Изпаряването на водната пара, нейното транспортиране и кондензация в атмосферата, образуването на облаци и валежите са един комплексен климатообразуващ процес на обмен на влага,в резултат на което има непрекъснат преход на водата от земната повърхноствъв въздуха и от въздуха обратно към земната повърхност. Валежите са съществен компонент на този процес; те, заедно с температурата на въздуха, играят решаваща роля сред онези явления, които са обединени от понятието "време".

Атмосферни валежисе нарича влагата, паднала на повърхността на Земята от атмосферата. Атмосферните валежи се характеризират със средно количество за година, сезон, отделен месец или ден. Количеството на валежите се определя от височината на водния слой в mm, образуван върху хоризонтална повърхност от валежи, дъждовен дъжд, силна роса и мъгла, разтопен сняг, кора, градушка и снежни пелети при липса на просмукване в земята, повърхността оттичане и изпаряване.

Атмосферните валежи се разделят на две основни групи: падащи от облаци - дъжд, сняг, градушка, едра, дъждовен дъжд и др.; образувани на повърхността на земята и върху предмети - роса, скреж, дъжд, лед.

Валежите от първата група са пряко свързани с друго атмосферно явление - облачно,което играе критична роля във времето и пространственото разпределение на всички метеорологични елементи. По този начин облаците отразяват пряката слънчева радиация, намалявайки нейното пристигане на земната повърхност и променяйки условията на осветление. В същото време те увеличават разсеяната радиация и намаляват ефективната радиация, което допринася за увеличаване на абсорбираната радиация.

Промяна на радиационния и топлинния режим на атмосферата, облаците имат голямо влияниевърху зеленчуци и животински свят, както и върху много аспекти на човешката дейност. От архитектурна и строителна гледна точка ролята на облаците се проявява, първо, в количеството обща слънчева радиация, постъпваща в района на застрояване, към сгради и конструкции и определяща техния топлинен баланс и режима на естествено осветление. вътрешна среда... На второ място, явлението облачност е свързано с валежите, които определят режима на влажност на експлоатацията на сгради и конструкции, което влияе върху топлопроводимостта на ограждащите конструкции, тяхната издръжливост и др. На трето място, отлагането на твърди валежи от облачната покривка определя снежните натоварвания върху сградите, а оттам и формата и структурата на покрива и други архитектурни и типологични особености, свързани с снежна покривка... Следователно, преди да се пристъпи към разглеждането на валежите, е необходимо да се спрем по-подробно на такова явление като облачността.

облаци -това са видими натрупвания на кондензационни продукти (капчици и кристали). с просто око... Според фазовото състояние на облачните елементи те се разделят на воден (капване) -състояща се само от капки; леден (кристален)- състоящ се само от ледени кристали, и смесен -състоящ се от смес от преохладени капки и ледени кристали.

Формите на облаците в тропосферата са много разнообразни, но те могат да бъдат сведени до сравнително малък брой основни типове. Тази "морфологична" класификация на облаците (т.е. класификация по техния външен вид) възниква през 19 век. и е общоприето. Според нея всички облаци са разделени на 10 основни рода.

В тропосферата условно се разграничават три слоя облаци: горен, среден и долен. Облачни бази най-високо нивоса разположени в полярните ширини на височини от 3 до 8 km, в умерените ширини - от 6 до 13 km и в тропически ширини- от 6 до 18 км; средно нивосъответно - от 2 до 4 km, от 2 до 7 km и от 2 до 8 km; долно нивона всички географски ширини - от земната повърхност до 2 км. Облаците от горния слой включват пернат, цирокумулуси циростатус.Те са съставени от ледени кристали, полупрозрачни и засенчващи малко слънчева светлина. В средния слой има висококумул(капване) и силно наслоен(смесени) облаци. Долният слой съдържа наслоен, наслоен дъжди стратокумулоблаци. Облаците Nimbostratus са съставени от смес от капчици и кристали, останалите са капкови. В допълнение към тези осем основни типа облаци има още два, чиито основи почти винаги са в долния слой, а върховете проникват в средния и горния слой, това е кумулус(капване) и купесто-дъждовни(смесени) облаци наречени облаци на вертикално развитие.

Степента, до която облаците покриват твърдта се нарича облачно.По принцип тя се определя "на око" от наблюдател в метеорологичните станции и се изразява в точки от 0 до 10. В същото време нивото на не само общата, но и долната облачност, която включва облаците от вертикал. развитие, е зададено. Така облачността се записва под формата на дроб, в числителя на която е общата облачност, в знаменателя - долната.

Заедно с това облачността се определя с помощта на снимки, получени от изкуствени спътнициЗемята. Тъй като тези снимки се правят не само във видимия, но и в инфрачервения диапазон, е възможно да се оцени количеството на облаците не само през деня, но и през нощта, когато не се извършват наземни наблюдения на облаци. Сравнението на наземни и сателитни данни показва добро съгласие, като най-големите разлики се наблюдават по континентите и възлизат на около 1 точка. Тук наземните измервания, поради субективни причини, донякъде надценяват количеството на облаците в сравнение със сателитните данни.

Обобщавайки дългогодишните наблюдения на облачността, можем да направим следните изводи относно нейното географско разпространение: средно за цялото земно кълбо облачността е 6 пункта, докато над океаните е повече, отколкото над континентите. Количеството на облаците е сравнително малко на високи географски ширини (особено в Южно полукълбо), с намаляване на географската ширина нараства и достига максимум (около 7 пункта) в пояса от 60 до 70°, след което към тропиците облачността намалява до 2-4 пункта и отново се увеличава с приближаване към екватора.

На фиг. 1.47 показва общата облачност средно за годината за територията на Русия. Както се вижда от тази фигура, количеството облаци на територията на Русия е разпределено доста неравномерно. Най-облачни са северозападната част на европейската част на Русия, където общата облачност средно годишно е 7 пункта или повече, както и крайбрежието на Камчатка, Сахалин, северозападното крайбрежие на морето на Охотск, Курилските и Командорските острови. Тези зони са разположени в зони с активна циклонна дейност, характеризиращи се с най-интензивна атмосферна циркулация.

Източен Сибир, с изключение на Централносибирското плато, Забайкалия и Алтай, се характеризира с по-ниско средногодишно количество облачност. Тук той е в диапазона от 5 до 6 пункта, а в крайния юг на места е дори под 5 пункта. Целият този относително ниско облачен регион на азиатската част на Русия е в сферата на влияние на азиатския антициклон, следователно се характеризира с ниска честота на циклони, които са свързани главно с голям брой облаци. Група по-малко от значителна сумаоблаци, издължени в меридионална посока непосредствено зад Урал, което се обяснява с ролята на "засенчването" на тези планини.

Ориз. 1.47.

При определени условия облаците падат валежи.Това се случва, когато някои от елементите, които съставляват облака, станат по-големи и вече не могат да се задържат от вертикални въздушни течения. Основното и необходимо условие за обилни валежи е едновременното присъствие на преохладени капки и ледени кристали в облака. Това са високослоисти, нимбослоисти и купесто-дъждовни облаци, от които падат валежи.

Всички утайки се делят на течни и твърди. Течни валежи -вали дъжд и ръмжи, те се различават по големината на капките. ДА СЕ твърди утайкивключват сняг, киша, зърна и градушка. Количеството на валежите се измерва в mm от утаения воден слой. 1 mm валежи съответстват на 1 kg вода, отпаднала върху площ от 1 m 2, при условие че не се оттича, изпарява и не се абсорбира от почвата.

По естество на валежите валежите се разделят на следните видове: силни валежи -еднородни, дълготрайни, изпадащи от пластови облаци; обилни валежи -характеризиращи се с бърза промяна в интензитета и краткотрайност, те изпадат от купесто-дъждовни облаци под формата на дъжд, често с градушка; дъждовни валежи -под формата на дъждовен дъжд, падащ от слоести облаци.

Дневни колебания на валежитетой е много сложен и дори в дългосрочни средни стойности често е невъзможно да се открият някакви закономерности в него. Открояват се обаче два вида дневна ставкавалежи - континенталени морски(крайбрежно). Континенталният тип има два максимума (сутрин и следобед) и две ниски нива (през нощта и преди обяд). Морски типхарактеризиращ се с един максимум (през нощта) и един минимум (през деня).

Годишният ход на валежите е различен на различните географски ширини и дори в рамките на една и съща зона. Зависи от количеството топлина, топлинния режим, циркулацията на въздуха, разстоянието от брега, естеството на релефа.

Най-обилните валежи в екваториални шириниах, където годишният им брой надхвърля 1000-2000 mm. На екваториалните острови на Тихия океан валежите са 4000-5000 мм, а на наветрените склонове на тропическите острови - до 10000 мм. Обилните валежи са причинени от мощни възходящи течения на много влажен въздух. На север и юг от екваториалните ширини количеството на валежите намалява, достигайки минимум на ширини 25-35 °, където средната годишна стойност не надвишава 500 mm и намалява във вътрешните райони до 100 mm или по-малко. В умерените ширини количеството на валежите се увеличава леко (800 mm), като отново намалява към високите ширини.

Максималните годишни валежи са регистрирани в Чер-рапунджи (Индия) - 26 461 мм. Минималните регистрирани годишни валежи са в Асуан (Египет), Икике - (Чили), където в някои години валежи изобщо няма.

По произход се разграничават конвективни, фронтални и орографски седименти. Конвективни валежитипично за горещата зона, където нагряването и изпаряването са интензивни, но през лятото често са умерен... Фронталните валежи се образуват при среща на две въздушни маси различни температурии други физически свойства. Те са генетично свързани с циклонични вихри, характерни за извънтропичните ширини. Орографски седиментипадат по наветрените склонове на планините, особено високите. Те са в изобилие, ако въздухът идва от топлото море и има висока абсолютна и относителна влажност.

Методи за измерване. За събиране и измерване на валежите използвайте следните устройства: Валежомер на Третяков, тотална обсада и плувиограф.

Дъждомер Третяковслужи за събиране и последващо измерване на количеството течни и твърди валежи, паднали за определен период от време. Състои се от цилиндричен съд с приемна площ 200 cm 2, лентова конусовидна защита и таган (фиг. 1.48). Комплектът включва още резервен буркан и капак.

Ориз. 1.48.

Приемащ съд 1 е цилиндрична кофа, преградена с диафрагма 2 под формата на пресечен конус, в който през лятото се вкарва фуния с малък отвор в центъра, за да се намали изпарението на валежите. В съда има чучур за източване на течността 3, повторно запечатване 4, запоени на верига 5 към съда. Съдът, инсталиран на тагана 6, заобиколен от конусовидна лента за защита 7, състояща се от 16 плочи, извити в специален модел. Тази защита е необходима, за да се предотврати издухването на сняг от габарита през зимата и дъждовните капки при силен вятър през лятото.

Количеството на валежите, паднало през нощта и дневната половина на деня, се измерва в периодите, най-близки до 8 и 20 часа стандартно (зимно) часово време. В 03:00 и 15:00ч UTC (координирано универсално време -Координирано универсално време) в I и II часови зони, основните станции измерват и валежите с помощта на допълнителен дъждомер, който трябва да бъде инсталиран на метеорологичния обект. Например, в метеорологичната обсерватория на Московския държавен университет валежите се измерват на 6, 9, 18 и 21 часа от стандартното време. За да направите това, мерната кофа, след като я затвори с капак, се внася в стаята и водата се излива през чучура в специално мерно стъкло. За всяко измерено количество валежи се добавя корекция за овлажняване на съда за утаяване, която е 0,1 mm, ако нивото на водата в мерителната чаша е под половината от първото деление, и 0,2 mm, ако нивото на водата в измервателната чаша е в средата на първа дивизия или по-високо.

Твърдите утайки, събрани в съда за събиране, трябва да се разтопят преди измерване. За това съдът с утайката се оставя за известно време в топло помещение. В този случай съдът трябва да бъде затворен с капак, а чучурът с капачка, за да се избегне изпаряване на валежите и отлагане на влага върху студените стени от вътрешната страна на съда. След като твърдите утайки се разтопят, те се изсипват в утаителна чаша за измерване.

В необитаеми, труднодостъпни райони се използва общ валежи габарит М-70,предназначени за събиране и последващо измерване на валежите, паднали за дълъг период от време (до една година). Този дъждомер се състои от приемен съд 1 , резервоар (утайка колектор) 2, основи 3 и защита 4 (фиг. 1.49).

Площта на приемане на дъждомера е 500 cm 2. Резервоарът се състои от две отделящи се части с форма на конус. За по-плътно свързване на частите на резервоара между тях се поставя гумено уплътнение. Събирателният съд е фиксиран в отвора на резервоара

Ориз. 1.49.

на фланеца. Резервоарът с приемния съд е монтиран на специална основа, която се състои от три подпори, свързани с дистанционни елементи. Защитата (срещу издухване на валежи от вятъра) се състои от шест пластини, които са закрепени към основата с помощта на два пръстена със затягащи гайки. Горният ръб на защитата е в същата хоризонтална равнина с ръба на приемния съд.

За предотвратяване на валежи от изпаряване, минералното масло се излива в резервоара на мястото на монтаж на валежномера. Той е по-лек от водата и образува филм върху повърхността на натрупаните утайки, който предотвратява тяхното изпарение.

Течните утайки се избират с помощта на гумена крушка с накрайник, твърдите се разбиват внимателно и се избират с чиста метална мрежа или шпатула. Определянето на количеството течни утайки се извършва с помощта на мерно стъкло, а твърдите утайки - с помощта на везна.

За автоматично записване на количеството и интензитета на течността атмосферни валежиПриложи плувиограф(фиг. 1.50).

Ориз. 1,50.

Плувиографът се състои от корпус, поплавъчна камера, механизъм за принудително източване и сифон. Приемникът на утайки е цилиндричен съд / с приемна площ 500 cm 2. Има конусовидно дъно с отвори за оттичане на вода и е монтиран върху цилиндрично тяло 2. Утайки през дренажни тръби 3 и 4 попадат в записващо устройство, състоящо се от поплавкова камера 5, вътре в която има движещ се поплавък 6. Върху плувката е фиксирана стрела 7 с перо. Записаните валежи се правят на лента, носена на барабана на часовниковия механизъм. 13. В металната тръба 8 на поплавковата камера се вкарва стъклен сифон 9, през който водата от поплавковата камера се източва в контролен съд 10. На сифона е монтирана метална втулка 11 със затягаща втулка 12.

Когато утайката изтича от приемника в поплавковата камера, нивото на водата в нея се повишава. В същото време плувката се издига нагоре и писалката рисува извита линия върху лентата - колкото по-стръмна е, толкова по-голяма е интензивността на валежите. Когато количеството на валежите достигне 10 mm, нивото на водата в сифонната тръба и поплавковата камера става еднакво и водата спонтанно се оттича в кофата 10. В този случай писалката чертае вертикална права линия върху лентата отгоре надолу до нула; при липса на валежи писалката чертае хоризонтална линия.

Типични стойности на количеството на валежите. За характеризиране на климата се изчисляват средни количества или количество валежиза определени периоди от време - месец, година и др. Трябва да се отбележи, че образуването на валежи и тяхното количество на всяка територия зависят от три основни условия: съдържанието на влага във въздушната маса, нейната температура и възможността за издигане (покачване). Тези условия са взаимосвързани и, работейки заедно, създават доста сложна картина на географското разпределение на валежите. Въпреки това анализът на климатичните карти дава възможност да се идентифицират най-важните модели на валежните полета.

На фиг. 1.51 представя средната дългосрочна сума на валежите, падащи през годината на територията на Русия. От фигурата следва, че на територията на Руската равнина най-голямото количество валежи (600-700 mm / година) пада в зоната от 50-65 ° N. Именно тук се развиват активно циклонните процеси през цялата година и най-голямо количество влага се пренася от Атлантика. На север и юг от тази зона количеството на валежите намалява, а на юг от 50 ° с.ш. това намаление се случва от северозапад на югоизток. Така че, ако на равнината Ока-Дон пада 520-580 мм / година, тогава в долното течение на реката. На Волга това количество се намалява до 200-350 мм.

Урал значително трансформира валежното поле, създавайки меридионално удължена ивица с увеличени количества от наветрената страна и по върховете. На известно разстояние зад билото, напротив, се наблюдава намаляване на годишната сума на валежите.

Подобно на географското разпределение на валежите в Руската равнина на територията на Западен Сибир в зоната 60-65 ° N. има зона на повишени валежи, но тя е по-тясна, отколкото в европейската част, и тук падат по-малко валежи. Например в средното течение на реката. Об, годишните валежи са 550-600 мм, намалявайки към арктическото крайбрежие до 300-350 мм. Почти същото количество валежи падат в южната част на Западен Сибир. В същото време, в сравнение с Руската равнина, зоната на ниски валежи тук е значително изместена на север.

Докато се движим на изток, по-дълбоко в континента, количеството на валежите намалява и в огромен басейн, разположен в центъра на Централна Якутска низина, затворен от Централносибирското плато от западни ветрове, количеството на валежите е само 250-300 мм, което е характерно за степните и полупустинните райони на по-южните ширини. По-нататък на изток, когато се приближаваме до крайните морета на Тихия океан, броят

Ориз. 1.51.

валежите се увеличават рязко, въпреки че сложният релеф, различната ориентация на планинските вериги и склонове създават забележима пространствена хетерогенност в разпределението на валежите.

Въздействие на валежите от различни страни икономическа дейностчовек се изразява не само в повече или по-малко силно овлажняване на територията, но и в разпределението на валежите през цялата година. Например, твърдолистните субтропични гори и храсти растат в райони, където средните годишни валежи са 600 mm и това количество пада за три зимни месеца. Едно и също количество валежи, но равномерно разпределени през цялата година, определя съществуването на зоната смесени гориумерени ширини. Много хидроложки процеси също са свързани с естеството на вътрешногодишното разпределение на валежите.

От тази гледна точка ориентировъчна характеристика е съотношението на количеството на валежите през студения сезон към количеството на валежите през топлия сезон. В европейската част на Русия това съотношение е 0,45-0,55; в Западен Сибир - 0,25-0,45; в Източен Сибир - 0,15-0,35. Минималната стойност се отбелязва в Забайкалия (0,1), където влиянието на азиатския антициклон е най-силно изразено през зимата. На Сахалин и Курилските острови съотношението е 0,30-0,60; максималната стойност (0,7-1,0) се отбелязва в източната част на Камчатка, както и в планинските вериги на Кавказ. Преобладаването на валежите през студения период над валежите през топлия период се наблюдава в Русия само по черноморското крайбрежие на Кавказ: например в Сочи е 1,02.

Хората също са принудени да се адаптират към годишния ход на валежите, изграждайки различни сгради за себе си. Най-ярко регионалните архитектурно-климатични особености (архитектурно-климатичен регионализъм) се проявяват в архитектурата на народните жилища, които ще бъдат разгледани по-долу (виж параграф 2.2).

Влияние на релефа и сградите върху валежния режим. Релефът има най-голям принос за естеството на валежното поле. Броят им зависи от височината на склоновете, ориентацията им спрямо влагоносния поток, хоризонталните размери на хълмовете и общите условия на овлажняване на района. Очевидно в планинските вериги склонът, ориентиран към влагоносния поток (наветрен склон), се напоява повече от защитения от вятъра (подветрен склон). Разпределението на валежите в равнините може да бъде повлияно от релефни елементи с относителна височина над 50 m, като по този начин се създават три характерни зони с различни модели на валежите:

• увеличаване на валежите в равнината пред хълма (валеж „язовир“);
• увеличаване на валежите на самия хълм;
• намаляване на валежите от подветрената страна на хълма ("дъждовна сянка").

Първите два типа седименти се наричат ​​орографски (фиг. 1.52), т.е. пряко свързани с влиянието на терена (орография). Третият тип разпределение на валежите е косвено свързан с релефа: намаляването на валежите се дължи на общото намаляване на съдържанието на влага във въздуха, което се случи в първите две ситуации. Количествено намаляването на валежите в „дъждовната сянка“ е съизмеримо с увеличаването на валежите на хълм; количеството на валежите на "заземяване" е 1,5-2 пъти по-високо от количеството на валежите в "дъждовната сянка".

"Даминг"

Наветрено

Дъжд

Ориз. 1.52. Орографска схема на седиментите

Влияние главни градове върху разпределението на валежите се проявява поради наличието на ефекта на "топлинен остров", повишената грапавост на градската зона и замърсяването на въздуха. Проучвания, проведени в различни физико-географски зони, показват, че вътре в града и в предградията, разположени от наветрената страна, количеството на валежите се увеличава и максимален ефектсе забелязва на разстояние 20-25 км от града.

В Москва горните модели са изразени доста ясно. Увеличение на валежите в града се наблюдава за всички техни характеристики, като се започне от продължителността и се стигне до осигуряването на екстремни стойности. Например, средна продължителноствалежите (ч / месец) в центъра на града (Балчуг) надвишават продължителността на валежите на територията на TSKhA като цяло за годината и през всеки месец от годината без изключение и годишната сума на валежите в центъра на Москва (Балчуг) е с 10% повече, отколкото в близкото предградие (Немчиновка), разположено повечетовреме от срещуветрената страна на града. За целите на архитектурния и градоустройствен анализ, мезомащабната аномалия на валежите, която се формира над територията на града, се разглежда като фон за идентифициране на по-малки модели, които се състоят основно в преразпределение на валежите в сградите.

В допълнение към факта, че валежите могат да падат от облаци, те също се образуват на повърхността на земята и върху предмети.Те включват роса, скреж, дъжд и лед. Наричат ​​се още валежи, падащи върху земната повърхност и образуващи се върху нея и върху предмети атмосферни явления.

роса -водни капчици, образувани на повърхността на земята, върху растения и предмети в резултат на контакт на влажен въздух с по-студена повърхност при температура на въздуха над 0 ° C, ясно небе и спокоен или слаб вятър. По правило росата се образува през нощта, но може да се появи и в други части на деня. В някои случаи може да се наблюдава роса в мъгла или мъгла. Терминът роса също често се използва в строителството и архитектурата за обозначаване на онези части от строителни конструкции и повърхности в архитектурната среда, където водната пара може да кондензира.

слана - бяла утайкакристална структура, появяваща се на повърхността на земята и върху обекти (главно на хоризонтални или леко наклонени повърхности). Замръзване се появява, когато повърхността на земята и обектите се охладят поради излъчването на топлина от тях, в резултат на което температурата им пада до отрицателни стойности. Иней се образува, когато температурата на въздуха е под нулата, при тих или слаб вятър и слаба облачност. Обилно отлагане на скреж се наблюдава върху трева, повърхността на листата на храсти и дървета, покриви на сгради и други обекти, които нямат вътрешни източници на топлина. По повърхността на проводниците може да се образува и скреж, което ги кара да станат по-тежки и по-напрегнати: колкото по-тънък е проводникът, толкова по-малко скреж се утаява върху него. Отлаганията от замръзване върху проводници с дебелина 5 mm не надвишават 3 mm. Не се образува скреж върху нишки с дебелина по-малка от 1 mm; това прави възможно разграничаването на скреж от кристален скреж, чийто външен вид е подобен.

Рим -бяла, рохкава утайка с кристална или зърнеста структура, наблюдавана върху жици, клони на дървета, отделни стръка трева и други предмети в мразовито времепри слаб вятър.

Зърнеста римаобразува се в резултат на замръзване върху обекти от преохладени капчици мъгла. Неговият растеж се улеснява от високи скоростиветрове и лека слана (от -2 до -7 °C, но се случва и при по-ниска температура). Зърнестият рим има аморфна (некристална) структура. Понякога повърхността му е неравна и дори игловидна, но иглите обикновено са матови, груби, без кристални ръбове. При контакт с преохладен обект капките мъгла замръзват толкова бързо, че нямат време да загубят формата си и да дадат подобен на сняг налеп, състоящ се от ледени зърна, които не се виждат за окото (леден разцвет). С повишаване на температурата на въздуха и увеличаване на капчиците мъгла до размера на дъждовен дъжд, плътността на образувания зърнест скреж се увеличава и той постепенно се превръща в лед.С увеличаване на замръзване и отслабване на вятъра, плътността на образуваната гранулирана скреж намалява и тя постепенно се заменя с кристална скреж. Отлаганията на зърнеста скреж могат да достигнат опасни размери по отношение на здравината и запазването на целостта на предметите и конструкциите, върху които се образува.

Кристален скреж -бяла утайка, състояща се от фини ледени кристали с фина структура. При настаняване върху клони на дървета, жици, въжета и др. кристалният скреж има вид на пухкави гирлянди, които лесно се разпадат при разклащане. Кристален скреж се образува главно през нощта с безоблачно небе или тънки облаци при ниски температури на въздуха в тихо време, когато във въздуха се наблюдава мъгла или мъгла. При тези условия кристалите от замръзване се образуват чрез директен преход към лед (сублимация) на водните пари, съдържащи се във въздуха. За архитектурната среда той е практически безвреден.

леднай-често се случва, когато големи капки преохладен дъжд или дъждовен дъжд падат и се разпространяват по повърхността в температурен диапазон от 0 до -3 ° C и представлява слой от плътен лед, който расте главно от наветрената страна на предметите. Наред с понятието "лед" има близко понятие "лед". Разликата между тях е в процесите, които водят до образуването на лед.

лед -Това е лед на земната повърхност, образуван след размразяване или дъжд в резултат на настъпването на застудяване, водещо до замръзване на водата, както и при падане на дъжд или киша върху замръзналата земя.

Въздействието на ледените отлагания е разнообразно и преди всичко е свързано с дезорганизация на работата на енергийната икономика, комуникациите и транспорта. Радиусът на ледените кори по проводниците може да достигне 100 mm или повече, а теглото може да бъде повече от 10 kg на работен метър. Такова натоварване е разрушително за проводни комуникационни линии, електропреносни линии, високи мачти и др. Например през януари 1998 г. силна ледена буря обхвана източните райони на Канада и Съединените щати, в резултат на което за пет дни 10-сантиметров слой лед беше замръзнал върху жиците, причинявайки множество счупвания. Около 3 милиона души останаха без ток, а общите щети са 650 милиона долара.

В живота на градовете много важно е и състоянието на пътищата, които при заледяване стават опасни за всички видове транспорт и минувачите. В допълнение, ледената кора причинява механични повреди на строителните конструкции - покриви, корнизи, фасаден декор. Той допринася за замръзване, унищожаване и смърт на растенията, присъстващи в градската система за озеленяване, и деградация природни комплексикоито са част от градската зона, поради липса на кислород и излишък въглероден двуокиспод ледената черупка.

Освен това атмосферните явления включват електрически, оптични и други явления като напр мъгли, виелици, прашни бури, мъгла, гръмотевична буря, миражи, шквалове, вихри, торнадои някои други. Нека се спрем на най-опасните от тези явления.

Буря -това е сложно атмосферно явление, необходима част от което са множество електрически разряди между облаци или между облак и земята (мълния), придружени от звукови явления - гръм. Гръмотевичната буря се свързва с развитието на мощни купесто-дъждовни облаци и следователно обикновено е придружена от силен вятър и обилни валежи, често с градушка. Най-често гръмотевични бури и градушки се наблюдават в задната част на циклоните при нахлуването на студен въздух, когато се създават най-благоприятните условия за развитие на турбуленция. Гръмотевичните бури с всякаква интензивност и продължителност са най-опасните за полета на самолети поради възможността да бъдат повредени от електрическите им разряди. Електрическото пренапрежение, възникващо в този момент, се разпространява през проводниците на електропреносните линии и разпределителните устройства, създава смущения и аварийни ситуации. Освен това по време на гръмотевични бури настъпва активна йонизация на въздуха и образуване на електрическо поле на атмосферата, което има физиологичен ефект върху живите организми. Смята се, че средно 3000 души умират от удари на мълния по света всяка година.

От архитектурна гледна точка гръмотевичната буря не е много опасна. Сградите обикновено са защитени от въздействието на мълнията с помощта на гръмоотводи (често наричани гръмоотводи), които представляват електрически разрядни заземяващи устройства, монтирани в най-високите части на покрива. Рядко сградите се запалват при удар от мълния.

За инженерните конструкции (радио и телемастери) гръмотевична буря е опасна главно, защото ударът на мълния може да повреди радиооборудването, инсталирано върху тях.

ЗдравейВалежите се наричат ​​валежи, изпадащи под формата на плътни ледени частици с неправилна форма с различни, понякога много големи размери. Градушката пада, като правило, през топлия сезон от мощни купесто-дъждовни облаци. Масата на големите градушки е няколко грама, в изключителни случаи - няколкостотин грама. Градушката засяга предимно зелените площи, предимно дърветата, особено през периода на цъфтеж. В някои случаи градушката придобива характер природни бедствия... Така през април 1981 г. в провинция Гуангдонг, Китай, са наблюдавани 7 кг градушки. В резултат петима души загинаха и около 10,5 хиляди сгради бяха разрушени. Едновременно с това наблюдение с помощта на специални радарни средства за развитие на огнища на градушка в купесто-дъждовни облаци и прилагане на методи активно въздействиена тези облаци в около 75% от случаите това опасно явление може да бъде предотвратено.

вълнение -рязко усилване на вятъра, придружено от промяна в посоката му и обикновено с продължителност не повече от 30 минути. Фронталната циклонна активност обикновено е придружена от шквалове. Като правило шквалите се появяват през топлия сезон на активни атмосферни фронтове, както и при преминаване на мощни купесто-дъждовни облаци. Скоростта на вятъра при шквал достига 25-30 m/s и повече. Ивицата на шквала обикновено е широка около 0,5-1,0 km и дълга 20-30 km. Преминаването на шквал причинява разрушаване на сгради, комуникационни линии, щети на дървета и други природни бедствия.

Най-опасните щети от вятъра настъпват по време на преминаването торнадо- мощен вертикален вихър, генериран от възходящ поток топъл влажен въздух. Торнадото изглежда като тъмен облачен стълб с диаметър няколко десетки метра. Той се спуска под формата на фуния от ниската основа на купесто-дъждов облак, към който от земната повърхност може да се издигне друга фуния – от пръски и прах, свързваща се с първата. Скоростите на вятъра в торнадо достигат 50-100 m / s (180-360 km / h), което причинява катастрофални последици. Удар от въртяща се стена на торнадо може да унищожи капитални структури. Спадът на налягането от външната стена на торнадото към вътрешната му страна води до експлозии на сгради, а възходящият въздушен поток е в състояние да повдига и пренася тежки предмети, отломки от строителни конструкции, колела и друго оборудване, хора и животни на значителни разстояния . Според някои оценки в градовете на Русия подобни явления могат да се наблюдават приблизително веднъж на всеки 200 години, но в други части на света те се наблюдават редовно. През XX век. най-разрушителното в Москва беше торнадо, което се случи на 29 юни 1909 г. В допълнение към разрушаването на сградите загинаха девет души, 233 души бяха хоспитализирани.

В САЩ, където торнадо се наблюдават доста често (понякога няколко пъти в годината), те се наричат ​​"торнадо". Те са с изключително висока честота в сравнение с европейските торнадо и се свързват главно с тропическия морски въздух на Мексиканския залив, който се движи към южните щати. Щетите и загубите, причинени от тези торнадо, са огромни. В районите, където най-често се наблюдават торнадо, е възникнала дори своеобразна архитектурна форма на сгради, т.нар. „Къща на торнадо“.Характеризира се с клекнала стоманобетонна обвивка под формата на разпръскваща се капка, която има отвори за врати и прозорци, които се затварят плътно с издръжливи ролетни щори в случай на опасност.

Разгледано по-горе опасни явлениясе наблюдава главно през топлия сезон. В студения сезон най-опасни са споменатите по-горе лед и силни виелица- пренасяне на сняг над земната повърхност от вятър с достатъчна сила. Обикновено се получава при увеличаване на градиента в полето атмосферно наляганеи при преминаване на фронтовете.

Метеорологичните станции следят продължителността на снежните бури и броя на дните със снежна буря за отделни месеци и зимния период като цяло. Средната годишна продължителност на снежните бури на територията на бившия СССР годишно е на юг Централна Азияпо-малко от 10 часа, на брега на Карско море - повече от 1000 часа. В по-голямата част от територията на Русия продължителността на снежните бури е повече от 200 часа на зима, а продължителността на една снежна буря е средно 6-8 часа.

Виелиците нанасят големи щети на икономиката на града поради възникващите снежни преспи по улиците и пътищата, отлагането на сняг в сянката на вятъра на сградите на територията на жилищното застрояване. В някои области От Далечния Изтоксградите от подветрената страна са пометени с толкова висок слой сняг, че след края на виелицата е невъзможно да се измъкне от тях.

Снежните бури усложняват работата на въздушния, железопътния и автомобилния транспорт, комуналните услуги. Селското стопанство също страда от снежни бури: при силни ветрове и хлабава структура на снежната покривка снегът се преразпределя в полетата, площите се разкриват, създават се условия за замръзване на зимните култури. Виелиците също засягат хората, създавайки дискомфорт, когато са на открито. Силният вятър в съчетание със сняг нарушава ритъма на дихателния процес, създава затруднения при движение и работа. В периоди на снежни бури се увеличават така наречените метеорологични топлинни загуби на сградите и потреблението на енергия, използвана за промишлени и битови нужди.

Биоклиматично и архитектурно-строително значение на валежите и явленията. Вярва се, че биологично действиевалежите върху човешкото тяло се характеризират предимно с благоприятен ефект. Когато изпадат от атмосферата, замърсителите и аерозолите, праховите частици, включително тези, върху които се пренасят патогенни микроби, се измиват. Конвективните душове допринасят за образуването на отрицателни йони в атмосферата. Така че в топлия период на годината след гръмотевична буря пациентите имат намаление на метеопатичните оплаквания, вероятността от инфекциозни заболявания... В студения период, когато валежите падат предимно под формата на сняг, той отразява до 97% от ултравиолетовите лъчи, които се използват в някои планински курорти, прекарвайки "слънчеви бани" по това време на годината.

В същото време трябва да се отбележи и отрицателна ролявалежи, а именно свързаният проблем киселинен дъжд.Тези утайки съдържат разтвори на сярна, азотна, солна и други киселини, образувани от оксиди на сяра, азот, хлор и др., отделяни при стопанска дейност. В резултат на такива валежи се получава замърсяване на почвата и водата. Например, мобилността на алуминий, мед, кадмий, олово и други тежки метали се увеличава, което води до увеличаване на тяхната миграционна способност и транспорт на дълги разстояния. Киселинните валежи увеличават корозията на металите, като по този начин оказват отрицателно въздействие върху покривните материали и металните конструкции на сгради и конструкции, изложени на валежи.

В райони със сух или дъждовен (снежен) климат валежиса толкова важен фактор за формирането в архитектурата, колкото слънчева радиация, вятър и температурни условия. Особено внимание се обръща на атмосферните валежи при избора на изграждане на стени, покриви и основи на сгради, избора на строителни и покривни материали.

Въздействието на атмосферните валежи върху сградите се състои в навлажняване на покрива и външните огради, което води до промяна в техните механични и топлофизични свойства и влияе върху експлоатационния живот, както и в механичното натоварване върху строителните конструкции, създадено от твърди валежи, натрупващи се върху покрива. и стърчащи елементи на сгради. Това въздействие зависи от режима на отлагане и условията за отстраняване или поява на атмосферни валежи. В зависимост от вида на климата валежите могат да падат равномерно през цялата година или предимно в един от сезоните й, като тези валежи могат да имат характер на дъждове или ръмжени дъждове, което също е важно да се вземе предвид при архитектурното проектиране на сградите.

Условията на натрупване на различни повърхности са важни главно за твърдите валежи и зависят от температурата на въздуха и скоростта на вятъра, преразпределяйки снежната покривка. Най-високата снежна покривка в Русия се наблюдава на източния бряг на Камчатка, където средната стойност на най-високите десетдневни височини достига 100-120 см, а на всеки 10 години - 1,5 м. В някои райони на южната част на Камчатка средна височинаснежната покривка може да надвишава 2 м. Височината на снежната покривка се увеличава с височината на площадката над морското равнище. Дори малките хълмове влияят на височината на снежната покривка, но влиянието на големите планински вериги е особено голямо.

За да се изяснят снежните натоварвания и да се определи режимът на работа на сградите и конструкциите, е необходимо да се вземе предвид възможното тегло на снежната покривка, образувана през зимата, и максималното й възможно увеличение през деня. Промяната в теглото на снежната покривка, която може да се случи само за един ден в резултат на интензивни снеговалежи, може да варира от 19 (Ташкент) до 100 или повече (Камчатка) kg / m 2. В райони с малка и нестабилна снежна покривка един силен снеговалеж през деня създава натоварване, близко до неговата стойност, което е възможно на всеки пет години. Такива снеговалежи бяха наблюдавани в Киев,

Батуми и Владивосток. Тези данни са особено необходими за проектиране на леки покриви и сглобяеми метални рамкови конструкции с голяма покривна повърхност (например навеси над големи паркинги, транспортни възли).

Падащият сняг може активно да се преразпределя върху територията на градското развитие или в естествения ландшафт, както и в рамките на покрива на сградите. В някои райони се издухва, в други се натрупва. Моделите на такова преразпределение имат сложна природаи зависят от посоката и скоростта на вятъра и аеродинамичните свойства на градското развитие и отделните сгради, естествения релеф и растителната покривка.

Отчитането на количеството сняг, пренесено по време на виелици, е необходимо за защита на прилежащите територии, пътната мрежа, пътищата и железопътните линии от снежни преспи. Данните за снежните преспи са необходими и при планирането на населените места за най-рационално разполагане на жилищни и промишлени сгради, при разработването на мерки за почистване на снега от градовете.

Основните мерки за защита от снега са да се избере най-благоприятната ориентация на сградите и пътната мрежа (UDS), която осигурява минимално възможно натрупване на сняг по улиците и входовете на сградите и най-благоприятни условия за преминаване на вятъра. изнесен сняг през територията на УДС и жилищна застройка.

Особеностите на снеговалежите около сградите са, че максималните отлагания се образуват от подветрената и наветрената страна пред сградите. Непосредствено пред наветрените фасади на сградите и в близост до ъглите им се образуват "издухващи улуци" (фиг. 1.53). Препоръчително е при поставянето на входните групи да се вземат предвид закономерностите на повторното отлагане на снежната покривка по време на снежния пресп. Входните групи към сгради в климатични райони, характеризиращи се с големи обеми на снегопоноса, трябва да бъдат разположени от наветрената страна с подходяща изолация.

За групи сгради процесът на преразпределение на снега е по-сложен. Показани на фиг. 1.54 схеми за преразпределение на снега показват, че в традиционния за развитието на съвременните градове микрорайон, където периметърът на квартала е оформен от 17-етажни сгради, а вътре в квартала е разположена триетажна сграда на детска градина, обширна зона за натрупване на сняг образува се във вътрешните квартали на квартала: на входовете се натрупва сняг

• 1 - иницииращ поток; 2 - горния течащ клон; 3 - компенсационен вихър; 4 - зона на засмукване; 5 - наветрена част на пръстеновидния вихър (зона на издухване); 6 - зона на сблъсък на идващи потоци (наветрена страна на забавяне);
• 7 - същото, от подветрената страна

• - прехвърляне
• - духане

Ориз. 1.54. Преразпределение на снега в групи от различни етажи

Натрупване

жилищни сгради и на територията на детската градина. В резултат на това в такава зона е необходимо да се извършва снегопочистване след всеки снеговалеж. В друго изпълнение, сградите, които образуват периметъра, са много по-ниски от сградата, разположена в центъра на блока. Както се вижда от фигурата, вторият вариант е по-благоприятен по отношение на коефициента на натрупване на сняг. Общата площ на зоните за прехвърляне и издухване на сняг е по-голяма от площта на зоните за натрупване на сняг, пространството вътре в блока не натрупва сняг и поддръжката на жилищната зона през зимата става много по-лесна. Тази опция е за предпочитане за райони с активен снежен транспорт.

За защита от снежни преспи могат да се използват ветроустойчиви зелени площи, оформени под формата на многоредови насаждения. иглолистни дърветаот страна на преобладаващите ветрове по време на виелици и виелици. Ефектът на тези ветрозащитни ленти се наблюдава на разстояние до 20 височини на дърветата в насажденията, поради което използването им е препоръчително за предпазване от снежни преспи по протежение на линейни обекти (транспортни магистрали) или малки строителни площадки. В райони, където максималният обем на снегоподеляне през зимата е повече от 600 m 3 / линеен m (райони на Воркута, Анадир, полуостровите Ямал, Таймир и др.), защитата от горски пояси е неефективна, защитата чрез градско планиране и са необходими средства за планиране.

Под въздействието на вятъра твърдите валежи се преразпределят върху покривите на сградите. Натрупващият се върху тях сняг създава натоварвания върху конструкциите. Проектирането трябва да вземе предвид тези натоварвания и, ако е възможно, да избягва появата на места за натрупване на сняг (снежни чували). Част от валежите се издухват от покрива върху земята, част се преразпределят по покрива в зависимост от неговия размер, форма и наличие на надстройки, фенери и др. Стандартната стойност на натоварването от сняг върху хоризонталната проекция на настилката в съответствие с SP 20.13330.2011 "Натоварвания и въздействия" трябва да се определи по формулата

^ = 0,7C в C, p ^,

където C in е коефициент, който отчита отнасянето на сняг от покритията на сградите под въздействието на вятъра или други фактори; С, -топлинен коефициент; p е коефициентът на преход от теглото на снежната покривка на земята към натоварването от сняг върху покривката; ^ - теглото на снежната покривка на 1 m 2 от хоризонталната повърхност на земята, взето в съответствие с таблицата. 1.22.

Таблица 1.22

Тегло на снежната покривка на 1 m 2 от хоризонталната повърхност на земята

Заснежени райони *
Тегло на снежната покривка, kg / m 2

* Приема се по карта 1 от Приложение "Ж" към СП "Градоустройство".

Стойностите на коефициента C in, като се вземе предвид отклонението на сняг от покритията на сградите под въздействието на вятъра, зависят от формата и размера на покрива и могат да варират от 1,0 (не се взема сняг предвид) до няколко десети от единицата. Например, за покрития на високи сгради с височина над 75 m с наклон до 20% C, е разрешено да се приема в количество от 0,7. За куполни сферични и конични покриви на сгради с кръгъл план, при задаване на равномерно разпределен сняг, стойността на коефициента C in се задава в зависимост от диаметъра ( с!) основата на купола: C in = 0,85 at с1 60 m, С в = 1.0 at c1> 100 m, а в междинни стойности на диаметъра на купола тази стойност се изчислява по специална формула.

Топлинен коефициент С,Използва се за отчитане на намаляването на натоварванията от сняг върху покрития с висок коефициент на топлопреминаване (> 1 W / (m 2 C) поради топене, причинено от загуба на топлина. При определяне на натоварването от сняг за неизолирани покрития на сгради с повишени топлинни емисии, водещи до топене на снега, с наклон на покрива над 3% стойност на коефициента С,е 0,8, в други случаи - 1,0.

Коефициентът на преход от теглото на снежната покривка на земята към натоварването от сняг върху покритието p е пряко свързан с формата на покрива, тъй като стойността му се определя в зависимост от стръмността на неговите склонове. За сгради с навесни и двускатни покриви стойността на коефициента p е 1,0 с наклон на покрива 60 °. Междинните стойности се определят чрез линейна интерполация. Така, когато наклонът на настилката е повече от 60 °, снегът не се задържа върху нея и почти целият се плъзга надолу под въздействието на гравитацията. Покритията с такъв наклон се използват широко в традиционната архитектура на скандинавските страни, в планинските райони и при изграждането на сгради и конструкции, които не предвиждат достатъчно здрави покривни конструкции - куполи и палатки на кули с голям размах и покрив над дървена рамка. Във всички тези случаи е необходимо да се предвиди възможност за временно съхранение и последващо отстраняване на плъзгащия се сняг от покрива.

При взаимодействието на вятъра и сградата има преразпределение не само на твърди, но и на течни валежи. Състои се в увеличаване на броя им от наветрената страна на сградите, в зоната на инхибиране на ветровия поток и от страната на наветрените ъгли на сградите, където навлизат валежите, съдържащи се в допълнителни обеми въздух, обтичащ сградата. Намокряне на стени, намокряне на междупанелни фуги, влошаване на микроклимата на наветрените помещения са свързани с това явление. Например, наветрената фасада на типична 17-етажна 3-секционна жилищна сграда със средна скорост на валежи от 0,1 mm / min и скорост на вятъра 5 m / s прихваща около 50 тона вода на час. Част от него се изразходва за намокряне на фасадата и изпъкналите елементи, останалата част се стича надолу по стената, причинявайки неблагоприятни последици за местния район.

За да се предпазят фасадите на жилищни сгради от намокряне, се препоръчва да се увеличи площта отворени пространствана наветрената фасада, използването на влагоустойчиви екрани, водоустойчива облицовка, подсилена хидроизолация на фуги. По периметъра е необходимо да се осигурят дренажни тави, свързани към системите дъждовна канализация... При липсата им, водата, стичаща се по стените на сградата, може да ерозира повърхността на тревните площи, причинявайки повърхностна ерозия на растителния слой на почвата и увреждайки зелените площи.

При архитектурното проектиране възникват въпроси, свързани с оценката на интензивността на образуване на лед върху определени части от сгради. Размерът на натоварването с лед върху тях зависи от климатичните условия и от технически параметривсеки обект (размер, форма, грапавост и т.н.). Решаването на въпроси, свързани с предотвратяването на образувания от лед и свързаните с тях нарушения на експлоатацията на сгради и конструкции и дори разрушаването на отделните им части е една от най-важните задачи на архитектурната климатография.

Ефектът на леда върху различни структури е образуването на ледени товари. Големината на тези натоварвания има решаващо влияние върху избора на конструктивни параметри на сгради и конструкции. Ледени отлагания са вредни и за дърветата и храстите, които формират основата на градското озеленяване. Клоните и понякога стволовете на дърветата се чупят под тежестта им. Намалява производителността на овощните градини, намалява производителността на селското стопанство. Образуването на лед и лед по пътищата създава опасни условия за движението на наземния транспорт.

Висулките (особен случай на ледени явления) представляват голяма опасност за сградите и близките хора и предмети (например паркирани коли, пейки и др.). За да се намали образуването на висулки и лед по стрехите на покривите, в проекта трябва да бъдат предвидени специални мерки. Пасивните мерки включват: подсилена топлоизолация на покрива и таванските подове, въздушна междина между покривното покритие и неговата конструктивна основа, възможност за естествена вентилация на подпокривното пространство със студен външен въздух. В някои случаи е невъзможно да се направи без активни инженерни мерки, като електрическо загряване на отстраняването на стрехите, монтаж на шокери за изпускане на лед в малки дози при образуването им и др.

Архитектурата е силно повлияна от комбинирания ефект на вятъра, пясъка и праха - прашни бурикоито се отнасят и до атмосферни явления. Комбинацията от вятър и прах изисква защита на жизнената среда. Нивото на нетоксичен прах в жилище не трябва да надвишава 0,15 mg / m 3, а като максимално допустима концентрация (MPC) за изчисления се взема стойност не повече от 0,5 mg / m 3. Интензитетът на пренасяне на пясък и прах, както и сняг, зависи от скоростта на вятъра, местните особености на релефа, наличието на необработени участъци на релефа от наветрената страна, гранулометричния състав на почвата, нейната съдържание на влага и други условия. Моделите на отлагане на пясък и прах около сградите и в района на развитие са приблизително същите като тези на снега. Максималните отлагания се образуват от подветрената и наветрената страна на сградата или техните покриви.

Методите за справяне с това явление са същите като при сняг транспорт. В райони с висока запрашеност на въздуха (Калмикия, Астраханска област, Каспийска част на Казахстан и др.) се препоръчва: специално разположение на жилищата с ориентация на основните помещения към защитената страна или с прахоустойчив остъклен коридор; подходящо оформление на кварталите; оптимална посока на улици, горски защитени пояси и др.

Водните молекули непрекъснато се изпаряват от повърхността на езера, морета, реки и океани - навлизат в атмосферата, където се превръщат във водна пара, а след това в различни видове валежи... Във въздуха винаги има водна пара, която обикновено е невъзможно да се види, но влажността на въздуха зависи от нейното количество.

Влажността на въздуха е различна във всички региони на света, в жегата се повишава, когато се увеличава изпарението в атмосферата от повърхността на водните тела. Ниска влажност обикновено се наблюдава над пустинните райони, тъй като има малко водни пари, така че въздухът в пустините е много сух.

Водната пара преодолява много предизвикателства, преди да падне на земята под формата на дъжд, сняг или слана.

Повърхността на земята се нагрява от слънчевите лъчи, а получената топлина се предава на въздуха. Тъй като се нагрява въздушни масимного по-лесно от студените, те се вдигат. Малките водни капчици, които се образуват във въздуха, продължават да пътуват по-нататък с нея вид валеж.

Видове валежи, мъгла и облаци.

За да си представим как става по-нататъшната трансформация на водната пара в атмосферата, може да се проведе доста прост експеримент. Необходимо е да вземете огледало и да го доближите до чучура на врящ чайник. След няколко секунди хладната повърхност на огледалото ще се замъгли, след което върху него ще се образуват големи водни капчици. Освободената пара се превърна във вода, което означава, че е настъпило явление, наречено кондензация.

Подобно явление се случва с водни пари на разстояние 2-3 км от земята. Тъй като въздухът на това разстояние е по-студен, отколкото близо до повърхността на земята, в него възниква кондензация на пари и се образуват водни капчици, които могат да се наблюдават от земята под формата на облаци.

Когато летите в самолет, понякога могат да се видят облаци под самолета. И дори можете да се озовете сред облаците, ако се изкачите на висока планина с ниски облаци. В този момент околните предмети и хора ще се превърнат в невидими хора, които са погълнати от плътен воал от мъгла. Мъглата е същите облаци, но разположени само близо до земната повърхност.

Ако капките в облаците започнат да растат и да стават по-тежки, тогава снежнобелите облаци постепенно потъмняват и се превръщат в облаци. Когато тежките капчици вече не могат да се задържат във въздуха, тогава дъждът пада от гръмотевични облаци върху земята в вид валеж.

Роса и скреж като видове валежи.

През лятото, близо до водни обекти, във въздуха се образува много пара и той става много наситен с водни пори. С настъпването на нощта идва прохлада и по това време се изисква по-малко пара за насищане на въздуха. Излишната влага кондензира върху земята, листата, тревата и други предмети и други вид валежнаречена роса. Роса може да се наблюдава рано сутрин, когато се виждат прозрачни малки капчици, покриващи различни предмети.

С настъпването на късната есен температурата през нощта може да падне под 0 ° C, след което капките роса замръзват и се превръщат в невероятни прозрачни кристали, наречени скреж.

През зимата ледените кристали замръзват и се утаяват върху стъклата на прозорците под формата на мразовити шарки с изключителна красота. Понякога скрежът просто покрива повърхността на земята, като тънък слой сняг. Изящните шарки се виждат най-добре на груби повърхности като:

• клони на дървета;
• рохкава повърхност на земята;
• дървени пейки.

Сняг и градушка като видове валежи.

Градушката са парчета лед с неправилна форма, които падат на земята с дъжд през лятото. Има и „суха” градушка, пада без дъжд. Ако внимателно отрежете градушката, на разреза можете да видите, че се състои от редуващи се непрозрачни и прозрачни слоеве.

Когато въздушните течения донасят водна пара на височина от около 5 км, тогава водните капчици започват да се утаяват върху праховите частици и те моментално замръзват. Образуваните ледени кристали започват да се увеличават по размер и достигат тежко теглозапочват да падат. Но от земята излиза нов поток топъл въздух и ги връща обратно в студения облак. Чакълите започват да растат отново и се опитват да падат, този процес се повтаря няколко пъти, веднага след като натрупат достатъчно тежко тегло, те падат на земята.

Размерът на такива видове валежи(зърна) обикновено е с диаметър от 1 до 5 mm. Въпреки че имаше случаи, когато размерът на градушките надвишаваше яйце, а теглото достигало около 400-800гр.

Градушката може да причини много тежки щети селско стопанство, уврежда зеленчуковите градини и посевите, а също така води до смърт на дребни животни. Големите градушки могат да повредят автомобилите и дори да пробият кожата на самолетите.

За да намалят вероятността от падане на градушка върху земята, учените непрекъснато разработват нови вещества, които с помощта на специални ракети се хвърлят в гръмотевични облаци и по този начин ги разпръскват.

С настъпването на зимата снежнобяло одеяло обгръща земята, състоящо се от най-малките ледени кристали, наречени сняг. Защото ниски температуриводните капчици замръзват и в облаците се образуват ледени кристали, след което към тях се прикрепват нови водни молекули и в резултат се ражда отделна снежинка. Всички снежинки имат шест ъгъла, но шарките, изтъкани върху тях от слана, са различни един от друг. Ако вятърът духа върху снежинките, те се слепват и образуват снежинки. Разхождайки се през снега в мразовито време, често чуваме хрускане под краката си, това са ледени кристали, които се разбиват на снежинки.

Такава видове валежиКак снегът носи много проблеми, снегът затруднява движението по пътищата, електропроводите се скъсват под тежестта му, а топенето на снега води до наводнения. Но поради факта, че растенията са покрити със снежна покривка, те са в състояние да издържат дори на тежки студове.

Валежи- вода в течно или твърдо състояние, падаща от облаци или отложена от въздуха на земната повърхност.

Дъжд

При определени условия облачните капчици започват да се сливат в по-големи и по-тежки. Те вече не могат да се държат в атмосферата и да падат на земята във формата дъжд.

Здравей

Случва се през лятото въздухът да се издига бързо, да се вдига дъждовни облации ги пренася на височина, където температурата е под 0°. Дъждовните капки замръзват и падат като градушка(Фиг. 1).

Ориз. 1. Произход на града

сняг

През зимата, в умерените и високите географски ширини, валежите падат под формата сняг.Облаците по това време не се състоят от водни капчици, а от най-малките кристали - игли, които, съединявайки се, образуват снежинки.

Роса и скреж

Валежите падат на земната повърхност не само от облаци, но и директно от въздуха росаи слана.

Количеството на валежите се измерва с дъждомер или дъждомер (фиг. 2).

Ориз. 2. Конструкция на дъждомера: 1 - външен корпус; 2 - фуния; 3 - контейнер за събиране на волове; 4 - размерен резервоар

Класификация и видове валежи

Валежите се отличават по характер на валежите, произход, физическо състояние, сезони на валежите и др. (фиг. 3).

По естество на валежите валежите са обилни, обилни и ръмжи. Силни валежи -интензивен, кратък, обхваща малка площ. Надземни валежи -среден интензитет, равномерен, дълготраен (може да продължи дни, улавяйки големи площи). Дъжни валежи -ситнокапкови валежи, падащи върху незначителна площ.

Валежите се различават по произход:

• конвективна -характерно за горещата зона, където нагряването и изпаряването са интензивни, но често се срещат в умерената зона;
• челен -се образуват, когато две въздушни маси с различни температури се срещнат и отпаднат от по-топъл въздух. Типично за умерените и студените зони;
• орографски -падат по наветрените склонове на планините. Те са много изобилни, ако въздухът идва от топло море и има висока абсолютна и относителна влажност.

Ориз. 3. Видове валежи

Сравняване на климатична картагодишното количество на атмосферните валежи в Амазонската низина и в пустинята Сахара, може да се убеди в неравномерното им разпределение (фиг. 4). Как може да се обясни това?

Валежите носят влажни въздушни маси, които се образуват над океана. Това е ясно илюстрирано от примера на територии с мусонен климат. Летният мусон носи много влага от океана. И има непрекъснати дъждове над сушата, като на тихоокеанското крайбрежие на Евразия.

Постоянните ветрове също играят голяма роля в разпределението на валежите. Така пасатите, които духат от континента, носят сух въздух в Северна Африка, където е най-много огромна пустинясвета - Сахара. Западни ветроведонасят дъждове в Европа от Атлантическия океан.

Ориз. 4. Средногодишно разпределение на валежите на земята

Както вече знаете, морските течения влияят на валежите в крайбрежните части на континентите: топли течениядопринасят за появата им (мозамбикското течение край източния бряг на Африка, Гълфстрийм край бреговете на Европа), студените, напротив, предотвратяват валежите ( Перуанско течениекрай западните брегове на Южна Америка).

Релефът оказва влияние и върху разпределението на валежите, например хималайските планини не позволяват влажни ветрове, духащи от Индийски океан... Поради това южните им склонове понякога получават до 20 000 mm валежи годишно. Влажните въздушни маси, издигащи се по склоновете на планините (възходящи въздушни течения), се охлаждат, насищат и от тях падат валежи. Територията на север от Хималайските планини прилича на пустиня: има само 200 мм валежи годишно.

Има връзка между поясите и количеството на валежите. На екватора - в пояса ниско налягане- постоянно загрят въздух; като се издига, охлажда и насища. Поради това в екваториалната област се образуват много облаци и има обилни валежи. Много валежи падат и в други региони на света, където преобладава ниското налягане. При което голямо значениеима температура на въздуха: колкото по-ниска е, толкова по-малко валежи падат.

В поясите с високо налягане преобладават въздушните течения надолу. Когато въздухът се спуска, той се нагрява и губи състоянието си на насищане. Следователно на ширини 25-30 ° валежите са редки и в малки количества. Има и малко валежи в райони с високо налягане в близост до полюсите.

Абсолютно максимално количество валежирегистриран на около. Хавай (Тихия океан) - 11 684 мм/год. и Черапунджи (Индия) - 11 600 мм/год. Абсолютният минимум ев пустинята Атакама и в Либийската пустиня - по-малко от 50 мм / година; понякога валежите изобщо не падат с години.

Характеристика на овлажняването на територията е коефициент на влага- съотношението на годишните валежи и изпарението за същия период. Коефициентът на влага се обозначава с буквата К, годишните валежи са с буквата О, а изпарението е с I; тогава K = O: I.

Колкото по-нисък е коефициентът на влага, толкова по-сух е климатът. Ако годишната сума на валежите е приблизително равна на скоростта на изпаряване, тогава коефициентът на влага е близък до единица. В този случай влагата се счита за достатъчна. Ако индексът на влага е повече от един, тогава влагата излишък,по-малко от едно - недостатъчно.При коефициент на овлажняване по-малък от 0,3 се взема предвид овлажняването оскъдна... Зоните с достатъчно влага включват горска степ и степ, райони с недостатъчно влага - пустини.

Първо, нека дефинираме самото понятие "валеж". В „Метеорологичния речник“ този термин се тълкува по следния начин: „Валежите са вода в течно или твърдо състояние, падаща от облаци или отложена от въздуха на повърхността на земята и върху обекти.“

Съгласно горната дефиниция атмосферните валежи могат да се разделят на две групи: валежи, излъчвани директно от въздуха - роса, скреж, валеж, лед, и валежи, падащи от облаци - дъжд, дъжд, сняг, снежни пелети, градушка.

Всеки вид валежи има свои собствени характеристики.

росапредставлява най-малките капчици вода, отложени върху повърхността на земята и върху земни обекти (трева, листа на дървета, покриви и др.). Оросата се образува през нощта или вечер при ясно и спокойно време.

сланасе появява на повърхности, охладени под 0°C. Това е тънък слой кристален ледчиито частици са оформени като снежинки.

Рим- Това е отлагането на лед върху тънки и дълги предмети (клони на дървета, жици), което се образува по всяко време на денонощието, обикновено при облачно, мъгливо време при отрицателни температури (под -15°C). Рим може да бъде кристален и гранулиран. При вертикални обекти скрежът се отлага главно от наветрената страна.

Сред седиментите, които се открояват на земната повърхност, от особено значение е лед... Това е слой от плътен прозрачен или мътен лед, който расте върху всякакви предмети (включително стволове и клони на дървета, храсти) и на повърхността на земята. Образува се при температура на въздуха от 0 до -3 °C поради замръзващи капки от преохладен дъжд, дъждовен дъжд или мъгла. Кора от замръзнал лед може да бъде с дебелина няколко сантиметра и да причини разклоняване.

Валежите, падащи от облаци, се подразделят на дъждовни, претоварени и обилни валежи.

ръмжи (ръми)се състоят от много малки водни капчици с диаметър по-малък от 0,5 mm. Те са с ниска интензивност. Тези валежи обикновено падат от слоести и слоесто-кумулни облаци. Капчиците падат толкова бавно, че изглеждат окачени във въздуха.

Надземни валежи- Това е дъжд, състоящ се от малки водни капчици, или снеговалеж от снежинки с диаметър 1-2 мм. Това са дългосрочни валежи, които падат от плътни облаци с висок слой и нимбослой. Те могат да продължат няколко часа или дори дни, завладявайки огромни територии.

Силни валежиотличава се с голяма интензивност. Това са едри капчици и неравномерни валежи, падат както в течна, така и в твърда форма (сняг, едра, градушка, киша). Проливът може да продължи от няколко минути до няколко часа. Площта, покрита от дъждовна буря, обикновено е малка.

Здравей, което винаги се наблюдава по време на гръмотевична буря, обикновено заедно с силен дъжд, образува купесто-дъждовни (гръмотевични) облаци с вертикално развитие. Обикновено пада в тясна ивица през пролетта и лятото и най-често между 12 и 17 часа. Продължителността на градушката се изчислява в минути. В рамките на 5-10 минути земята може да бъде покрита със слой градушка с дебелина няколко сантиметра. При силна градушка растенията могат да бъдат повредени различни степениили дори унищожени.

Валежите се измерват с дебелината на водния слой в милиметри. Ако паднат 10 мм валежи, това означава, че слоят вода, паднал на повърхността на земята, е 10 мм. И какво означават 10 мм валежи за парцел от 600 m 2? Не е трудно да се изчисли. Нека започнем изчислението за площ, равна на 1 m 2. За нея това количество валежи ще бъде 10 000 см 3, тоест 10 литра вода. А това е цяла кофа. Това означава, че за площ, равна на 100 m 2, количеството на валежите вече ще бъде равно на 100 кофи, но за площ от шест акра - 600 кофи или шест тона вода. Това са 10 мм валежи за типичен градински парцел.

Валежите и тяхната класификация.

Класификация на валежите. По вид атмосферните валежи се делят на течни, твърди и земни.

ДА СЕ течни валежисвързани:

дъжд - валежи под формата на капки с различни размери с диаметър 0,5–7 mm;

дъждец - малки капчици с диаметър 0,05–0,5 mm, които са като че ли в суспензия.

Твърдите утайки включват:

сняг - ледени кристали, образуващи различни видове снежинки (плочи, игли, звезди, колони) с размер 4–5 мм. Понякога снежинките се комбинират в снежинки, чийто размер може да достигне 5 см или повече;

снежна крупа - валежи под формата на непрозрачни сферични зърна с бял или матово бял (млечен) цвят с диаметър от 2 до 5 mm;

ледени зърна - твърди частици, прозрачни от повърхността, с непрозрачна матова сърцевина в центъра. Диаметърът на зърната е от 2 до 5 мм;

градушка - повече или по-малко големи късове лед (градушка) със сферични или неправилна формаи сложни вътрешна структура... Диаметърът на градушките варира в много широки граници: от 5 mm до 5–8 см. Има случаи, когато се съобщава за градушка с тегло 500 g или повече.

Ако валежите не падат от облаците, а се отлагат от атмосферния въздух върху повърхността на земята или върху предмети, тогава такива валежи се наричат ​​земни. Те включват:

роса - най-малките капки вода, кондензиращи върху хоризонталните повърхности на обекти (палуба, палатки за лодки и др.) поради радиационното им охлаждане в ясни безоблачни нощи. Малък вятър(0,5–10 m / s) насърчава образуването на роса. Ако температурата на хоризонталните повърхности е под нулата, тогава водната пара при подобни условия сублимира върху тях и се образува скреж - тънък слой от ледени кристали;

течна плака - най-малките капки вода или непрекъснат филм от вода, образуван при облачно и ветровито време върху наветрените, предимно вертикални повърхности на студени предмети (стени на надстройки, защитни устройства за лебедки, кранове и др.).

ледът е ледена кора, образувана, когато температурата на посочените повърхности е под 0°C. Освен това по повърхностите на съда могат да се образуват твърди отлагания - слой от кристали, плътно или плътно седнали на повърхността, или тънък непрекъснат слой от гладък прозрачен лед.

При мъгливо мразовито време при слаб вятър може да се образува зърнеста или кристална скреж по такелажа на кораба, первази, корнизи, жици и др. За разлика от скреж, скрежът не се образува върху хоризонтални повърхности. Свободната структура на слана го отличава от твърдия цъфтеж. Зърнестият рим се образува при температура на въздуха от –2 до –7 °C поради замръзване върху предмета на преохладени капчици мъгла, а кристалната рима, която представлява бяла утайка от фини кристали от кристали, се образува през нощта с безоблачно небе или тънки облаци от мъгла или частици мъгла при температура от –11 до –2 ° С и по-висока.

Според естеството на валежите атмосферните валежи се делят на поройни, надземни и дъждовни.

Силен дъжд вали от купесто-дъждовни (гръмотевични) облаци. През лятото е силен дъжд (понякога с градушка), а през зимата - обилен снеговалеж с честа промяна на формата на снежинки, сняг или ледени зърна. Валежи от открития слой падат от нимбостратови (летни) и високослоисти (зимни) облаци. Те се характеризират с малки колебания в интензитета и дълги времена на линяване.