Opady i osady atmosferyczne. Mgła

Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS

1

Opady atmosferyczne. Osady atmosferyczne. Mgła

Procesy powstawania opadów

Proces Bergerona

Zachodzi w chmurach mieszanych.

Maksymalne ciśnienie pary wodnej nad powierzchnią kropelek wody jest większe niż nad

powierzchnią kryształków lodu.

Para wodna jest nienasycona względem wody i przesycona względem lodu, co powoduje

wyparowywanie kropelek wody i osadzanie się pary wodnej na kryształkach lodu

(resublimacja).

Kryształki lodu zwiększają swoją objętość kosztem kropelek wody i następuje zlodzenie

chmury.

W zależności od rozkładu temperatury pomiędzy chmurą i powierzchnią Ziemi, występuje

opad w postaci śniegu lub deszczu.

Jest to proces charakterystyczny dla umiarkowanych szerokości geograficznych (90%

wszystkich opadów, natomiast w strefie międzyzwrotnikowej – tylko 40 – 50%

wszystkich opadów powstaje w ten sposób).

Proces koalescencji (koagulacji grawitacyjnej)

Zachodzi w chmurach wodnych.

Większe krople, opadając szybciej, zderzają się i wchłaniają krople o mniejszej średnicy,

zwiększając swoje rozmiary.

Po osiągnięciu średnicy 5 mm, na skutek sił oparu powietrza, ulegają rozerwaniu na

mniejsze krople (ale nadal znacznie większe niż te budujące chmurę) i opadają szybciej,

co znowu powoduje zderzenia, pochłanianie mniejszych kropel i wzrost objętości

(reakcja łańcuchowa).

W ten sposób w szerokościach międzyzwrotnikowych powstaje ok. 50% wszystkich

opadów, natomiast w strefie umiarkowanej – tylko 10%.

Hydrometeory są to zjawiska atmosferyczne związane z obecnością wody w stanie ciekłym

lub stałym. Do tej grupy zaliczmy opady atmosferyczne, osady atmosferyczne oraz mgły.

Opady i osady atmosferyczne. Mgła

Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS

2

Opad atmosferyczny to produkty kondensacji pary wodnej spadające z chmur i

dochodzące do powierzchni Ziemi. Wyróżniamy następujące rodzaje opadów

atmosferycznych:

o

deszcz – opad kropel wody o średnicy ponad 0.5 mm lub mniejszych, jeśli padają

rzadko

o

mżawka – opad kropelek wody o średnicy poniżej 0.5 mm padających gęsto; mżawka

pochodzi z ciągłej, gęstej, zwykle niskiej chmury Stratus, niekiedy dotykającej gruntu

jako mgła

o

śnieg – opad kryształków lodu tworzących często delikatne, rozgałęzione formy w

postaci sześcioramiennych gwiazdek o średnicy 12 mm i więcej. Często łączą się one

w większe skupiska (płatki)

o

krupy śnieżne – opad białych nieprzezroczystych cząstek lodu, o kształcie

stożkowatym lub zaokrąglonym i średnicy nawet 5 mm

o

śnieg ziarnisty – opad bardzo drobnych nieprzezroczystych cząstek lodu o płaskim

lub wydłużonym kształcie i średnicy zwykle mniejszej od 1mm, nie odbijają się od

podłoża

o

pył diamentowy (słupki lodowe) – opad bardzo drobnych kryształków lodu

padających z chmury lub z bezchmurnego nieba, występują przeważnie przy pogodzie

bezwietrznej, bezchmurnej i mroźnej.

o

grad – opad przezroczystych cząstek lodowych, częściowo lub całkowicie

nieprzezroczystych, o kształcie spłaszczonych kul, stożkowatych lub nieregularnych o

średnicy przeważnie 5-20mm, opad gradu ma zawsze charakter przelotny, występuje

zwykle podczas burzy z chmury Cb.

o

krupy lodowe – opad przeświecających cząstek lodu o kształcie kulistym lub

nieregularnym, rzadziej stożkowatym, ich średnica może przekraczać 5 mm, są

twarde, gdy padają na twarde podłoże odbijają się.

o

ziarna lodowe - opad przezroczystych cząstek lodu o kształcie kulistym lub

nieregularnym, rzadziej stożkowatym, ich średnica jest mniejsza od 5 mm, są twarde

od podłoża odbijają się, a ich uderzenia są słyszalne; ziarna lodowe mogą być

częściowo ciekłe.

Opady i osady atmosferyczne. Mgła

Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS

3

Osady atmosferyczne – są to produkty kondensacji pary wodnej osadzające się na

powierzchni ziemi i przedmiotach na niej znajdujących się.

o

Rosa – powstaje w wyniku skraplania się pary wodnej w warstwie powietrza,

która bezpośrednio styka się z wychłodzonym podłożem; bardzo często pojawia

się w półroczu ciepłym, kiedy po bardzo ciepłym dniu nagrzana powierzchnia

ziemi traci podczas bezchmurnej nocy znaczną ilość ciepła w wyniku

wypromieniowania. W warstwie atmosfery stykającej się z wychłodzonym

podłożem następuje wzrost wilgotności względnej prowadzący do osiągnięcia

stanu nasycenia

o

Szron – jest to osad w postaci kryształków lodu o różnorodnych kształtach i

rozmiarach, sięgających nawet do kilku milimetrów, tworzący się na powierzchni

gruntu, roślin itd. Powstaje w wyniku sublimacji pary wodnej zawartej w

powietrzu stykającym się z wychłodzoną powierzchnią przy ujemnych

temperaturach,

o

Szadź – jest to srebrzystoszary nalot, w którym możemy odróżnić poszczególne

kryształki lodu, występujący w różnych porach doby podczas mroźnej pogody,

najczęściej powstaje na gałęziach drzew, przewodach telekomunikacyjnych,

ogrodzeniach, itp. Pojawia się wtedy, gdy nad silnie wychłodzone podłoże

napływa stosunkowo ciepłe i wilgotne powietrze powodujące powstanie mgły.

Przechłodzone kropelki mgły, stykając się z oziębionymi przedmiotami zamarzają,

tworząc kryształki lodu. Proces krystalizacji szczególnie silnie rozwija się po

dowietrznej stronie przedmiotów. Najczęściej tworzy się warstwa osadu o

miąższości od kilku milimetrów do kilku centymetrów.

o

Gołoledź – na ogół przezroczysty i jednorodny osad lodu formujący się na

powierzchni ziemi i innych przedmiotach na skutek zamarzania przechłodzonych

kropelek mżawki lub deszczu przy kontakcie z silnie wychłodzonym podłożem

(np. po okresie silnych mrozów)

Mgły – zawiesiny mikroskopijnych kropelek wody w powietrzu atmosferycznym,

zmniejszająca widzialność poziomą do poniżej 1000m.

Opady i osady atmosferyczne. Mgła

Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS

4

o

Mgła adwekcyjna – powstaje w sytuacji, gdy ciepłe i wilgotne powietrze napływa

nad wychłodzony ląd lub morze; wówczas powietrze ochładza się, zaś zawarta w nim

para wodna zbliża się do nasycenia i następuje kondensacja

o

Mgła radiacyjna – powstaje wtedy, gdy podłoże wypromieniowuje ciepło do

atmosfery w czasie bezchmurnej i bezwietrznej nocy lub we wczesnych godzinach

rannych

o

Mgła lodowa – przy wystąpieniu bardzo niskich temperatur powietrza (rzędu – 20 C)

mgłę tworzą wyłącznie kryształki lodu.

o

Mgły orograficzne (zboczowe) – powstają w wyniku adiabatycznego ochłodzenia

powietrza podczas unoszenia się do góry po zboczach wzniesień terenowych

o

Mgły z parowania – powstają nad otwartymi wodami (jeziorami, stawami, rzekami),

jak również w czasie, lub po deszczu. Wywołane są parowaniem cieplejszej

powierzchni wodnej i unoszeniem się pary wodnej oraz jej kondensacją w

chłodniejszym powietrzu

o

Mgły frontowe – powstają podczas mieszania się mas powietrznych o różnych

właściwościach, w zależności od rodzaju frontu, właściwości termicznych i

wilgotnościowych ścierających się ze sobą mas powietrznych. W szczególnych

przypadkach może to być chmura stratus dochodząca do powierzchni ziemi.

Rycina 1. Rozkład rocznych sum opadów na świecie (http://www.wiking.edu.pl)

Opady i osady atmosferyczne. Mgła

Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS

5

Rycina 2. Rozkład rocznych sum opadów na świecie w lipcu (http://www.wiking.edu.pl)

Rycina 3. Rozkład rocznych sum opadów na świecie w styczniu (http://www.wiking.edu.pl)

Opady i osady atmosferyczne. Mgła

Agnieszka Krzyżewska, Mateusz Dobek. Zakład Meteorologii i Klimatologii UMCS

6

Rycina 4. Rozkład średnich rocznych sum opadów w Polsce (http://www.wiking.edu.pl)