки

Next Back Arrow-down arrow-down circle-up question book hand windowto принять отмена