Влияние атмосферных осадков и ветра

Влияние атмосферных осадков и ветра

Influence of environmental conditions appearing in nature on the technical products. Overall performance. Precipitation and wind

ОКС 19.040
ОКП 31 0000-52 0000
60 0000-80 0000
94 0000

Дата введения 2011-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, а правила применения национальных стандартов Российской Федерации – ГОСТ Р 1.0-2004 “Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения”

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 “Внешние воздействия” на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 “Внешние воздействия”

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 945-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60721-2-2:1988* “Классификация внешних условий. Часть 2-2: Природные внешние условия. Осадки и ветер” (IEC 60721-2-2:1988 “Classification of environmental conditions. Part 2: Environmental conditions appearing in nature. Precipitation and wind”). При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта, отражающие потребности национальной экономики Российской Федерации, выделены курсивом: уточнение наименования стандарта, области его применения; уточнение терминологии, увязка показателей, установленных в МЭК 60721-2-2, с показателями, установленными в группе межгосударственных стандартов по статистическим параметрам климатов земного шара, и со стандартом методов испытаний.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых информационных указателях “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов, определяющих требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части внешних воздействующих факторов.

Настоящий стандарт относится к группе стандартов, описывающих природные внешние условия в справочной форме, пригодной для установления конкретных требований к техническим изделиям; эти требования нормированы в других стандартах данного комплекса.

Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60721-2-2:1988 “Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2: Природные внешние воздействующие факторы. Осадки и ветер” с дополнениями, указанными в предисловии.

Стандарты МЭК, устанавливающие условия эксплуатации, транспортирования и хранения изделий, объединены Публикацией МЭК 60721 “Классификация внешних воздействующих факторов”, состоящей из трех частей:

60721-1 “Параметры окружающей среды и степени их жесткости”;

60721-2 “Природные внешние воздействующие факторы”. Эта часть состоит из нескольких стандартов-глав, обобщающих сведения о действии различных климатических факторов на технические изделия;

60721-3 “Классификация групп параметров окружающей среды и степеней их жесткостей”. Эта часть состоит из нескольких стандартов-глав для различных групп изделий (защищенных и не защищенных от воздействия наружного климата стационарных изделий, а также переносных, передвижных наземных и судовых, транспортируемых, хранящихся), устанавливающих климатические классы условий эксплуатации, их привязку к типам климатов по МЭК 60721-2-1*, а также классы по воздействию других видов внешних факторов (например, механическому, биологическому и воздействию агрессивных сред).
_______________
* Стандарт МЭК 60721-2-1:2002 “Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2: Природные внешние воздействующие факторы. Температура и влажность” (“Classification of environmental conditions. Part 2: Environmental conditions appearing in nature. Temperature and humidity”); соответствие между типами климатов по МЭК 60721-2-1 и типами климатов и макроклиматов – по ГОСТ 15150 , приложение 12.

Стандарты МЭК серии 60721 (последние издания) устанавливают требования к изделиям в зависимости от условий их эксплуатации, транспортирования и хранения. До разработки стандартов МЭК серии 60721 подобные требования были установлены стандартами испытаний, например серии 60068, в виде параметров испытательных режимов в отрыве от условий эксплуатации.

Однако, несмотря на принципиально правильный подход к требованиям в части внешних воздействующих факторов, стандарты МЭК в конкретных технических решениях обладают рядом недостатков, что требует их корректировки.

Эти недостатки являются одной из причин того, что указанные стандарты МЭК пока не использованы соответствующими техническими комитетами МЭК для введения в стандарты МЭК на группы изделий (из серии 60721 не введен практически ни один, стандарты МЭК серии 60068 не введены в стандарты на сильноточные и крупногабаритные изделия).

Таким образом, в настоящее время невозможно полное использование стандартов МЭК по внешним (в частности, по климатическим) воздействиям в качестве национальных и межгосударственных стандартов стран Содружества Независимых Государств.

Настоящая часть МЭК 60721 предназначена для использования как основополагающий материал при выборе требуемых жесткостей параметров, относящихся к действию осадков и ветра, применительно к техническим изделиям.

1 Область применения

1 Область применения*

* Наименование пункта 1 в бумажном оригинале выделено курсивом. – Примечание изготовителя базы данных.

Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия всех видов (далее – изделия) и устанавливает описание механизма возникновения осадков и ветра, классификацию этих внешних воздействующих факторов и их характерные средние значения, а также увязку указанных показателей с показателями, установленными в группе стандартов по статистическим параметрам климатов Земного шара и со стандартом методов испытаний.

Стандарт используют дополнительно к соответствующим требованиям, установленным в ГОСТ 15150 .

Аутентичный текст замененных разделов МЭК 60721-2-2:1988 – в приложении А.

2 Нормативные ссылки

* Наименование пункта 2 в бумажном оригинале выделено курсивом. – Примечание изготовителя базы данных.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51908-2002 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части условий хранения и транспортирования

ГОСТ Р 52562-2006 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие воды

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 24482-80 Макроклиматические районы Земного шара с тропическим климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 25650-83 Климат Антарктиды. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 25870-83 Макроклиматические районы Земного шара с холодным и умеренным климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ Р 51908-2002 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части условий хранения и транспортирования

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

* Наименование пункта 3 в бумажном оригинале выделено курсивом. – Примечание изготовителя базы данных.

В настоящем стандарте применены термины, относящиеся к общим понятиям в области внешних воздействующих факторов (далее – ВВФ) по ГОСТ 15150 , ГОСТ 16350 , ГОСТ 24482 , ГОСТ 25650 , ГОСТ 25870 , ГОСТ 52562*.
________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ Р 52562. – Примечание изготовителя базы данных.

4 Общие положения

4.1 Осадки

Конкретный вид осадков – дождь, град или снег – зависит от процессов, происходящих в облаках. Температура в облаке меняется в вертикальном направлении. Уровень, на котором температура составляет 0 °С, считают уровнем замерзания. Выше уровня замерзания температура ниже 0 °С, а ниже уровня замерзания – температура выше 0 °С.

В части облака, находящегося выше уровня замерзания, по мере увеличения высоты влагосодержание уменьшается и вода выделяется в виде мельчайших капель, которые могут между собой сливаться. Однако ввиду отсутствия центров кристаллизации образующиеся капли не превращаются в лед, а существуют в виде переохлажденной воды в основном диапазоне температур от 0 °С до минус 13 °С, но в экстраординарных случаях температура может достигать минус 50 °С.

Образование форм существования воды в виде капель дождя или кристаллов льда зависит от различных условий (например, вертикальных воздушных потоков, разности температур) и окончательного направления перемещения капель или кристалликов льда внутри облака.

Если при движении вниз переохлажденные капли или кристаллики льда проходят через участок с температурой выше 0 °С и приобретают температуру выше 0 °С, они могут превратиться в обычные капли и пролиться на землю в виде дождя. При падении, в зависимости от условий, капли могут увеличиваться в размере. Скорость падения растет вместе с диаметром капель (см. рисунок 1). Скорость капель диаметром 5-6 мм составляет 9 м/с; эти капли падают на меньшие, так что в дальнейшем происходит увеличение размера падающих капель. В результате размер капель находится в пределах 5-6 мм.

Рисунок 1 – Конечная скорость капель дождя в чистом воздухе при атмосферных условиях: 101,3 кПа, 20 °С

Рисунок 1 – Конечная скорость капель дождя в чистом воздухе при атмосферных условиях: 101,3 кПа, 20 °С

Из таких капель может образоваться град. В одном случае это происходит в результате прохождения капель через слои атмосферы с температурой ниже 0 °С и их замерзания. В другом случае капли в виде переохлажденной воды проходят через всю атмосферу, но мгновенно превращаются в лед в момент удара о поверхность. Еще один случай образования града: восходящие воздушные потоки переносят капли в области температуры ниже 0 °С, в результате чего капли замерзают и выпадают в виде града. Эти частицы града могут в дальнейшем увеличиваться за счет инея, образующегося на их поверхности. Возможно чередование процессов замораживания и таяния, в результате чего частицы града могут достигать значительных размеров. Наибольший зафиксированный размер частиц града – 140 мм (Коффивилл, Канзас, 3 сентября 1970 г.). Однако такие размеры являются исключением.

Если температура воздуха остается ниже 0 °С в течение всего времени падения капель, то ледяные кристаллы остаются в твердом состоянии и выпадают в виде снега. В зависимости от условий кристаллы могут образовывать большое число различных, но всегда правильных форм и превращаются в снежинки, размер которых в диаметре может достигать 1 см, но они остаются легкими.

4.2 Ветер

Глобальные воздушные потоки в атмосфере происходят в результате различия высоких температур в экваториальной зоне и низких температур в полярных зонах в сочетании с эффектом вращения Земли. Однако на продукцию при ее транспортировании, хранении и эксплуатации воздействует ветер вблизи поверхности земли. Ветер в приземном слое атмосферы зависит от возможного местного нагрева вследствие солнечного излучения и неровностей на поверхности земли, включая всевозможные строения и другие препятствия.

Итогом этих местных условий является возникновение тепловых и механических вихрей в результате трения и сдвига ветра. В дневное время движение воздуха в приземном слое атмосферы является результатом воздействия тепловых и механических вихрей, в ночное время, как правило, – только механических.

Влияние этих вихрей на ветер в приземном слое атмосферы приводит к образованию порывов ветра. Продолжительность этих порывов распределяется по случайному закону, но в основном находится в пределах нескольких секунд.

Скорости ветра могут быть очень большими в атмосферных штормах, например в ураганах и торнадо. В тропических и субтропических районах во время тропических ураганов на уровне земли была зарегистрирована скорость порывов ветра 80 м/с, а во время торнадо она может достигать 125 м/с, однако вероятность таких порывов мала.

Примечания:

1 ” Сдвиг ветра ” – это термин, который означает аномальное явление в атмосфере, когда меняется направление воздушного потока.

2 ” Механический вихрь ” – вихрь, образующийся в результате взаимодействия ветра с механическим препятствием.

5 Характеристики

5.1 Дождь

Дождь характеризуется следующими физическими параметрами:

– интенсивность дождя, выражаемая в миллиметрах в час или в миллиметрах в минуту (глубина слоя воды, собранного на горизонтальной поверхности без водоотвода);

– распределение размера капель;

– распределение скорости падения;

– температура дождевых капель.

Другие параметры (например, содержание примесей вследствие загрязнения воздуха, содержащихся в воздухе морских солей и т.д.) в настоящем стандарте не рассматриваются, так как они не оказывают существенного влияния на изделия.

Читайте также:  Как утеплить балкон изнутри

Значения характеристических параметров для различных типов дождя приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики дождя (усредненные за длительный период)

Интенсивность дождя, верхний предел, мм/мин

Влияние влажности воздуха, облачности, осадков и ветра

Воздух считается насыщенным водяным паром если при определенной температуре он может содержать определенное количество водяного пара. С увеличением температуры количество водяного пара, насыщающего воздух, возрастает. Влажность воздуха характеризуется упругостью водяного пара (гПа) или относительной влажностью (%). В метеорологических сводках и в обиходе чаще используется величина относительной влажности воздуха – отношение парциального давления водяного пара при определенной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре.

При низкой относительной влажности воздуха (менее 20%) у людей появляются болезненные ощущения в верхних дыхательных путях, от 20 до 30% могут наблюдаться неприятные ощущения. Воздух считается сухим при относительной влажности до 55%, умеренно сухим – при 56-70%, влажным при – 71-85%, очень влажным (сырым) – выше 85%.

Влажность воздуха и, связанное с ней испарение, в значительной мере влияют на организм. Морозы с температурой воздуха – 40?С переносятся сравнительно легко в местности (Сибирь), где мала влажность воздуха, отсутствует испарение, охлаждающее кожу и при сильных морозах не бывает ветров (Кандор И.С. 1968, 1974). При жаре испарение защищает организм от перегрева, и поэтому высокие температуры переносятся легче при сухом воздухе. Влажная жара вызывает ощущение духоты и тяжести. Умеренная влажность способствует нормальной жизнедеятельности человека, обеспечивая увлажнение кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. Влажность воздуха в совокупности с температурой воздуха, оказывают ярко выраженное влияние на организм. Например, при полном штиле, температуре +17 о С, относительной влажности 100% тепловые ощущения человека такие же, как и при температуре +20 о С, влажности 60% и безветрии или при температуре +25 о С, влажности 20% и скорости ветра 1м/с.

Для человеческого организма оптимальными следует считать условия, при которых относительная влажность составляет 50%, а температура воздуха + 18 о С (Головина Е.Г., Русанов В.И. 1993, Исаев А.А. 2003). При понижении температуры ниже точки росы начинается конденсация водяного пара из воздуха, а в качестве ядер конденсации используются взвеси, находящиеся в воздухе. Ростовская область относится к регионам с интенсивно развитой промышленностью и сельским хозяйством, что обусловило большой уровень антропогенного загрязнения воздушного бассейна. В результате химического взаимодействия влаги, находящейся в воздухе, с токсичными взвесями и газами выпадают кислотные, токсичные осадки. Кроме того, ряд инфекционных заболеваний распространяется воздушно-капельным путем, поэтому во влажном воздухе опасность инфекции резко возрастает (Поволоцкая Н.П., Скляр А.П. 1991, Матюхин В.А., Разумов А.Н. 1999, Биология, под редакцией Ярыгина В.Н. 2003). Наиболее чувствительны к изменениям влажности люди, страдающие заболеваниями верхних дыхательных путей. При уменьшении влажности воздуха у них возникают ощущения сухости горла, царапанья, жжения, сжимания. Людям, с заболеваниями верхних дыхательных путей не рекомендуется постоянное проживание либо проведения отпуска в местностях, географические условия которых допускают резкие изменения влажности. Для здоровых людей повышенная влажность вызывает снижение настроения, головные боли, сонливость, боли в конечностях, повышенное сердцебиение, интенсивность негативных реакций находится в прямой зависимости от содержания водяного пара в воздухе.

Облачность оказывает влияние на интенсивность солнечной радиации, попадающей на поверхность Земли. Её принято измерять по 10 бальной шкале: 0 баллов соответствует полному отсутствию облачности, а 10 баллов – сплошной облачности. Изменение облачности влияет на биологические реакции, связанные с поступлением солнечной радиации. Аномальные по длительности (для конкретной местности) синоптические ситуации с низкой облачностью и продолжительными осадками (моросящие дожди) нарушают биологические ритмы организма, определяемые естественной освещенностью, способствуют возникновению заболеваний депрессивного характера и заболеваний нарушающих обменные процессы. Возможно появление редкой формы депрессии у людей по типу “зимней спячки”, отягощающейся неконтролируемым аппетитом и заметным увеличением массы тела.

Атмосферные осадки играют положительную, санитарную роль: они очищают воздух от пыли, микробов. По данным А. Миссенарда (Missenard A. 1952), дождь не способствует распространению инфекционных заболеваний. Бактериологический анализ дождевой воды показал отсутствие в ней микроорганизмов. А. Миссенард отмечал что, в дождливое время года смертность обычно понижается, уменьшается число жалоб, связанных с метеорологическими условиями. Одновременно с выпадением осадков происходят изменения в электрическом, а, следовательно, и магнитном полях Земли, способствующие улучшению самочувствия (Биометеорология материалы международного конгресса 2000, Missenard A. 1952). Снег, как правило, благотворно воздействует на психически лабильных и чувствительных к метеорологическим факторам людей. Снежный покров предохраняет поверхностный слой Земли приземный и слой атмосферы от образования пыли, являясь источником охлаждения прилегающих к нему слоев воздуха. Биометеорологические исследования показали, что осадки в основном оказывают благоприятное воздействие на человека. (Биометеорология материалы международного конгресса 2000, Amelung W., Beciktr F. Und Stroder U. 1962, Missenard A. 1952).

Влияние ветра разнообразно: обычно при низких температурах воздуха ветер усиливает теплоотдачу, что может привести к переохлаждению организма. Зимой ветер понижает сопротивляемость организма, а летом – повышает. Сильный ветер оказывает давление на поверхностные ткани организма, затрудняя дыхание, вызывая утомление (Исаев А.А.2003).

Таблица 1. Ощущения человека при различных скоростях ветра (А.А. Исаев, 2003)

В.И. Русановым (В.И. Русанов 1981) предложен ряд динамических градаций скоростей ветра:

  • · 0-1м/с – слабо динамическая;
  • · 2-3 м/с – средне динамическая;
  • · 4-7м/с – сильно динамическая;
  • · 8-15м/с – крайне динамическая;
  • · более 15 м/с – экстремально динамическая (штормовая).

А.А. Исаевым (А.А. Исаев, 2003) в таблице приводятся данные об ощущениях человека при различных скоростях ветра.

Ветер один из ведущих факторов, участвующий в формировании реакций теплообмена и теплоощущений. Насыщенный влагой воздух, движущийся со скоростью 3 м/с, при температуре 20 о С, кажется таким же холодным, как и неподвижный воздух при температуре 14 о С. Статистические данные, приводимые Д. Ассманом (1966), показывают, что в холодное время года ветры приводят к увеличению смертности, а в теплое время года ветер способствует понижению смертности. Больные туберкулезом (по А. Миссенарду 1952) отличаются особенной чувствительностью к перемене ветра, при этом у них наблюдается резкая реакция со стороны кровяного давления.

Метеопатические реакции, вызванные ветром, называют анемопатиями. Наибольший метеопатический эффект вызывают фён, бора, итальянский сирокко. Влияние фёна выражается в появлении головной боли, беспокойства, чувства неуверенности и страха, депрессии, зудящих болей, мелькания в глазах, шума в ушах, головокружении, сердцебиений и понижения работоспособности. Заметно усиливается действие возбуждающих средств: кофе, алкоголя и никотина. Нередко воздействию фёна приписывают увеличение количества преступлений и самоубийств, несчастных случаев (коэффициент корреляции не определялся). Бора и сирокко оказывают сходное воздействие: появляется ощущение вялости, снижается работоспособность, возрастает немотивированная раздражительность. Противоположностью сирокко является трамонтана – северо-северо-восточный ветер, наблюдающийся на большей части Италии. Трамонтана поразительно сух. и свеж. и вызывает благотворную биологическую реакцию (большинство людей чувствует себя удивительно комфортно).

Влияние атмосферных осадков и ветра

В атмосфере всегда имеется некоторое количество влаги в виде водяного пара, испарившегося с поверхности океанов, озер, рек, почвы и т. д. Испарение зависит от температуры воздуха, ветра (даже слабый ветер увеличивает испарение раза в 3, т. к. все время уносит насыщенный водяными парами воздух и приносит новые порции сухого), характера рельефа, растительного покрова, цвета почвы.

Различают испаряемость количество воды, которое могло бы испариться при данных условиях в единицу времени, и испарение – действительно испарившееся количество воды. В пустыне испаряемость велика, а испарение незначительно.

Насыщение воздуха. При каждой конкретной температуре воздух может принимать водяные пары до известного предела (до насыщения). Чем выше температура, тем большее количество воды может содержать воздух. Если охлаждать ненасыщенный воздух, он постепенно будет приближаться к точке насыщения. Температура, при которой данный ненасыщенный воздух переходит к насыщению, называется точкой росы. Если насыщенный воздух охлаждать дальше, то в нем начнется сгущение избыточных водяных паров. Влага начнет конденсироваться, образуются облака, затем выпадают осадки.

Следовательно, для характеристики погоды необходимо знать относительную влажность воздуха процентное соотношение количества водяных паров, содержащихся в воздухе, к тому количеству, которое он может содержать при насыщении.

Абсолютная влажность – количество водяного пара в граммах, находящегося в данный момент в 1 м3 воздуха.

Атмосферные осадки и их образование.

Атмосферные осадки – вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая с облаков. Облаками называются скопления взвешенных в атмосфере продуктов конденсации водяного пара – капелек воды или кристалликов льда. В зависимости от сочетания температуры и степени увлажнения образуются капельки или кристаллики разной формы и величины. Мелкие капельки плавают в воздухе, более крупные начинают падать в виде мороси (измороси) или мелкого дождя. При низких температурах образуются снежинки.

Схема образования осадков такова: воздух охлаждается (чаще при подъеме вверх), приближается к насыщению, водяные пары конденсируются, образуются осадки.

Измерение количества осадков происходит с помощью дождемера – металлического ведра цилиндрической формы высотой 40 см и площадью сечения 500 см2. Все измерения количества осадков суммируются за каждый месяц, и выводят месячное, а затем годовое количество осадков.

Факторы, влияющие на количество осадков

Количество осадков на территории зависит от:

  • температуры воздуха (влияет на испарение и влагоемкость воздуха);
  • морских течений (над поверхностью теплых течений воздух нагревается и насыщается влагой; когда он переносится в соседние, более холодные области, из него легко выделяются осадки. Над холодными течениями происходит противоположный процесс: испарение над ними небольшое; когда малонасыщенный влагой воздух поступает на более теплую подстилающую поверхность, он расширяется, насыщенность его влагой уменьшается, и осадки в нем не образуются);
  • циркуляции атмосферы (там, где воздух перемещается с моря на сушу, осадков больше);
  • высоты места и направления горных хребтов (горы принуждают насыщеные влагой воздушные массы подниматься вверх, где вследствие охлаждения происходит конденсация водяного пара и образование осадков; на наветренных склонах гор осадков больше).

Выпадение осадков неравномерно. Оно подчиняется закону зональности, т. е. изменяется от экватора к полюсам.

В тропических и умеренных широтах количество осадков значительно изменяется при движении от побережий в глубь материков, что зависит от многих факторов (циркуляции атмосферы, наличия океанических течений, рельефа и т. п.).

Выпадение осадков на большей территории земного шара происходит неравномерно в течение года. Возле экватора в течение года количество осадков изменятся незначительно, в субэкваторальных широтах выделяют сухой сезон (до 8 месяцев), связанный с действием тропических воздушных масс, и дождевой (до 4 месяцев) сезон, связанный с приходом экваториальных воздушных масс. При движении от экватора к тропикам продолжительность сухого сезона возрастает, а дождевого – уменьшается. В субтропических широтах преобладают зимние осадки (их приносят умеренные воздушные массы). В умеренных широтах осадки выпадают в течение всего года, но во внутренних частях материков большее количество осадков выпадает в теплое время года. В полярных широтах также преобладают летние осадки.

Таблица «Вода в атмосфере»

Конспект урока «Влажность. Осадки». Следующая тема: «Климат»

ОСАДКИ, ИХ ФОРМЫ И ВИДЫ. ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ НА ПОЛЕ ТЫ

Осадками называют капли воды и кристаллы льда, выпадающие из облаков или оседающие из возд уха на земную поверхность. Осад ки из облаков дают более 99% об щего количества воды, поступающей из атмосферы на земную поверхност ь; менее 1% прих одится на осад ки, осаждающиеся из воздуха.

Осадки х арактеризуются количеством и интенсивностью. Количество осадков измеряет ся толщиной (выраженной в мм или см) того слоя вод ы, который они образовали бы на поверхности земли при от сутст вии просачивания, стока и испарения. Интенсивность − э то количество осадков, выпадающих за единицу времени (за минуту или за час).

Необходимым условием д ля образования осадков является укрупнение облачных э лементов до таких размеров, при кот орых скорость падения этих элементов становится б ольше скорости восходящ их потоков. Процесс укрупнения происходит, в основном, по следующим причинам:

а) за счет переконденсации вод яного пара с капель воды на кристаллы льда или с

мелких капель на кр упные. Это происходит потому, что упругост ь насыщ ения над ледяными кристаллами меньш е, чем над каплями воды, над крупными каплями меньше, чем над мелкими.

б) за счет слияния (коагуляции) капель воды при их столкновении в результате т урбулент ных движений воздуха и различной скорости падения крупных и мелких капель. Эти ст олкновения приводят к поглощению мелких капель крупными.

Рост капель за счет конденсации преобладает до т ех пор, пока радиус капли не станет равным 20…60 мкм, после чего главным процессом укрупнения облачных элемент ов становится коагуляция.

Читайте также:  Дощато-гвоздевая мансарда

Об лака, однородные по своей структуре, т.е. состоящие т олько из одинаковых по

размерам капель или только из ледяных кристаллов, осадков не дают. К таким облакам от носятся кучевые и высоко-кучевые, сост оящ ие из мелких вод яных капель, а т акже перистые, перисто-кучевые и перист о-слоистые, состоящие из ледяных кристаллов.

В облаках , сост оящих из капель разного размера, происходит медленный рост более крупных капель за счет мелких. Однако, в результ ате указанного процесса образуют ся лишь небольшие капли дождя. Такой процесс происходит в слоистых, а иногда и в слоисто- кучевых об лаках, из которых могут вы пад ать осадки в вид е мороси.

в) основные виды осадков выпадают из смешанны х облаков, в которых укрупнение об лачных элементов происходит за счет замер зания переохлажд енных капель на кристаллах льда. Укрупнение облачных э лемент ов идет бурно и сопровождает ся выпад ением дождя или снега. К таким облакам от носятся кучево-дождевые, слоисто-дождевые и высоко-слоистые.

Осадки, выпадающие из облаков, могут бы ть жидкими, твердыми и смеш анными.

Основными формами осадков являются:

Дождь – осадки в виде капель воды д иаметром более 0,5 мм.

Снег – твердые осад ки в виде снежинок различных размеров. Снежинки чаще всего имеют вид звездочек правильной шестигранной формы. При т емпературе воздуха около 0°С снежинки слипаются, образуя хлопья, нередко довольно крупные.

Морось – мельчайшие капельки воды диаметром меньше 0,5 мм, находящиеся практически во взвешенном состоянии в воздухе. Их падение почти незаметно д ля глаза. Когда капель много, морось становится похожей на туман. Однако, в отличие от т умана, капли мороси выпадают на земную поверхность.

Мокрый снег – осадки, состоящие из тающего снега при температ уре – 0°…+5°С.

Снежная крупа – мягкие молочно-б елые непрозрачные крупинки округлой формы д иаметром 2…5 мм.

Снежные зерна – снежные мягкие крупинки белого цвет а диаметром менее 2 мм.

Ледяная крупа – прозрачны е крупинки с плотным белы м ядром в центре. Диаметр крупинок менее 5 мм. Образуется в т ех случаях, когда капли дождя или частично растаявшие снежинки замерзают при падении сквозь нижний слой воздуха с отрицательной температурой.

Град – осадки в виде кусочков льда р азного размера. Градины имеют неправильную или сферическую (близкую к сферической) форму, их размер колеблется от 5 мм до 10 см и более. Поэ тому вес градин может быт ь очень большим. В центре градин имеется беловат ое полупрозрачное зерно, обт янут ое несколькими слоями прозрачного и непрозрачного льда.

Ледяной дождь – мелкие прозрачные сферические частицы д иаметром 1…3 мм. Они образуются при замерзании капель дожд я, падающих сквозь нижний слой возд уха с отрицательной т емпературой (дождь при температ ур е 0°…•5°С).

Ледяные иглы – мельчайшие ледяные кристаллы, не имеющ ие вет вистого, как снежинки, строения. Наблюдают ся в т ихую морозную погоду. Видны как сверкающие в солнечных лучах искринки.

По характеру выпадения , в зависимости от физических условий образования,

продолжит ельности и интенсивност и, осадки разделяются на три вида:

1. Обложные осадки − это продолжительные, средней интенсивност и осадки в виде капель дождя или в виде хлопьев снега, которые наблюдаются одновременно над значительной площ адью. Эти осадки выпадают из системы фронтальных слоист о-дождевых и высоко-слоист ых облаков.

2. Ливневые осадки − э то кратковременные, большой инт енсивност и осад ки в виде крупных капель, крупных хлопьев снега, иногда ледяной крупы или град а, которые обы чно наблюдают ся над небольшими районами. Выпадают из кучево -дождевой, а иногда мощ но- кучевой (в тропиках ) облачности. Обычно они начинаются внезапно, длятся недолго, но в ряде случаев могут неоднократ но возобновляться. Выпадение ливневых осадков часто сопровождает ся грозами и шквалами.

3. Моросящие осадки − очень мелкие капли, мельчайшие снежинки или снежные зерна, оседающие из облаков на землю почти незаметно для глаза. Наблюдают ся одновременно над большой т ерриторией, их инт енсивност ь очень мала и определяется обычно не по количеству выпавших осадков, а по степени ухудшения горизонтальной видимост и. Выпадают из слоистых и слоисто-кучевых облаков.

К осадкам , выделяющим ся непосредственно из воздуха, относятся: роса, иней, изморозь, жидкий или твердый налет на наветренной стороне верт икально расположенных предметов.

Роса – эт о жидкие осадки в виде мелких капелек воды, образующихся в летние ночи и утром на предметах, р асположенных у поверхности земли, листьях растений и т.д. Роса образует ся при соприкосновении влажного воздуха с охлажденными предметами, всл едст вие чего происходит конденсация водяного пара.

Иней – это б елое мелкокристаллическое отложение, образующ ееся в результат е сублимации вод яного пара в тех случаях , когда температ ура приземного воздуха и подстилающей поверхности ниже 0°С;

Высокое влагосодержание, малооб лачная погода и слабый ветер способ ствуют образованию росы и инея. В этом процессе принимает участие слой воздуха т олщиной

200…300 м и больше. Иней, образующийся на поверхности воздуш ного судна на земле, необходимо т щательно удалять перед вылет ом, т ак как э то может привести к тяжелым последствиям вследствие того, что аэ родинамические качества возд уш ного судна ухудшаются.

Изморозь – это белый, рыхлый, похожий на снег, лед. Она образуется в туманную морозную погоду при очень слабом ветре на ветках деревьев и кустарников, проводах и на д ругих предметах . Образование изморози связано главным образом с замерзанием мельчайших переохлажд енных капелек, сталкивающихся с различными предметами. Снежная бах рома изморози может быть самой причудливой формы. Она легко осыпает ся при ст ряхивании, но при повышении температуры и новом похолодании может смерзаться и оледеневать.

Жидкий и твердый налет образуется на навет ренной част и вертикально расположенных предметов, охлажденных до температ уры ниже температуры окружающего воздуха. В теплое время образуется жид кий налет, а при температуре поверхност и ниже 0°С об разуются белы е полупрозрачные крист аллы льда. Этот вид осадков может образовываться в любое время суток при резких потеплениях в холодное время года.

Особой формой переноса осадков являют ся мет ели. Различают три вида метелей:

снежный поземок , снежная низовая метель и общая метель.

Снежный поземок и снежная низовая метель образуют ся при переносе сухого снега по поверхности земли. Снежный поземок образуется при ветре 4…6 м/с, снег поднимается на высот у до 2 м над поверхностью земли. Снежная низовая метель образуется при ветре 6 м /с и б олее, снег под нимается на высот у более 2 м над поверхностью земли. При общей метели (своего значка не имеет) наблюдается выпадение снега из облаков, ветер 10 м/с и более, подъем с земли ранее выпавшего снега и видимость менее 1000 м.

Все виды осадков усложняют производство полетов. Влияние осадков на полеты зависит от их вид а, характ ера выпадения и температуры воздуха.

1. В осадках ухудш ает ся видимост ь и понижается нижняя граница облаков. В умеренном дожде при полет е с небольшой скоростью горизонтальная видимость ухудшается д о 4…2 км, а при большой скорости полета − до 2…1 км. Значительное ух удш ение горизонтальной видимости наблюд ается при полет е в зоне снегопада. В слабом снеге видимость обычно не превышает 1…2 км, а в умеренном и сильном – ухудш ается до нескольких сотен метров. В ливневых осадках видимость резко ух уд шает ся до нескольких д есятков метров. Нижняя граница об лаков в зоне осадков, особенно на атмосферных фронтах, понижает ся до 50…100 м и может располагаться ниже вы соты принятия решения.

2. Осадки в виде града вызывают механические поврежд ения воздушных судов. При б ольшой скорост и полета даже небольшие градины могут сделать значительные вмятины и разруш ить остекление кабины. Град иногда встречает ся на значительной высот е: мелкий град наблюдает ся на высоте около 13 км, а крупный – на высоте 9,5 км. Разруш ение остекления на больш ой высоте может привести к разгерметизации, что очень опасно.

3. При полетах в зоне ледяного дождя наблюдается интенсивное обледенение

4. Длительные обложные осадки в теплое время год а вызывают переувлажнение грунта и выводят из строя на то или иное время грунтовые аэродромы, нарушают регулярност ь от правления и приема воздушных судов.

5. Сильные ливневые осадки ухудшают аэродинамические качества возд уш ного суд на, чт о может привести к срыву потока. В связи с эт им посадка в сильных ливневых осадках при видимости менее 1000 м запрещена.

6. При полет ах по ПВП в зоне снегопада над заснеженной поверхностью значительно снижается контрастность всех объ ектов на земной поверхности и поэтому сильно ух удш ает ся ориентировка.

7. При посад ке на мокр ую или покрыт ую снегом ВПП увеличивает ся длина пробега самолета. Скольжение на ВПП, покрытой снегом, в 2 раза больше, чем на бетонной ВПП.

8. При разбеге возд ушного судна с ВПП, покрытой слякотью, может возникнуть гидроглиссирование. Колеса воздушного судна отбрасывают мощные ст руи воды и слякоти, происходит сильное торможение и увеличение длины разбега. Могут создаться такие условия, что воздушное судно не д остигнет скорости отрыва и возникнет опасная ситуация.

9. Выпадающий в зимнее время снег т ребует проведения д ополнительных работ по его уборке и уплотнению на ВПП, рулежных д орожках и стоянках, где обсл уживаются воздушные суда и другие машины и механизмы.

Влияние туманов, осадков и солнечной радиации на формирование уровня загрязне­ния атмосферы

Влияние скорости ветра и розы ветров на условия переноса и рассеивания примесей в атмосферном воздухе.

Максимум концентрации обычно создается на расстоянии, кратном 10 – 20 высотам труб источника выбросов. Поэтому при проектировании размещения промышленных предприятий и жилых кварталов учитывается повторяемость различных направлений ветра (роза ветров), особенно со стороны предприятий, и расстояние до предприятия.

Необходимо принимать во внимание не только направление, но и скорость ветра. Выбросы низких и неорганизованных источников скапливаются в приземном слое при слабых ветрах. Наибольшие концентрации примесей в городах часто наблюдаются при скорости ветра 0 – 1 м/с.

При выбросах от промышленных предприятий с высотными трубами значительные концентрации примесей у поверхности земли создаются при так называемой опасной скорости ветра. Из высоких труб воздушная смесь (факел) выходит с определенной скоростью. Если эта смесь имеет более высокую температуру, чем окружающий воздух, она поднимается вверх, и вредные примеси уносятся в верхние слои атмосферы. При слабых ветрах подъем факела увеличивается, и примеси почти не достигают земли. При сильных ветрах наблюдается перенос примесей на значительные расстояния от места выброса. Но имеется некоторая промежуточная скорость ветра, при которой факел опускается к земле (наблюдается эффект “задымления”) и в приземном слое формируется наибольший уровень загрязнения. Эта скорость и является “опасной”. Ее значение зависит от высоты, скорости и температуры выбросов из источника; например, для тепловых электростанций она равна 4 – 6 м/с.

Большую опасность представляют так называемые застои воз­духа, т. е. ситуации, когда приземные инверсии температуры наблюдаются при скорости ветра 0 – 1 м/с. В этой ситуации выбросы вредных веществ не могут подниматься в верхние слои атмосферы и уноситься от источника выбросов. При застоях воздуха все вредные вещества скапливаются у источника выбросов.

При туманах загрязнение воздуха усиливается. Капли тумана поглощают вредные вещества как вблизи поверхности, так и из вышележащих загрязненных слоев воздуха: концентрация примеси в тумане возрастает. Это связано с определенными процессами, например, при растворении в каплях тумана диоксида серы образуются капли более токсичной серной кислоты. При этом происходит возрастание массовой концентрации примеси, поскольку из 1 г двуокиси серы образуется 1,5 г серной кислоты. Аналогичным образом происходит переход двуокиси серы в серную кислоту в атмосферных осадках, что является одной из причин кислотных дождей.

Туманы, содержащие частицы дыма и вредных веществ, получили название смогов. С наличием смогов связывают периоды особо высокого загрязнения воздуха, сопровождающегося ростом заболеваемости и даже смертности населения.

Важную роль в процессе самоочищения атмосферы играют атмосферные осадки. Капли дождя либо снежинки захватывают частицы пыли и несут их к поверхности земли. Процесс самоочищения происходит в облаках, где облачные капли захватывают пылинки, частицы сажи и дыма, а также при прохождении дождевых капель и снежинок через слой атмосферы. Повышение концентрации примесей редко наблюдается после дождя. Чем больше количество выпавших осадков, тем чище атмосфера. Однако осадки становятся источником загрязнения почвы, водоемов вредными веществами.

Читайте также:  Навес над окном

Важную роль в формировании уровня загрязнения атмосферы играет солнечная радиация. При высокой интенсивности солнечного сияния, особенно в южных районах, в атмосфере происходят фотохимические реакции: окисление диоксида серы с образованием сульфатных аэрозолей. При наличии в атмосфере окислов азота и органических веществ в ясные солнечные дни возможны фотохимические процессы с образованием фотохимического смога. Наиболее вредный продукт фотохимической реакции – пероксиацетилнитрат (ПАН).

Таким образом, в реальной атмосфере выбросы промышленных предприятий и других источников подвергаются действию всего комплекса метеорологических факторов, который и определяет уровень загрязнения.

Сочетание метеорологических условий, обусловливающих накопление в атмосфере примесей, называют метеорологическим потенциалом загрязнения атмосферы (ПЗА), а обусловливающих рассеяние – рассеивающей способностью атмосферы (РСА).

Влияние различных составляющих ПЗА зависит от расположения источников, параметров выбросов, а также от повторяемости составляющих ПЗА. Чем больше повторяемость неблагоприятных условий, тем чаще происходит накопление примесей и тем выше средний уровень загрязне­ния.

Повторяемость условий, благоприятных для рассеивания примесей, существенно изменяется в течение года и от года к году. В зависимости от вида источников и характера их размещения по территории города изменчивость концентрации примеси, обусловленная изменениями метеорологических условий, может быть весьма значительной. Роль метеорологических условий в формировании среднего уровня загрязнения иногда может превышать роль количества и состава выбросов.

При разработке мероприятий по охране атмосферы с особым вниманием следует отнестись к метеорологическим условиям района, в котором расположен город. Большое значение имеет прогноз метеорологических условий и вероятности повышения загрязнения воздуха в отдельные периоды, который может составляться в одном из прогностических подразделений управления по гидрометео­рологии. Если прогнозируются неблагоприятные условия рассеивания, а в воздухе города содержание примесей велико, на промышленные предприятия передается предупреждение о возможном повышении уровня загрязнения. В такие периоды некоторые предприятия сокращают выбросы в атмосферу вредных веществ или приостанавливают запланированные ранее залповые выбросы, не проводят профилактические работы на пылеочистных сооружениях, не отключают пылеочистные аппараты. В настоящее время прогнозирование условий рассеивания примесей осуществляется практически во всех крупных городах. Однако не всегда предприятия откликаются на эти предупреждения регулированием или снижением выбросов.

Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 2665 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Атмосферные осадки. Урок 16

В истории известны случаи, когда на землю из воздуха падали рыбы, лягушки, выпадал «кровавый» дождь. Но это всё редкие явления. Атмосферные осадки в повседневном для нас смысле – это вода в жидком или твёрдом состоянии, падающая на подстилающую поверхность или там и образующаяся.

По этой причине атмосферные осадки делят на две группы:

  • выпадающие из тумана или облаков;
  • образующиеся на поверхности земли и различных объектов (наземные гидрометеоры).

Атмосферные осадки, выпадающие из облаков

Из облаков выпадают жидкие осадки (морось, дождь) и твёрдые (снег, град, крупа). Есть ещё осадки смешанного типа – ледяной дождь и дождь со снегом.

Дождь

Слепой, грибной, земляничный, косой, затяжной, проливной и т. д. Дождь – это осадки в виде капель воды, диаметром от 0,5 до 3 мм. Из хорошо развитых в высоту кучево-дождевых облаков выпадают крупные капли дождя. Относительно мелкие капли падают из слоисто-дождевых облаков, так как небольшая толщина таких облаков препятствует формированию крупных капель, а отсутствие мощных восходящих потоков позволяет мелким каплям достигать поверхности земли.

Капли диаметром менее 0,5 мм выпадают из слоистых облаков и из тумана. Такие атмосферные осадки называют моросью . Особый случай представляют переохлаждённые дождь или морось , выпадающие при температуре воздуха от 0°С до -15°С. При падении переохлаждённые капли смерзаются, из-за чего образуется гололёд.

Зимой, при выпадении переохлаждённого дождя образуется гололёд – слой гладкого прозрачного льда на поверхности земли, на проводах, деревьях и т. д.

От гололёда нужно отличать гололедицу – подмораживание мокрого снега и воды после оттепели ночью.

Снег – это твёрдые атмосферные осадки, выпадающие из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков при отрицательных температурах приповерхностного воздуха. Он имеет вид снежинок разной формы. Иногда снежинки слипаются, образуя хлопья . При температуре 0°С и немного выше падает мокрый снег из тающих снежинок.

Так выглядят снежинки под микроскопом (срисовано).
Автор: Fæ

Снежинки образуются из шестигранных ледяных кристаллов, но не все они в результате получаются шестигранными звёздочками. Во время сильных морозов (от -30°С) снег выпадает в виде «алмазной пыли», в этом случае образуются пушистые сугробы из тонких ледяных игл. Обычно же снежинки растут в облаке вдоль своей оси, образуя ледяные шестигранники, снежинки-столбики или ледяные иглы. Если они растут поперёк оси, тогда образуются ледяные шестиугольные пластинки или звёздочки.

К снежинке может прилипнуть капля воды, тогда происходит обзернение снежинки и она имеет совсем другую форму.

Сугробы снега

Снежная крупа

Снежная крупа – это белые непрозрачные крупинки диаметром 2-5 мм, выпадающие при температуре близкой к 0°С. Крупинки хрупкие, легко ломающиеся при сдавливании даже пальцами.

Ледяная крупа

Состоит из прозрачных крупинок диаметром 1-3 мм с непрозрачным ядром в центре. Они выпадают при температуре ниже нуля (до -5°С). Крупинки твёрдые, чтобы их раздавить, нужно приложить большие усилия. При падении на землю они отскакивают. Часто ледяную крупу считают разновидностью града.

Град – это льдинки чаще шарообразной формы от 0,3 до 5 см и более. Появляются из кучево-дождевых облаков в тёплое время года, при температуре воздуха выше 10°С. Сильный град ранит растения, животных, способен даже разрушить строения и убить человека. Чаще всего град выпадает летом при температуре воздуха 20-25°С и наличии мощных конвективных потоков.

Градины чаще состоят из чередующихся слоёв прозрачного и непрозрачного льда. Зародыши градин – ледяные кристаллы – образуются на высоте 9-12 км, где температура воздуха доходит до -60°С. Падая ниже и сталкиваясь с водяными каплями, кристаллы обрастают льдом и укрупняются.

В нижней части облака они подтаивают, там образуются мелкие градины и крупные капли воды. Конвекционные потоки воздуха подбрасывают градины в верхнюю часть облака, где они снова обрастают льдом. Затем они снова опускаются в нижнюю часть облака и могут снова быть подняты вверх. Так чередование подтаивания и обрастания льдом формирует слои градин. Они путешествуют по туче до тех пор, пока не станут достаточно крупными, чтобы преодолеть силу конвекционных потоков, и не упадут на землю.

Из кучево-дождевых облаков, в которых рождаются смерчи, иногда выпадают особенно крупные градины (до 10-15 см). Мощные восходящие потоки, формирующие смерчи, способны долго удерживать крупные градины внутри облака.

Дождь со снегом

Смешанные атмосферные осадки в виде водяных капель и снега чаще всего появляются в тёплое время года. Если они выпадают при отрицательных температурах, тогда, смерзаясь, образуют гололёд.

Ледяной дождь

Такого вида атмосферные осадки встречаются при температуре воздуха от 0 до -10°С. Представляют собой ледяные шарики, заполненные водой. При падении на землю они лопаются и смерзаются, образуя гололёд.

Ледяной дождь. Автор: Frokor

Атмосферные осадки: наземные гидрометеоры

Конденсация пара может проходить не только в воздухе, но и на земной поверхности и на объёктах, расположенных на ней. При соприкосновении холодного воздуха с тёплой поверхностью происходит конденсация водяного пара, и образуются лёд или вода. Жидкие гидрометеоры – это роса и жидкий налёт, твёрдые – твёрдый налёт, иней, изморозь.

Это мелкие капли воды, появляющиеся на объектах земной поверхности, чаще всего на траве, вечером или утром в тёплое время года. При этом у поверхности нет тумана. На листьях с водоотталкивающей поверхностью росинки сливаются в крупные капли.

Причина появления росы – выделение, а не выпадение капель воды при охлаждении земной поверхность вечером и ночью, но не до отрицательной температуры. Если воздух, охлаждаясь от земли, достигнет точки росы, произойдёт конденсация пара. Днём роса испаряется.

Наиболее обильные росы наблюдаются во второй половине лета и вначале осени, когда влажность воздуха велика, а ночное выхолаживание почвы значительно. Тропические пустыни получают влагу в основном благодаря росам.

Жидкий налёт

В отличие от росы имеет несколько иное происхождение. Это плёнка из мельчайших водяных капелек, появляющаяся на холодных поверхностях, чаще расположенных вертикально по отношению к земле. Причина выделения – адвекция (перемещение) сравнительно тёплого и влажного воздуха, приводящее к соприкосновению его с холодной поверхностью.

Жидкий налёт мы наблюдаем на окнах в холодное время года в отапливаемых помещениях. Они как бы «запотевают». Так же выглядит он и на заборах, на стволах деревьев и др.

Это мелкие ледяные кристаллы, появляющиеся так же как и роса, но при отрицательных температурах (заморозках). Кристаллы чаще имеют вид ледяных игл длиной в несколько миллиметров. Водяной пар при этом сразу переходит в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу. Иней мы можем наблюдать на траве, почве, на поверхности снежного покрова.

Благоприятными условиями для образования инея и росы служит малая облачность, котловинность рельефа и продолжительность ночи.

Твёрдый налёт

Возникает при тех же условиях, что и жидкий налёт, тоже на вертикальных поверхностях, чаще на каменных, с наветренной стороны при температуре ниже 0°С. Чаще он имеет вид тонких кристаллов, густо налепленных рядом друг с другом, но может быть и в виде тонкой прозрачной, ледяной плёнки. Его мы можем увидеть на окнах зимой – «ледяной узор на стекле».

Изморозь

Рыхлые белые кристаллы, нарастающие на ветвях деревьев, хвое, проводах и других тонких поверхностях и есть изморозь. Она появляется при низких температурах и чаще при тумане. Её часто ошибочно называют инеем. Изморозь и иней имеют разную природу образования, но часто осаждаются вместе.

Осадки с кислотностью природного происхождения

Кислая реакция дождевой воды была описана ещё в 1684 году английским учёным Робертом Бойлем. В то время ещё не было существенного антропогенного загрязнения атмосферы кислотами. Кислотность воды тогда имела чисто природное происхождение. В водяных каплях и в снежинках были обнаружены следующие кислоты:

Серная кислота появляется в результате соединения газообразного диоксида серы с водой. В атмосферу диоксид серы (сернистый газ) попадает при извержении вулканов и образуется при взаимодействии газообразного сероводорода с атмосферным кислородом. Сероводород также появляется в результате извержений вулканов и при разложении органики (гниении). Наиболее высокая концентрация сероводорода в атмосфере зарегистрирована над тропическими лесами, болотами, местностями, затопляемыми во время приливов.

Серная кислота также появляется в атмосферных осадках при соединении газообразного триоксида серы с водой, содержащейся в облачных каплях. Триоксид серы образуется в результате фотоокисления диоксида или в результате окисления серной кислоты.

Азотная и азотистая кислоты появляются в атмосферных осадках при взаимодействии газообразного диоксида азота с водой. В образовании атмосферного диоксида азота важную роль играют грозы.

Угольная кислота синтезируется при соединении углекислого газа с каплями воды в облаке.

Кислотные дожди

Осадки, для которых рН 5,5), тогда как у кислотных дождей она высокая.

Водородный показатель рН для кислотных дождей в Западной Европе, на востоке США и юго-востоке Канады колеблется в среднем за год от 4 до 4,5. На Урале значения рН опускаются до 3,5. Все это указывает на интенсивное антропогенное (точнее сказать, техногенное) загрязнение атмосферы.

Основные техногенные загрязнители – это прежде всего те же природные загрязнители (оксиды серы, азота, углерода), но только образовавшиеся не в естественных условиях, а в результате человеческой деятельности. К ним следует добавить техногенные выбросы в атмосферу хлора (как следствие в облаках образуются капли соляной кислоты), а также соединений фосфора, ртути, мышьяка и ряда органических соединений.

Вред от кислотных дождей

  • Кислотные дожди способствуют коррозии и разрушению зданий, различных металлических сооружений, в частности крыш. Известняк, мел, мрамор, туф, содержащие карбонат кальция СаСОз, разрушаются под действием кислотных дождей.
  • Кислотные дожди губительно действуют на флору и фауну водоемов — озер, прудов, заливов, а также рек. Водяные растения развиваются в воде со значением рН > 7. Если же рН

Река рождается при таянии ледника, из озера или родника. Текущая вода активно меняет пейзаж, вызывает…

Часто в так называемых исторических фильмах мы видим, как хрупкие девушки натягивают средневековый боевой лук…

Хотя представители флоры могут абсорбировать воду всеми частями тела, основным её источником является почва. Но…

Численность населения мира продолжает увеличиваться. В этом можно убедиться, проанализировав график динамики количества людей в…

Ссылка на основную публикацию