Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

OPADY ATMOSFERYCZNE Justyna Drop

Wilgotność powietrza, para wodna Para wodna najobficiej skupia się w dolnej warstwie atmosfery. Przede wszystkim występuje ona w strefie kontaktu powietrza z powierzchnią oceanów, mórz , jezior, bagien czy rzek, wreszcie z powierzchnia gruntu oraz górną granicą szaty roślinnej. Wraz ze wzrostem wysokości szybko maleje zawartość pary wodnej w powietrzu. Szacuje się, że w dolnej 1,5 kilometrowej warstwie skupione jest 50 % pary wodnej znajdującej się wokół globu. W warstwie sięgającej 11-12 km mieści się aż 99% pary wodnej, czyli w troposferze zawarta jest praktycznie cała para wodna występująca na Ziemi. Ogólną prawidłowością jest zmniejszanie zawartości pary wodnej od równika ku biegunom oraz malejąca zawartość pary wodnej w miarę oddalania się od zbiorników wodnych. Intensywność parowania zależy od różnicy powietrza i odparowującej powierzchni, wilgotności powietrza i prędkości jego ruchu, a także ciśnienia. Wilgotność powietrza (masa pary w jednostce objętości powietrza) zmienia się wraz z wysokością. Równocześnie spadek temperatury powoduje zmiany faz, w jakich występuje woda w powietrzu. Przy powierzchni Ziemi powszechnie występuje niewidoczna para wodna, unoszona wraz z prądami wznoszącymi w momencie spadku temperatury poniżej punktu rosy ( temperatura, w której aktualna prężność pary wodnej staje się prężnością nasyconą. W powietrzu ochłodzonym do temperatury równej punktowi rosy następuje kondensacja) i przy obecności jąder kondensacji – przechodzi w stan cieczy, formując kropelki. Strefa, w której to następuje, nosi nazwę poziomu kondensacji. Wznoszące się jeszcze wyżej krople wody zamarzają – woda przyjmuje postać kryształków lodu. Dzieje się to w strefie zamarzania. Poniżej poziomu kondensacji temperatura obniża się o 1o C na 100m. Po przekroczeniu tego poziomu zmniejsza się do 0,6o C na 100m wysokości. Po przekroczeniu poziomu zamarzania, temp. Obniża się o ok. 0,8o C na 100m wysokości

Powstawanie chmur Wiele zjawisk atmosferycznych ma związek z obecnością wody. Występuje ona w 3 stanach skupienia: a) ciekłym jako woda b) stałym jako lód, kryształki lodu, śnieg c) lotnym jako para wodna Woda występująca w zbiornikach wodnych, glebie, roślinach, pochłania ciepło bezpośrednio z promieniowania słonecznego, a pośrednio z ogrzanej gleby lub skały. Po ogrzaniu staje się lżejsza i zaczyna parować, przechodząc w fazę gazową. Para wodna wraz z ogrzanym powietrzem unosi się do wyższych warstw troposfery. Tam para wodna się ochładza i ulega skropleniu. Zamienia się w bardzo drobne kropelki wody lub kryształki lodu, które w powietrzu tworzą chmury. W podobny sposób tylko nisko nad ziemią tworzą się mgły. Chmury mogą powstawać tylko na obszarach niższego ciśnienia atmosferycznego, ponieważ tylko tam powietrze z zawartą w nim parą wodną może unieść się do góry. Chmury to zbiory mikroskopijnych kropelek wody lub kryształków lodu zawieszonych w powietrzu. Stopień pokrycia nieba chmurami to zachmurzenie.

Rozwijanie chmur w warunkach frontów atmosferycznych Front ciepły 1 9km 2 Ciepłe powietrze 3 5km 4 Chłodne powietrze Front chłodny 1 9km 5km 1 pierzaste 2 warstwowo - pierzaste 3 warstwowe 4 warstwowo - kłębiaste i kłębiaste 5 kłębiaste 5 Ciepłe powietrze Chłodne powietrze

Podział chmur Istnieje wiele rodzajów chmur i różne ich podziały 1. ze względu na wysokość podstawy dzielimy na: a) niskie – tworzące się poniżej 2 kilometrów b) średnie – występujące na wysokości do 7 km c) wysokie – od 5 km do 13 km 2. ze względu na kształt : a) chmury pierzaste, b) chmury warstwowe, c) chmury kłębiaste. 3. ze względu na budowę wewnętrzną: a) chmury o rozciągłości poziomej, b) chmury rozbudowane w pionie (np. cumulus, cumulonimbus), w niektórych źródłach przyjmuje się, że chmury te nie mieszczą się w klasyfikacji wysokości, ponieważ sięgają od podstawy do górnej granicy troposfery. 4. Ze względu na skład ( krople wody, kryształki lodu) a) chmury jednorodne – zbudowane tylko z kropel lub tylko z kryształków lodu b) chmury niejednorodne - zbudowane i z kropel wody i kryształków lodu

Chmury Ci Cs Cc As Ac Cb Sc Nb Cu St

Rodzaje chmur – chmury niskie Cumulus (Cu) Nazwa polska: pierzasta Zbudowana głównie z kropel wody Zwykle nie dają opadów deszczu Cumulonimbus (Cb) Kłębiasto-deszczowa Zbudowana z kropel wody w dolnej warstwie i z kryształków lodu w górnej warstwie Zwykle intensywne, czasami gwałtowne opady deszczu, śniegu lub gradu Nimbostratus (Ns) Warstwowo-deszczowa Zbudowana z kropel wody i kryształków lodu Ciągły opad deszczu lub śniegu Stratus ( St) Warstwowa Zbudowana z kropel wody Często mżawka lub ziarnisty śnieg Kłębiasto-warstwowa Stratocumulus Niekiedy niewielkie opady deszczu (Sc)

Rodzaje chmur – chmury średnie Altocumulus (Ac) Średnia-kłębiasta Zbudowana z kropel wody Altostratus (As) Średnia-warstwowa Zbudowana z kropel wody i kryształek lodu Przy większej grubości chmur opad deszczu lub śniegu Cumulonimbus (Cb) Kłębiasto-deszczowa Zbudowana z kropel wody-dolna część i kryształków lodu-górna Intensywne, czasami gwałtowne opady deszczu lub śniegu

Rodzaje chmur-chmury wysokie Cirrus (Ci) Pierzasta Zbudowana z kryształków lodu Nigdy nie dają opadów Cirrocumulus (Cc) Pierzasto-kłębiasta Cirrostratus (Cs) Pierzasto-warstwowa Często są zwiastunami nadchodzących opadów Kłębiasto-deszczowa Cumulonimbus (Cb)

Cumulusy i Cumulonimbusy- chmury o budowie pionowej Jest to największa ze wszystkich chmur. Jej wierzchołek może sięgać 12 km (znacznie wyżej niż Mount Everest) i czasem ma on kształt kowadła. Zdarza się, że chmury Cumulonimbus mogą wznosić się na wysokość aż 18 km i przenikać do stratosfery. Niższe części tej chmury są zbudowane głównie z kropelek wody, podczas gdy w wyższych warstwach przeważają kryształki lodu. Pionowe prądy powietrza wewnątrz chmury te mogą osiągać prędkości nawet ponad 100 km/h. Towarzyszą im ulewy, często burze. Chmury Cumulus wyglądają jak białe kłębki waty. Zwykle występują pojedynczo, a między nimi jest wyraźnie widoczne niebieskie niebo. Chmury te często przyjmują zabawne kształty. Są zbudowane z kropel i nie dają opadów. cumulusy Cumulonimbus widziany z kosmosu

Cirrus Chmury Cirrus mają kształt włókien lub ptasich piór i zwłaszcza w czasie przechodzenia frontu ciepłego często są pierwszymi chmurami, ukazującymi się na niebie. Kształt i kierunek poruszania się chmur Cirrus może być wskaźnikiem siły i kierunku wiatrów na dużych wysokościach. Takie chmury nigdy nie dają opadów deszczu ani śniegu.

Cirrostratusy i cirrocumulusy Chmury te, wyglądające jak jednolita, biaława i prawie przeźroczysta zasłona, tworzą się na wysokości ponad 6 km. Chmury Cirrostratus są tak cienkie, że można przez nie wyraźnie obserwować Słońce lub Księżyc. Gdy promienie Słońca albo światło Księżyca przechodzi przez kryształki lodu budujące chmurę Cirrostratus, ulega zagięciu, co można obserwować jako zjawisko halo, czyli barwne kręgi występujące wokół tarczy Słońca lub Księżyca. Chmury Cirrostratus często są zwiastunami nadchodzących opadów. cirrocumulus Przybierają one formę małych białych kłębków, które występują wysoko na niebie, pojedynczo lub w długich rzędach. Kiedy kłębki są ułożone w rzędy, nadają chmurze specyficzny, pomarszczony wygląd, przypominający rybie łuski.

Altostratus i Nimbostratus Chmury te tworzą ciemno szarą, lśniącą warstwę i dają opady deszczu lub śniegu. Można je też rozpatrywać jako chmury piętra średniego, gdyż ich miąższość może wynosić nawet około 3000 m! Chmury te całkowicie zasłaniają Słońce. Altostratus Chmury Altostratus zbudowane są z kropelek wody i kryształów lodu. Pokrywają one całe niebo na obszarze o powierzchni kilkuset km2. Słońce jest widoczne jak gdyby za matowym szkłem. Chociaż chmury Altostratus same przynoszą bardzo małe opady, często zapowiadają nadchodzące opady, znacznie większe.

Stratus Chmury Stratus tworzą niską warstwę, przykrywają niebo jak koc. Rozwijają się one w poziomie, w przeciwieństwie do pionowo rozbudowanych chmur Cumulus. Mogą się też tworzyć jedynie kilka metrów nad ziemią - są wtedy niczym innym jak mgłą! Zwykle zbudowane są z kropel, ale w bardzo niskich temperaturach składają się z igiełek lodowych. Dają opady mżawki lub krupy śnieżnej.

Altocumulus i Stratocumulus To chmura występująca w postaci ciemno szarej, kłębiastej warstwy o dużej rozciągłości. Zwykle chmury Stratocumulus nie dają opadów. Często tworzą się po wystąpieniu ulewy. Altocumulus Chmury te to białe, szare, albo zarówno białe i szare, kłębiaste albo rozmyte kłębki ułożone w długich rzędach. Zwykle posiadają ciemną, zacienioną podstawę. Chmura Altocumulus bez tego zacienienia może zostać czasami pomylona z chmurą Cirrocumulus. Dają one zjawisko różnobarwnych grubych pierścieni ciasno otaczających bryłę Słońca czy Księżyca (tzw. ”lisia czapa”)

Opady i ich pomiar Deszczomierz prosty Opad atmosferyczny – ogół ciekłych lub stałych produktów kondensacji pary wodnej spadających z chmur na powierzchnię Ziemi. Do opadów atmosferycznych zalicza się: deszcz, mżawkę, śnieg, krupy oraz grad. Opad, który nie dociera do powierzchni Ziemi, nazywa się virgą. Do pomiaru wielkości opadów stosuje się deszczomierz (pluwiometr). Wielkość opadów podaje się w milimetrach (mm) słupa wody lub litrach na metr kwadratowy (l/m2) powierzchni (jednostki te są sobie równe). 1 mm opadu równa się 1 litrowi wylanej wody na powierzchnię 1 m2 . Ulewne deszcze w Polsce mogą przynieść opady rzędu 30-40mm, czyli w ciągu trwania tego deszczu na każdy m 2 powierzchni gruntu spadło odpowiednio 30 lub 40 l wody Deszczomierz prosty

Rozkład opadów na Ziemi Opad atmosferyczny charakteryzuje wielkość zwana sumą opadu w danym okresie (godzinie, dobie, miesiącu, roku), wyrażana w milimetrach. Rozkład opadów atmosferycznych jest na kuli ziemskiej bardzo zróżnicowany. Zależy przede wszystkim od szerokości geograficznej oraz rzeźby terenu danego miejsca. Rozkład rocznych sum opadów na Ziemi wyraża się za pomocą izohiet.

Typy opadów atmosferycznych równikowy o rocznej sumie opadów ponad 2 000 - 3 000 mm. Występują tu całoroczne opady zenitalne. Obejmuje obszar lasów równikowych Afryki oraz Amazonię. zwrotnikowy o rocznej sumie opadów poniżej 250 mm, z jednym okresem opadowym w ciągu roku i drugim okresem suchym. Strefa zwrotnikowa charakteryzuje się najmniejszymi opadami na Ziemi. Stanowią ją rozległe obszary pustynne - Sahara, Namib i część Kalahari w Afryce, Pustynia Arabska na Półwyspie Arabskim oraz Wielka Pustynia Australijska w Australii. Najniższą wartość opadów zanotowana na Pustyni Atacama w Chile - 10mm na rok monsunów zwrotnikowych z dwoma porami roku - suchą i deszczową. W okresie deszczowym opady wynoszą od 3 000 do 10 000 - 12 000 mm na stacji Czerrapundżi ( Indie, stoki Himalajów) rocznie. Najwyższy opad wynosił 22990 mm (w 1861), natomiast najniższy 7 000 mm. Obejmuje obszar Azji Południowo-Wschodniej, Zatoki Gwinejskiej oraz północnej Australii,. śródziemnomorski z sumą opadów od 500 do ponad 1000 mm rocznie, maksimum przypada na porę zimową lub jesienną. Obejmuje obszar wybrzeża Morza Śródziemnego, południowej Afryki, Półwyspu Kalifornijskiego oraz południowej Australii. szerokości umiarkowanych podtyp kontynentalny z maksimum opadów przypadającym na lato, a minimum w zimie. Obejmuje wnętrza kontynentów położone w umiarkowanych szerokościach geograficznych. szerokości umiarkowanych podtyp morski z przewagą opadów zimowych. Obejmuje wybrzeża kontynentów położonych w umiarkowanych szerokościach geograficznych. polarny z niewielkimi opadami, zazwyczaj poniżej 500 - 250 mm rocznie. Ich maksimum przypada w lecie. Obejmuje obszary położone za kołami podbiegunowymi.

Rodzaje opadów atmosferycznych Rodzaj opadu Charakterystyka mżawka Gęsty, dość jednorodny opad, składający się wyłącznie z bardzo drobnych kropel wody o średnicy mniejszej od 0,5 mm. deszcz Opad kropel wody o średnicy większej od 0,5 mm, śnieg Opad atmosferyczny złożony z kryształków lodu o bardzo różnorodnych kształtach. W temperaturze wyższej niż 5 stopni C kryształki łączą się ze sobą w większe płatki. Śnieg powstaje zwykle w chmurach Altostratus, Nimbostratus i Cumulonimbus. śnieg ziarnisty Opad nieprzezroczystych ziaren lodowych o średnicy mniejszej od 2mm krupy śnieżne Opad nieprzezroczystych ziaren lodowych o średnicy od 2-5mm. są kruche i łatwo ulegają zgnieceniu, gdy padają na twarde podłoże odbijają się i często rozpryskują. Krupy śnieżne występują wraz z opadami płatków śniegu lub kropel deszczu jako opady przelotne, gdy temperatura powietrza u powierzchni ziemi jest w pobliżu 0° C. grad Opad nieprzezroczystych ziaren lodu powyżej 5 mm słupki lodowe Opad bardzo drobnych, błyszczących w słońcu kryształków lodu w postaci sześciokątnych słupków lub blaszek

Osady atmosferyczne Kiedy wilgoć zawarta w powietrzu osadza się na chłodnych powierzchniach przedmiotów, gruntu, roślin to osad atmosferyczny. Zalicza się do nich: Rosa Ma postać kropel wody na powierzchni gruntu , roślin lub niskich obiektów w wyniku skraplania się pary wodnej zawartej w powietrzu Szron To osad w postaci kryształków lodu na powierzchni przedmiotów i gruntu . Powstaje w wyniku kontaktu wilgotnego powietrza z podłożem o temp. Poniżej 0o Szadź Wygląda jak lodowe szczotki, igiełki na obiektach. Składa się ze zlepionych kryształków lodu narastając niekiedy do znacznych grubości, powodując nawet łamanie gałęzi drzew. Gołoledź To warstwa jednorodnego, przezroczystego lodu. Powstaje gdy deszcz lub mgła opada na podłoże przy temp. Niższej od zera. Spadające kropelki rozpływają się i zamarzają.