Types de précipitations qui tombent de l'atmosphère. Quels types de précipitations existe-t-il ? Caractéristiques physiques des précipitations

L'atmosphère de notre planète est constamment en mouvement - ce n'est pas pour rien qu'on l'appelle le cinquième océan. Dans son épaisseur, on observe des mouvements de masses d'air chaud et froid - les vents soufflent à des vitesses et des directions différentes.

Parfois, l’humidité contenue dans l’atmosphère se condense et tombe à la surface de la terre sous forme de pluie ou de neige. Les prévisionnistes appellent cela des précipitations.

Définition scientifique des précipitations

Dans la communauté scientifique, les précipitations atmosphériques sont généralement appelées eau ordinaire, qui, sous forme liquide (pluie) ou solide (neige, gel, grêle), tombe de l'atmosphère à la surface de la Terre.

Les précipitations peuvent tomber des nuages, qui sont eux-mêmes de l'eau condensée en minuscules gouttelettes, ou se former directement dans les masses d'air lorsque deux flux atmosphériques entrent en collision. différentes températures.

La quantité de précipitations détermine caractéristiques climatiques terrain et sert également de base à la productivité agricole. Par conséquent, les météorologues mesurent constamment la quantité de précipitations tombées dans une zone particulière au cours d'une certaine période. Ces informations constituent la base de la productivité, etc.

Les précipitations sont mesurées en millimètres de la couche d'eau qui recouvrirait la surface de la terre si l'eau n'était pas absorbée ou évaporée. En moyenne, 1 000 millimètres de précipitations tombent par an, mais certaines régions en reçoivent davantage, tandis que d'autres en reçoivent moins.

Ainsi, dans le désert d'Atacama, il ne tombe que 3 mm de précipitations par an, et à Tutunendo (Colombie), une couche de plus de 11,3 mètres d'eau de pluie s'accumule par an.

Types de précipitations

Les météorologues distinguent trois principaux types de précipitations : la pluie, la neige et la grêle. La pluie est constituée de gouttes d'eau à l'état liquide, de grêle et de gouttes d'eau à l'état solide. Cependant, il existe également des formes transitoires de précipitations :

— la pluie et la neige sont fréquentes en automne, lorsque des flocons de neige et des gouttes d'eau tombent alternativement du ciel ;

- pluie verglaçante - assez vue rare les précipitations, qui sont des boules de glace remplies d'eau. En tombant au sol, ils se brisent, l'eau s'écoule et gèle immédiatement, recouvrant l'asphalte, les arbres, les toits des maisons, les fils, etc. d'une couche de glace ;

- des granulés de neige - de petites boules blanches, rappelant des céréales, tombant du ciel à des températures de l'air proches de zéro. Les boules sont constituées de cristaux de glace faiblement solidifiés et s'écrasent facilement entre les doigts.

Les précipitations peuvent être torrentielles, continues et bruines.

— Les fortes précipitations surviennent généralement soudainement et se caractérisent par une forte intensité. Elles peuvent durer de quelques minutes à plusieurs jours (en climat tropical), souvent accompagné d'orages et de fortes rafales de vent.

— Les fortes précipitations se produisent sur une longue période, plusieurs heures, voire plusieurs jours d'affilée. Ils commencent avec une intensité faible, augmentent progressivement puis se poursuivent, sans changer d'intensité, tout le temps jusqu'à la fin.

— Les précipitations de bruine diffèrent des précipitations régulières par la très petite taille des gouttelettes et par le fait qu'elles tombent non seulement des nuages, mais aussi du brouillard. Des précipitations bruines sont souvent observées au début et à la fin des précipitations, mais peuvent durer plusieurs heures ou jours en tant que phénomène indépendant.

Précipitations formées à la surface de la terre

Certains types de précipitations ne tombent pas d'en haut, mais se forment directement dans la couche la plus basse de l'atmosphère en contact avec la surface de la Terre. Ils occupent un faible pourcentage des précipitations totales, mais sont également pris en compte par les météorologues.

— Le givre est constitué de cristaux de glace qui gèlent tôt le matin sur des objets saillants et à la surface du sol si la température nocturne descend en dessous de zéro.

— La rosée est constituée de gouttes d'eau qui se condensent pendant la saison chaude en raison du refroidissement nocturne de l'air. La rosée tombe sur les plantes, les objets saillants, les pierres, les murs des maisons, etc.

— Le givre est constitué de cristaux de glace qui se forment en hiver à des températures de – 10 à – 15 degrés sur les branches et les fils des arbres sous la forme d'une frange duveteuse. Apparaît la nuit et disparaît le jour.

— Glace et glaçure - gel d'une couche de glace à la surface de la terre, des arbres, des murs des bâtiments, etc. en raison du refroidissement rapide de l'air pendant ou après la pluie et la neige et pluie verglaçante.

Tous les types précipitations atmosphériques se forment à la suite de la condensation de l’eau évaporée de la surface de la planète. La « source » de précipitations la plus puissante est la surface des mers et des océans ; les terres terrestres ne fournissent pas plus de 14 % de toute l'humidité atmosphérique.

Précipitation- l'eau à l'état liquide ou solide qui tombe des nuages ou précipite directement de l'air à la surface de la Terre. Ceux-ci inclus:

Pluie. Les plus petites gouttelettes d'eau, d'un diamètre de 0,05 à 0,1 mm, qui composent les nuages, se confondant les unes avec les autres, grossissent progressivement, s'alourdissent et tombent au sol sous forme de pluie. Plus les jets d'air ascendants provenant de la surface chauffée par le soleil sont forts, plus les gouttes qui tombent doivent être grosses. Par conséquent, en été, lorsque l'air de surface est chauffé par la terre et monte rapidement, la pluie tombe généralement sous forme de grosses gouttes, et au printemps et en automne, sous forme de bruine. Si la pluie tombe des stratus, alors cette pluie est une pluie couvrante, et si elle tombe des stratus, elle est torrentielle. Il faut distinguer la bruine de la pluie. Ce type de précipitations provient généralement des stratus. Les gouttelettes sont beaucoup plus petites que les gouttes de pluie. La vitesse de leur chute est si lente qu’ils semblent suspendus dans les airs.

Neige. Il se forme lorsque le nuage se trouve dans un air dont la température est inférieure à 0°. La neige est constituée de cristaux Formes variées. C'est sur les pentes de Rainier (État) qu'il tombe le plus de neige - en moyenne 14,6 m par an, ce qui suffit pour remplir une maison de 6 étages.

grêle. Cela se produit avec de forts courants d’air ascendants pendant la saison chaude. Des gouttelettes d'eau tombant dessus plus grande hauteur avec les courants d'air, le gel et les cristaux de glace commencent à se développer en couches. Les gouttes deviennent plus lourdes et commencent à tomber. En tombant, leur taille augmente en fusionnant avec des gouttes d’eau surfondue. Parfois, la grêle atteint la taille d’un œuf de poule, généralement avec différentes couches de densité. En règle générale, la grêle tombe de puissants cumulonimbus pendant les précipitations. La fréquence de la grêle varie : elle se produit 10 à 15 fois par an, sur terre, où les courants ascendants sont beaucoup plus puissants - 80 à 160 fois par an. La grêle tombe moins fréquemment sur les océans. La grêle provoque de gros dégâts matériels : elle détruit les récoltes, les vignobles, et si les grêlons sont de grande taille, elle peut alors provoquer la destruction de maisons et la mort de personnes. Dans notre pays, des méthodes d'identification des nuages de grêle ont été développées et des services de lutte contre la grêle ont été créés. Les nuages dangereux sont « abattus » avec des produits chimiques spéciaux.

La pluie, la neige et la grêle sont appelées hydrométéorites. En plus d'eux, les précipitations comprennent également celles qui se déposent directement depuis l'air. Ceux-ci incluent la rosée, le brouillard, le gel, etc.

Rosée(latin ros - humidité, liquide) - précipitations sous forme de gouttelettes d'eau déposées à la surface de la terre et des objets au sol lorsque l'air se refroidit. Dans ce cas, la vapeur d'eau, en refroidissant, passe de l'état liquide et se dépose. Le plus souvent, la rosée est observée la nuit, le soir ou tôt le matin.

Brouillard(turc, obscurité) est une accumulation de petites gouttes d'eau ou de cristaux de glace dans la partie inférieure de la troposphère, généralement près de la surface de la terre. la visibilité est parfois réduite à plusieurs mètres. Les brouillards se distinguent par leur origine en brouillards d'advection (dus au refroidissement de l'air chaud et humide sur une surface de terre ou d'eau plus froide) et en brouillards de rayonnement (formés à la suite du refroidissement la surface de la terre). Dans un certain nombre de régions de la Terre, il y a souvent du brouillard sur les côtes aux endroits où passent les courants froids. Par exemple, Atacama est située sur la côte. Il fait froid sur la côte. Ses eaux froides et profondes contribuent à la formation de brouillards, à partir desquels de la bruine s'installe sur la côte, seule source d'humidité du désert d'Atacama.

Les molécules d'eau s'évaporent continuellement de la surface des lacs, des mers, des rivières et des océans - pénètrent dans l'atmosphère, où elles sont transformées en vapeur d'eau, puis en divers types de précipitations. Il y a toujours de la vapeur d’eau dans l’air, ce qui est généralement impossible à voir, mais l’humidité de l’air dépend de sa quantité.

L'humidité de l'air varie dans toutes les régions globe, par temps chaud, elle augmente lorsque l'évaporation de la surface des réservoirs vers l'atmosphère augmente. Une faible humidité se trouve généralement dans les zones désertiques car il y a peu de vapeur d’eau, de sorte que l’air dans les déserts est très sec.

La vapeur d'eau subit de nombreux tests avant de tomber au sol sous forme de pluie, de neige ou de gel.

La surface de la terre se réchauffe rayons de soleil, et transfère la chaleur résultante à l’air. Depuis chauffé masses d'air beaucoup plus légers que les froids, ils montent. De minuscules gouttelettes d’eau formées dans l’air continuent de voyager avec lui sous forme de précipitations.

Types de précipitations, brouillard et nuages.

Pour imaginer comment la transformation ultérieure de la vapeur d'eau se produit dans l'atmosphère, vous pouvez mener une expérience assez simple. Vous devez prendre un miroir et le rapprocher du bec d'une bouilloire bouillante. Après quelques secondes, la surface froide du miroir s'embuera, puis de grosses gouttes d'eau se formeront dessus. La vapeur libérée s'est transformée en eau, ce qui signifie qu'un phénomène appelé condensation s'est produit.

Un phénomène similaire se produit avec la vapeur d'eau à une distance de 2 à 3 km de la terre. Étant donné que l'air à cette distance est plus froid qu'à proximité de la surface de la terre, de la vapeur s'y condense et des gouttelettes d'eau se forment, qui peuvent être observées depuis le sol sous forme de nuages.

Lorsque vous volez en avion, vous pouvez voir comment des nuages apparaissent parfois sous l'avion. Ou vous pouvez même vous retrouver parmi les nuages si vous gravissez une haute montagne dans des nuages bas. A ce moment, les objets et les personnes environnantes se transformeront en êtres invisibles, engloutis par un épais voile de brouillard. Le brouillard est constitué des mêmes nuages, mais situés uniquement près de la surface de la terre.

Si les gouttes dans les nuages commencent à grossir et à devenir plus lourdes, les nuages blancs comme neige s'assombrissent progressivement et se transforment en nuages. Lorsque de lourdes gouttes ne peuvent plus rester dans l’air, la pluie tombe des nuages d’orage sur le sol. sous forme de précipitations.

Rosée et gel comme types de précipitations.

En été, à proximité des plans d’eau, beaucoup de vapeur se forme dans l’air et celui-ci devient fortement saturé de pores d’eau. Avec le début de la nuit, la fraîcheur arrive et à ce moment-là, il faut moins de vapeur pour saturer l'air. L'excès d'humidité se condense sur le sol, les feuilles, l'herbe et d'autres objets, etc. type de précipitation appelé rosée. La rosée peut être observée tôt le matin, lorsque de petites gouttes transparentes sont visibles recouvrant divers objets.

Avec l’arrivée de la fin de l’automne, la température pendant la nuit peut descendre en dessous de 0°C, puis les gouttes de rosée gèlent et se transforment en d’étonnants cristaux transparents appelés givre.

En hiver, les cristaux de glace gèlent et se déposent sur les vitres sous une forme d'une beauté extraordinaire. motifs givrés. Parfois, le gel recouvre simplement la surface de la terre, comme une fine couche de neige. Les motifs fantastiques formés par le gel sont mieux visibles sur des surfaces rugueuses, telles que :

branches d'arbre;
surface du sol meuble;
bancs en bois.

Neige et grêle comme types de précipitations.

La grêle est le nom donné aux morceaux de glace de forme irrégulière qui tombent au sol lors de la pluie en été. Il existe également de la grêle « sèche », qui tombe sans pluie. Si vous coupez soigneusement un grêlon, vous verrez sur la coupe qu'il est constitué d'une alternance de couches opaques et transparentes.

Lorsque les courants d'air transportent la vapeur d'eau jusqu'à une hauteur d'environ 5 km, les gouttelettes d'eau commencent à se déposer sur les particules de poussière et gèlent instantanément. Les cristaux de glace qui en résultent commencent à grossir et lorsqu'ils atteignent poids lourd Je commence à tomber. Mais un nouveau courant vient de la terre air chaud et il les ramène au nuage froid. Les grêlons recommencent à croître et tentent de tomber, ce processus se répète plusieurs fois, et dès qu'ils prennent un poids suffisamment lourd, ils tombent au sol.

La taille de ceux-ci types de précipitations(grêlons) ont généralement un diamètre compris entre 1 et 5 mm. Bien qu'il y ait eu des cas où la taille des grêlons dépassait celle d'un œuf de poule et leur poids atteignait environ 400 à 800 g.

Très gros dégâts la grêle peut causer agriculture, elle endommage les potagers et les cultures, et entraîne également la mort de petits animaux. Les gros grêlons peuvent endommager les voitures et même percer le revêtement des avions.

Pour réduire le risque de chute de grêle au sol, les scientifiques développent constamment de nouvelles substances qui sont projetées dans le sol à l'aide de fusées spéciales. nuages d'orage et ainsi ils sont dispersés.

Avec l’arrivée de l’hiver, la terre est enveloppée d’une couverture blanche comme neige composée de minuscules cristaux de glace appelés neige. À cause de basses températures des gouttelettes d'eau gèlent et des cristaux de glace se forment dans les nuages, puis de nouvelles molécules d'eau s'y attachent et par conséquent la naissance flocon de neige individuel. Tous les flocons de neige ont six coins, mais les motifs tissés par le gel diffèrent les uns des autres. Lorsque les flocons de neige sont exposés au vent, ils se collent les uns aux autres et se forment. flocons de neige. En marchant dans la neige par temps glacial, nous entendons souvent des bruits de craquements sous nos pieds : ce sont des cristaux de glace qui se brisent dans les flocons de neige.

Tel types de précipitations Comme la neige pose de nombreux problèmes, la circulation sur les routes devient difficile à cause de la neige, les lignes électriques se brisent sous son poids et la fonte des neiges entraîne des inondations. Mais du fait que les plantes sont recouvertes d'une couverture de neige, elles sont capables de résister même aux fortes gelées.

Quiconque a des enfants sait très bien À combien de « pourquoi » différents devez-vous répondre chaque jour ?. Tout récemment, j'ai dû donner une leçon entière à mon fils sur ce sujet.

Comment se forment les nuages et les précipitations

L'un des plus importants et uniques propriétés atmosphériques notre planète - assez de vapeur pour formations nuageuses. Le temps est largement caractérisé par la présence de nuages dans le ciel, le temps sec ou il pleut. Mais d'où vient toute l'eau qui devient pluie ?, et comment reste-t-il en l'air ? Tout le monde sait que les précipitations tombent des nuages, et si vous les survolez en avion, vous pouvez voir soleil brillant. Comment se forment les nuages ?

La vapeur dans l'air est invisible, mais à mesure que la température baisse environnement sa condensation se produit, puis nous voyons des nuages. En fait, les précipitations sont de l'eau à l'état solide ou liquide qui tombe des nuages ou se déposer à la surface d'objets ou du sol. C'est le résultat de la condensation de la vapeur d'eau dans l'air. Le processus d'évaporation est en cours, quelle que soit la température affichée par le thermomètre à l'extérieur de la fenêtre. La seule différence est que plus la température est élevée, plus ce processus est intense.

Quels types de nuages existe-t-il ?

Concernant la hauteur, on distingue les nuages suivants :

niveau inférieur- leur hauteur est faible, environ 2000 mètres ;
niveau intermédiaire- l'altitude de leur « vol » est de 2000 à 7000 mètres ;
Échelon supérieur occupé par des nuages dont la hauteur est d'au moins 7 000 mètres ;
nuage de développement vertical observé à des altitudes inférieures à 2000 mètres.

Classification des précipitations

Il y a tout à fait classification étendue ce phenomene naturel, et je vais donc décrire brièvement types principaux. Lorsque la nature de l’origine est implicite, une distinction est faite entre :

orographique- observé sur les flancs des montagnes et caractérisé par son abondance ;
frontal- devenir le résultat de la rencontre de masses d'air de températures différentes ;
convectif- se produisent en raison d'un réchauffement intense de la surface terrestre et, par conséquent, d'une évaporation abondante.

Concernant nature de la perte, on distingue les types suivants :

bruine- de petites gouttelettes sur une petite zone ;
couverture- assez longs et couvrent des territoires impressionnants ;
eaux pluviales- caractérisés par une courte durée, mais couvrant une petite zone, ils tombent le plus intensément.

Maximum et minimum absolus

Le détenteur du record de la quantité de précipitations est Îles Hawaï - 11748 mm/an. La valeur opposée est le minimum, fixe dans le désert libyen - moins de 40 mm/an. Cependant, il se peut qu’il n’y ait aucune précipitation pendant de nombreuses années.

Classification des précipitations. Par apparence précipitation sont divisés en liquides, solides et terrestres.

Les précipitations liquides comprennent :

pluie – précipitations sous forme de gouttes de différentes tailles et d'un diamètre de 0,5 à 7 mm ;

bruine - petites gouttelettes d'un diamètre de 0,05 à 0,5 mm, apparemment en suspension.

Les sédiments solides comprennent :

neige – cristaux de glace qui forment différents types de flocons de neige (plaques, aiguilles, étoiles, colonnes) de 4 à 5 mm. Parfois, les flocons de neige sont combinés en flocons de neige dont la taille peut atteindre 5 cm ou plus ;

granules de neige - précipitations sous forme de grains sphériques opaques de couleur blanche ou blanc mat (laiteux) d'un diamètre de 2 à 5 mm ;

Les granules de glace sont des particules solides transparentes en surface et possédant un noyau opaque et mat au centre. Le diamètre des grains est de 2 à 5 mm ;

grêle – morceaux de glace plus ou moins gros (grêlons), ayant une forme sphérique ou irrégulière et une structure interne complexe. Le diamètre des grêlons varie dans une très large plage : de 5 mm à 5 à 8 cm. Il arrive parfois que des grêlons pesant 500 g ou plus tombent.

Si les précipitations ne tombent pas des nuages, mais se déposent de l'air atmosphérique à la surface de la terre ou sur des objets, ces précipitations sont alors appelées précipitations au sol. Ceux-ci inclus:

rosée - de minuscules gouttes d'eau qui se condensent sur les surfaces horizontales des objets (ponts, tauds de bateau, etc.) en raison du rayonnement qui les refroidit lors des nuits claires et sans nuages. Un vent léger (0,5 à 10 m/s) favorise la formation de rosée. Si la température des surfaces horizontales est inférieure à zéro, alors dans des conditions similaires, la vapeur d'eau se sublime sur elles et du givre se forme - une fine couche de cristaux de glace ;

dépôt liquide – de minuscules gouttes d'eau ou un film d'eau continu, formés par temps nuageux et venteux sur les surfaces au vent principalement verticales d'objets froids (murs de superstructures, dispositifs de protection des treuils, grues, etc.).

la glaçure est une croûte de glace qui se forme lorsque la température de ces surfaces est inférieure à 0 °C. De plus, un revêtement dur peut se former sur les surfaces du récipient - une couche de cristaux densément ou densément posés sur la surface ou une fine couche continue de glace transparente et lisse.

Par temps brumeux et glacial avec des vents faibles, du givre granulaire ou cristallin peut se former sur les équipements du navire, les rebords, les corniches, les fils, etc. Contrairement au givre, le givre ne se forme pas sur les surfaces horizontales. La structure lâche du gel le distingue de la plaque solide. Le givre granulaire se forme à des températures de l'air de -2 à -7 ° C en raison du gel sur le sujet des gouttelettes de brouillard surfondues, et le givre cristallin, qui est un précipité blanc de cristaux de structure fine, se forme la nuit avec un ciel sans nuages. ou de minces nuages de particules de brouillard ou de brume à une température de –11 à –2 °C et plus.

Selon la nature des précipitations, les précipitations sont divisées en averses, fortes et bruines.

Les précipitations tombent des cumulonimbus (orages). En été, il s'agit de grosses gouttes de pluie (parfois accompagnées de grêle), et en hiver, de fortes chutes de neige avec des changements fréquents de forme de flocons de neige, de neige ou de grains de glace. Les précipitations proviennent des nuages nimbostratus (été) et altostratus (hiver). Ils se caractérisent par de petites fluctuations d’intensité et une longue durée de retombées.

La bruine tombe des stratus et des stratocumulus sous la forme de petites gouttes d'un diamètre ne dépassant pas 0,5 mm, descendant à des vitesses très faibles.

En fonction de leur intensité, les précipitations sont divisées en fortes, modérées et légères.

Nuages et précipitations.

Nuages de niveau supérieur.

Cirrus (Ci)- Nom russe plumeux, nuages individuels hauts, minces, fibreux, blancs, souvent soyeux. Leur aspect fibreux et plumeux est dû au fait qu’ils sont composés de cristaux de glace.

Cirrus se présentent sous forme de grappes isolées ; lignes longues et fines; des plumes comme des torches fumigènes, des rayures courbes. Les cirrus peuvent apparaître en bandes parallèles qui traversent le ciel et semblent converger vers un seul point de l'horizon. Ce sera la direction vers la zone basse pression. En raison de leur hauteur, ils s’illuminent plus tôt que les autres nuages le matin et le restent après le coucher du Soleil. Cirrus sont généralement associés à un temps clair, mais s'ils sont suivis de nuages plus bas et plus denses, il pourrait y avoir de la pluie ou de la neige à l'avenir.

Cirrocumulus (Cc) , nom russe des cirrocumulus, sont de grands nuages constitués de petits flocons blancs. Habituellement, ils ne réduisent pas l'éclairage. Ils sont placés dans le ciel en groupes séparés de lignes parallèles, souvent comme des ondulations, semblables au sable sur la côte ou aux vagues sur la mer. Les cirrocumulus sont composés de cristaux de glace et sont associés au temps clair.

Cirro-stratus (Cs), Le nom russe est cirrostratus - nuages fins, blancs et hauts, recouvrant parfois complètement le ciel et lui donnant une teinte laiteuse, plus ou moins distincte, rappelant un mince réseau enchevêtré. Les cristaux de glace dont ils sont constitués réfractent la lumière pour former un halo avec le Soleil ou la Lune au centre. Si les nuages s'épaississent et s'abaissent par la suite, des précipitations peuvent être attendues dans environ 24 heures. Ce sont les nuages d’un système de front chaud.

Les nuages d’altitude ne produisent pas de précipitations.

Nuages de niveau intermédiaire. Précipitation.

Altocumulus (Ac), nom russe altocumulus,- les nuages d'étage intermédiaire, constitués d'une couche de grandes masses sphériques individuelles. Les altocumulus (Ac) sont similaires aux nuages de niveau supérieur de sirrocumulus. Comme ils sont plus bas, leur densité, leur teneur en eau et la taille des éléments structurels individuels sont supérieures à celles des sirrocumulus. L'altocumulus (Ac) peut varier en épaisseur. Ils peuvent aller du blanc aveuglant s’ils sont éclairés par le Soleil au gris foncé s’ils couvrent tout le ciel. Ils sont souvent confondus avec des stratocumulus. Parfois, des éléments structurels individuels fusionnent et forment une série de grandes houles, comme des vagues océaniques, avec des bandes de ciel bleu entre elles. Ces rayures parallèles diffèrent des cirrocumulus en ce sens qu'elles apparaissent sur le palais en grandes masses denses. Parfois, des altocumulus apparaissent avant un orage. En règle générale, ils ne produisent pas de précipitations.

Altostratus (Comme) , nom russe altostratifié, - des nuages de niveau intermédiaire qui ressemblent à une couche fibreuse grise. Le Soleil ou la Lune, s'ils sont visibles, apparaissent comme à travers un verre dépoli, souvent avec des couronnes autour de l'étoile. Les halos ne se forment pas dans ces nuages. Si ces nuages s'épaississent, s'abaissent ou se transforment en Nimbostratus bas et déchiquetés, alors les précipitations commencent à en tomber. Il faut alors s'attendre à de la pluie ou de la neige prolongée (pendant plusieurs heures). Pendant la saison chaude, les gouttes d'altostratus, en s'évaporant, n'atteignent pas la surface de la terre. DANS heure d'hiver ils peuvent produire des chutes de neige importantes.

Nuages bas. Précipitation.

Stratocumulus (Sc) nom russe stratocumulus– des nuages bas qui ressemblent à des masses molles et grises, comme des vagues. Ils peuvent être formés en longs arbres parallèles semblables aux altocumulus. Parfois, des précipitations en tombent.

Stratus (St), Le nom russe est stratifié - nuages bas et homogènes ressemblant à du brouillard. Souvent, leur limite inférieure se situe à une altitude ne dépassant pas 300 m. Le rideau de stratus denses donne au ciel un aspect brumeux. Ils peuvent se trouver à la surface même de la terre et sont alors appelés brouillard. Les stratus peuvent être denses et transmettre la lumière du soleil si mal que le soleil n'est pas visible du tout. Ils recouvrent la Terre comme une couverture. Si vous regardez d'en haut (après avoir percé l'épaisseur des nuages dans un avion), ils sont d'un blanc éblouissant éclairés par le soleil. Vent fort déchire parfois le stratus en lambeaux, appelés stratus fractus.

Les poumons peuvent tomber de ces nuages en hiver des aiguilles à glace, et en été - bruine– de très petites gouttelettes en suspension dans l’air et se déposant progressivement. La bruine provient des stratus bas continus ou de ceux qui se trouvent à la surface de la Terre, c'est-à-dire du brouillard. Le brouillard est très dangereux en navigation. La bruine verglaçante peut provoquer du givrage sur le bateau.

Nimbostratus (Ns) , nom russe du stratostratus, - bas, sombre. Stratus, nuages informes, presque uniformes, mais présentant parfois des taches humides à la base. Les Nimbostratus couvrent généralement de vastes territoires mesurés en centaines de kilomètres. Sur tout ce vaste territoire, il y a simultanément neige ou pluie. Les précipitations tombent pendant de longues heures (jusqu'à 10 heures ou plus), les gouttes ou les flocons de neige sont de petite taille, l'intensité est faible, mais pendant ce temps, une quantité importante de précipitations peut tomber. Elles sont appelées couverture. Des précipitations similaires peuvent également tomber d'Altostratus, et parfois de Stratocumulus.

Nuages de développement vertical. Précipitation.

Cumulus (Cu) . nom russe cumulus, - des nuages denses formés dans l'air s'élevant verticalement. À mesure que l’air monte, il se refroidit de manière adiabatique. Lorsque sa température atteint le point de rosée, la condensation commence et un nuage apparaît. Les cumulus ont une base horizontale, des surfaces supérieures et latérales convexes. Les cumulus apparaissent sous forme de flocons séparés et ne recouvrent jamais le palais. Lorsque le développement vertical est faible, les nuages ressemblent à des touffes de coton ou de chou-fleur. Les cumulus sont appelés nuages de « beau temps ». Ils apparaissent généralement à midi et disparaissent le soir. Cependant, Cu peut fusionner avec des altocumulus, ou grandir et se transformer en cumulonimbus tonitruants. Les cumulus se distinguent par un contraste élevé : le côté blanc, éclairé par le Soleil, et le côté ombre.

Cumulonimbus (CB), nom russe cumulonimbus, - des nuages massifs de développement vertical, s'élevant en énormes colonnes jusqu'à de grandes hauteurs. Ces nuages commencent dans l'étage le plus bas et s'étendent jusqu'à la tropopause, et s'étendent parfois jusqu'à la basse stratosphère. Ils sont plus hauts que les plus hautes montagnes de la Terre. Leur épaisseur verticale est particulièrement importante sous les latitudes équatoriales et tropicales. La partie supérieure des Cumulonimbus est composée de cristaux de glace, souvent étirés par le vent en forme d'enclume. En mer, le sommet des cumulonimbus peut être visible de très loin, lorsque la base du nuage est encore en dessous de l'horizon.

Les cumulus et cumulonimbus sont appelés nuages à développement vertical. Ils se forment par convection thermique et dynamique. Sur les fronts froids, les cumulonimbus résultent d'une convection dynamique.

Ces nuages peuvent apparaître dans l’air froid à l’arrière du cyclone et à l’avant de l’anticyclone. Ici, ils se forment à la suite d'une convection thermique et donnent, en conséquence, intra-masse, local précipitations. Les cumulonimbus et les averses associées sur les océans se produisent plus souvent la nuit, lorsque l'air au-dessus de la surface de l'eau est thermiquement instable.

Des cumulonimbus particulièrement puissants se développent dans la zone de convergence intertropicale (près de l'équateur) et dans les cyclones tropicaux. Les cumulonimbus sont associés : phénomènes atmosphériques comme des averses de pluie, des averses de neige, des granules de neige, des orages, de la grêle, des arcs-en-ciel. C'est aux cumulonimbus que sont associées les tornades (tornades), les plus intenses et les plus souvent observées sous les latitudes tropicales.

Averse de pluie (neige) caractérisé par de grosses gouttes (flocons de neige), une apparition soudaine, une fin soudaine, une intensité importante et une courte durée (de 1 à 2 minutes à 2 heures). Les averses de pluie en été sont souvent accompagnées d'orages.

Grains de glace Il s'agit d'un morceau de glace dur et opaque mesurant jusqu'à 3 mm, humide sur le dessus. Les granules de glace tombent avec de fortes pluies au printemps et en automne.

Granulés de neige a l'apparence de grains mous et opaques de branches blanches de 2 à 5 mm de diamètre. Des granules de neige sont observés lorsque le vent souffle en bourrasques. Des granules de neige sont souvent observés en même temps que de la neige abondante.

grêle tombe uniquement pendant la saison chaude exclusivement pendant les averses et les orages de leurs cumulonimbus les plus puissants et ne dure généralement pas plus de 5 à 10 minutes. Ce sont des morceaux de glace avec une structure en couches, de la taille d'un pois, mais il existe également des tailles beaucoup plus grandes.

Autres précipitations.

On observe souvent des précipitations sous forme de gouttes, de cristaux ou de glace à la surface de la Terre ou d'objets, ne tombant pas des nuages, mais précipitées de l'air sous un ciel sans nuages. C'est la rosée, le gel, le gel.

Rosée gouttes qui apparaissent sur le pont la nuit en été. À des températures négatives, il se forme gel. Gel - cristaux de glace sur les fils, les équipements des navires, les râteliers, les vergues, les mâts. Le gel se forme la nuit, plus souvent en cas de brouillard ou de brume, à des températures de l'air inférieures à -11°C.

Glace un phénomène extrêmement dangereux. Il s'agit d'une croûte de glace résultant du gel du brouillard, de la bruine, des gouttes de pluie ou des gouttelettes surfondues sur des objets surfondus, en particulier sur les surfaces exposées au vent. Un phénomène similaire se produit en cas d'éclaboussures ou d'inondations du pont. eau de merà des températures de l'air négatives.

Détermination de la hauteur des nuages.

En mer, les hauteurs des nuages sont souvent déterminées de manière approximative. C'est une tâche difficile, surtout la nuit. La hauteur de la base inférieure des nuages verticaux (toute variété de cumulus), s'ils se sont formés à la suite d'une convection thermique, peut être déterminée à partir des lectures du psychromètre. La hauteur à laquelle l'air doit monter avant le début de la condensation est proportionnelle à la différence entre la température de l'air t et le point de rosée td. En mer, cette différence est multipliée par 126,3 pour obtenir la hauteur de la limite inférieure des cumulus. N en mètres. Cette formule empirique ressemble à :

H = 126,3 ( t – t d ). (4)

La hauteur de la base des stratus de la couche inférieure ( St, Sc, Ns) peut être déterminé à l'aide de formules empiriques :

H = 215 (t – t d ) (5)

H = 25 (102 - F); (6)

Où F - humidité relative.

Visibilité. Des brouillards.

Visibilité Il s'agit de la distance horizontale maximale à laquelle un objet peut être clairement visible et reconnu à la lumière du jour. En l'absence de toute impureté dans l'air, la distance peut atteindre 50 km (27 milles marins).

La visibilité est réduite en raison de la présence de particules liquides et solides dans l'air. La visibilité est altérée par la fumée, la poussière, le sable et les cendres volcaniques. Cela se produit en cas de brouillard, de smog, de brume ou de précipitations. La portée de visibilité diminue en raison des éclaboussures dans la mer par temps orageux avec une force de vent de 9 ou plus (40 nœuds, environ 20 m/s). La visibilité devient pire lorsque les nuages sont bas et continus et au crépuscule.

Brume

La brume est une opacification de l'atmosphère due à des particules solides en suspension, telles que de la poussière, ainsi que de la fumée, des brûlures, etc. Avec une brume intense, la visibilité diminue à des centaines, et parfois à des dizaines de mètres, comme dans un épais brouillard. La brume est généralement une conséquence des tempêtes de poussière (sable). Même les particules relativement grosses sont soulevées dans l’air par des vents violents. C'est un phénomène typique des déserts et des steppes labourées. Les grosses particules se propagent dans la couche la plus basse et se déposent près de leur source. Les petites particules sont transportées sur de longues distances par les courants d'air et, en raison des turbulences de l'air, elles pénètrent vers le haut jusqu'à une hauteur considérable. Les fines poussières restent longtemps dans l’air, souvent en l’absence totale de vent. La couleur du Soleil devient brunâtre. L'humidité relative lors de ces événements est faible.

La poussière peut être transportée sur de longues distances. Elle était célébrée dans les Grandes et Petites Antilles. La poussière des déserts d'Arabie est transportée par les courants atmosphériques vers la mer Rouge et le golfe Persique.

Cependant, en cas de brume, la visibilité n'est jamais aussi mauvaise que lors d'un brouillard.

Des brouillards. Caractéristiques générales.

Les brouillards constituent l'un des plus grands dangers pour la navigation. Ils sont responsables de nombreux accidents, vies humaines et navires coulés.

On parle de brouillard lorsque la visibilité horizontale, due à la présence de gouttelettes ou de cristaux d'eau dans l'air, devient inférieure à 1 km. Si la visibilité est supérieure à 1 km, mais pas supérieure à 10 km, une telle diminution de la visibilité est appelée brume. L'humidité relative en cas de brouillard est généralement supérieure à 90 %. La vapeur d'eau elle-même ne réduit pas la visibilité. La visibilité est réduite par les gouttelettes d'eau et les cristaux, c'est-à-dire produits de condensation de la vapeur d'eau.

La condensation se produit lorsque l'air est sursaturé en vapeur d'eau et en présence de noyaux de condensation. Au dessus de la mer, ce sont principalement de petites particules de sel marin. La sursaturation de l'air en vapeur d'eau se produit lorsque l'air est refroidi ou en cas d'apport supplémentaire de vapeur d'eau, et parfois à la suite du mélange de deux masses d'air. Conformément à cela, les brouillards sont distingués refroidissement, évaporation et mélange.

En fonction de l'intensité (basée sur la portée visuelle D n), les brouillards sont divisés en :

fort D n 50 m;

modéré 50 m<Д n <500 м;

faible 500 m<Д n < 1000 м;

brume épaisse 1000 m<Д n <2000 м;

légère brume 2000 m<Д n <10 000 м.

En fonction de leur état d'agrégation, les brouillards sont divisés en gouttelettes liquides, glacées (cristallines) et mixtes. Les conditions de visibilité sont pires dans les brouillards glacés.

Brumes rafraîchissantes

La vapeur d'eau se condense lorsque l'air refroidit jusqu'à son point de rosée. C'est ainsi que se forment les brouillards rafraîchissants - le plus grand groupe de brouillards. Ils peuvent être radiatifs, advectifs et orographiques.

Brumes de rayonnement. La surface de la Terre émet des rayonnements à ondes longues. En journée, les pertes d’énergie sont compensées par l’arrivée du rayonnement solaire. La nuit, les radiations font baisser la température à la surface de la Terre. Par nuit claire, le refroidissement de la surface sous-jacente se produit plus intensément que par temps nuageux. L'air adjacent à la surface se refroidit également. Si le refroidissement atteint le point de rosée et en dessous, de la rosée se formera par temps calme. Un vent faible est nécessaire pour que le brouillard se forme. Dans ce cas, à la suite d'un mélange turbulent, un certain volume (couche) d'air est refroidi et de la condensation se forme dans cette couche, c'est-à-dire brouillard. Un vent fort entraîne le mélange de grands volumes d'air, la dispersion du condensat et son évaporation, c'est-à-dire à la disparition du brouillard.

Le brouillard de rayonnement peut s'étendre jusqu'à une hauteur de 150 m et atteint son intensité maximale avant ou peu après le lever du soleil, lorsque la température minimale de l'air se produit. Conditions nécessaires à la formation du brouillard de rayonnement :

Humidité de l'air élevée dans les couches inférieures de l'atmosphère ;

Stratification stable de l'atmosphère ;

Temps partiellement nuageux ou clair ;

Vent léger.

Le brouillard disparaît à mesure que la surface de la Terre se réchauffe après le lever du soleil. La température de l'air augmente et les gouttelettes s'évaporent.

Des brouillards de rayonnement au-dessus de la surface de l'eau ne sont pas formés. Les fluctuations quotidiennes de la température de la surface de l'eau, et donc de l'air, sont très faibles. La température la nuit est presque la même que pendant la journée. Il n’y a pas de refroidissement radiatif et il n’y a pas de condensation de vapeur d’eau. Cependant, les brouillards radioactifs peuvent causer des problèmes de navigation. Dans les zones côtières, le brouillard, dans son ensemble, s'écoule avec de l'air froid, et donc lourd, à la surface de l'eau. Cela peut également être amplifié par la brise nocturne venant de terre. Même les nuages formés la nuit au-dessus des côtes élevées peuvent être transportés par la brise nocturne jusqu'à la surface de l'eau, comme on l'observe sur de nombreuses côtes des latitudes tempérées. La calotte nuageuse de la colline descend souvent, couvrant les abords du rivage. Cela a conduit à plusieurs reprises à une collision entre navires (port de Gibraltar).

Brouillards d'advection. Les brouillards d'advection résultent de l'advection (transfert horizontal) d'air chaud et humide sur une surface sous-jacente froide.

Les brouillards d'advection peuvent simultanément couvrir de vastes espaces horizontaux (plusieurs centaines de kilomètres) et s'étendre verticalement jusqu'à 2 kilomètres. Ils n'ont pas de cycle quotidien et peuvent exister longtemps. Sur terre, la nuit, ils s'intensifient en raison de facteurs de rayonnement. Dans ce cas, ils sont appelés advectifs-radiatifs. Des brouillards d'advection se produisent également avec des vents importants, à condition que la stratification de l'air soit stable.

Ces brouillards sont observés au-dessus des terres pendant la saison froide, lorsque de l'air relativement chaud et humide y pénètre depuis la surface de l'eau. Ce phénomène se produit dans Foggy Albion, en Europe occidentale et dans les zones côtières. Dans ce dernier cas, si les brouillards couvrent des zones relativement petites, ils sont dits côtiers.

Les brouillards d'advection sont les brouillards les plus courants dans l'océan, se produisant près des côtes et dans les profondeurs des océans. Ils se situent toujours au-dessus des courants froids. En haute mer, on les trouve également dans les secteurs chauds des cyclones, dans lesquels l'air est transporté depuis des zones plus chaudes de l'océan.

On les trouve au large des côtes à tout moment de l’année. En hiver, ils se forment au-dessus des terres et peuvent partiellement glisser jusqu'à la surface de l'eau. En été, des brouillards d'advection se produisent au large des côtes dans les cas où l'air chaud et humide du continent, en cours de circulation, passe à une surface d'eau relativement froide.

Signes de la disparition imminente du brouillard advectif :

- changement de direction du vent ;

- disparition du secteur chaud du cyclone ;

- il a commencé à pleuvoir.

Brouillards orographiques. Les brouillards orographiques ou brouillards de pente se forment dans les zones montagneuses avec un champ barique à faible gradient. Ils sont associés au vent de la vallée et ne sont observés que de jour. L'air monte la pente avec le vent de la vallée et se refroidit de manière adiabatique. Une fois que la température atteint le point de rosée, la condensation commence et un nuage se forme. Pour les habitants du versant, ce sera du brouillard. Les marins peuvent rencontrer de tels brouillards au large des côtes montagneuses des îles et des continents. Les brouillards peuvent masquer des points de repère importants sur les pistes.

Brumes d'évaporation

La condensation de la vapeur d'eau peut se produire non seulement à la suite du refroidissement, mais également lorsque l'air est sursaturé en vapeur d'eau en raison de l'évaporation de l'eau. L'eau qui s'évapore doit être chaude et l'air froid, la différence de température doit être d'au moins 10 °C. La stratification de l'air froid est stable. Dans ce cas, une stratification instable s’établit dans la couche motrice la plus basse. Cela provoque le rejet d’une grande quantité de vapeur d’eau dans l’atmosphère. Il se condensera immédiatement dans l'air froid. Un brouillard d'évaporation apparaît. Il est souvent petit verticalement, mais sa densité est très élevée et, par conséquent, la visibilité est très mauvaise. Parfois, seuls les mâts du navire ressortent du brouillard. De tels brouillards sont observés au-dessus des courants chauds. Ils sont caractéristiques de la région de Terre-Neuve, à la jonction du chaud Gulf Stream et du froid courant du Labrador. Il s’agit d’une zone de transport maritime lourd.

Dans le golfe du Saint-Laurent, le brouillard s'étend parfois verticalement jusqu'à 1 500 m. Dans le même temps, la température de l’air peut descendre en dessous de 9°C en dessous de zéro et le vent souffle presque fort. Dans de telles conditions, le brouillard est constitué de cristaux de glace et est dense avec une très mauvaise visibilité. Ces brouillards marins denses sont appelés fumée de givre ou fumée de givre arctique et représentent un grave danger.

Dans le même temps, avec une stratification aérienne instable, il existe un léger flottement local de la mer, qui ne présente pas de danger pour la navigation. L'eau semble bouillir, des courants de « vapeur » s'élèvent au-dessus et se dissipent immédiatement. De tels phénomènes se produisent en mer Méditerranée, au large de Hong Kong, dans le golfe du Mexique (avec le vent du nord relativement froid « Norther ») et ailleurs.

Brumes de mélange

Le brouillard peut également se former lorsque deux masses d’air se mélangent, chacune ayant une humidité relative élevée. Le réservoir est peut-être sursaturé en vapeur d'eau. Par exemple, si de l'air froid rencontre de l'air chaud et humide, ce dernier se refroidira au niveau de la limite de mélange et du brouillard pourra y apparaître. Le brouillard devant un front chaud ou un front occlus est courant sous les latitudes tempérées et élevées. Ce brouillard mélangé est appelé brouillard frontal. Cependant, il peut également être considéré comme un brouillard d’évaporation, car il se produit lorsque des gouttelettes chaudes s’évaporent dans l’air froid.

Des brouillards mélangés se forment à la lisière des glaces et au-dessus des courants froids. Un iceberg dans l’océan peut être entouré de brouillard s’il y a suffisamment de vapeur d’eau dans l’air.

Géographie des brouillards

Le type et la forme des nuages dépendent de la nature des processus atmosphériques dominants, de la saison de l'année et de l'heure de la journée. C'est pourquoi une grande attention est accordée aux observations de l'évolution des nuages au-dessus de la mer lors de la navigation.

Il n'y a pas de brouillard dans les régions équatoriales et tropicales des océans. Il fait chaud là-bas, il n'y a pas de différence de température et d'humidité de l'air jour et nuit, c'est-à-dire Il n’y a quasiment aucune variation journalière de ces grandeurs météorologiques.

Il y a quelques exceptions. Il s’agit de vastes zones au large des côtes du Pérou (Amérique du Sud), de la Namibie (Afrique du Sud) et du cap Guardafui en Somalie. Dans tous ces endroits, on observe upwelling(montée des eaux froides et profondes). L'air chaud et humide des tropiques coule sur l'eau froide et forme un brouillard d'advection.

Sous les tropiques, des brouillards peuvent apparaître à proximité des continents. Ainsi, le port de Gibraltar a déjà été évoqué ; du brouillard est possible dans le port de Singapour (8 jours par an) ; à Abidjan il y a jusqu'à 48 jours de brouillard. Leur plus grand nombre se trouve dans la baie de Rio de Janeiro, 164 jours par an.

Sous les latitudes tempérées, les brouillards sont un phénomène très courant. Ici, on les observe au large et dans les profondeurs des océans. Ils occupent de vastes territoires et sont présents à toutes les saisons de l'année, mais sont particulièrement fréquents en hiver.

Ils sont également typiques des régions polaires proches des limites des champs de glace. Dans l'Atlantique Nord et l'océan Arctique, où pénètrent les eaux chaudes du Gulf Stream, il y a un brouillard constant pendant la saison froide. On les trouve souvent à la lisière des glaces en été.

Les brouillards se forment le plus souvent à la jonction des courants chauds et froids et dans les endroits où les eaux profondes montent. La fréquence des brouillards est également élevée le long des côtes. En hiver, ils se produisent lorsque l’air chaud et humide s’échappe de l’océan vers la terre, ou lorsque l’air continental froid s’écoule vers des eaux relativement chaudes. En été, l’air du continent qui frappe la surface de l’eau relativement froide produit également du brouillard.

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