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.
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.)
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).
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:
- если температура поверхности земли или других предметов > 0°, то за счёт конденсации образуется роса;
- 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?
- изморозь НЕ образуется на горизонтальных поверхностях;
- 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».