3

Chmury i opady atmosferyczne:

Chmura – to widoczne skupienie produktów kondensacji pary wodnej czyli kropelek wody lud kryształków lodu.

Mgła – mgła to zawiesina złożona podobni jak chmura z produktów kondensacji pary wodnej dotykająca swą podstawą powierzchni terenu, ograniczająca poniżej 1 kilometra.

Warunkiem powstania chmury i mgły jest obecność jąder kondensacji tj. mikroskopijnych cząstek stałych, aerozoli np. kryształków lodu, kryształków soli marskiej, pyłków, pyłów itp. To właśnie na tych mikroskopijnych cząsteczkach powstają kropelki wody z których zbudowana jest chmura lub mgła.

Temperatura przy której następuje stan nasycenia powietrza parą wodną i kondensacja zawartej w nim pary wodnej to tzw. temperatura punktu rosy. Taki spadek temperatury powietrza do temperatury punktu rosy odbywa się bardzo często nocą, powietrze wychładza się i na powierzchni wychłodzonych przedmiotów pojawia się rosa lub szron.

Chmury powstają na różnych wysokościach i przybierają najróżniejsze kształty.

Ze względu na zewnętrzny wygląd, chmury zgodnie z międzynarodową klasyfikacją dzieli się na pierzaste (cirrus), kłębiaste (cumulus), warstwowe (stratus) i deszczowe (nimbus).

Pod względem wysokości na jakich chmury się rozwijają dzielimy je w następujący sposób:

1. chmury wysokie – występują na wysokości 6-12 km

   • pierzaste (Cirrus)

   • pierzasto-kłębiaste (Cirrocumulus)

   • pierzsto-warstwowe (Cirrostratus)

2. chmury średnie – na wysokości 3-6 km

   • kłębiaste średnie (Altocumulus)

   • warstwowe średnie (Altostratus)

3. chmury niskie – występujące na wysokości 0-3 km

   • deszczowo warstwowe (Nimbostratus)

   • warstwowe (Stratus)

   • warstwowo kłębiaste (Stratocumulus)

4. chmury o budowie pionowej

   • kłębiaste (Cumulus)

   • kłębiasto-deszczowe (Cumulonimbus) chmura burzowa

Opady atmosferyczne związane są tylko z niektórymi chmurami. Opady powstają głównie w chmurach niskich oraz warstwowych średnich i kłębiasto-deszczowych.

Ilość opadu atmosferycznego podajemy w milimetrach. Suma roczna opadu w ilości 700 milimetrów oznacza że w ciągu roku na 1 metr kwadratowy spadło 700 litrów wody.

Opad w wysokości 1 milimetra oznacza, że gdybyśmy 1 litr wody wylali na 1 metr kwadratowy to powstałaby warstwa wody o grubości 1 milimetra.

Wyróżniamy trzy główne typy opadów atmosferycznych:

1. opady orograficzne: związane ze wznoszącymi ruchami powietrza wymuszonymi przez ukształtowanie powierzchni, występują na dowietrznych stokach gór i wybrzeży, podczas efektu fenowego, np. podczas halnego na dowietrznej stronie góry, wzgórza,

2. konwekcyjne: spowodowane silnym nagrzaniem podłoża i unoszeniem się ciepłego powietrza w wyższe warstwy atmosfery, ciepłe wilgotne powietrze unosząc się ulega ochłodzeniu, dochodzi do kondensacji pary wodnej, powstają chmury o budowie pionowej, tzw. Cumulusy a gdy konwekcja jest bardzo mocna to może dojść do powstania Cumulunimbusa tzw. chmury burzowej i do powstania opadu, bardzo częste dla strefy równikowej i bardzo częste w klimatach kontynentalnych w okresie lata, w Polsce takie opady występują w okresie lata podczas gorących letnich dni,

3. frontalne: związane z frontami atmosferycznymi, na styku ciepłego i zimnego powietrza, lub na styku zimnego i ciepłego powietrza. Możemy wyróżnić front ciepły i chłodny. W przypadku frontu ciepłego opady są ciągłe i występują na dużej powierzchni a chmurą która powoduje opad jest przy froncie ciepłym Nimbostratus i Stratus. Przy froncie chłodnym opady są przelotne, krótkie ale silne, nawalne i występują na znacznie mniejszej powierzchni. Opady frontalne są to opady, które najczęściej występują na terenie Polski.

Rozmieszczenie opadów na kuli ziemskiej:

W rozmieszczeniu rocznych sum opadów zaznacza się układ strefowy nawiązujący do stref temperatury i stref wynikających z prawidłowości układu krążenia powietrza. Oczywiście w obrębie poszczególnych stref na rozkład opadów wpływa ukształtowanie powierzchni lądów i ich rozległości.

1. strefa równikowa – roczna suma opadów powyżej 2000 milimetrów. Codzienne popołudniowe, obfite opady deszczu. Tzw. deszcze zenitalne. Są to opady związane z silnymi ruchami konwekcyjnymi. Przeważają a nawet dominują opady konwekcyjne i chmury burzowe,

2. strefa podrównikowa – roczna suma opadów 1000 –2000 milimetrów, jest to strefa gorąca z porą deszczową i porą suchą. Pora deszczowa występuje podczas zenitalnego położenia Słońca,

3. strefa zwrotnikowa – roczna suma opadów poniżej 250 milimetrów, są to obszary z występowaniem wyżów podzwrotnikowych a tam gdzie ośrodki wysokiego ciśnienia tam opady nie występują. Rozwój chmur jest niemożliwy ze względu na osiadanie powietrza,

4. strefa monsunowa – jest związana z półrocznym cyklem zmian monsunów. Bardzo duże opady przynosi monsun wiejący od morza, oceanu jest to tzw. monsun letni. Zima to susza i brak opadów. Roczna suma opadów jest zróżnicowana od 500 mm do 2000 mm i więcej. Podnóże Himalajów Czerrapundzi 16 000 mm opadów, prawie w całości przypadają na porę monsunu letniego,

5. strefa podzwrotnikowa – roczna suma opadów w granicach 500-1000 mm. Opady występują zimą gdy nad te obszary napływa wilgotne powietrze polarne. W lecie brak opadów, gdyż tereny te znajdują się pod wpływem wyżów podzwrotnikowych,

6. strefa umiarkowana – roczna suma opadów jest bardzo zróżnicowana, wielkość opadów zależy od bliskości oceanu, największe opady występują na zachodnich wybrzeżach kontynentów ponad 1000 mm, najmniejsze we wnętrzach kontynentów poniżej 500 mm, większość opadów w tej strefie to opady frontalne,

7. strefa okołobiegunowa – roczna suma opadów poniżej 250 mm, są to równomiernie rozłożone w ciągu roku opady śniegu.

Niezależnie od szerokości geograficznej duże opady atmosferyczne występują na terenach górskich, szczególnie po ich stronie dowietrznej np. dowietrzna strona Kordylierów otrzymuje 2000 mm a strona zawietrzna około 600 mm,

Góry Skandynawskie – Norwegia 2000 mm, Szwecja 600 mm

Wzrost rocznych sum opadów wraz z wysokością wynosi średnio 70-100 mm na 100 metrów, lecz tylko do pewnej wysokości, powyżej której mamy spadek tych sum. Zjawisko to zwane inwersją opadową jest wynikiem niskich temperatur panujących na tych wysokościach i w związku z tym z małą zawartością pary wodnej.

Na wielkość opadów wpływa również bliskość prądów morskich. Ciepłe prądy morskie powodują wzrost opadów na obszarach do nich przylegających np. ciepły prąd norweski powoduje wzrost opadów na stokach zachodnich Gór Skandynawskich. Ciepłe prądy powodują bowiem wzrost temperatury, wzrost temperatury to wzrost parowania, większe parowanie to większa zawartość pary wodnej w atmosferze, to chmury i opady.

Zimne prądy morskie nie dają opadów. Powodują one ochłodzenie, a więc mniejsze parowanie, mniejsza zawartość pary wodnej w atmosferze to i brak chmur, a brak chmur to brak opadów np. prąd Peruwiański u wybrzeży zachodnich Ameryki Południowej gdzie małe opady przyczyniły się do powstania Pustyni Atakama, identyczna przyczyna jest powodem powstania pustyni Namib u zachodnich wybrzeży Afryki gdzie mamy zimny prąd Benguelski.