|
Осадками называются продукты
конденсации (сгущения) водяного пара, выпадающие.1 из облаков в твердом или
жидком виде (снег, дождь, град и т. п.). Водяной пар конденсируется при
достаточно сильном охлаждении влажного воздуха. Если это происходит у земной
поверхности, то появляется туман.. Если же пар сгущается в более высоких
слоях воздуха, то образуются облака — скопления либо мелких капелек воды, как
в тумане, либо> ледяных кристаллов, если температура ниже: нуля. Повышение
температуры «высушивает»- облака, и они начинают таять.
Капельки воды в облаке, очень малы—в одном кубическом
сантиметре облака может быть 200—500 таких капелек. Они как бы «висят» в
воздухе и падают вниз очень медленно, проходя один метр приблизительно 5
минут. Достаточно небольшого встречного воздушного потока, чтобы частицы
облака плавали в воздухе, не опускаясь. Более сильный поток воздуха может
.поднять их на значительную высоту.
Если сгущение водяного пара происходит быстро, число
капелек в облаке сильно возрастает, они сливаются, укрупняются, становятся
тяжелыми и падают в виде дождя.
Зимой, а в высоких слоях атмосферы и летом, облака состоят
из огромного числа мелких кристалликов льда. Кристаллы окружены еще не
сгущенным, но уже насыщенным водяным паром. Пар постепенно осаждается на
кристаллах, и они растут. Наконец, тяжелые снежинки понемногу опускаются к
земле. Воздухоплаватели, которым при снегопаде приходится пробивать облака,
рассказывают, что, в то время как внизу идет крупный снег, на высоте 5 км светит солнце и в воздухе мелькают ледяные кристаллы, а в середине облака находятся небольшие,
но уже вполне сформировавшиеся снежинки.
На рисунке показан простейший случай образования облаков в
ясный летний день. Воздух над холмами и полем нагревается сильнее, чем над
рекой и лесом. Над более нагретыми местами образуются восходящие течения:
воздух уходит вверх от холма и поля.. Над менее нагретыми местами возникают
нисходящие течения. Теплый воздух при подъеме будет охлаждаться, и появятся
небольшие облака. Это всем известные красивые кучевые облака, похожие на
хлопья ваты.
Гораздо более сильные восходящие потоки возникают во время
борьбы воздушных масс. Более тяжелый холодный воздух подтекает под теплый и
энергично вытесняет его вверх. Но не все слои холодного воздуха имеют одинаковую
скорость движения. Самый нижний слой испытывает трение о земную поверхность и
немного задерживается, а более высокие слои выдвигаются вперед. Таким
образом, холодный воздух обрушивается на теплый в виде вала. Под его нажимом
теплый воздух бурно уходит вверх и создает мощные нагромождения облаков, как
будто похожие на горы или башни. Они несут ливень, грозы и сопоо- вождаются
сильным, порывистым ветром. Особенно мощные облака могут достигать толщины 10 км и более. Линия вторжения холодного вала называется холодным фронтом.
Иногда случается, что при сильном напоре теплой воздушной
массы она натекает на холодную (см. рисунок). Теплый воздух скользит по
наклонной поверхности раздела воздушных масс и спокойно поднимается. Так как
при подъеме он все больше охлаждается, то возникает сплошной слой облаков.
Угол наклона поверхности раздела очень мал, поэтому подъем растягивается на
громадную площадь, а слой облаков постепенно становится менее плотным. Линия
раздела холодного и теплого воздуха в данном случае называется теплым
фронтом. Из этой обширной облачной системы выпадают мелкие обложные дожди,
продолжающиеся часами и создающие картину безотрадной ненастной погоды.
Области взаимодействия воздушных масс, возникающие облака
и осадки хорошо прослеживаются на картах погоды, по которым синоптики
составляют прогнозы погоды. Характер взаимодействия воздушных масс определяет
и характер осадков.
Наблюдая осадки, учитывают не общий объем воды, а высоту
(в миллиметрах) того слоя, который образовался бы, если бы вода не стекала,
не впитывалась в землю и не испарялась.
При слабом дожде слой воды очень тонок. В этом можно
убедиться, посмотрев, скажем, на ровную асфальтированную площадку, с которой
вода не стекает. Однако если подсчитать, сколько вылилось воды на большую
площадь* то мы получим огромные цифры. Дождь, дающий слой воды всего в 1 мм, выливает на гектар 10 куб. м воды, или около 900 ведер. Так называемый слабый дождь дает 2—3 мм
осадков, умеренный — 5—10 мм. Отсюда видно, как обильно орошает землю сама
природа.
Ливнем называется дождь такой силы, когда в одну минуту
выпадает 1 мм осадков.
Это количество определяется особым прибором — самопишущим
дождемером. Ливневый дождь состоит из крупных капель размером 5—7 мл1.
Большие по размеру капли существовать не могут, так как они дробятся воздушным
потоком. Поэтому рассказы о каплях величиной с наперсток,'с грецкий орех при
дожде, который «лил, как из ведра», являются чистой фантазией. В Москве во
время сильного ливня может выпадать в минуту до 2,1 мм осадков, т. е. 1 900 ведер воды на гектар. А измерения после ливня нередко показывают 20—30 мм
осадков и более. Значит, на гектар выпало более 25 тыс. ведер воды. Такие
ливни бывают в Москве каждый год.
23 июня 1927 г. под Москвой, в районе станций Белые Столбы
— Л енинская выпало более 100 мм осадков за сутки. Метеорологическая станция
«Щебанцево» отметила 162 мм (146 тыс. ведер на гектар). Ливень длился
несколько часов; поля, луга и пашни размыло водой. Поезда шли между сплошными
озерами воды. Там, где раньше не было даже ручья, неслись мутные потоки. Этот
ливень рекордный для Подмосковья и с момента основания дождемерной сети
наблюдался впервые.
Ливни всегда имеют резкую границу: рядом с местами, где
упало лишь несколько капель дождя, лежит зона «потопа». Такое явление легко
объяснить, если обратить внимание на строение ливневого облака. Оно
представляет собой облачную гору с совершенно отвесными краями.
29 июня 1924 г. в центральной части Москвы за полтора часа
выпало 95 мм осадков, в то время как в Замоскворечье и на окраинах горюда не
упало ни одной капли. Ливень причинил большие убытки. Особенно пострадал
район Грузинских улиц. Эта сравнительно низкая часть города была буквально
затоплена.
Выпадение осадков в нашем районе чрезвычайно капризно: то
их выпадает много, то мало, особенно в летнее время. Тем не менее, в среднем
за много лет получается определенная закономерность в распределении осадков в
течение года (см. схему). Их количество возрастет с юго-востока к северо-
западу и западу от Москвы. Особенно выделяется сам город, где сказываются
микроклиматические особенности Москвы.
Распределение осадков в течение года. Наибольшее
количество осадков выпадает в теплое время года, в апреле-сентябре.
Максимальное количество их приходится на июль, минимальное — на февраль. В
отдельные годы больше всего осадков может выпасть в августе или июне. Бедны
осадками могут оказаться январь или декабрь. На осень приходится гораздо
больше осадков, чем на весну.
Как видно из приведенных данных, количество осадков может
падать до ничтожных размеров в 1—2 мм, что не имеет никакого значения для
увлажнения почвы. Но такие затяжные засухи, какая была, например, п 1946 г., у нас наблюдаются очень редко. Периоды х «без дождя продолжительностью в 15—20 дней
случаются в среднем один раз в два года, а засух свыше трех недель приходится
в среднем по четыре и а десятилетие.
С точки зрения сельского хозяйства небольшой дождь, который
не в состоянии промочить почву, не играет никакой роли. С другой стороны,
ливень, когда за короткое время выпадает огромное количество осадков, стекающих
по поверхности и нарушающих строение почвы, бывает даже вредным. При больших
ливнях образуются глубокие промоины и развиваются овраги. Только дожди
средней силы хорошо сказываются на росте растений. Подсчет показывает, что у
нас в течение года преобладают дни с небольшими (до 5 мм) осадками. Такие дни составляют 82% от общего годового количества дней с осадками.
Снежный покров —характернейшее явление нашей зимы, которое
имеет очень большое значение для формирования климата. Снежный покров
защищает почву от сильного охлаждения зимой, предохраняет растения от
вымерзания.
Промерзание почвы в Москве и Подмосковье
распространяется в среднем до глубины 75 см, в теплые зимы или зимы с мощным снежным покровом оно доходит только до 30—40 см, а в холодные или малоснежные —
до 100 см и несколько больше. Запас воды в снежном покрове является основным
источником для питания грунтовых вод, так как летние осадки расходуются на
питание растений и тратятся на испарение. Снежный покров определяет также
размеры весеннего половодья рек.
По таблице определяется период около 200 дней в году,
когда может выпадать снег. Однако фактически число дней со снегом гораздо
меньше, их в году всего около 80.
Только в редкие годы выпавший первый снег не тает. Обычно
сплошной снежный покров образуется только в конце октября (самый ранний 5
октября и самый поздний 28 декабря). Более глубокий и прочный снежный покров
(хороший санный путь) образуется еще позже-—в среднем 23 ноября (самый ранний
26 октября, а самый поздний 29 декабря) и держится до 8 апреля (самый ранний
до 13 февраля и самый поздний до 27 апреля), т. е. в среднем в продолжение
138 дней.
Снег выпадает иногда в огромных количествах. 8 марта 1932 г. в Москве выпало 30 см снега за полсуток, что представляет собой по объему несколько миллионов
кубических метров. Временно остановилось все движение.
Вполне свободны от снежного покрова пять месяцев в году —
с мая по сентябрь, хотя, как мы знаем по летописям, в мае иногда образовывался
на короткое время сплошной снежный покров (например, в 1908 и 1917 гг.).
Что касается толщины снежного покрова, то по схеме на стр.
46 видно, что средняя высота нарастает до максимума во второй половине марта
и довольно быстро падает с приближением весны. В малоснежные зимы высота
снежного покрова может падать до ничтожной величины в несколько сантиметров,
а в марте порой достигать более 70 см.
|