Опади атмосферні

О́ПАДИ АТМОСФЕ́РНІ — вода, що в рідкому і твердому станах випадає з хмар на земну поверх­ню. Іноді до О. а. також зараховують гід­ро­метеори (росу, іній, рідкий наліт, твердий наліт, паморозь), що утворюються внаслідок процесів конденсації чи сублімації водяної пари з призем. шару повітря на земній поверх­ні або на предметах, роз­таш. на ній. О. а. вважають і льодяні голки, що формуються в повітрі при низьких т-рах (менше -25 °C) за від­сутності хмар.

О. а. роз­різняють за формою та фазовим станом: тверді (сніг, сніжна крупа, сніжні зерна, льодяна крупа, льодяний дощ, град), рідкі (мряка, дощ), змішані (мок­рий сніг). За умовами утворе­н­ня та характером випа­да­н­ня О. а. бувають облоговими, зливовими і мрячними. За оцінюва­н­ням синоптич. умов, що сприяють процесам опадо­утворе­н­ня, О. а. поділяють на внутр.-масові (формуються в хмарах від­носно однорід. повітряних мас) та фронтал. (формуються у фронтал. хмар. системах на межі повітр. мас з різними термодинам. властивостями). О. а. утворюються в окремих хмарах та хмар. системах завдяки фіз. процесам фазових пере­ходів води — конденсації та сублімації. Такі процеси в атмо­сфері завжди від­буваються за участі дріб. частинок різного хім. складу, що мають природне чи антропоген­не походже­н­ня, — ядер конденсації (сублімації). Так утворюються краплі (кри­стали) не­знач. роз­мірів (3–30 мкм), що формують хмари. В атмо­сфері турбулентне пере­мішува­н­ня, термічна та динам. конвекція, хвильові рухи можуть під­тримувати процеси хмаро­утворе­н­ня та сприяти збільшен­ню вологозапасу в хмарах, внаслідок чого від­бувається укрупне­н­ня хмар. частинок (конденсац. укрупне­н­ня, сублімац. ріст, коа­гуляція) до роз­мірів бл. 200 мкм. Під дією сили тяжі­н­ня такі хмарні елементи випадають на земну поверх­ню у ви­гляді О. а. Внаслідок мінливості термодинам. умов та вмісту вологи в атмо­сфері, а також від­мін­ності умов утворе­н­ня і складу хмар, тільки в окремих їх видах можливе формува­н­ня О. а. До таких хмар належать купчасто-дощові, шарувато-дощові, високо-шаруваті. Осн. ознаками цих хмар є значна вертикал. протяжність та змішаний фазовий стан, що під­­тримують колоїдал. не­стійкість системи, а також роз­виток процесів сублімац. росту й коагуляції, наслідком яких будуть облогові чи зливові О. а. Шаруваті та шарувато-купчасті хмари часто складені краплями різного роз­міру, що стимулює ріст крупних крапель за рахунок дрібних (конденсац. ріст) та випа­да­н­ня мряки або слабкого дощу.

Кількість О. а. ви­значається в міліметрах шару води, що утворився б на горизонтал. поверх­ні за умови, що вода не випаровується, не просочується в ґрунт і не стікає. Кількість твердих О. а. вимірюється після їх тане­н­ня. Точність вимірювань становить 0,1 мм. Шар опадів вис. 1 мм на пл. 1 га формує масу води в 10 т. Вимірюва­н­ня О. а. входить до про­грами метеорол. спо­стережень і проводиться за стандарт. методиками 4 рази на добу. Прилади, що використовують на метеорол. мережі, — опадоміри та плювіо­графи. На поширених остан­нім часом автомат. метеорол. станціях за­стосовують прилади, принцип дії яких ґрунтується на зважуван­ні О. а., також лазерні датчики.

Кількість О. а. пред­ставляють як суму опадів у міліметрах за добу, місяць, рік. Встановлюють також середні, макс. та мін. значе­н­ня як для усього періоду спо­стережень, так і для його окремих частин. Важливою характеристикою випа­да­н­ня О. а. є їх інтенсивність. Величину роз­раховують у мм/хв чи мм/год. Ви­значають також тривалість у годинах, кількість днів з О. а., по­вторюваність добових сум О. а. певних значень. Усі характеристики О. а. дуже мінливі як у просторі, так і в часі.

Глобал. закономірністю роз­поділу О. а. на земній кулі є зональність, що може порушуватися в окремих регіонах такими азонал. факторами, як роз­поділ суходолу та моря, також великими структурами рельєфу, що впливають на циркуляц. процеси в атмо­сфері. У середньому за рік на земну поверх­ню випадає бл. 1150 мм О. а.; в екваторіал. широтах — 2000–3000 мм, а на навітряних схилах гір — 5000–7000 мм; у тропіках та субтропіках — на зх. узбереж­жях материків і сх. частинах океанів, де впродовж року панує пасатна цикуляція — від декількох мм до 250–300 мм. На сх. узбереж­жях материків і зх. частинах океанів, де зимова пасатна циркуляція змінюється літньою мусон­ною, — 850–1000 мм, а на навітряних схилах гір — 10 000–12 000 мм. У помір. широтах випа­да­н­ня О. а. повʼязане з циклоніч. діяльністю, тому їх роз­поділ дуже нерівномірний. Річні суми О. а. змінюються від 3000–5000 мм на навітряних схилах гір у зх. частинах континентів, на рівнин. територіях, з від­дале­н­ням від океан. узбереж, 500–1000 мм і далі, до 250–350 мм у внутр. континентал. р-нах. У поляр. широтах кількість О. а. на­ближається до значень менше 250 мм у звʼязку із заг. зменше­н­ням вологовмісту атмо­­сфери та домінува­н­ням тут антициклонал. циркуляції (особливо над Антарктидою).

Річний хід О. а. залежить від геогр. положе­н­ня регіону та особливостей атмо­сфер. циркуляції в його межах і вказує на нерівномірності (максимуми та мінімуми) у часовому роз­поділі О. а. Виділяють типи річного ходу опадів: екваторіал. — від­носно рівномір. роз­поділ з максимумами після весняного й осін­нього рівнодень та мінімумами після зимового та літнього сонце­стоянь; тропіч. — з максимумом влітку та зимовим мінімумом; мусон. — з різким максимумом влітку та сухою зимою (проявляється в тропіч., субтроп. та помір. широтах на сх. узбереж­жях материків); субтроп. (серед­земномор.) — з максимумами О. а. взимку та сухим літом; континентал. тип помір. широт з максимумом О. а. влітку та зимовим мінімумом; мор. тип помір. широт, коли О. а. досить рівномірно роз­поділені впродовж року з не­знач. зимовим максимумом; поляр. тип з літнім максимумом, що об­умовлений збільше­н­ням вологовмісту повітря, зокрема у цих широтах, особливо на узбереж­жях Арктики, у звʼязку з посиле­н­ням циклоніч. діяльності, максимум О. а. може зміщуватися на зимовий період. У межах тер. України спо­стерігається континентал. тип річного роз­поділу О. а., коли макс. суми притаман­ні літнім місяцям (червень, інколи липень), а мінімуми спо­стерігаються в зимові місяці (січень або лютий). При цьому сума О. а. за теплий період (квітень–жовтень) майже в 3 рази пере­вищує суму О. а. за холод. період. На Пд. березі Криму річний хід О. а. має ознаки серед­земномор. типу. Середні річні суми О. а. на рівнин. території зменшуються із Зх., Пн. Зх. на Пд., Пд. Сх. від 650–700 мм до 350–400 мм. В Укр. Карпатах та Кримських горах середні річні суми О. а. збільшуються порівняно з довколиш. територіями до 850–1450 мм та 650–950 мм від­повід­но. На навітряних схилах Подільської височини, Волинської височини та Донецької височини кількість О. а. також збільшується на 15–20 % порівняно з низин. територіями. Бл. 75–80 % О. а. на території України випадають у ви­гляді дощу та мряки, 20–25 % у ви­гляді снігу та ін. форм твердих О. а. У холод. період року, при від­ʼєм. т-рах повітря, на території України тверді опади можуть формувати сніг. покрив. Його пере­січна тривалість становить 60–110 днів на Пн. Сх. та Пн. і 20–30 днів на Причорноморській низовині та Пн. Криму, з нижчою за 50 % із можливим утворе­н­ням стійкого сніг. покриву. На Пд. Криму ще більш низька ймовірність утворе­н­ня стійкого сніг. покриву, а тривалість заляга­н­ня становить 20 і менше днів. На рівнин. тер. України середня висота сніг. покриву коливається у межах 10–20 см. У гірських р-нах Укр. Карпат ймовірність та тривалість сніг. покриву значно вища, ніж на рівнині, залежить від абсолют. висоти над р. м. і на високогірʼях досягає 160–170 діб. Середня висота сніг. покриву в горах змінюється від 20–30 см до значень понад 70 см. У Крим. горах тривалість сніг. покриву може становити 70 діб, а його вис. 20–25 см. Сумарна річна тривалість О. а. є важливим показником режиму їх випа­да­н­ня: 1300–1700 год./рік (найвищі середні значе­н­ня) характерні для Укр. Карпат, 1000–1200 год./рік — для Закарпа­т­тя, Пере­дкарпа­т­тя та зх. рівнин. територій, 900–1000 год./рік — гірського Криму. На пере­важ. частині рівнин. території тривалість О. а. зменшується з Пн. на Пд. від 1000 до 600–700 год./рік. Найтривалішими є облогові опади. Макс. період без­перерв. дощу на пере­важ. частині рівнин. тер. України становить 20–24 год., на Пд. і в Криму — 10–12 год., а в Укр. Карпатах і Пере­дкарпат­ті — 60–70 год. Зливові опади мають не­значну тривалість (від декількох хвилин до 1–3 год.) та локал. характер пошире­н­ня. Для виріше­н­ня багатьох приклад. задач важливими є дані про добові суми О. а. та їх інтенсивність. Середні макс. добові суми О. а. на рівнині змінюються від 3,5 мм до 6,5 мм, збільшуючись на Пд., в Укр. Карпатах досягають 8 мм за добу. Сут­тєва залежність формува­н­ня О. а. в Україні від циркуляц. процесів та синоптич. умов призводить до знач. нерівномірності в їх випа­дан­ні. Так, при сильних дощах (30 мм О. а. і більше за 12 год. і менше) добові максимуми можуть досягати 100–180 мм, а інтенсивність — 3–4 мм/хв. з короткочас. (2–3 хв.) під­вище­н­ням до 6–8 мм/хв. При сильних снігопадах (20 мм і більше за 12 год. і менше) добові максимуми досягають 40–70 мм на рівнині та 100 мм в Укр. Карпатах, а інтенсивності — 2,3–4,7 мм/хв. З такими О. а. повʼязані паводки на річках, селі та сніг. лавини в горах, надлишк. поверхн. стік у великих містах, інтенсивні процеси площин. та ліній. ерозії, що належать до не­сприятл. фіз.-геогр. процесів.

Однією із сучас. про­блем стану довкі­л­ля є хім. склад О. а., пере­важно під­вищена кислотність, що об­умовлена за­брудне­н­ням атмо­­сфер. повітря пром. і транс­порт. викидами. О. а. часто є хім. роз­чинами, що впливають на якість води в природ. водо­ймах, рослин. покрив, а також під­вищують кислотність ґрунту. Характер випа­да­н­ня О. а. та їх простор. роз­поділ є одним із осн. параметрів стану клімат. системи, важливим показником формува­н­ня в ній процесів вологообігу.

Завантажити статтю