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. пов’язане 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 зв’язку 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 зв’язку 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 від’єм. 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 високогір’ях 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. пов’язані 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.

Літ.: Клімат України. К., 2003; Метеорологія. К., 2010; Паламарчук Л., Шедеменко І. Статистична оцінка часових змін річних сум опадів рівнинної території України // Фіз. географія та геоморфологія. 2020. Вип. 3–4 (101–102).

Л. В. Паламарчук

Рекомендована література

1. Клімат України. К., 2003;
   Google ScholarInternet
2. Метеорологія. К., 2010;
   Google ScholarInternet
3. Паламарчук Л., Шедеменко І. Статистична оцінка часових змін річних сум опадів рівнинної території України // Фіз. географія та геоморфологія. 2020. Вип. 3–4 (101–102).
   Google ScholarInternet

завантажити статтю