Атмосферные осадки — это вода в различных формах, которая выпадает из атмосферы на землю. Осадки формируются в облаках, а также могут выпадать непосредственно из воздуха. Разделение осадков на те, что выпадают из облаков, и те, что выпадают непосредственно из воздуха, можно рассматривать с точки зрения физических процессов, связанных с конденсацией и кристаллизацией воды.
1. Осадки, выпадающие из облаков
Облака — это скопления водяных капель или кристаллов льда, которые находятся в атмосфере. Осадки, выпадающие из облаков, обычно образуются через процессы конденсации (образование капель воды) или кристаллизации (образование льда), и далее они могут выпадать на землю. Основные виды осадков, выпадающие из облаков:
1.1. Дождь
Дождь — это капли воды, которые формируются в облаках в результате конденсации водяного пара. Эти капли должны быть достаточно крупными, чтобы преодолеть сопротивление воздуха и достичь земли. Дождь может быть сильным или слабым, в зависимости от интенсивности конденсации в облаке.
Процесс образования: В облаках вода конденсируется вокруг микроскопических частиц (аэрозолей). Когда капли становятся достаточно крупными, они начинают падать на землю.
Примечание: Обычно дождь выпадает из облаков, которые находятся на высоте от нескольких сотен метров до нескольких километров.
1.2. Снег
Снег — это кристаллы льда, которые образуются в облаках, где температура ниже нуля градусов Цельсия. Водяной пар в таких облаках сублимует (переходит из газообразного состояния в твердое) и образует кристаллы льда, которые затем слипаются и формируют снежинки.
Процесс образования: В облаках на высоких уровнях атмосферы водяной пар замерзает, превращаясь в ледяные кристаллы. Эти кристаллы могут соединяться, образуя снежинки, которые затем выпадают на землю.
Примечание: Снег часто выпадает из облаков, находящихся на высоте от 2 до 8 километров, в условиях низких температур.
1.3. Град
Град — это твердые частицы льда, которые формируются в сильных облаках, где сильные восходящие потоки воздуха могут поддерживать частички льда в подвешенном состоянии, пока они не наберут достаточный размер, чтобы упасть на землю. Обычно этот процесс происходит в грозовых облаках.
Процесс образования: В сильных конвективных облаках (например, в кучевых облаках) вода замерзает в верхних слоях облака. Восходящие потоки воздуха поднимают эти льдинки в верхние слои облака, где они могут увеличиться в размерах. Когда льдинки становятся слишком тяжелыми для восходящих потоков, они падают на землю в виде града.
Примечание: Град — это наиболее вероятная форма осадков в грозовых условиях, и часто он бывает крупных размеров.
1.4. Морось (или изморось)
Морось — это очень мелкие капельки воды, которые выпадают из облаков, но они настолько мелкие, что на поверхности земли они могут не образовывать заметных капель дождя. Это, как правило, слабая и длительная форма осадков.
Процесс образования: В облаках, которые не обладают достаточной мощностью для формирования дождя, капли воды остаются очень мелкими. Они могут долго оставаться в воздухе, но в конечном итоге осаждаются, создавая морось.
Примечание: Морось часто наблюдается в пасмурную погоду.
1.5. Ледяной дождь
Ледяной дождь — это осадки, которые представляют собой капли воды, замерзающие при контакте с землей или другими поверхностями. Этот процесс обычно происходит, когда облако содержит жидкую воду при температуре ниже 0°C, а на поверхности земли температура ниже 0°C.
Процесс образования: Ледяной дождь образуется, когда капли воды замерзают в момент, когда они контактируют с холодными поверхностями, такими как земля, деревья, здания и другие объекты.
Примечание: Ледяной дождь может быть опасен, создавая ледяные покрытия, которые вызывают обледенение дорог и деревьев.
2. Осадки, выпадающие из воздуха
Осадки, выпадающие непосредственно из воздуха, возникают в случае, когда водяной пар конденсируется или кристаллизуется прямо в воздухе, не обязательно в облаке. Основные виды осадков, возникающие в этом случае:
2.1. Роса
Роса — это конденсация водяного пара на поверхностях, когда температура этих поверхностей опускается ниже точки росы. Этот процесс происходит непосредственно в атмосфере, но не обязательно связан с облаками.
Процесс образования: Когда температура земли или объектов на ее поверхности ночью падает, водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется и образует капельки воды.
Примечание: Роса чаще всего появляется в ночное время, когда температура понижается, а воздух становится насыщенным влагой.
2.2. Иней
Иней — это осадки в виде кристаллов льда, которые образуются, когда водяной пар непосредственно в воздухе замерзает на холодных поверхностях.
Процесс образования: Водяной пар может непосредственно сублиминировать, превращаясь в кристаллы льда, если температура поверхности низкая.
Примечание: Иней наблюдается в холодные ночи или ранним утром.
2.3. Туман
Туман — это осадки в виде взвешенных в воздухе капель воды, которые являются результатом конденсации водяного пара. Это не осадки в традиционном понимании (не выпадают на землю), но в определенных условиях туман может создавать ощущение «осаждения» влаги.
Процесс образования: Туман образуется, когда водяной пар конденсируется в капельки, которые взвешиваются в воздухе, при этом влажность воздуха достигает 100%.
Примечание: Туман чаще всего возникает в условиях высокой влажности и низкой температуры.
Заключение
Таким образом, осадки могут выпасть как из облаков, так и непосредственно из воздуха. В первом случае речь идет о дождевых каплях, снеге, граде и других явлениях, возникающих в облаках. Во втором случае — это роса, иней и туман, которые связаны с конденсацией и замерзанием водяного пара прямо в атмосфере.
