Fordampning av vanndamp, transport og kondensering i atmosfæren, dannelse av skyer og nedbør er en enkelt kompleks klimadannende fuktighetsomsetningsprosess, som et resultat av at det er en kontinuerlig overgang av vann fra jordens overflate ut i luften og ut av luften tilbake til jordoverflaten. Nedbør er en viktig komponent i denne prosessen; det er de, sammen med lufttemperaturen, som spiller en avgjørende rolle blant de fenomenene som forenes av begrepet "vær".

Atmosfærisk nedbør fuktighet som har falt til jordens overflate fra atmosfæren kalles. Atmosfærisk nedbør er preget av gjennomsnittlig mengde for et år, sesong, individuell måned eller dag. Nedbørsmengden bestemmes av vannlagets høyde i mm, dannet på en horisontal overflate fra regn, duskregn, kraftig dugg og tåke, smeltet snø, skorpe, hagl og snøpellets i fravær av siver ned i bakken, overflaten avrenning og fordampning.

Atmosfærisk nedbør er delt inn i to hovedgrupper: de som faller fra skyer - regn, snø, hagl, gryn, duskregn, etc.; dannet på overflaten av jorden og på gjenstander - dugg, rimfrost, duskregn, is.

Nedbør av den første gruppen er direkte relatert til et annet atmosfærisk fenomen - skyet, som spiller en avgjørende rolle i den tidsmessige og romlige fordelingen av alle meteorologiske elementer. Dermed reflekterer skyer direkte solstråling, reduserer dens ankomst til jordens overflate og endrer lysforholdene. Samtidig øker de spredt stråling og reduserer effektiv stråling, noe som bidrar til en økning i absorbert stråling.

Ved å endre atmosfærens stråling og termiske regime, har skyer stor innflytelse for grønnsaker og dyreverden så vel som mange aspekter ved menneskelig aktivitet. Fra et arkitektonisk og konstruksjonsmessig synspunkt manifesteres skyenes rolle for det første i mengden av total solstråling som kommer til bygningsområdet, til bygninger og strukturer og bestemmer deres varmebalanse og naturlig lysregime. Internt miljø. For det andre er fenomenet skyhet assosiert med nedbør, som bestemmer fuktighetsregimet for driften av bygninger og strukturer, noe som påvirker den termiske ledningsevnen til omsluttende strukturer, deres holdbarhet, etc. For det tredje bestemmer nedbøren av fast nedbør fra skyer snøbelastningen på bygninger, og dermed takets form og struktur og andre arkitektoniske og typologiske trekk knyttet til snødekke. Derfor, før du går over til vurderingen av nedbør, er det nødvendig å dvele mer detaljert på et slikt fenomen som overskyethet.

Skyer - disse er ansamlinger av kondensasjonsprodukter (dråper og krystaller) som er synlige med et enkelt øye. I henhold til fasetilstanden til skyelementer er de delt inn i vann (drypp) - kun bestående av dråper; iskald (krystallinsk)- kun bestående av iskrystaller, og blandet - bestående av en blanding av superkjølte dråper og iskrystaller.

Skyformer i troposfæren er svært forskjellige, men de kan reduseres til et relativt lite antall grunntyper. En slik "morfologisk" klassifisering av skyer (dvs. klassifisering i henhold til deres utseende) oppsto på 1800-tallet. og er generelt akseptert. Ifølge den er alle skyer delt inn i 10 hovedslekter.

I troposfæren skilles tre lag med skyer betinget: øvre, midtre og nedre. skybaser øvre sjikt ligger i polare breddegrader i høyder fra 3 til 8 km, i tempererte breddegrader - fra 6 til 13 km og i tropiske breddegrader- fra 6 til 18 km; mellomlag henholdsvis - fra 2 til 4 km, fra 2 til 7 km og fra 2 til 8 km; lavere nivå på alle breddegrader - fra jordens overflate til 2 km. Øvre skyer er pinnate, cirrocumulus og pinnately lagdelt. De er laget av iskrystaller, er gjennomsiktige og gjør lite for å skjule sollys. I mellomsjiktet er altocumulus(drypp) og svært lagdelt(blandet) skyer. Det nedre sjiktet inneholder lagdelt, lagdelt regn og stratocumulus skyer. Nimbostratus-skyer består av en blanding av dråper og krystaller, resten er dråper. I tillegg til disse åtte hovedtypene av skyer, er det to til, hvis baser nesten alltid er i det nedre sjiktet, og toppene trenger inn i det midtre og øvre sjiktet, disse er cumulus(drypp) og cumulonimbus(blandet) skyer kalt skyer av vertikal utvikling.

Graden av skydekning av himmelhvelvet kalles uklarhet. I utgangspunktet bestemmes det "med øyet" av en observatør ved meteorologiske stasjoner og uttrykkes i punkter fra 0 til 10. Samtidig settes nivået av ikke bare generell, men også lavere skyhet, som også inkluderer vertikale skyer utvikling. Dermed skrives uklarheten som en brøk, i telleren som er den totale uklarheten, i nevneren - den nedre.

Sammen med dette bestemmes uklarhet ved hjelp av fotografier tatt med kunstige satellitter Jord. Siden disse fotografiene er tatt ikke bare i det synlige, men også i det infrarøde området, er det mulig å estimere mengden skyer ikke bare om dagen, men også om natten, når det ikke utføres bakkebaserte skyobservasjoner. En sammenligning av bakke- og satellittdata viser deres gode samsvar, med de største forskjellene observert over kontinentene og utgjør omtrent 1 poeng. Her, på grunn av subjektive årsaker, overvurderer bakkebaserte målinger litt skymengden sammenlignet med satellittdata.

Ved å oppsummere langsiktige observasjoner av overskyet kan vi trekke følgende konklusjoner angående dens geografiske fordeling: i gjennomsnitt for hele kloden er skyet 6 poeng, mens det over havet er mer enn over kontinentene. Mengden skyer er relativt liten på høye breddegrader (spesielt kl sørlige halvkule), med en nedgang i breddegrad, vokser den og når et maksimum (ca. 7 poeng) i beltet fra 60 til 70 °, deretter mot tropene avtar skyheten til 2-4 poeng og øker igjen når vi nærmer oss ekvator.

På fig. 1,47 viser den totale mengden overskyet i gjennomsnitt per år for Russlands territorium. Som man kan se av denne figuren, er mengden skyer i Russland fordelt ganske ujevnt. De mest overskyede er nord-vest for den europeiske delen av Russland, hvor gjennomsnittlig mengde overskyet per år er 7 poeng eller mer, samt kysten av Kamchatka, Sakhalin, den nordvestlige kysten av Sea of ​​Sea Okhotsk, Kuril- og Commander-øyene. Disse områdene ligger i områder med aktiv syklonaktivitet, preget av den mest intense atmosfæriske sirkulasjonen.

Øst-Sibir, bortsett fra det sentrale sibirske platået, Transbaikalia og Altai, er preget av en lavere gjennomsnittlig årlig mengde skyer. Her er den i området fra 5 til 6 poeng, og ytterst i sør er den stedvis enda mindre enn 5 poeng. Hele denne relativt overskyede regionen i den asiatiske delen av Russland er i innflytelsessfæren til den asiatiske antisyklonen, derfor er den preget av en lav frekvens av sykloner, som et stort antall skyer hovedsakelig er forbundet med. Et band mindre enn betydelig mengde skyer, langstrakt i meridional retning rett bak Ural, noe som forklares av disse fjellenes "skyggelegging".

Ris. 1,47.

Under visse forhold faller de ut av skyene nedbør. Dette skjer når noen av elementene som utgjør skyen blir større og ikke lenger kan holdes av vertikale luftstrømmer. Den viktigste og nødvendige betingelsen for kraftig nedbør er den samtidige tilstedeværelsen av superkjølte dråper og iskrystaller i skyen. Dette er skyene altostratus, nimbostratus og cumulonimbus som det faller nedbør fra.

All nedbør deles inn i flytende og fast stoff. Flytende nedbør - det er regn og duskregn, de er forskjellige i størrelsen på dråpene. TIL fast nedbør inkluderer snø, sludd, gryn og hagl. Nedbøren måles i mm av vannlaget. 1 mm nedbør tilsvarer 1 kg vann som faller på et område på 1 m 2, forutsatt at det ikke drenerer, fordamper eller absorberes av jorda.

I henhold til nedbørens natur er nedbør delt inn i følgende typer: kraftig regn - ensartet, langvarig, faller ut av nimbostratus-skyer; nedbør - preget av en rask endring i intensitet og kort varighet, faller de fra cumulonimbusskyer i form av regn, ofte med hagl; yrende nedbør - i form av duskregn faller ut av nimbostratus-skyene.

Det daglige nedbørsforløpet er svært kompleks, og selv i langsiktige gjennomsnitt er det ofte umulig å oppdage noen regularitet i den. Det er imidlertid to typer daglig kurs nedbør - kontinental og nautiske(kyst). Den kontinentale typen har to maksima (om morgenen og ettermiddagen) og to minima (om natten og før middag). marin type karakterisert ved ett maksimum (natt) og ett minimum (dag).

Det årlige nedbørsforløpet er forskjellig på forskjellige breddegrader og til og med innenfor samme sone. Det avhenger av mengden varme, termisk regime, luftsirkulasjon, avstand fra kysten, arten av lettelsen.

Den rikeligste nedbøren er i ekvatoriale breddegrader ah, hvor deres årlige antall overstiger 1000-2000 mm. På de ekvatoriale øyene i Stillehavet er nedbøren 4000-5000 mm, og på vindsidene av tropiske øyer - opptil 10 000 mm. Kraftig nedbør er forårsaket av kraftige oppadgående strømmer av svært fuktig luft. Nord og sør for de ekvatoriale breddegradene avtar nedbørsmengden, og når et minimum ved breddegrader på 25-35 °, der den gjennomsnittlige årlige verdien ikke overstiger 500 mm og synker i innlandsregioner til 100 mm eller mindre. På tempererte breddegrader øker nedbørsmengden litt (800 mm), og avtar igjen mot høye breddegrader.

Den maksimale årlige mengden nedbør ble registrert i Cher Rapunji (India) - 26 461 mm. Minste registrerte årlige nedbør er i Aswan (Egypt), Iquique - (Chile), hvor det i noen år ikke er noen nedbør i det hele tatt.

Etter opprinnelse skilles konvektiv, frontal og orografisk nedbør. konvektiv nedbør er karakteristiske for den varme sonen, hvor oppvarming og fordampning er intens, men om sommeren forekommer de ofte i temperert sone. Frontnedbør dannes når to luftmasser møtes forskjellige temperaturer og andre fysiske egenskaper. De er genetisk beslektet med sykloniske virvler som er typiske for ekstratropiske breddegrader. Orografisk nedbør falle på fjellskråningene, spesielt høye. De er rikelig hvis luften kommer fra det varme havet og har høy absolutt og relativ luftfuktighet.

Målemetoder. For innsamling og måling av nedbør brukes følgende apparater: Tretyakovs nedbørmåler, total nedbørsvinkel og pluviograf.

Regnmåler Tretyakov tjener til å samle og deretter måle mengden flytende og fast nedbør som har falt over en viss tidsperiode. Den består av et sylindrisk kar med et mottaksareal på 200 cm 2, en plankekjegleformet beskyttelse og en tagan (fig. 1.48). Settet inkluderer også en reservebeholder og lokk.

Ris. 1,48.

mottakende fartøy 1 er en sylindrisk bøtte, avskilt av en membran 2 i form av en avkortet kjegle, som en trakt med et lite hull i midten settes inn i om sommeren for å redusere fordampningen av nedbør. Det er en tut for å drenere væsken i karet. 3, avkortet 4, loddet på en kjede 5 til karet. Fartøy montert på en tagan 6, omgitt av en kjegleformet plankebeskyttelse 7, bestående av 16 plater bøyd etter en spesiell mal. Denne beskyttelsen er nødvendig for å hindre at snø blåser ut av regnmåleren om vinteren og regndråper i sterk vind om sommeren.

Mengden nedbør som falt i løpet av natt- og daghalvdelene av døgnet måles i periodene nærmest 8 og 20 timer med standard barsel (vinter)tid. Klokken 03:00 og 15:00 UTC (universell tidskoordinert - UTC) i tidssonene I og II måler hovedstasjonene også nedbør ved hjelp av en ekstra regnmåler, som må installeres på værstedet. Så, for eksempel, i det meteorologiske observatoriet ved Moscow State University, måles nedbør til 6, 9, 18 og 21 timer standardtid. For å gjøre dette tas målebøtten, etter å ha lukket lokket, inn i rommet og vann helles gjennom tuten i et spesielt måleglass. Til hver målt nedbørsmengde legges det en korreksjon for fukting av oppsamlingskaret, som er 0,1 mm dersom vannstanden i målebegeret er under halvparten av første deling, og 0,2 mm dersom vannstanden i målebegeret er i. midten av første divisjon eller høyere.

De faste sedimentene som samles i sedimentoppsamlingskaret skal smeltes før måling. For å gjøre dette blir fartøyet med nedbør stående i et varmt rom en stund. I dette tilfellet må karet lukkes med et lokk, og tuten - med en hette for å unngå fordampning av nedbør og avsetning av fuktighet på de kalde veggene fra innsiden av karet. Etter at de faste bunnfallene har smeltet, helles de i en nedbørsmåler for måling.

I ubebodde, vanskelig tilgjengelige områder brukes den total regnmåler M-70, designet for å samle opp og deretter måle nedbør over lang tid (opptil ett år). Denne regnmåleren består av et mottaksfartøy 1 , reservoar (nedbørssamler) 2, begrunnelse 3 og beskyttelse 4 (Fig. 1.49).

Mottaksområdet til regnmåleren er 500 cm 2 . Tanken består av to avtakbare deler i form av kjegler. For en tettere tilkobling av tankdelene settes en gummipakning inn mellom dem. Mottaksfartøyet er festet i tankens åpning

Ris. 1,49.

på flensen. Tanken med mottakerfartøyet er montert på en spesiell base, som består av tre stativer forbundet med avstandsstykker. Beskyttelsen (mot blåsende nedbør fra vinden) består av seks plater, som er festet til basen ved hjelp av to ringer med klemmuttere. Den øvre kanten av beskyttelsen er i samme horisontalplan med kanten på mottakerfartøyet.

For å beskytte nedbør mot fordampning helles mineralolje inn i reservoaret på stedet for nedbørmålerinstallasjonen. Det er lettere enn vann og danner en film på overflaten av akkumulerte sedimenter som forhindrer fordampning.

Flytende utfellinger velges ved hjelp av en gummipære med en spiss, faste blir forsiktig brutt opp og valgt med et rent metallnett eller spatel. Bestemmelse av mengden flytende utfelling utføres ved hjelp av et måleglass, og fast - ved hjelp av skalaer.

For automatisk registrering av mengde og intensitet av væske nedbør søke om pluviograph(Fig. 1.50).

Ris. 1,50.

Pluviografen består av en kropp, et flytekammer, en tvangsavløpsmekanisme og en sifon. Nedbørsmottakeren er et sylindrisk kar / med et mottaksareal på 500 cm 2 . Den har en kjegleformet bunn med hull for vannavløp og er montert på en sylindrisk kropp. 2. Nedbør gjennom avløpsrør 3 og 4 falle inn i registreringsanordningen, bestående av et flottørkammer 5, inne i hvilket det er en flytende flyte 6. En pil 7 med en fjær er festet på flytestangen. Nedbør registreres på et bånd som bæres på urverkstrommelen. 13. En glasssifon 9 settes inn i metallrøret 8 til flytekammeret, gjennom hvilket vann fra flytekammeret tappes inn i et kontrollkar 10. En metallhylse er montert på sifonen 11 med klemhylse 12.

Når nedbør strømmer fra mottakeren inn i flytekammeret, stiger vannstanden i den. I dette tilfellet stiger flottøren, og pennen tegner en buet linje på båndet - jo brattere, desto større er nedbørsintensiteten. Når nedbørsmengden når 10 mm, blir vannstanden i sifonrøret og flytekammeret det samme, og vannet renner automatisk ned i bøtta. 10. I dette tilfellet tegner pennen en vertikal rett linje på båndet fra topp til bunn til nullmerket; i fravær av nedbør tegner pennen en horisontal linje.

Karakteristiske verdier for mengden nedbør. For å karakterisere klimaet, gjennomsnittlige mengder el mengde nedbør i visse perioder - en måned, et år, etc. Det skal bemerkes at dannelsen av nedbør og deres mengde i ethvert område avhenger av tre hovedforhold: fuktighetsinnholdet i luftmassen, dens temperatur og muligheten for stigning (stigning). Disse forholdene henger sammen og sammen skaper de et ganske komplekst bilde av den geografiske fordelingen av nedbør. Likevel gjør analysen av klimatiske kart det mulig å identifisere de viktigste regelmessighetene i nedbørsfelt.

På fig. 1,51 viser gjennomsnittlig langtidsnedbør per år på Russlands territorium. Det følger av figuren at på territoriet til den russiske sletten faller den største mengden nedbør (600-700 mm/år) i båndet 50-65°N. Det er her syklonprosesser aktivt utvikler seg gjennom året og den største mengden fuktighet overføres fra Atlanterhavet. Nord og sør for denne sonen avtar nedbørsmengden, og sør for 50 ° N. breddegrad. denne nedgangen skjer fra nordvest til sørøst. Så hvis 520-580 mm / år faller på Oka-Don-sletten, så i de nedre delene av elven. Volga, dette tallet er redusert til 200-350 mm.

Ural forvandler nedbørfeltet betydelig, og skaper et meridionalt forlenget bånd med økte mengder på vindsiden og på toppene. Et stykke bak ryggen er det tvert imot en nedgang i årsnedbøren.

Ligner på breddegradsfordelingen av nedbør på den russiske sletten på territoriet til Vest-Sibir i båndet 60-65 ° N.L. det er en sone med økt nedbør, men den er smalere enn i den europeiske delen, og det er mindre nedbør her. For eksempel midt i elven. På Ob er årsnedbøren 550-600 mm, og avtar mot den arktiske kysten til 300-350 mm. Nesten like mye nedbør faller sør i Vest-Sibir. Samtidig, sammenlignet med den russiske sletten, er regionen med lav nedbør her betydelig forskjøvet mot nord.

Når vi beveger oss østover, inn i det indre av kontinentet, avtar nedbørsmengden, og i det enorme bassenget som ligger i sentrum av det sentrale Yakut-lavlandet, lukket av det sentrale sibirske platået fra kl. vestlig vind, nedbørsmengden er bare 250-300 mm, noe som er typisk for steppe- og halvørkenregionene på mer sørlige breddegrader. Lenger øst, når vi nærmer oss de marginale havområdene i Stillehavet, tallet

Ris. 1,51.

nedbøren øker kraftig, selv om det komplekse relieffet, ulik orientering av fjellkjeder og skråninger skaper en merkbar romlig heterogenitet i fordelingen av nedbør.

Påvirkningen av nedbør på ulike sider Økonomisk aktivitet menneskelig uttrykkes ikke bare i mer eller mindre sterk fukting av territoriet, men også i fordelingen av nedbør gjennom året. For eksempel vokser løvtre subtropiske skoger og busker i områder der den årlige nedbørsmengden i gjennomsnitt er 600 mm, og denne mengden faller i tre vintermåneder. Samme nedbørsmengde, men jevnt fordelt gjennom året, bestemmer eksistensen av sonen blandingsskoger tempererte breddegrader. Mange hydrologiske prosesser er også relatert til arten av den intra-årlige fordelingen av nedbør.

Fra dette synspunktet er en veiledende karakteristikk forholdet mellom mengden nedbør i den kalde perioden og mengden nedbør i den varme perioden. I den europeiske delen av Russland er dette forholdet 0,45-0,55; i Vest-Sibir - 0,25-0,45; i Øst-Sibir - 0,15-0,35. Minimumsverdien er notert i Transbaikalia (0,1), hvor påvirkningen fra den asiatiske antisyklonen er mest uttalt om vinteren. På Sakhalin og Kuriløyene er forholdet 0,30-0,60; maksimalverdien (0,7-1,0) er notert øst for Kamchatka, så vel som i fjellkjedene i Kaukasus. Overvekten av nedbør i den kalde perioden over nedbøren i den varme perioden observeres i Russland bare på Svartehavskysten av Kaukasus: for eksempel i Sotsji er det 1,02.

Folk må også tilpasse seg det årlige nedbørsforløpet ved å bygge ulike bygninger for seg selv. De mest uttalte regionale arkitektoniske og klimatiske trekkene (arkitektonisk og klimatisk regionalisme) manifesteres i arkitekturen til folks boliger, som vil bli diskutert nedenfor (se avsnitt 2.2).

Påvirkning av avlastning og bebyggelse på nedbørsregimet. Relieffet gir det vesentligste bidraget til nedbørfeltets natur. Antallet deres avhenger av høyden på bakkene, deres orientering i forhold til den fuktighetsbærende strømmen, de horisontale dimensjonene til åsene og de generelle forholdene for å fukte regionen. I fjellkjeder er det åpenbart at skråningen som er orientert mot den fuktbærende strømmen (vindskråningen) vannes mer enn skråningen som er beskyttet mot vinden (le skråning). Fordelingen av nedbør i flatt terreng kan påvirkes av relieffelementer med relative høyder på mer enn 50 m, samtidig som det skapes tre karakteristiske områder med forskjellige nedbørsmønstre:

• økt nedbør på sletten foran opplandet («demmende» nedbør);
• økt nedbør på høyeste høyde;
• nedgang i nedbør fra lesiden av bakken ("regnskygge").

De to første nedbørstypene kalles orografisk (fig. 1.52), dvs. direkte knyttet til påvirkning av terrenget (orografi). Den tredje typen nedbørsfordeling er indirekte relatert til lettelsen: Nedgangen i nedbør skyldes den generelle nedgangen i luftfuktighetsinnholdet, som skjedde i de to første situasjonene. Kvantitativt er nedgangen i nedbør i "regnskyggen" i forhold til økningen på en høyde; mengden "demmende" nedbør er 1,5-2 ganger høyere enn mengden nedbør i "regnskyggen".

"damming"

Vindover

regn

Ris. 1,52. Ordning med orografisk nedbør

Innflytelse store byer på fordeling av nedbør manifesteres på grunn av tilstedeværelsen av "varmeøy"-effekten, økt ruhet i byområdet og forurensning av luftbassenget. Studier utført i forskjellige fysiografiske soner har vist at i byen og i forstedene som ligger på vindsiden, øker nedbørsmengden, og maksimal effekt merkbar i en avstand på 20-25 km fra byen.

I Moskva er regelmessighetene ovenfor ganske tydelig uttrykt. En økning i nedbør i byen er observert i alle deres egenskaper, fra varighet til forekomsten av ekstreme verdier. For eksempel, gjennomsnittlig varighet nedbør (t/måned) i sentrum (Balchug) overstiger varigheten av nedbør på TSKhA-territoriet både generelt for året og i en hvilken som helst måned av året uten unntak, og den årlige nedbørsmengden i sentrum av Moskva (Balchug) er 10% mer enn i nær forstad (Nemchinovka), som ligger mest tid på vindsiden av byen. For formålet med arkitektonisk og byplanleggingsanalyse, anses mesoskala-anomalien i mengden nedbør som dannes over territoriet til byen som en bakgrunn for å identifisere mønstre i mindre skala, som hovedsakelig består i omfordeling av nedbør i bygningen.

I tillegg til at det kan falle nedbør fra skyer, dannes det også på jordoverflaten og på gjenstander. Disse inkluderer dugg, frost, duskregn og is. Nedbør som faller på jordoverflaten og dannes på den og på gjenstander kalles også atmosfæriske hendelser.

dugg - vanndråper dannet på jordens overflate, på planter og gjenstander som et resultat av kontakt av fuktig luft med en kaldere overflate ved en lufttemperatur over 0 ° C, klar himmel og rolig eller lett vind. Som regel dannes det dugg om natten, men det kan også dukke opp andre deler av døgnet. I noen tilfeller kan dugg observeres med dis eller tåke. Begrepet "dugg" brukes også ofte i bygg og arkitektur for å referere til de delene av bygningskonstruksjoner og overflater i det arkitektoniske miljøet hvor vanndamp kan kondensere.

Frost - hvitt bunnfall krystallinsk struktur som vises på jordoverflaten og på gjenstander (hovedsakelig på horisontale eller svakt skrånende overflater). Rimfrost oppstår når jordoverflaten og gjenstander avkjøles på grunn av varmestrålingen fra dem, som et resultat av at temperaturen faller til negative verdier. Rim dannes ved negative lufttemperaturer, med vindstille eller lett vind og lett overskyet. Rikelig avsetning av frost observeres på gress, overflaten av blader av busker og trær, takene på bygninger og andre gjenstander som ikke har interne varmekilder. Frost kan også dannes på overflaten av ledningene, noe som får dem til å bli tyngre og øke spenningen: jo tynnere ledningen er, jo mindre frost legger seg på den. På ledninger med en tykkelse på 5 mm overstiger ikke frostavsetningen 3 mm. Frost dannes ikke på tråder mindre enn 1 mm tykke; dette gjør det mulig å skille mellom rimfrost og krystallinsk rimfrost, hvis utseende er likt.

Rimfrost - hvitt, løst utfelling av en krystallinsk eller granulær struktur, observert på ledninger, tregrener, individuelle gresstrå og andre gjenstander i frostvær med svak vind.

kornete frost Det dannes på grunn av frysing av superkjølte tåkedråper på gjenstander. Dens vekst er tilrettelagt høye hastigheter vind og mild frost (fra -2 til -7 ° C, men det skjer også ved lavere temperaturer). Granulær rimfrost har en amorf (ikke krystallinsk) struktur. Noen ganger er overflaten humpete og til og med nållignende, men nålene er vanligvis matte, grove, uten krystallinske kanter. Tåkedråper, når de kommer i kontakt med en superkjølt gjenstand, fryser så raskt at de ikke rekker å miste formen og gir en snølignende avleiring bestående av iskorn som ikke er synlige for øyet (isplakk). Med en økning i lufttemperatur og forgrovning av tåkedråper til størrelsen på duskregn, øker tettheten til den resulterende granulære rimfrosten, og den blir gradvis til is Etter hvert som frosten forsterkes og vinden svekkes, avtar tettheten til den resulterende granulære rimfrosten, og den erstattes gradvis av krystallinsk rimfrost. Avsetninger av kornet frost kan nå farlige størrelser når det gjelder styrke og integritet til gjenstander og strukturer som den er dannet på.

Krystallfrost - et hvitt bunnfall som består av fine iskrystaller med fin struktur. Når du setter deg på grener, ledninger, kabler o.l. krystallinsk rimfrost ser ut som luftige girlandere, som lett smuldrer opp når de ristes. Krystallinsk rimfrost dannes hovedsakelig om natten med skyfri himmel eller tynne skyer ved lave lufttemperaturer i rolig vær, når det observeres tåke eller dis i luften. Under disse forholdene dannes frostkrystaller ved direkte overgang til is (sublimering) av vanndamp inneholdt i luften. For det arkitektoniske miljøet er det praktisk talt ufarlig.

Is oppstår oftest når store dråper underkjølt regn eller duskregn faller og sprer seg på overflaten i temperaturområdet fra 0 til -3 ° C og er et lag med tett is som vokser hovedsakelig fra vindsiden av gjenstander. Sammen med begrepet "glasur" er det et nært begrep "glasur". Forskjellen mellom dem ligger i prosessene som fører til dannelsen av is.

Svart is - dette er is på jordens overflate, dannet etter tining eller regn som følge av utbruddet av en kulde som fører til frysing av vann, samt når regn eller sludd faller på frossen mark.

Virkningen av isavsetninger er mangfoldig og er først og fremst assosiert med desorganiseringen av arbeidet i energisektoren, kommunikasjon og transport. Radius av isskorper på ledninger kan nå 100 mm eller mer, og vekten kan være mer enn 10 kg per lineær meter. En slik belastning er ødeleggende for ledningskommunikasjonslinjer, kraftoverføringslinjer, høye master osv. For eksempel, i januar 1998, feide en alvorlig isstorm gjennom de østlige regionene i Canada og USA, som et resultat av at et 10 cm lag med is frøs over ledningene på fem dager, og forårsaket mange klipper. Rundt 3 millioner mennesker ble stående uten strøm, og den totale skaden beløp seg til 650 millioner dollar.

I byens liv er tilstanden til veiene også veldig viktig, som med isfenomener blir farlige for alle typer transport og forbipasserende. I tillegg forårsaker isskorpen mekanisk skade på bygningskonstruksjoner - tak, gesimser, fasadedekorasjon. Det bidrar til frysing, uttynning og død av planter som finnes i det urbane grønne systemet, og nedbrytning naturlige komplekser, som er en del av byområdet, på grunn av oksygenmangel og et overskudd karbondioksid under innlandsisen.

I tillegg inkluderer atmosfæriske fenomener elektriske, optiske og andre fenomener, som f.eks. tåker, snøstormer, støvstormer, dis, tordenvær, luftspeilinger, byger, virvelvind, tornadoer og noen andre. La oss dvele ved de farligste av disse fenomenene.

Tordenvær - dette er et komplekst atmosfærisk fenomen, en nødvendig del av dette er flere elektriske utladninger mellom skyer eller mellom en sky og jorden (lyn), ledsaget av lydfenomener - torden. Et tordenvær er assosiert med utviklingen av kraftige cumulonimbus-skyer og er derfor vanligvis ledsaget av vind og kraftig nedbør, ofte med hagl. Oftest observeres tordenvær og hagl på baksiden av sykloner under invasjonen av kald luft, når de mest gunstige forholdene for utvikling av turbulens skapes. Et tordenvær av hvilken som helst intensitet og varighet er den farligste for flyflyvningen på grunn av muligheten for elektriske utladninger. Den elektriske overspenningen som oppstår på dette tidspunktet forplanter seg gjennom ledningene til kraftoverføringslinjer og koblingsanlegg, skaper interferens og nødsituasjoner. I tillegg, under tordenvær, oppstår aktiv luftionisering og dannelsen av et elektrisk felt i atmosfæren, som har en fysiologisk effekt på levende organismer. Det er anslått at gjennomsnittlig 3000 mennesker dør hvert år av lynnedslag over hele verden.

Fra et arkitektonisk synspunkt er ikke tordenvær veldig farlig. Bygninger er vanligvis beskyttet mot lyn med lynavledere (ofte referert til som lynavledere), som er enheter for jording av elektriske utladninger og er installert på de høyeste delene av taket. Sjelden tar bygninger fyr når de blir truffet av lynet.

For tekniske konstruksjoner (radio og telemast) er tordenvær farlig, hovedsakelig fordi et lynnedslag kan deaktivere radioutstyret som er installert på dem.

hagl kalt nedbør som faller i form av partikler av tett is med uregelmessig form av forskjellige, noen ganger veldig store størrelser. Hagl faller som regel i den varme årstiden fra kraftige cumulonimbusskyer. Massen av store haglsteiner er flere gram, i unntakstilfeller - flere hundre gram. Hagl rammer hovedsakelig grønne områder, først og fremst trær, spesielt i blomstringsperioden. I noen tilfeller tar hagl karakteren naturkatastrofer. I april 1981, i provinsen Guangdong, Kina, ble det derfor observert hagl som veide 7 kg. Som et resultat døde fem mennesker og rundt 10,5 tusen bygninger ble ødelagt. Samtidig observerer man ved hjelp av spesielle radaranlegg utviklingen av haglsentre i cumulonimbusskyer og anvender metoder aktiv innflytelse på disse skyene kan i omtrent 75 % av tilfellene dette farlige fenomenet forhindres.

Flurry - en kraftig økning i vinden, ledsaget av en endring i retningen og varer vanligvis ikke mer enn 30 minutter. Flurries er vanligvis ledsaget av frontal syklonaktivitet. Som regel oppstår vindbyger i den varme årstiden på aktive atmosfæriske fronter, så vel som under passasjen av kraftige cumulonimbusskyer. Vindstyrke i byger når 25-30 m/s og mer. Squall-båndet er vanligvis ca 0,5-1,0 km bredt og 20-30 km langt. Passasjen av stormer forårsaker ødeleggelse av bygninger, kommunikasjonslinjer, skade på trær og andre naturkatastrofer.

Den farligste ødeleggelsen fra virkningene av vind skjer under passering av tornado- en kraftig vertikal virvel generert av en stigende stråle av varm fuktig luft. Tornadoen ser ut som en mørk skysøyle med en diameter på flere titalls meter. Den går ned i form av en trakt fra den lave bunnen av en cumulonimbus-sky, mot hvilken en annen trakt kan stige fra jordoverflaten - fra spray og støv, som forbinder med den første. Vindhastigheter i en tornado når 50-100 m/s (180-360 km/t), noe som forårsaker katastrofale konsekvenser. Slaget fra en roterende vegg av en tornado er i stand til å ødelegge kapitalstrukturer. Trykkfallet fra ytterveggen av tornadoen til dens indre side fører til eksplosjoner av bygninger, og den stigende luftstrømmen er i stand til å løfte og flytte tunge gjenstander, fragmenter av bygningskonstruksjoner, hjul og annet utstyr, mennesker og dyr over betydelige avstander . I følge noen estimater kan slike fenomener observeres omtrent en gang hvert 200. år i russiske byer, men i andre deler av verden observeres de regelmessig. I det XX århundre. den mest ødeleggende i Moskva var en tornado som fant sted 29. juni 1909. I tillegg til ødeleggelsen av bygninger, døde ni mennesker, 233 personer ble innlagt på sykehus.

I USA, hvor tornadoer observeres ganske ofte (noen ganger flere ganger i året), kalles de "tornadoer". De er ekstremt repeterende sammenlignet med europeiske tornadoer og er hovedsakelig assosiert med den marine tropiske luften i Mexicogulfen som beveger seg mot de sørlige statene. Skaden og tapet forårsaket av disse tornadoene er enorme. I områder der tornadoer observeres oftest, har til og med en særegen arkitektonisk form for bygninger oppstått, kalt tornado hus. Den er preget av et knebøy armert betongskall i form av en spredende dråpe, som har dør- og vindusåpninger som er tett lukket av sterke rulleskodder i tilfelle fare.

Diskutert ovenfor farlige fenomener hovedsakelig observert i den varme årstiden. I den kalde årstiden er de farligste de tidligere nevnte isene og sterke snøstorm- overføring av snø over jordoverflaten av en vind med tilstrekkelig styrke. Det oppstår vanligvis når gradientene i feltet øker. atmosfærisk trykk og under passasje av fronter.

Meteorologiske stasjoner overvåker varigheten av snøstormene og antall dager med snøstorm for individuelle måneder og vinterperioden som helhet. Den gjennomsnittlige årlige varigheten av snøstormer på territoriet til det tidligere Sovjetunionen i et år er i sør Sentral Asia mindre enn 10 timer, på kysten av Karahavet - mer enn 1000 timer.I det meste av Russlands territorium er varigheten av snøstormer mer enn 200 timer per vinter, og varigheten av en snøstorm er i gjennomsnitt 6-8 timer.

Snøstormer forårsaker stor skade på byøkonomien på grunn av dannelse av snødrev på gater og veier, snøavsetning i vindskyggen av bygninger i boligområder. I noen områder Langt øst bygninger på lesiden blir feid opp av et så høyt snølag at det etter snøstormens slutt er umulig å komme seg ut av dem.

Snøstormer kompliserer arbeidet med luft-, jernbane- og veitransport, verktøy. Landbruket lider også av snøstormer: med sterk vind og en løs struktur av snødekke, blir snøen omfordelt på jordene, områder blir utsatt, og det skapes betingelser for at vinteravlingene kan fryse. Snøstormer påvirker også mennesker, og skaper ubehag når de er utendørs. En sterk vind kombinert med snø forstyrrer rytmen i pusteprosessen, skaper vanskeligheter for bevegelse og arbeid. I perioder med snøstormer øker de såkalte meteorologiske varmetapene til bygninger og forbruket av energi som brukes til industri- og husbehov.

Bioklimatisk og arkitektonisk og konstruksjonsmessig betydning av nedbør og fenomener. Det anses det biologisk handling nedbør på menneskekroppen er hovedsakelig preget av en gunstig effekt. Når de faller ut av atmosfæren, vaskes forurensninger og aerosoler, støvpartikler, inkludert de som patogene mikrober overføres til, ut. Konvektiv nedbør bidrar til dannelsen av negative ioner i atmosfæren. Så, i den varme perioden av året etter et tordenvær, reduseres klager av meteopatisk karakter hos pasienter, sannsynligheten for Smittsomme sykdommer. I den kalde perioden, når nedbør hovedsakelig faller i form av snø, reflekterer det opptil 97% av ultrafiolette stråler, som brukes i noen fjellsteder, og tilbringer "soling" på denne tiden av året.

Samtidig bør det bemerkes negativ rolle nedbør, nemlig problemet knyttet til dem sur nedbør. Disse sedimentene inneholder løsninger av svovelsyre, salpetersyre, saltsyre og andre syrer dannet av svoveloksider, nitrogen, klor osv. som slippes ut i løpet av økonomisk aktivitet. Som følge av slik nedbør blir jord og vann forurenset. For eksempel øker mobiliteten til aluminium, kobber, kadmium, bly og andre tungmetaller, noe som fører til en økning i deres migrasjonsevne og transport over lange avstander. Sur nedbør øker korrosjonen av metaller, og har dermed en negativ effekt på takmaterialer og metallkonstruksjoner i bygninger og konstruksjoner som er utsatt for nedbør.

I områder med tørt eller regnfullt (snørikt) klima nedbør er en like viktig faktor for å forme arkitektur som solstråling, vind- og temperaturforhold. Spesiell oppmerksomhet rettes mot atmosfærisk nedbør ved valg av utforming av vegger, tak og fundament av bygninger, valg av bygge- og takmaterialer.

Virkningen av atmosfærisk nedbør på bygninger består i å fukte taket og ytre gjerder, noe som fører til en endring i deres mekaniske og termofysiske egenskaper og påvirker levetiden, samt i den mekaniske belastningen på bygningskonstruksjoner skapt av fast nedbør som samler seg på taket. og utstikkende bygningselementer. Denne påvirkningen avhenger av nedbørsmåten og betingelsene for fjerning eller forekomst av atmosfærisk nedbør. Avhengig av type klima kan nedbør falle jevnt gjennom året eller hovedsakelig i en av årstidene, og denne nedbøren kan ha karakter av byger eller yrende regn, noe som også er viktig å ta hensyn til i den arkitektoniske utformingen av bygninger.

Akkumuleringsforhold på ulike overflater er viktige hovedsakelig for fast nedbør og avhenger av lufttemperatur og vindhastighet, som omfordeler snødekket. Det høyeste snødekket i Russland er observert på den østlige kysten av Kamchatka, hvor gjennomsnittet av de høyeste ti-dagers høyder når 100-120 cm, og en gang hvert 10. år - 1,5 m. I noen områder av den sørlige delen av Kamchatka gjennomsnittshøyde snødekke kan overstige 2 m. Høyden på snødekket øker med høyden på stedet over havet. Selv små bakker påvirker høyden på snødekket, men påvirkningen fra store fjellkjeder er spesielt stor.

For å avklare snøbelastninger og bestemme driftsmåten til bygninger og strukturer, er det nødvendig å ta hensyn til den mulige verdien av vekten av snødekket dannet om vinteren, og dens maksimale mulige økning i løpet av dagen. Endringen i vekten av snødekket, som kan skje på bare en dag som følge av intense snøfall, kan variere fra 19 (Tashkent) til 100 eller mer (Kamchatka) kg/m 2 . I områder med lite og ustabilt snødekke skaper ett kraftig snøfall i løpet av dagen en belastning nær verdien, noe som er mulig en gang hvert femte år. Slike snøfall ble observert i Kiev,

Batumi og Vladivostok. Disse dataene er spesielt nødvendige for utforming av lette tak og prefabrikkerte metallrammekonstruksjoner med stor takflate (for eksempel baldakiner over store parkeringsplasser, transportknutepunkter).

Fallen snø kan aktivt omfordeles over byutviklingens territorium eller i det naturlige landskapet, så vel som innenfor takene til bygninger. I noen områder er det blåst ut, i andre - akkumulering. Mønstrene for en slik omfordeling har kompleks natur og avhenger av vindens retning og hastighet og de aerodynamiske egenskapene til byutvikling og enkeltbygg, naturlig topografi og vegetasjon.

Regnskap for mengden snø som fraktes under snøstormer er nødvendig for å beskytte tilstøtende territorier, veinett, veier og jernbaner mot snødrev. Data om snødrev er også nødvendig i planleggingen av tettsteder for en mest mulig rasjonell plassering av bolig- og industribygg, i utviklingen av tiltak for å rydde byer for snø.

De viktigste snøsikringstiltakene består i å velge den mest gunstige orienteringen av bygninger og veinettet (SRN), som sikrer minst mulig snøopphopning på gater og ved innganger til bygninger og de gunstigste forholdene for gjennomføring av vind- blåst snø gjennom territoriet til SRS og boligutvikling.

Kjennetegn ved snøavsetning rundt bygninger er at maksimale avsetninger dannes på le- og vindsiden foran bygningene. Rett foran vindfasadene til bygninger og i nærheten av hjørnene deres dannes "blåsende takrenner" (fig. 1.53). Det er hensiktsmessig å ta hensyn til regelmessighetene ved gjenavsetning av snødekke under snøstormtransport ved plassering av inngangsgrupper. Inngangsgrupper til bygninger i klimatiske områder preget av store mengder snøoverføring bør plasseres på vindsiden med passende isolasjon.

For grupper av bygninger er prosessen med omfordeling av snø mer kompleks. Vist i fig. 1.54 snøfordelingsordninger viser at i et mikrodistrikt som er tradisjonelt for utvikling av moderne byer, hvor omkretsen av blokken er dannet av 17-etasjers bygninger, og en tre-etasjers barnehagebygning er plassert inne i blokken, er en omfattende snøakkumuleringssone. dannet i de indre områdene av blokken: snø samler seg ved inngangene

• 1 - initierende tråd; 2 - øvre strømlinjeformet gren; 3 - kompensasjonsvirvel; 4 - sugesone; 5 - vindvendt del av den ringformede virvelen (blåsesonen); 6 - kollisjonssone for motgående strømmer (vindside av bremsing);
• 7 - det samme, på lesiden

• - overføring
• - blåser

Ris. 1,54. Omfordeling av snø innenfor grupper av bygninger med ulik høyde

Akkumulering

boligbygg og på barnehagens territorium. Som et resultat er det i et slikt område nødvendig å utføre snørydding etter hvert snøfall. I en annen versjon er bygningene som danner omkretsen mye lavere enn bygningen som ligger i midten av blokken. Som det fremgår av figuren, er det andre alternativet mer gunstig når det gjelder snøakkumulering. Det totale arealet av snøoverførings- og blåsesonene er større enn arealet til snøakkumuleringssonene, plassen inne i kvartalet samler ikke snø, og vedlikehold av boligområdet om vinteren blir mye enklere. Dette alternativet er å foretrekke for områder med aktiv snøstorm.

For å beskytte mot snødrev kan vindtette grøntområder brukes, dannet i form av flerradsbeplanting. bartrær fra de rådende vindene under snøstormer og snøstormer. Virkningen av disse vindfangene observeres i en avstand på opptil 20 trehøyder i beplantning, så bruken av dem er tilrådelig for å beskytte mot snødrev langs lineære objekter (motorveier) eller små byggeplasser. I områder der den maksimale snøtransporten om vinteren er mer enn 600 m 3 / løpemeter (områdene Vorkuta, Anadyr, Yamal, Taimyr-halvøyene osv.), er beskyttelse med skogbelter ineffektiv, beskyttelse ved byplanlegging og planleggingsmidler er nødvendig.

Under påvirkning av vind omfordeles solid nedbør langs taket av bygninger. Snøen som samler seg på dem skaper belastninger på konstruksjonene. Ved prosjektering bør disse belastningene tas i betraktning og om mulig bør forekomst av snøoppsamlingsområder (snøsekker) unngås. En del av nedbøren blåses av taket til bakken, en del blir omfordelt langs taket, avhengig av størrelsen, formen og tilstedeværelsen av overbygninger, lykter, etc. Den normative verdien av snølasten på den horisontale projeksjonen av fortauet i samsvar med SP 20.13330.2011 "Belastninger og påvirkninger" bør bestemmes av formelen

^ = 0,7C i C,p^,

hvor C in er en koeffisient som tar hensyn til fjerning av snø fra belegg av bygninger under påvirkning av vind eller andre faktorer; MED, - termisk koeffisient; p er overgangskoeffisienten fra vekten av jordens snødekke til snøbelastningen på dekket; ^ - vekt av snødekke per 1 m 2 av den horisontale overflaten av jorden, tatt i samsvar med tabellen. 1.22.

Tabell 1.22

Vekten av snødekket per 1 m 2 av den horisontale overflaten av jorden

Snøområder*
Snødekkevekt, kg/m 2

* Godtatt på kort 1 i vedlegg "G" til fellesforetaket "Byplanlegging".

Verdiene til Cw-koeffisienten, som tar hensyn til snødriften fra taket på bygninger under påvirkning av vind, avhenger av takets form og størrelse og kan variere fra 1,0 (snødrift er ikke tatt i betraktning ) til flere tideler av en enhet. For eksempel, for belegg av høyhus med en høyde på over 75 m med skråninger opp til 20%, er det tillatt å ta C i mengden 0,7. For kuppelformede sfæriske og koniske dekker av bygninger på en sirkulær plan, ved innstilling av en jevnt fordelt snølast, settes verdien av koeffisienten C in avhengig av diameteren ( Med!) basen av kuppelen: C in = 0,85 at s1 60 m, C in = 1,0 at c1 > 100 m, og i mellomverdier av kuppeldiameteren, beregnes denne verdien ved hjelp av en spesiell formel.

Termisk koeffisient MED, brukes for å ta hensyn til reduksjon av snølast på belegg med høy varmeoverføringskoeffisient (> 1 W / (m 2 C) på grunn av smelting forårsaket av varmetap Ved fastsettelse av snølast for uisolerte bygningsbelegg med økt varme utslipp som fører til snøsmelting, med takhellinger over 3 % koeffisientverdi MED, er 0,8, i andre tilfeller - 1,0.

Overgangskoeffisienten fra vekten av jordens snødekke til snøbelastningen på belegget p er direkte relatert til takets form, siden verdien bestemmes avhengig av brattheten til bakkene. For bygninger med enkelt- og dobbel-takk er verdien av p-koeffisienten 1,0 med en takhelling på 60 °. Mellomverdier bestemmes ved lineær interpolasjon. Når hellingen på dekselet er mer enn 60°, holdes ikke snøen tilbake på den, og nesten hele den glir ned under påvirkning av tyngdekraften. Belegg med en slik skråning er mye brukt i den tradisjonelle arkitekturen i de nordlige landene, i fjellområder og i konstruksjonen av bygninger og strukturer som ikke sørger for tilstrekkelig sterke takkonstruksjoner - kupler og telt av tårn med stor spennvidde og tak på en treramme. I alle disse tilfellene er det nødvendig å sørge for muligheten for midlertidig lagring og påfølgende fjerning av snø som glir fra taket.

I samspillet mellom vind og utvikling blir ikke bare fast, men også flytende nedbør omfordelt. Det består i å øke antallet fra vindsiden av bygninger, i sonen for retardasjon av vindstrømmen og fra siden av vindhjørnene av bygninger, der nedbøren som finnes i de ekstra luftvolumene som strømmer rundt bygningen kommer inn. Dette fenomenet er assosiert med overfukting av vegger, fukting av skjøter mellom paneler, forringelse av mikroklimaet i loftvendte rom. For eksempel avskjærer vindfronten av en typisk 17-etasjes 3-seksjons boligbygning omtrent 50 tonn vann i timen under regn med en gjennomsnittlig nedbørshastighet på 0,1 mm/min og en vindhastighet på 5 m/s. En del av det brukes på å fukte fasaden og utstikkende elementer, resten renner nedover veggen, noe som gir uheldige konsekvenser for lokalområdet.

For å beskytte fasadene til bolighus fra å bli våte, anbefales det å øke arealet åpne plasser på vindfasaden, bruk av fuktsperrer, vanntett kledning, forsterket vanntetting av fuger. Langs omkretsen er det nødvendig å sørge for dreneringsbrett koblet til systemene storm kloakk. I deres fravær kan vann som strømmer nedover bygningens vegger erodere overflaten av plener, forårsake overflateerosjon av det vegetative jordlaget og skade grønne områder.

Under arkitektonisk utforming oppstår spørsmål knyttet til vurdering av intensiteten av ising på enkelte deler av bygninger. Mengden islast på dem avhenger av klimatiske forhold og på tekniske parametere hvert objekt (størrelse, form, ruhet osv.). Å løse problemer knyttet til forebygging av isformasjoner og tilhørende brudd på driften av bygninger og strukturer, og til og med ødeleggelsen av deres individuelle deler, er en av de viktigste oppgavene til arkitektonisk klimatografi.

Effekten av is på ulike strukturer er dannelsen av islaster. Størrelsen på disse lastene har en avgjørende innflytelse på valg av designparametere for bygninger og konstruksjoner. Isavleiringer med is og rimfrost er også skadelig for trær og busker, som danner grunnlaget for å grønnere bymiljøet. Grener og noen ganger trestammer bryter under vekten. Produktiviteten i frukthager synker, produktiviteten i landbruket synker. Dannelsen av is og svart is på veiene skaper farlige forhold for bevegelse av landtransport.

Istapper (et spesielt tilfelle av isfenomener) er en stor fare for bygninger og mennesker og gjenstander i deres nærhet (for eksempel parkerte biler, benker osv.). For å redusere dannelsen av istapper og frost på takutstikket, bør prosjektet sørge for spesielle tiltak. Passive tiltak inkluderer: forbedret termisk isolasjon av tak og loftsgulv, en luftspalte mellom takbelegget og dens strukturelle base, muligheten for naturlig ventilasjon av undertaksrommet med kald uteluft. I noen tilfeller er det umulig å klare seg uten aktive tekniske tiltak, som elektrisk oppvarming av gesimsforlengelsen, installasjon av støtdempere for å slippe is i små doser etter hvert som de dannes, etc.

Arkitektur er sterkt påvirket av den kombinerte effekten av vind med sand og støv - støvstormer, som også er relatert til atmosfæriske fenomener. Kombinasjonen av vind med støv krever beskyttelse av bomiljøet. Nivået av ikke-giftig støv i boligen bør ikke overstige 0,15 mg / m 3, og som maksimalt tillatt konsentrasjon (MAC) for beregninger tas en verdi på ikke mer enn 0,5 mg / m 3. Intensiteten av overføringen av sand og støv, så vel som snø, avhenger av vindhastigheten, lokale trekk ved lettelsen, tilstedeværelsen av ikke-torvet terreng på vindsiden, den granulometriske sammensetningen av jorda, dens fuktighetsinnhold, og andre forhold. Mønstrene for sand- og støvavsetninger rundt bygninger og på byggeplassen er omtrent de samme som for snø. De maksimale avsetningene dannes på le- og vindsiden av bygningen eller deres tak.

Metodene for å håndtere dette fenomenet er de samme som for snøoverføring. I områder med høyt støvinnhold av luft (Kalmykia, Astrakhan-regionen, den kaspiske delen av Kasakhstan, etc.), anbefales det: en spesiell utforming av boliger med orientering av hovedlokalene til den beskyttede siden eller med en støv- bevis glasert korridor; hensiktsmessig planlegging av kvartaler; optimal retning av gater, vindsperrer, etc.

Vannmolekyler som kontinuerlig fordamper fra overflaten av innsjøer, hav, elver og hav kommer inn i atmosfæren, hvor de omdannes til vanndamp, og deretter til forskjellige typer nedbør. Vanndamp er alltid tilstede i luften, som vanligvis er umulig å se, men luftfuktigheten avhenger av mengden.

Fuktigheten er forskjellig i alle regioner på kloden, i varmen stiger den når fordampningen fra overflaten av vannforekomster til atmosfæren øker. Lav luftfuktighet observeres vanligvis over ørkenområder, da det er lite vanndamp, så luften i ørkener er veldig tørr.

Vanndamp overvinner mange utfordringer før den faller til bakken i form av regn, snø eller frost.

Jordoverflaten varmes opp av solens stråler, og den resulterende varmen overføres til luften. Siden oppvarmet luftmasser mye lettere enn kalde, de stiger. Små vanndråper som dannes i luften fortsetter å reise videre med den inn nedbør.

Typer nedbør, tåke og skyer.

For å forestille seg hvordan den videre transformasjonen av vanndamp i atmosfæren skjer, kan et ganske enkelt eksperiment utføres. Det er nødvendig å ta et speil og bringe det nærmere tuten til en kokende vannkoker. Etter noen sekunder vil den kjølige overflaten på speilet dugge til, så vil store vanndråper dannes på det. Den frigjorte dampen ble til vann, noe som betyr at det har oppstått et fenomen som kalles kondens.

Et lignende fenomen oppstår med vanndamp i en avstand på 2-3 km fra jorden. Siden luften på denne avstanden er kaldere enn nær jordoverflaten, kondenserer damp i den og det dannes vanndråper, som kan observeres fra jorden i form av skyer.

Når du flyr på et fly, kan du se hvordan skyene noen ganger dukker opp under flyet. Og du kan til og med være blant skyene hvis du bestiger et høyt fjell med lavt skydekke. I dette øyeblikket vil de omkringliggende gjenstandene og menneskene bli til usynlige mennesker, som ble slukt av et tykt tåkeslør. Tåke er de samme skyene, men bare plassert nær jordoverflaten.

Hvis dråpene i skyene begynner å vokse og bli tyngre, blir de snøhvite skyene gradvis mørkere og blir til skyer. Når tunge dråper ikke lenger klarer å holde seg i luften, faller det fra tordenskyer regn på bakken i nedbør.

Dugg og frost som typer nedbør.

Om sommeren i nærheten av vannforekomster dannes det mye damp i luften og den blir svært mettet med vannporer. Med begynnelsen av natten kommer kjølighet og på dette tidspunktet kreves det en mindre mengde damp for å mette luften. Overflødig fuktighet kondenserer på bakken, løv, gress og andre gjenstander, og slikt type nedbør kalt dugg. Dugg kan observeres tidlig om morgenen, når gjennomsiktige små dråper kan sees som dekker ulike gjenstander.

Med ankomsten av senhøsten kan temperaturen i løpet av natten falle under 0 ° C, så fryser duggdråpene og blir til fantastiske gjennomsiktige krystaller, som kalles rimfrost.

Om vinteren fryser iskrystaller og legger seg på vindusruter i form av frostige mønstre av ekstraordinær skjønnhet. Noen ganger dekker frost bare jordens overflate, som et tynt lag med snø. Frostformede fantastiske mønstre sees best på grove overflater som:

• tre greiner;
• løs overflate av jorden;
• trebenker.

Snø og hagl som typer nedbør.

Hagl er navnet på uregelmessig formede isbiter som faller til bakken om sommeren sammen med regn. Det er også "tørt" hagl, det faller uten regn. Hvis du forsiktig sager haglsteinen, kan du på kuttet se at den består av vekslende ugjennomsiktige og gjennomsiktige lag.

Når luftstrømmer bringer vanndamp til en høyde på omtrent 5 km, begynner vanndråper å legge seg på støvpartikler, mens de øyeblikkelig fryser. De dannede iskrystallene begynner å øke i størrelse og nå tung vekt Jeg begynner å falle. Men en ny strøm av varm luft kommer fra jorden og den returnerer dem tilbake til den kalde skyen. Haglsteinene begynner å vokse igjen og prøver å falle, denne prosessen gjentas flere ganger, først etter å ha fått en tilstrekkelig tung vekt, faller de til bakken.

Størrelsen på slike typer nedbør(hagl) varierer vanligvis fra 1 til 5 mm i diameter. Selv om det var tilfeller da størrelsen på hagl overskred egg, og vekten nådde ca. 400-800 g.

Hagl kan forårsake mye skade jordbruk, det skader hager og avlinger, og fører også til at små dyr dør. Store hagl kan skade biler og til og med stikke hull i huden på fly.

For å redusere sannsynligheten for at hagl faller til bakken, utvikler forskerne stadig nye stoffer som ved hjelp av spesielle raketter kastes inn i tordenskyer og dermed sprer dem.

Med vinterens ankomst er jorden innhyllet i et snøhvitt teppe, bestående av de minste iskrystallene, som kalles snø. På grunn av lave temperaturer vanndråper fryser og iskrystaller dannes i skyene, så festes nye vannmolekyler til dem og som et resultat blir det født et eget snøfnugg. Alle snøfnugg har seks hjørner, men mønstrene vevd på dem av frost skiller seg fra hverandre. Blir snøfnuggene påvirket av vindens strøm, holder de seg sammen og danner snøflak. Når vi går på snøen i frostvær hører vi ofte et knas under føttene våre, det er iskrystaller som knekker i snøfnuggene.

Slik typer nedbør, ettersom snø gir mange problemer, på grunn av snø, er trafikken vanskelig på veiene, kraftledninger blir revet under vekten, og snøsmelting fører til flom. Men på grunn av det faktum at plantene er dekket med et snøteppe, er de i stand til å tåle til og med alvorlig frost.

Nedbør- vann i flytende eller fast tilstand, fallende ut av skyer eller avsatt fra luften på jordens overflate.

Regn

Under visse forhold begynner skydråper å smelte sammen til større og tyngre. De kan ikke lenger holdes i atmosfæren og faller til bakken i form regn.

hagl

Det hender at om sommeren stiger luften raskt, tar seg opp regnskyer og fører dem til en høyde der temperaturen er under 0 °. Regndråper fryser og faller ut som hagl(Figur 1).

Ris. 1. Haglens opprinnelse

Snø

Om vinteren, i tempererte og høye breddegrader, faller nedbør i form av snø. Skyer på dette tidspunktet består ikke av vanndråper, men av de minste krystallene - nåler, som når de kombineres sammen danner snøflak.

dugg og frost

Nedbør som faller på jordoverflaten ikke bare fra skyer, men også direkte fra luften, er dugg og frost.

Nedbørsmengden måles med en regnmåler eller regnmåler (fig. 2).

Ris. 2. Strukturen til regnmåleren: 1 - ytre tilfelle; 2 - trakt; 3 - en beholder for å samle okser; 4 - måletank

Klassifisering og typer nedbør

Nedbør kjennetegnes av nedbørens natur, etter opphav, ved fysisk tilstand, nedbørstider osv. (Fig. 3).

I henhold til nedbørens art er det kraftige, kontinuerlige og duskregnende. Nedbør - intens, kort, fange et lite område. Overhead nedbør - middels intensitet, jevn, lang (kan vare i flere dager, fanger store områder). yrende nedbør - findråpe nedbør som faller over et lite område.

Etter opprinnelse skilles nedbør:

• konvektiv - karakteristisk for den varme sonen, hvor oppvarming og fordampning er intens, men ofte forekommer i den tempererte sonen;
• frontal - dannes når to luftmasser med ulik temperatur møtes og faller ut av varmere luft. Karakteristisk for tempererte og kalde soner;
• orografisk - falle på fjellskråningene. De er svært rikelig hvis luften kommer fra det varme havet og har høy absolutt og relativ luftfuktighet.

Ris. 3. Typer nedbør

Sammenligner med klimakart den årlige nedbørsmengden i Amazonas lavland og i Sahara-ørkenen, kan man være overbevist om deres ujevne fordeling (fig. 4). Hva forklarer dette?

Nedbør kommer av fuktige luftmasser som dannes over havet. Dette sees tydelig i eksemplet med territorier med monsunklima. Sommermonsunen bringer mye fuktighet fra havet. Og over land kommer det kontinuerlige regn, som på Stillehavskysten av Eurasia.

Konstante vinder spiller også en stor rolle i fordelingen av nedbør. Dermed bringer passatvindene som blåser fra kontinentet tørr luft til Nord-Afrika, hvor de stor ørken verden - Sahara. vestlig vind bringe regn til Europa fra Atlanterhavet.

Ris. 4. Gjennomsnittlig årlig fordeling av nedbør på jordens land

Som du allerede vet, påvirker havstrømmene nedbør i kystdelene av kontinentene: varme strømmer bidra til deres utseende (Mozambique-strømmen utenfor den østlige kysten av Afrika, Golfstrømmen utenfor kysten av Europa), kalde, tvert imot, forhindrer nedbør ( Peruansk strøm utenfor den vestlige kysten av Sør-Amerika).

Relieffet påvirker også fordelingen av nedbør, for eksempel tillater ikke Himalaya-fjellene fuktige vinder nordover fra kl. indiske hav. Derfor faller det noen ganger opptil 20 000 mm nedbør i året på deres sørlige skråninger. Fuktige luftmasser som stiger langs fjellskråningene (stigende luftstrømmer), kjølige, mettede og nedbør faller fra dem. Territoriet nord for Himalaya-fjellene ligner en ørken: bare 200 mm nedbør faller der per år.

Det er en sammenheng mellom belter og nedbør. Ved ekvator - i beltet lavtrykk— konstant oppvarmet luft; når den hever seg, avkjøles den og blir mettet. Derfor, i området ved ekvator, dannes det mange skyer og det kommer kraftig regn. Mye nedbør faller også i andre områder på kloden der lavtrykk råder. Hvori veldig viktig lufttemperaturen har: jo lavere den er, jo mindre nedbør faller.

Nedadgående luftstrømmer dominerer i høytrykksbelter. Luften, synkende, varmes opp og mister egenskapene til metningstilstanden. Derfor, på breddegrader på 25-30 °, er nedbør sjelden og i små mengder. Høytrykksområder nær polene får også lite nedbør.

Absolutt maksimal nedbør registrert på ca. Hawaii (Stillehavet) - 11 684 mm / år og Cherrapunji (India) - 11 600 mm / år. Absolutt minimum - i Atacama-ørkenen og den libyske ørkenen - mindre enn 50 mm / år; noen ganger faller ikke nedbør i det hele tatt på årevis.

Fuktighetsinnholdet i et område er fuktighetsfaktor- forholdet mellom årlig nedbør og fordampning for samme periode. Fuktighetskoeffisienten er betegnet med bokstaven K, den årlige nedbøren er betegnet med bokstaven O, og fordampningshastigheten er betegnet med I; så K = O: I.

Jo lavere fuktighetskoeffisient, jo tørrere klima. Hvis den årlige nedbøren er omtrent lik fordampning, er fuktighetskoeffisienten nær enhet. I dette tilfellet anses fuktighet som tilstrekkelig. Hvis fuktighetsindeksen er større enn én, så er fuktigheten overflødig, mindre enn én - utilstrekkelig. Dersom fuktighetskoeffisienten er mindre enn 0,3, vurderes fuktighet magre. Soner med tilstrekkelig fuktighet inkluderer skogstepper og stepper, mens soner med utilstrekkelig fuktighet inkluderer ørkener.

Først av alt, la oss definere selve konseptet "atmosfærisk nedbør". I Meteorological Dictionary tolkes dette begrepet som følger: "Nedbør er vann i flytende eller fast tilstand som faller fra skyer eller avsettes fra luften på jordoverflaten og på gjenstander."

I henhold til definisjonen ovenfor kan nedbør deles inn i to grupper: nedbør frigjort direkte fra luften - dugg, rimfrost, frost, is og nedbør som faller fra skyer - regn, duskregn, snø, snøpellets, hagl.

Hver type nedbør har sine egne egenskaper.

Dugg representerer de minste vanndråpene avsatt på jordoverflaten og på bakkeobjekter (gress, blader av trær, tak, etc.). Dugg dannes om natten eller om kvelden ved klart, rolig vær.

Frost vises på overflater avkjølt under 0 °C. Det er et tynt lag krystallis, hvis partikler er formet som snøfnugg.

frost- dette er avsetningen av is på tynne og lange gjenstander (grener, ledninger), dannet når som helst på dagen, vanligvis i overskyet, tåkete vær ved lave temperaturer (under - 15 ° C). Rimfrost er krystallinsk og granulær. På vertikale objekter avsettes rim hovedsakelig på vindsiden.

Blant nedbøren som slippes ut på jordens overflate, er av spesiell betydning is. Det er et lag med tett gjennomsiktig eller overskyet is som vokser på alle gjenstander (inkludert stammer og grener av trær, busker) og på jordens overflate. Det dannes ved en lufttemperatur på 0 til -3°C på grunn av frysing av dråper med underkjølt regn, yr eller tåke. Skorpen av frossen is kan nå en tykkelse på flere centimeter og få grener til å bryte av.

Nedbør som faller fra skyene er delt inn i duskregn, overfylte og voldsomme.

yrende nedbør (yr) sammensatt av svært fine vanndråper mindre enn 0,5 mm i diameter. De er av lav intensitet. Disse nedbøren faller vanligvis fra stratus- og stratocumulus-skyer. Dråpene faller så sakte at de ser ut til å være suspendert i luften.

Kraftig regn- det er regn, bestående av små vanndråper, eller snøfall fra snøflak med en diameter på 1-2 mm. Dette er langtidsnedbør som faller fra tette altostratus- og nimbostratus-skyer. De kan vare i flere timer eller til og med dager, og fanger store territorier.

kraftig regn har stor intensitet. Disse er store dråper og ujevn nedbør, som faller både i flytende og fast form (snø, gryn, hagl, sludd). Regnværet kan vare fra flere minutter til flere timer. Området som dekkes av en dusj er vanligvis lite.

hagl, som alltid observeres under et tordenvær, vanligvis sammen med kraftig regn, dannes i cumulonimbus (tordenvær) skyer med vertikal utvikling. Den faller vanligvis om våren og sommeren i et smalt bånd og oftest mellom 12 og 17 timer. Varigheten av haglfallet beregnes i minutter. I løpet av 5-10 minutter kan bakken dekkes med et lag av flere centimeter tykt hagl. Med intenst hagl kan planter bli skadet inn varierende grader eller til og med ødelagt.

Nedbør måles ved tykkelsen på vannlaget i millimeter. Hvis det falt 10 mm nedbør, betyr dette at vannlaget som falt på jordoverflaten er 10 mm. Og hva betyr 10 mm nedbør for en tomt på 600 m 2? Det er enkelt å beregne. La oss starte beregningen for et område lik 1 m 2. For henne vil denne nedbørsmengden være 10 000 cm 3, det vil si 10 liter vann. Og dette er en hel bøtte. Dette betyr at for et område lik 100 m 2 vil mengden nedbør allerede være lik 100 bøtter, men for et område på seks dekar - 600 bøtter, eller seks tonn vann. Det er det 10 mm nedbør er for en typisk hagetomt.

Atmosfærisk nedbør og deres klassifisering.

Nedbørsklassifisering. Etter type er nedbør delt inn i flytende, fast og terrestrisk.

TIL flytende nedbør relatere:

regn - nedbør i form av dråper i forskjellige størrelser med en diameter på 0,5–7 mm;

duskregn - små dråper med en diameter på 0,05-0,5 mm, som så å si er i suspensjon.

Solide innskudd inkluderer:

snø - iskrystaller som danner forskjellige typer snøflak (plater, nåler, stjerner, søyler) 4–5 mm i størrelse. Noen ganger kombineres snøflak til snøflak, hvis størrelse kan nå 5 cm eller mer;

snøgryn - nedbør i form av ugjennomsiktige sfæriske korn av hvit eller kjedelig hvit (melkeaktig) farge med en diameter på 2 til 5 mm;

ispellets - faste partikler som er gjennomsiktige fra overflaten, med en ugjennomsiktig ugjennomsiktig kjerne i midten. Korndiameter fra 2 til 5 mm;

hagl - mer eller mindre store isbiter (haglstein), som har en sfærisk eller uregelmessig form og kompleks intern struktur. Diameteren på hagl varierer over et veldig bredt område: fra 5 mm til 5–8 cm.Det er tilfeller hvor hagl som veier 500 g eller mer falt ut.

Hvis nedbør ikke faller fra skyer, men avsettes fra atmosfærisk luft på jordoverflaten eller på gjenstander, kalles slik nedbør terrestrisk nedbør. Disse inkluderer:

dugg - de minste vanndråpene som kondenserer på de horisontale overflatene til objekter (dekk, båtdeksler, etc.) på grunn av deres strålingsavkjøling på klare skyfrie netter. liten vind(0,5–10 m/s) bidrar til dannelsen av dugg. Hvis temperaturen på horisontale overflater er under null, sublimerer vanndamp under lignende forhold på dem og frost dannes - et tynt lag med iskrystaller;

flytende belegg - de minste vanndråpene eller en kontinuerlig vannfilm som dannes i overskyet og vindfullt vær på vinden overveiende vertikale overflater av kalde gjenstander (vegger av overbygninger, beskyttelsesanordninger til vinsjer, kraner, etc.).

Glasur er en isskorpe som dannes når temperaturen på disse overflatene er under 0 °C. I tillegg kan det dannes faste avleiringer på overflaten av fartøyet - et lag med krystaller som sitter tett eller tett på overflaten eller et tynt kontinuerlig lag av glatt gjennomsiktig is.

I tåkete frostvær med lett vind kan det dannes granulær eller krystallinsk frost på skipets rigg, avsatser, gesimser, wirer, etc. I motsetning til frost dannes det ikke frost på horisontale flater. Den løse strukturen til rimfrost skiller den fra hard plakk. Granulær rimfrost dannes ved lufttemperaturer fra -2 til -7 °C på grunn av frysing på emnet av superkjølte tåkedråper, og krystallinsk rimfrost, som er et hvitt bunnfall av fine strukturkrystaller, dannes om natten med skyfri himmel eller tynn himmel. tåkeskyer eller dispartikler ved en temperatur fra –11 til –2 °С og over.

I henhold til nedbørens natur er atmosfærisk nedbør delt inn i tung, kontinuerlig og duskregn.

Byger faller fra cumulonimbus (tordenvær) skyer. Om sommeren er det store dråperregn (noen ganger med hagl), og om vinteren er det kraftig snøfall med hyppige endringer i form av snøflak, snø eller ispellets. Kraftig nedbør faller fra nimbostratus (sommer) og altostratus (vinter) skyer. De er preget av små svingninger i intensitet og lang varighet av nedfall.