50168 SNC03610

Wielkopolskiej zalegają średnio przez około 300 godzin w roku. Rekordową _m w Polsce wykazuje Śnieżka, na której notuje się 115 dni w roku z mgłą caloj*;S i

5.9. Powstawanie opadów

Opad powstaje wówczas, gdy kropelki wody lub kryształki lodowe w _c|,_t)|lj| urastają do rozmiarów, umożliwiających swobodne i dostatecznie szybkie ith wy^' w pod wpływem sił grawitacyjnych. Małe kropelki i kryształki utrzymują yj_ę w tmi lob opadają niczmienuc wolno wskutek równowagi, kontrolowanej przez granej? i lepkość powietrza. Dodatkowym, istotnym czynnikiem, przeciwdziałającym op^j. m są prądy wstępujące, występujące bardzo często w chmurach.

Fe"**-Wędo coesBwirw drxr - ueTyrnujące bopte wody k* drubry wk -atrwrju se rwarw m rtMTifrj ot *oćoąi chrw W rozległych systemach chmjr As i Hs f wwySłfranui occ^iręiteucwznoszerai wyrem zaśedwie oś-0.2 m/s i obejneąe war-ł-» ■- H» Ssjtk* my- i rołtudowanym prędkość osiąga I m/s. W dmiradi 'SeoćSssr wąary*: ujnwetayąwmaaną prec&osd tą znacznie większe, przy czym występują Wr* arwe _«orwy iraąap śę powietrza, faóre obejmują centralną część chmury, jak ■- WłwpenBewn* prądy owptąąn. tokujące sę na peryferiach chmury i w jej otoczeniu. Osiadanie P®**«ł ve rrtnii w hardziej mzwm^tych chmurach Cu eon i Cb. Pola objęte osiadaniem są caf.-,    cc e^z^rc/j kominów konwekcyjnych. dlatego też prędkości wznoszenia są więk-

s» od pcęosości osiadania. W chmurach Cb średnie prędkości wznoszenia kształtują się na pozio-^r,t 4-5 m/s nantine jest o potową wolniejsze. Dziewiąty decyl prędkości wznoszenia wyznacza prędkość i 6 m/s. dla prędkości osiadania wynosi on 8 m/s. J.S. Sedunow (1991) podaje, że maksymalna prędkość w chmurach gradowych dochodzi nawet do 50 m/s!

Ruch opadających grawitacyjnie cząstek wody, początkowo przyspieszony, w warunkach równowagi sity grawitacji i sit tarcia kropli o otaczające powietrze - staje się ruchem jednostajnym. Prędkość tego ruchu nazywa się prędkością końcową, która wyraźnie zależy od wielkości kropli. Matę krople opadają bardzo powoli, większe znacznie szybciej (tab. 5.17).

Mata kropla chmurowa średnicy 4 pm nie osiąga prędkości końcowej 2 m/godz. Tak niewidka prędkość nic pozwala, by małe krople chmurowe osiągnęły powierzchnię ziemi, tworząc opad. Poniżej podstawy chmur, w nienasyconym powietrzu, krople takie wyparowują. zanim zbliżą się do ziemi. Wystąpienie opadu jest więc uwarunkowane pojawieniem się większych kropli, spadających dostatecznie szybko. Rzeczywiście, nawet najdrobniejszy deszcz opada z prędkością okoto 5 m/s, a jego krople są stukrotnie większe od kropli chmurowych. Istnieje co najmniej kilka przyczyn, powodujących wzrost drobin, tworzących chmurę. Najprościej przebiega koagulacja grawitacyjna. Zachodzi ona wskutek zderzania się w powietrzu drobnych kropli, opadających z różnymi prędkościami. Zderzenia powodują łączenie się dwu (kilku) kropli małych w jedną większą. Powiększenie oznacza wzrost ptędkośri ruchu i kolejne zderzenia. Większe krople nie tylko „doga-

Tab. 5.17. Prędkość końcowa opadania cząstek wody v w powietrzu w zależności od średnicy r (wg Crowc'a, 1987)

Chmury		v ” \
1 Op«<iy |	(lim)	r *ir	m/h _\
	4	*»>*» \	75T1
1 Chmury	20	i 0/1)2	40*2 1
	100	l 0,27	\m \
	200	[ 0,72	2502 1
	W0	2/Dfr	7414
1 DCMC/	1000	i Ol	14501
	3000	i Ml	29014
	25000	1 20	72000
1 Grad	50000		! iooooo
mchy	1 >1000	1 (ifr-1.5	J 2140-5400
			1 3600-7921
mokry		| 1,0-22

niają^- mniejsze kropelki, ale i pociągają je za sobą - drobne krople wpadają w -tunel" rozrzedzonego powietrza, powstający za pędzącą w dól wielką kroplą.

Nieco bardziej wydajna jest koagulacja turbulencyjna. W mieszającym się powietrzu prawdopodobieństwo zderzeń, łączenia się i wzrostu prędkości kropelek wody zwiększa się, opad może być więc intensywniejszy. W rzeczywistości obie formy koagulacji występują zwykle równocześnie i mamy do czynienia z koagulacją grawitacyjno--turbulencyjną.

Zdolność chmur do „produkowania” opadu zależy od zróżnicowania wielkości kropli chmurowych i związanej z tym koagulacji oraz od kondensacji pary wodnej w chmurach, niezbędnej do uzupełniania ubytków wody wskutek opadu. Prędkość koagulacji wzrasta wraz z wielkością uczestniczących w niej kropli, wydajność kondensacji natomiast zmniejsza się wraz z przyrostem kropli. W rezultacie proces narastania kropli i powstawania ciekłego opadu przebiega w zmieniającym się tempie (rys. 5.8). Graniczna wielkość kropli, przy której maleje do minimum wydajność kondensacji i rozpoczyna się wzrost koagulacji, wynosi 20 pm. Przekroczenie tej granicy umożliwia dalszy wzrost kropelek chmurowych, których koagulacja prowadzi do powstania opadu. Koagulacja rozwija się lawinowo, a jedynym jej ograniczeniem jest wodność chmur. W związku z tym

Rys. S.8. Tempo wzrostu kropli chmurowych (w pm/s) wkutek kondensacji i koagulacji, r - średnic* kropli

103