Arten von Niederschlag. Atmosphärischer Niederschlag und Phänomene

Niederschlag

Atmosphärischer Niederschlag Feuchtigkeit genannt, die aus der Atmosphäre in Form von Regen, Nieselregen, Körnern, Schnee, Hagel an die Oberfläche gefallen ist. Niederschlag fällt aus Wolken, aber nicht jede Wolke erzeugt Niederschlag. Die Bildung von Niederschlag aus der Wolke ist auf die Vergröberung von Tröpfchen auf eine Größe zurückzuführen, die aufsteigende Strömungen und Luftwiderstand überwinden kann. Die Vergröberung von Tropfen erfolgt durch das Verschmelzen von Tropfen, das Verdampfen von Feuchtigkeit von der Oberfläche von Tropfen (Kristallen) und das Kondensieren von Wasserdampf auf anderen.

Nach Aggregatzustand produzieren flüssige, feste und gemischte Niederschläge.

Zu flüssiger Niederschlag inklusive Regen und Nieselregen.

ü Regen - hat Tropfen mit einer Größe von 0,5 bis 7 mm (durchschnittlich 1,5 mm);

ü Nieselregen - besteht aus kleinen Tropfen mit einer Größe von bis zu 0,5 mm;

Zu solide verweisen Schneekugel und Eispellets, Schnee und Hagel.

ü Schneegrütze - abgerundete Nukleolen mit einem Durchmesser von 1 mm oder mehr, beobachtet bei Temperaturen nahe Null. Körner lassen sich leicht mit den Fingern komprimieren;

ü Eisgrütze - die Kerne der Grütze haben eine eisige Oberfläche, es ist schwierig, sie mit den Fingern zu zerdrücken, wenn sie zu Boden fallen, springen sie;

ü Schnee - besteht aus sechseckigen Eiskristallen, die beim Sublimationsprozess entstehen;

ü Hagel - große runde Eisstücke mit einer Größe von einer Erbse bis zu einem Durchmesser von 5-8 cm. Das Gewicht von Hagelkörnern übersteigt in einigen Fällen 300 g, manchmal kann es mehrere Kilogramm erreichen. Hagel fällt aus Kumulonimbuswolken.

Niederschlagsarten: (nach Art des Niederschlags)

1. Starker Regen- gleichmäßig, lang anhaltend, fallen aus Nimbostratus-Wolken;
2. starker Regen- gekennzeichnet durch einen schnellen Intensitätswechsel und eine kurze Dauer. Sie fallen aus Cumulonimbus-Wolken als Regen, oft mit Hagel.
3. Nieselregen- in Form von Nieselregen aus Stratus- und Stratocumulus-Wolken.

Der tägliche Niederschlagsverlauf fällt mit dem täglichen Bewölkungsverlauf zusammen. Es gibt zwei Arten von täglichen Niederschlagsmustern – kontinental und marine (Küste). kontinentaler Art hat zwei Maxima (morgens und nachmittags) und zwei Minima (nachts und vormittags). mariner Typ – ein Maximum (Nacht) und ein Minimum (Tag).

Der jährliche Niederschlagsverlauf ist in verschiedenen Breitengraden und sogar innerhalb derselben Zone unterschiedlich. Es kommt auf die Wärmemenge an thermisches Regime, Luftzirkulation, Entfernung von der Küste, Art des Reliefs.

Die Niederschläge sind am häufigsten in äquatorialen Breiten, wo ihre jährliche Menge (GKO) 1000-2000 mm übersteigt. Auf den äquatorialen Inseln des Pazifischen Ozeans beträgt der Niederschlag 4000-5000 mm und auf den Leehängen tropischer Inseln bis zu 10.000 mm. Weil starker Regen sind starke aufsteigende Strömungen sehr feuchter Luft. Nördlich und südlich der äquatorialen Breiten nimmt die Niederschlagsmenge ab und erreicht ein Minimum von 25-35º, wobei der Jahresdurchschnittswert 500 mm nicht überschreitet und in Binnenregionen auf 100 mm oder weniger abnimmt. BEIM gemäßigten Breiten ah, die Niederschlagsmenge nimmt leicht zu (800 mm). In hohen Breiten ist der GKO unbedeutend.

Die maximale jährliche Niederschlagsmenge wurde in Cherrapunji (Indien) mit 26461 mm gemessen. Der minimale jährliche Niederschlag ist in Assuan (Ägypten), Iquique - (Chile), wo es in einigen Jahren überhaupt keinen Niederschlag gibt.

Herkunft Es gibt konvektiven, frontalen und orographischen Niederschlag.

1. Konvektiver Niederschlag (innerhalb der Masse) sind charakteristisch für die heiße Zone, wo Erwärmung und Verdunstung intensiv sind, aber im Sommer häufig auftreten gemäßigte Zone.
2. Frontaler Niederschlag entsteht, wenn zwei Luftmassen aufeinander treffen unterschiedliche Temperaturen und andere physikalische Eigenschaften, fallen aus wärmerer Luft und bilden zyklonale Wirbelwinde, sind typisch für gemäßigte und kalte Zonen.
3. Orographischer Niederschlag fallen an den windzugewandten Hängen von Bergen, besonders hohen. Sie sind reichlich vorhanden, wenn die Luft aus dem warmen Meer kommt und eine hohe absolute und relative Luftfeuchtigkeit aufweist.

Niederschlagsarten nach Herkunft:

I - konvektiv, II - frontal, III - orographisch; TV - warme Luft, HV - kalte Luft.

Der jährliche Niederschlagsverlauf, d.h. Die Veränderung ihrer Anzahl nach Monaten ist an verschiedenen Orten auf der Erde nicht gleich. Der Niederschlag auf der Erdoberfläche ist zonal verteilt.

1. äquatorialer Typ - Die Niederschläge fallen das ganze Jahr über ziemlich gleichmäßig, es gibt keine trockenen Monate, nur nach den Äquinoktien werden zwei kleine Maxima festgestellt - im April und Oktober - und nach den Sonnenwendetagen zwei kleine Minima - im Juli und Januar.
2. Monsuntyp – maximale Niederschläge im Sommer, minimale im Winter. Es ist charakteristisch für subäquatoriale Breiten sowie die Ostküsten von Kontinenten in subtropischen und gemäßigten Breiten. Gleichzeitig nimmt die Gesamtniederschlagsmenge von der subäquatorialen zur gemäßigten Zone hin allmählich ab.
3. mediterraner Typ - maximaler Niederschlag im Winter, minimal - im Sommer. Es wird in subtropischen Breiten an den Westküsten und im Landesinneren beobachtet. Die jährlichen Niederschläge nehmen allmählich zum Zentrum der Kontinente hin ab.
4. Kontinentaler Niederschlagstyp in gemäßigten Breiten - In der Warmzeit fällt der Niederschlag zwei- bis dreimal so hoch wie in der Kälte. Mit zunehmender Kontinentalität des Klimas in den zentralen Regionen der Kontinente nimmt die Gesamtniederschlagsmenge ab und die Differenz zwischen Sommer- und Winterniederschlag nimmt zu.
5. Meerestyp der gemäßigten Breiten - Die Niederschläge verteilen sich gleichmäßig über das Jahr mit einem kleinen Maximum im Herbst und Winter. Ihre Anzahl ist größer als für diesen Typ beobachtet.

Arten von jährlichen Niederschlagsmustern:

1 - äquatorial, 2 - Monsun, 3 - Mittelmeer, 4 - kontinentale gemäßigte Breiten, 5 - maritime gemäßigte Breiten.

Die Verdunstung von Wasserdampf, sein Transport und seine Kondensation in der Atmosphäre, die Wolkenbildung und Niederschläge sind ein einziger klimabildender Komplex Feuchtigkeitsumwandlungsprozess, wodurch es zu einem kontinuierlichen Übergang von Wasser von der Erdoberfläche in die Luft und von der Luft zurück zur Erdoberfläche kommt. Niederschlag ist ein wesentlicher Bestandteil dieses Prozesses; sie spielen zusammen mit der Lufttemperatur eine entscheidende Rolle unter den Phänomenen, die der Begriff "Wetter" vereint.

Atmosphärischer Niederschlag Feuchtigkeit, die aus der Atmosphäre auf die Erdoberfläche gefallen ist, wird als Feuchtigkeit bezeichnet. Der atmosphärische Niederschlag wird durch die durchschnittliche Menge für ein Jahr, eine Jahreszeit, einen einzelnen Monat oder Tag charakterisiert. Die Niederschlagsmenge wird durch die Höhe der Wasserschicht in mm bestimmt, die sich auf einer horizontalen Fläche aus Regen, Nieselregen, starkem Tau und Nebel, geschmolzenem Schnee, Kruste, Hagel und Schneepellets bei fehlendem Einsickern in den Boden, Oberfläche bildet Abfluss und Verdunstung.

Atmosphärische Niederschläge werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: solche, die aus Wolken fallen - Regen, Schnee, Hagel, Grütze, Nieselregen usw.; auf der Erdoberfläche und auf Gegenständen gebildet - Tau, Raureif, Nieselregen, Eis.

Der Niederschlag der ersten Gruppe steht in direktem Zusammenhang mit einem anderen atmosphärischen Phänomen - bewölkt, Wer spielt essentielle Rolle in der zeitlichen und räumlichen Verteilung aller meteorologischen Elemente. So reflektieren Wolken die direkte Sonnenstrahlung, reduzieren deren Ankunft auf der Erdoberfläche und verändern die Lichtverhältnisse. Gleichzeitig erhöhen sie die Streustrahlung und reduzieren die effektive Strahlung, was zu einer Erhöhung der absorbierten Strahlung beiträgt.

Durch die Veränderung des Strahlungs- und Temperaturregimes der Atmosphäre haben Wolken einen großen Einfluss auf die Flora und Fauna sowie auf viele Aspekte menschlicher Aktivitäten. Aus architektonischer und baulicher Sicht manifestiert sich die Rolle der Wolken erstens in der Menge der gesamten Sonnenstrahlung, die auf das Gebäudegebiet, auf Gebäude und Strukturen trifft und ihren Wärmehaushalt und die Art der natürlichen Beleuchtung der Innenumgebung bestimmt . Zweitens ist das Phänomen der Bewölkung mit Niederschlägen verbunden, die das Feuchtigkeitsregime für den Betrieb von Gebäuden und Bauwerken bestimmen, was sich auf die Wärmeleitfähigkeit von Gebäudehüllen, ihre Haltbarkeit usw. auswirkt. Drittens bestimmt der Niederschlag von festen Niederschlägen aus Wolken die Schneelasten auf Gebäuden und damit die Form und Struktur des Daches und andere architektonische und typologische Merkmale, die mit der Schneedecke verbunden sind. Bevor wir uns also der Betrachtung des Niederschlags zuwenden, ist es notwendig, sich eingehender mit einem Phänomen wie Trübung zu befassen.

Wolken - das sind Ansammlungen von Kondensationsprodukten (Tröpfchen und Kristalle), die mit bloßem Auge sichtbar sind. Entsprechend dem Phasenzustand der Wolkenelemente werden sie unterteilt in Wasser (tropfen) - nur aus Tropfen bestehend; eisig (kristallin)- nur aus Eiskristallen besteht, und gemischt - bestehend aus einer Mischung aus unterkühlten Tröpfchen und Eiskristallen.

Wolkenformen in der Troposphäre sind sehr vielfältig, lassen sich aber auf relativ wenige Grundtypen reduzieren. Eine solche "morphologische" Klassifikation von Wolken (d.h. Klassifikation nach ihrem Aussehen) entstand im 19. Jahrhundert. und wird allgemein akzeptiert. Demnach werden alle Wolken in 10 Hauptgattungen eingeteilt.

In der Troposphäre werden drei Wolkenebenen bedingt unterschieden: obere, mittlere und untere. Wolkenbasen Oberstufe befindet sich in polaren Breiten in Höhen von 3 bis 8 km, in gemäßigten Breiten - von 6 bis 13 km und in tropischen Breiten - von 6 bis 18 km; Mittelstufe jeweils - von 2 bis 4 km, von 2 bis 7 km und von 2 bis 8 km; untere Stufe in allen Breiten - von der Erdoberfläche bis 2 km. Obere Wolken sind gefiedert, Zirrokumulus und gefiedert geschichtet. Sie bestehen aus Eiskristallen, sind durchscheinend und tun wenig, um das Sonnenlicht zu verdunkeln. In der Mittelstufe sind Altokumulus(Tropfen) und hoch geschichtet(gemischte) Wolken. Die untere Reihe enthält geschichtet, geschichteter Regen und Stratokumulus Wolken. Nimbostratus-Wolken bestehen aus einer Mischung von Tropfen und Kristallen, der Rest sind Tröpfchen. Zusätzlich zu diesen acht Hauptwolkentypen gibt es zwei weitere, deren Basen sich fast immer in der unteren Ebene befinden und deren Spitzen in die mittlere und obere Ebene eindringen Kumulus(Tropfen) und Cumulonimbus(gemischte) Wolken genannt Wolken der vertikalen Entwicklung.

Der Grad der Bewölkung des Firmaments wird genannt Trübung. Grundsätzlich wird es von einem Beobachter an meteorologischen Stationen „mit dem Auge“ bestimmt und in Punkten von 0 bis 10 ausgedrückt. Gleichzeitig wird das Niveau nicht nur der allgemeinen, sondern auch der geringeren Bewölkung festgelegt, zu der auch vertikale Wolken gehören Entwicklung. Somit wird die Trübung als Bruch geschrieben, in dessen Zähler die Gesamttrübung steht, im Nenner - der untere.

Dabei wird die Bewölkung anhand von Aufnahmen künstlicher Erdsatelliten bestimmt. Da diese Aufnahmen nicht nur im sichtbaren, sondern auch im infraroten Bereich aufgenommen werden, ist es möglich, die Wolkenmenge nicht nur tagsüber, sondern auch nachts abzuschätzen, wenn keine bodengebundenen Wolkenbeobachtungen durchgeführt werden. Ein Vergleich von Boden- und Satellitendaten zeigt die gute Übereinstimmung, wobei die größten Unterschiede über die Kontinente beobachtet werden und etwa 1 Punkt betragen. Hier überschätzen bodengestützte Messungen aus subjektiven Gründen die Wolkenmenge im Vergleich zu Satellitendaten leicht.

Wenn wir die Langzeitbeobachtungen der Bewölkung zusammenfassen, können wir die folgenden Schlussfolgerungen hinsichtlich ihrer geografischen Verteilung ziehen: im Durchschnitt für alle der Globus Die Bewölkung beträgt 6 Punkte, während sie über den Ozeanen höher ist als über den Kontinenten. Die Wolkenmenge ist in hohen Breiten relativ gering (insbesondere bei südlichen Hemisphäre), mit abnehmendem Breitengrad wächst es und erreicht ein Maximum (ca. 7 Punkte) im Gürtel von 60 bis 70 °, dann nimmt die Bewölkung in Richtung der Tropen auf 2-4 Punkte ab und nimmt wieder zu, wenn wir uns dem Äquator nähern.

Auf Abb. 1,47 zeigt die durchschnittliche Gesamtbewölkung pro Jahr für das Territorium Russlands. Wie aus dieser Abbildung ersichtlich, ist die Wolkenmenge in Russland ziemlich ungleich verteilt. Am bewölktsten sind der Nordwesten des europäischen Teils Russlands, wo die durchschnittliche Bewölkung pro Jahr 7 Punkte oder mehr beträgt, sowie die Küste von Kamtschatka, Sachalin, die Nordwestküste des Meeres von ​​Ochotsk, die Kurilen- und Kommandanteninseln. Diese Gebiete befinden sich in Gebieten mit aktiver Zyklonaktivität, die durch die intensivste atmosphärische Zirkulation gekennzeichnet sind.

Ostsibirien, mit Ausnahme der zentralsibirischen Hochebene, Transbaikalia und Altai, ist durch eine geringere durchschnittliche jährliche Wolkenmenge gekennzeichnet. Hier liegt er im Bereich von 5 bis 6 Punkten, im äußersten Süden teilweise sogar unter 5 Punkten. Diese gesamte relativ bewölkte Region des asiatischen Teils Russlands liegt im Einflussbereich des asiatischen Hochdruckgebiets und ist daher durch eine geringe Häufigkeit von Wirbelstürmen gekennzeichnet, mit denen hauptsächlich eine große Anzahl von Wolken verbunden ist. Eine Band weniger als signifikante Menge Wolken, langgestreckt in meridionaler Richtung direkt hinter dem Ural, was durch die "schattierende" Rolle dieser Berge erklärt wird.

Reis. 1.47.

Unter bestimmten Bedingungen fallen sie aus den Wolken Niederschlag. Dies geschieht, wenn einige der Elemente, aus denen die Wolke besteht, größer werden und nicht mehr von vertikalen Luftströmen gehalten werden können. Die wichtigste und notwendige Bedingung für starke Niederschläge ist das gleichzeitige Vorhandensein von unterkühlten Tropfen und Eiskristallen in der Wolke. Dies sind die Altostratus-, Nimbostratus- und Cumulonimbus-Wolken, aus denen Niederschläge fallen.

Alle Niederschläge werden in flüssig und fest unterteilt. Flüssiger Niederschlag - es regnet und nieselt, sie unterscheiden sich in der Größe der Tropfen. Zu fester Niederschlag gehören Schnee, Graupel, Grütze und Hagel. Der Niederschlag wird in mm der Wasserschicht gemessen. 1 mm Niederschlag entspricht 1 kg Wasser, das auf eine Fläche von 1 m 2 fällt, sofern es nicht abfließt, verdunstet oder vom Boden absorbiert wird.

Je nach Art des Niederschlags wird der Niederschlag in folgende Arten unterteilt: starker Regen - gleichmäßig, lang anhaltend, fallen aus Nimbostratuswolken; Regenfall - gekennzeichnet durch einen schnellen Intensitätswechsel und eine kurze Dauer, fallen sie aus Cumulonimbus-Wolken in Form von Regen, oft mit Hagel; Nieselregen - in Form von Nieselregen fallen aus den Nimbostratus-Wolken.

Der tägliche Niederschlagsverlauf ist sehr komplex, und selbst im langjährigen Durchschnitt lässt sich darin oft keine Regelmäßigkeit erkennen. Dennoch gibt es zwei Arten von täglichen Niederschlagszyklen - kontinental und nautisch(Küsten). Der kontinentale Typ hat zwei Maxima (morgens und nachmittags) und zwei Minima (nachts und vormittags). Der marine Typ ist durch ein Maximum (Nacht) und ein Minimum (Tag) gekennzeichnet.

Der jährliche Niederschlagsverlauf ist in verschiedenen Breitengraden und sogar innerhalb derselben Zone unterschiedlich. Dies hängt von der Wärmemenge, dem thermischen Regime, der Luftzirkulation, der Entfernung von der Küste und der Art des Reliefs ab.

Die Niederschläge sind am häufigsten in äquatorialen Breiten, wo ihre jährliche Menge 1000-2000 mm übersteigt. Auf den äquatorialen Inseln des Pazifischen Ozeans beträgt der Niederschlag 4000-5000 mm und an den Luvhängen tropischer Inseln bis zu 10.000 mm. Starke Regenfälle werden durch starke Aufwärtsströmungen sehr feuchter Luft verursacht. Nördlich und südlich der äquatorialen Breiten nimmt die Niederschlagsmenge ab und erreicht ein Minimum bei Breiten von 25-35 °, wo der Jahresmittelwert 500 mm nicht überschreitet und in Binnenregionen auf 100 mm oder weniger abnimmt. In gemäßigten Breiten nimmt die Niederschlagsmenge leicht zu (800 mm), um zu hohen Breiten hin wieder abzunehmen.

Die maximale jährliche Niederschlagsmenge wurde in Cher Rapunji (Indien) mit 26.461 mm gemessen. Der minimale jährliche Niederschlag ist in Assuan (Ägypten), Iquique - (Chile), wo es in einigen Jahren überhaupt keinen Niederschlag gibt.

Nach Herkunft werden konvektive, frontale und orografische Niederschläge unterschieden. konvektiver Niederschlag sind charakteristisch für die heiße Zone, wo die Erwärmung und Verdunstung intensiv sind, aber im Sommer treten sie häufig in der gemäßigten Zone auf. Frontaler Niederschlag entsteht, wenn zwei Luftmassen mit unterschiedlichen Temperaturen und unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften aufeinandertreffen. Sie sind genetisch mit den für außertropische Breiten typischen Wirbelstürmen verwandt. Orographischer Niederschlag fallen an den windzugewandten Hängen von Bergen, besonders hohen. Sie sind reichlich vorhanden, wenn die Luft aus dem warmen Meer kommt und eine hohe absolute und relative Luftfeuchtigkeit aufweist.

Messmethoden. Zur Erfassung und Messung von Niederschlägen werden folgende Instrumente verwendet: der Tretjakow-Regenmesser, der Gesamtniederschlagsmesser und der Pluviograph.

Regenmesser Tretjakow dient dazu, die über einen bestimmten Zeitraum gefallene Menge an flüssigem und festem Niederschlag zu sammeln und anschließend zu messen. Es besteht aus einem zylindrischen Gefäß mit einer Aufnahmefläche von 200 cm 2, einem kegelförmigen Plankenschutz und einem Tagan (Abb. 1.48). Das Kit enthält auch ein Ersatzgefäß und einen Deckel.

Reis. 1.48.

empfangendes Schiff 1 ist ein zylindrischer Eimer, der durch eine Membran abgetrennt ist 2 in Form eines Kegelstumpfes, in den im Sommer ein Trichter mit einem kleinen Loch in der Mitte eingesetzt wird, um die Verdunstung von Niederschlägen zu reduzieren. Es gibt einen Ausguss zum Ablassen der Flüssigkeit im Gefäß. 3, gekappt 4, an einer Kette 5 an das Gefäß angelötet. Schiff montiert auf einem Tagan 6, umgeben von einem kegelförmigen Plankenschutz 7, bestehend aus 16 nach einer speziellen Schablone gebogenen Platten. Dieser Schutz ist notwendig, um zu verhindern, dass im Winter Schnee aus dem Regenmesser bläst und im Sommer Regentropfen bei starkem Wind.

Die Niederschlagsmenge, die während der Nacht- und Taghälften des Tages fiel, wird in den Perioden gemessen, die 8 und 20 Stunden der Standard-Mutterschafts- (Winter-) Zeit am nächsten liegen. Um 03:00 und 15:00 Uhr koordinierte Weltzeit (Weltzeit koordiniert - UTC) in den Zeitzonen I und II messen die Hauptstationen auch den Niederschlag mit einem zusätzlichen Regenmesser, der auf dem meteorologischen Standort installiert werden muss. So wird beispielsweise im meteorologischen Observatorium der Moskauer Staatsuniversität der Niederschlag um 6, 9, 18 und 21 Stunden Standardzeit gemessen. Dazu wird der Messeimer mit vorher geschlossenem Deckel in den Raum gebracht und Wasser durch den Ausguss in ein spezielles Messglas gegossen. Zu jeder gemessenen Niederschlagsmenge wird eine Korrektur für die Benetzung des Auffanggefäßes hinzugefügt, die 0,1 mm beträgt, wenn der Wasserstand im Messbecher unter der Hälfte der ersten Teilung liegt, und 0,2 mm, wenn der Wasserstand im Messbecher drin ist Mitte der ersten Liga oder höher.

Die im Sedimentsammelgefäß gesammelten festen Sedimente müssen vor der Messung aufgeschmolzen werden. Dazu wird das Gefäß mit Niederschlag einige Zeit in einem warmen Raum belassen. In diesem Fall muss das Gefäß mit einem Deckel und der Ausguss mit einer Kappe verschlossen werden, um das Verdunsten von Niederschlägen und die Ablagerung von Feuchtigkeit an den kalten Wänden aus dem Inneren des Gefäßes zu vermeiden. Nachdem die festen Niederschläge geschmolzen sind, werden sie zur Messung in einen Niederschlagsmesser gegossen.

In unbewohnten, schwer zugänglichen Gebieten kommt es zum Einsatz Gesamtregenmesser M-70, entwickelt, um Niederschlag über einen langen Zeitraum (bis zu einem Jahr) zu sammeln und dann zu messen. Dieser Regenmesser besteht aus einem Aufnahmegefäß 1 , Reservoir (Niederschlagssammler) 2, Gründe 3 und Schutz 4 (Abb. 1.49).

Die Empfangsfläche des Regenmessers beträgt 500 cm 2 . Der Tank besteht aus zwei abnehmbaren Teilen, die die Form von Kegeln haben. Für eine dichtere Verbindung der Tankteile wird zwischen ihnen eine Gummidichtung eingelegt. Das Aufnahmegefäß wird in der Öffnung des Tanks befestigt

Reis. 1.49.

am Flansch. Der Tank mit dem Aufnahmegefäß ist auf einem speziellen Sockel montiert, der aus drei durch Abstandshalter verbundenen Gestellen besteht. Der Schutz (gegen verwehten Niederschlag durch den Wind) besteht aus sechs Platten, die mittels zweier Ringe mit Klemmmuttern an der Basis befestigt sind. Der obere Rand des Schutzes liegt in der gleichen horizontalen Ebene wie der Rand des Aufnahmegefäßes.

Um die Niederschläge vor Verdunstung zu schützen, wird am Standort der Niederschlagsmessanlage Mineralöl in die Lagerstätte eingefüllt. Es ist leichter als Wasser und bildet auf der Oberfläche angesammelter Sedimente einen Film, der deren Verdunstung verhindert.

Flüssige Niederschläge werden mit einer Gummibirne mit Spitze selektiert, feste werden vorsichtig zerkleinert und mit einem sauberen Metallsieb oder Spatel selektiert. Die Bestimmung der Menge des flüssigen Niederschlags erfolgt mit einem Messglas und fest - mittels Waage.

Zur automatischen Registrierung der Menge und Intensität flüssiger atmosphärischer Niederschläge, Pluviograph(Abb. 1.50).

Reis. 1,50.

Der Pluviograph besteht aus einem Körper, einer Schwimmerkammer, einem Zwangsablaufmechanismus und einem Siphon. Der Niederschlagsaufnehmer ist ein zylindrisches Gefäß / mit einer Auffangfläche von 500 cm 2 . Es hat einen kegelförmigen Boden mit Löchern für den Wasserablauf und ist auf einem zylindrischen Körper montiert. 2. Niederschlag durch Abflussrohre 3 und 4 fallen in die Aufnahmevorrichtung, bestehend aus einer Schwimmerkammer 5, in deren Inneren sich ein Schwimmer bewegt 6. An der Schwimmerstange ist ein Pfeil 7 mit einer Feder befestigt. Der Niederschlag wird auf einem Band aufgezeichnet, das auf der Uhrwerktrommel getragen wird. 13. In das Metallrohr 8 der Schwimmerkammer ist ein Glassiphon 9 eingesetzt, durch den Wasser aus der Schwimmerkammer in ein Kontrollgefäß abgelassen wird 10. Auf dem Siphon ist eine Metallhülse montiert 11 mit Klemmhülse 12.

Wenn Niederschlag aus dem Auffangbehälter in die Schwimmerkammer fließt, steigt der Wasserspiegel darin. In diesem Fall steigt der Schwimmer und der Stift zeichnet eine gekrümmte Linie auf das Band - je steiler, desto größer die Niederschlagsintensität. Wenn die Niederschlagsmenge 10 mm erreicht, wird der Wasserstand im Siphonrohr und in der Schwimmerkammer gleich und das Wasser läuft automatisch in den Eimer ab. 10. In diesem Fall zeichnet der Stift auf dem Band eine senkrechte gerade Linie von oben nach unten bis zur Nullmarke; in Abwesenheit von Niederschlag zeichnet der Stift eine horizontale Linie.

Charakteristische Werte der Niederschlagsmenge. Zur Charakterisierung des Klimas, Durchschnittsmengen bzw Niederschlagsmenge für bestimmte Zeiträume - einen Monat, ein Jahr usw. Es ist zu beachten, dass die Bildung von Niederschlägen und ihre Menge in jedem Gebiet von drei Hauptbedingungen abhängen: dem Feuchtigkeitsgehalt der Luftmasse, ihrer Temperatur und der Möglichkeit des Aufstiegs (Aufstiegs). Diese Bedingungen sind miteinander verknüpft und ergeben zusammen ein recht komplexes Bild der geografischen Niederschlagsverteilung. Allerdings Analyse Klima Karten ermöglicht es Ihnen, die wichtigsten Muster von Niederschlagsfeldern hervorzuheben.

Auf Abb. 1,51 zeigt den durchschnittlichen langfristigen Niederschlag pro Jahr auf dem Territorium Russlands. Aus der Abbildung folgt, dass auf dem Territorium der russischen Tiefebene die größte Zahl Niederschlag (600-700 mm/Jahr) fällt in das Band 50-65°N. Hier entwickeln sich das ganze Jahr über aktiv Zyklonprozesse und die größte Menge an Feuchtigkeit wird aus dem Atlantik übertragen. Nördlich und südlich dieser Zone nimmt die Niederschlagsmenge ab und südlich von 50 ° N. Breite. Diese Abnahme erfolgt von Nordwesten nach Südosten. Wenn also 520-580 mm / Jahr auf die Oka-Don-Ebene fallen, dann im Unterlauf des Flusses. Wolga, diese Zahl wird auf 200-350 mm reduziert.

Der Ural verändert das Niederschlagsfeld erheblich und erzeugt ein meridional verlängertes Band mit erhöhten Mengen auf der Luvseite und auf den Gipfeln. In einiger Entfernung hinter dem Kamm hingegen nimmt der Jahresniederschlag ab.

Ähnlich wie die Breitenverteilung der Niederschläge in der russischen Tiefebene im Gebiet Westsibirien im Band 60-65° N.L. Es gibt eine Zone mit erhöhtem Niederschlag, die jedoch schmaler ist als im europäischen Teil, und hier fällt weniger Niederschlag. Zum Beispiel im Mittellauf des Flusses. Am Ob beträgt der Jahresniederschlag 550-600 mm und nimmt zur arktischen Küste hin auf 300-350 mm ab. Fast die gleiche Niederschlagsmenge fällt im Süden Westsibiriens. Gleichzeitig ist hier im Vergleich zur Russischen Tiefebene das niederschlagsarme Gebiet deutlich nach Norden verschoben.

Wenn wir uns nach Osten ins Innere des Kontinents bewegen, nimmt die Niederschlagsmenge ab, und in einem riesigen Becken im Zentrum des zentraljakutischen Tieflandes, das durch die zentralsibirische Hochebene von Westwinden abgeschlossen ist, beträgt die Niederschlagsmenge nur 250 -300 mm, was typisch für die Steppen- und Halbwüstenregionen der südlicheren Breiten ist. Weiter östlich, wenn wir uns den Randmeeren des Pazifischen Ozeans nähern, die Zahl

Reis. 1.51.

Niederschlag nimmt stark zu, obwohl das komplexe Relief, die unterschiedliche Ausrichtung von Gebirgszügen und Hängen eine merkliche räumliche Heterogenität in der Niederschlagsverteilung erzeugen.

Die Auswirkungen von Niederschlägen auf verschiedenen Seiten Wirtschaftstätigkeit Der Mensch drückt sich nicht nur in einer mehr oder weniger starken Befeuchtung des Territoriums aus, sondern auch in der Niederschlagsverteilung über das Jahr. Zum Beispiel wachsen subtropische Hartholzwälder und Sträucher in Gebieten, in denen die jährliche Niederschlagsmenge durchschnittlich 600 mm beträgt, und diese Menge fällt in drei Wintermonaten. Die gleiche Niederschlagsmenge, aber gleichmäßig über das Jahr verteilt, bestimmt die Existenz einer Zone von Mischwäldern gemäßigter Breiten. Viele hydrologische Prozesse hängen auch mit der Art der innerjährlichen Niederschlagsverteilung zusammen.

Aus dieser Sicht ist ein indikatives Merkmal das Niederschlagsverhältnis in kalte Periode zur Niederschlagsmenge während der Warmzeit. Im europäischen Teil Russlands beträgt dieses Verhältnis 0,45-0,55; in Westsibirien - 0,25-0,45; in Ostsibirien - 0,15-0,35. Der Mindestwert wird in Transbaikalia (0,1) verzeichnet, wo der Einfluss des asiatischen Hochdruckgebiets im Winter am stärksten ausgeprägt ist. Auf Sachalin und den Kurilen beträgt das Verhältnis 0,30-0,60; Der Maximalwert (0,7-1,0) wird im Osten von Kamtschatka sowie in den Gebirgszügen des Kaukasus festgestellt. Das Überwiegen der Niederschläge in der Kaltzeit gegenüber den Niederschlägen der Warmzeit wird in Russland nur an der Schwarzmeerküste des Kaukasus beobachtet: In Sotschi sind es beispielsweise 1,02.

Die Menschen müssen sich auch an den jährlichen Niederschlagsverlauf anpassen, indem sie verschiedene Gebäude für sich selbst bauen. Die ausgeprägtesten regionalen architektonischen und klimatischen Merkmale (architektonischer und klimatischer Regionalismus) manifestieren sich in der Architektur der Wohnhäuser, auf die weiter unten eingegangen wird (siehe Abschnitt 2.2).

Einfluss von Relief und Gebäuden auf das Niederschlagsregime. Das Relief leistet den bedeutendsten Beitrag zur Beschaffenheit des Niederschlagsfeldes. Ihre Anzahl hängt von der Höhe der Hänge, ihrer Ausrichtung in Bezug auf die feuchteführende Strömung, den horizontalen Abmessungen der Hügel und ab Allgemeine Bedingungen Befeuchtung der Umgebung. Offensichtlich wird in Gebirgszügen der zur feuchtigkeitsführenden Strömung orientierte Hang (Luvhang) stärker bewässert als der windgeschützte Hang (Leehang). Die Niederschlagsverteilung im flachen Gelände kann durch Reliefelemente mit relativen Höhen von mehr als 50 m beeinflusst werden, wodurch drei charakteristische Bereiche mit unterschiedlichen Niederschlagsmustern entstehen:

• erhöhte Niederschläge in der Ebene vor dem Hochland („stauende“ Niederschläge);
• erhöhter Niederschlag in der höchsten Erhebung;
• Abnahme des Niederschlags von der Leeseite des Hügels ("Regenschatten").

Die ersten beiden Niederschlagsarten nennt man orographisch (Abb. 1.52), d.h. in direktem Zusammenhang mit dem Einfluss des Geländes (Orographie). Die dritte Art der Niederschlagsverteilung hängt indirekt mit dem Relief zusammen: Die Abnahme der Niederschläge ist auf die allgemeine Abnahme des Feuchtigkeitsgehalts der Luft zurückzuführen, die in den ersten beiden Situationen auftrat. Quantitativ ist die Abnahme der Niederschläge im "Regenschatten" proportional zu ihrer Zunahme auf einem Hügel; die Menge des „stauenden“ Niederschlags ist 1,5-2 mal höher als die Niederschlagsmenge im „Regenschatten“.

"stauen"

Luv

Regen

Reis. 1.52. Schema des orographischen Niederschlags

Einfluss großer Städte auf die Verteilung des Niederschlags manifestiert sich durch das Vorhandensein des "Wärmeinsel" -Effekts, eine erhöhte Rauhigkeit des Stadtgebiets und eine Verschmutzung des Luftbeckens. Studien, die in verschiedenen physischen und geografischen Zonen durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass innerhalb der Stadt und in den Vororten auf der Luvseite die Niederschlagsmenge zunimmt und der maximale Effekt in einer Entfernung von 20 bis 25 km von der Stadt bemerkbar ist.

In Moskau kommen die oben genannten Regelmäßigkeiten recht deutlich zum Ausdruck. Eine Zunahme der Niederschläge in der Stadt ist in all ihren Ausprägungen zu beobachten, von der Dauer bis zum Auftreten von Extremwerten. Beispielsweise übersteigt die durchschnittliche Niederschlagsdauer (h / Monat) im Stadtzentrum (Balchug) die Niederschlagsdauer im Gebiet der TSKhA sowohl im Allgemeinen für das Jahr als auch in jedem Monat des Jahres ausnahmslos und jährlich Die Niederschlagsmenge im Zentrum von Moskau (Balchug) ist 10 % höher als im nächstgelegenen Vorort (Nemchinovka), der sich die meiste Zeit auf der windzugewandten Seite der Stadt befindet. Für die Zwecke der architektonischen und städtebaulichen Analyse wird die mesoskalige Anomalie der Niederschlagsmenge, die sich über dem Gebiet der Stadt bildet, als Hintergrund für die Identifizierung kleinerer Muster betrachtet, die hauptsächlich in der Umverteilung des Niederschlags innerhalb des Gebäudes bestehen.

Abgesehen davon, dass Niederschlag aus Wolken fallen kann, bildet er sich auch auf der Erdoberfläche und auf Objekten. Dazu gehören Tau, Reif, Nieselregen und Eis. Niederschlag, der auf die Erdoberfläche fällt und sich darauf und an Gegenständen bildet, wird auch als Niederschlag bezeichnet atmosphärische Ereignisse.

Tau - Wassertropfen, die sich auf der Erdoberfläche, auf Pflanzen und Gegenständen infolge des Kontakts feuchter Luft mit einer kälteren Oberfläche bei einer Lufttemperatur über 0 ° C bilden, klarer Himmel und Windstille oder leichter Wind. Tau bildet sich in der Regel nachts, kann aber auch zu anderen Tageszeiten auftreten. In einigen Fällen kann Tau mit Dunst oder Nebel beobachtet werden. Der Begriff „Tau“ wird auch häufig im Bauwesen und in der Architektur verwendet, um diejenigen Teile von Gebäudestrukturen und Oberflächen in der architektonischen Umgebung zu bezeichnen, an denen Wasserdampf kondensieren kann.

Frost- ein weißer Niederschlag mit kristalliner Struktur, der auf der Erdoberfläche und auf Gegenständen (hauptsächlich auf horizontalen oder leicht geneigten Oberflächen) auftritt. Raureif entsteht, wenn sich die Erdoberfläche und Objekte aufgrund der von ihnen abgegebenen Wärmestrahlung abkühlen, wodurch ihre Temperatur auf negative Werte abfällt. Raureif bildet sich bei negativen Lufttemperaturen, bei Flaute oder leichtem Wind und leichter Bewölkung. Auf Gras, der Oberfläche von Blättern von Sträuchern und Bäumen, den Dächern von Gebäuden und anderen Objekten, die keine internen Wärmequellen haben, wird eine reichliche Ablagerung von Reif beobachtet. Auch auf der Oberfläche der Drähte kann sich Reif bilden, wodurch sie schwerer werden und die Spannung erhöhen: Je dünner der Draht, desto weniger Reif setzt sich darauf ab. Bei Drähten mit einer Dicke von 5 mm überschreitet die Frostablagerung 3 mm nicht. Auf Fäden mit einer Dicke von weniger als 1 mm bildet sich kein Frost; dies ermöglicht die Unterscheidung zwischen Reif und kristallinem Reif, Aussehen die ähnlich sind.

Raureif - weißes, lockeres Sediment mit kristalliner oder körniger Struktur, beobachtet an Drähten, Ästen, einzelnen Grashalmen und anderen Objekten bei Frostwetter mit leichtem Wind.

körniger Frost Es entsteht durch das Einfrieren von unterkühlten Nebeltropfen auf Objekten. Sein Wachstum wird durch hohe Windgeschwindigkeiten und milden Frost (von -2 bis -7 ° C, aber auch bei niedrigeren Temperaturen) begünstigt. Körniger Raureif hat eine amorphe (nicht kristalline) Struktur. Manchmal ist seine Oberfläche uneben und sogar nadelartig, aber die Nadeln sind normalerweise stumpf, rau und ohne kristalline Kanten. Nebeltropfen gefrieren bei Kontakt mit einem unterkühlten Objekt so schnell, dass sie keine Zeit haben, ihre Form zu verlieren, und bilden eine schneeähnliche Ablagerung aus Eiskörnern, die für das Auge nicht sichtbar sind (Eisplaque). Mit zunehmender Lufttemperatur und Vergröberung der Nebeltröpfchen auf die Größe von Nieselregen nimmt die Dichte des resultierenden körnigen Raureifs zu und verwandelt sich allmählich in Eis Wenn der Frost zunimmt und der Wind schwächer wird, nimmt die Dichte des resultierenden körnigen Reifs ab und wird allmählich durch kristallinen Reif ersetzt. Ablagerungen von körnigem Reif können gefährliche Größen in Bezug auf Festigkeit und Integrität von Objekten und Strukturen erreichen, auf denen sie sich bilden.

Kristallfrost - ein weißer Niederschlag, der aus feinen Eiskristallen mit feiner Struktur besteht. Beim Absetzen auf Ästen, Drähten, Kabeln etc. kristalliner Raureif sieht aus wie flauschige Girlanden, die beim Schütteln leicht zerbröckeln. Kristalliner Raureif bildet sich hauptsächlich nachts mit wolkenlosem Himmel oder dünnen Wolken bei niedrigen Lufttemperaturen bei ruhigem Wetter, wenn Nebel oder Dunst in der Luft beobachtet werden. Unter diesen Bedingungen entstehen Eiskristalle durch direkten Übergang zu Eis (Sublimation) von in der Luft enthaltenem Wasserdampf. Für das architektonische Umfeld ist es praktisch unbedenklich.

Eis tritt am häufigsten auf, wenn große Tropfen unterkühlten Regens oder Nieselregens fallen und sich im Temperaturbereich von 0 bis -3 ° C auf der Oberfläche ausbreiten und eine Schicht bilden dichtes Eis, wächst hauptsächlich von der Luvseite von Objekten. Neben dem Begriff „Zuckerguss“ gibt es einen engen Begriff „Zuckerguss“. Der Unterschied zwischen ihnen liegt in den Prozessen, die zur Eisbildung führen.

Glatteis - Dies ist Eis auf der Erdoberfläche, das nach Tauwetter oder Regen infolge des Einsetzens eines Kälteeinbruchs gebildet wird, der zum Gefrieren von Wasser führt, sowie wenn Regen oder Graupel auf gefrorenen Boden fallen.

Die Auswirkungen von Eisablagerungen sind vielfältig und hängen vor allem mit der Desorganisation der Arbeit des Energiesektors, der Kommunikation und des Verkehrs zusammen. Der Radius von Eiskrusten auf Drähten kann 100 mm oder mehr erreichen und das Gewicht kann mehr als 10 kg pro Laufmeter betragen. Eine solche Belastung ist zerstörerisch für Drahtkommunikationsleitungen, Stromübertragungsleitungen, Hochhausmasten usw. So fegte beispielsweise im Januar 1998 ein schwerer Eissturm durch die östlichen Regionen Kanadas und der Vereinigten Staaten, wodurch innerhalb von fünf Tagen eine 10 cm dicke Eisschicht über den Drähten gefror und zahlreiche Klippen verursachte. Etwa 3 Millionen Menschen blieben ohne Strom, und der Gesamtschaden belief sich auf 650 Millionen US-Dollar.

Im Leben der Städte ist auch der Zustand der Straßen sehr wichtig, die bei Eisphänomenen für alle Arten von Verkehrsmitteln und Passanten gefährlich werden. Darüber hinaus verursacht die Eiskruste mechanische Schäden an Gebäudestrukturen - Dächern, Gesimsen, Fassadendekorationen. Es trägt zum Einfrieren, Ausdünnen und Absterben von Pflanzen im städtischen Landschaftssystem und zum Abbau natürlicher Komplexe bei, aus denen das Stadtgebiet aufgrund von Sauerstoffmangel und einem Überschuss an Kohlendioxid unter der Eisschale besteht.

Darüber hinaus umfassen atmosphärische Phänomene elektrische, optische und andere Phänomene, wie z Nebel, Schneestürme, Sandstürme, Dunst, Gewitter, Luftspiegelungen, Sturmböen, Wirbelstürme, Tornados und einige andere. Lassen Sie uns auf das gefährlichste dieser Phänomene eingehen.

Gewitter - Dies ist ein komplexes atmosphärisches Phänomen, dessen notwendiger Bestandteil mehrere elektrische Entladungen zwischen Wolken oder zwischen einer Wolke und der Erde (Blitz) sind, begleitet von Schallphänomenen - Donner. Ein Gewitter ist mit der Entstehung mächtiger Cumulonimbus-Wolken verbunden und wird daher meist von böigen Winden und starken Regenfällen, oft mit Hagel, begleitet. Am häufigsten werden Gewitter und Hagel im Rücken von Zyklonen während des Eindringens kalter Luft beobachtet, wenn die meisten Bevorzugte Umstände für die Entstehung von Turbulenzen. Ein Gewitter jeglicher Intensität und Dauer ist aufgrund der Möglichkeit elektrischer Entladungen für den Flugbetrieb am gefährlichsten. Die zu diesem Zeitpunkt auftretende elektrische Überspannung breitet sich durch die Drähte von Stromübertragungsleitungen und Schaltanlagen aus und erzeugt Interferenzen und Notfallsituationen. Darüber hinaus bei Gewitter, aktive Luftionisation und die Bildung von elektrisches Feld Atmosphäre, die eine physiologische Wirkung auf lebende Organismen hat. Schätzungen zufolge sterben weltweit jedes Jahr durchschnittlich 3.000 Menschen durch Blitzeinschläge.

Aus architektonischer Sicht ist ein Gewitter nicht sehr gefährlich. Gebäude werden normalerweise durch Blitzableiter (oft als Blitzableiter bezeichnet), die Vorrichtungen zur Erdung elektrischer Entladungen sind und auf den höchsten Abschnitten des Daches installiert sind, vor Blitzschlag geschützt. Selten fangen Gebäude Feuer, wenn sie vom Blitz getroffen werden.

Für Ingenieurbauwerke (Funk- und Telemasten) ist ein Gewitter vor allem deshalb gefährlich, weil ein Blitzeinschlag die darauf installierte Funkanlage außer Kraft setzen kann.

Heil Niederschlag genannt, der in Form von Partikeln aus dichtem Eis fällt unregelmäßige Form verschiedene, teilweise sehr große Größen. Hagel fällt in der Regel in der warmen Jahreszeit aus mächtigen Quellwolken. Die Masse großer Hagelkörner beträgt in Ausnahmefällen mehrere Gramm - mehrere hundert Gramm. Hagel betrifft vor allem Grünflächen, vor allem Bäume, besonders während der Blütezeit. In manchen Fällen nehmen Hagelstürme den Charakter von Naturkatastrophen an. So wurden im April 1981 in der Provinz Guangdong, China, Hagelkörner mit einem Gewicht von 7 kg beobachtet. Infolgedessen starben fünf Menschen und etwa 10,5 Tausend Gebäude wurden zerstört. Gleichzeitig kann durch die Beobachtung der Entwicklung von Hagelherden in Kumulonimbuswolken mit Hilfe spezieller Radargeräte und der Anwendung von Methoden zur aktiven Beeinflussung dieser Wolken dieses gefährliche Phänomen in etwa 75% der Fälle verhindert werden.

Flurry - eine starke Zunahme des Windes, begleitet von einer Richtungsänderung, die normalerweise nicht länger als 30 Minuten dauert. Flurries werden normalerweise von frontaler Zyklonaktivität begleitet. In der Regel treten Sturmböen in der warmen Jahreszeit aktiv auf atmosphärische Fronten, sowie beim Durchzug mächtiger Cumulonimbus-Wolken. Die Windgeschwindigkeit in Böen erreicht 25-30 m/s und mehr. Das Sturmband ist normalerweise etwa 0,5-1,0 km breit und 20-30 km lang. Der Durchgang von Sturmböen verursacht die Zerstörung von Gebäuden, Kommunikationsleitungen, Schäden an Bäumen und andere Naturkatastrophen.

Die gefährlichste Zerstörung durch Windeinwirkung tritt beim Durchgang auf Tornado- ein starker vertikaler Wirbel, der durch einen aufsteigenden Strahl warmer, feuchter Luft erzeugt wird. Der Tornado hat das Aussehen einer dunklen Wolkensäule mit einem Durchmesser von mehreren zehn Metern. Es steigt in Form eines Trichters von der niedrigen Basis einer Cumulonimbus-Wolke herab, zu der ein weiterer Trichter von der Erdoberfläche aufsteigen kann - aus Gischt und Staub, der sich mit dem ersten verbindet. Windgeschwindigkeiten in einem Tornado erreichen 50-100 m/s (180-360 km/h), was katastrophale Folgen hat. Der Schlag einer rotierenden Wand eines Tornados kann Kapitalstrukturen zerstören. Der Druckabfall von der Außenwand des Tornados zu seiner Innenseite führt zu Explosionen von Gebäuden, und der nach oben gerichtete Luftstrom kann schwere Gegenstände, Fragmente von Gebäudestrukturen, Räder und andere Ausrüstung, Menschen und Tiere über beträchtliche Entfernungen heben und bewegen . Nach einigen Schätzungen können solche Phänomene in russischen Städten etwa alle 200 Jahre beobachtet werden, aber in anderen Teilen der Welt werden sie regelmäßig beobachtet. Im XX Jahrhundert. Das zerstörerischste in Moskau war ein Tornado, der am 29. Juni 1909 stattfand. Neben der Zerstörung von Gebäuden starben neun Menschen, 233 Menschen wurden ins Krankenhaus eingeliefert.

In den USA, wo Tornados recht häufig (manchmal mehrmals im Jahr) beobachtet werden, spricht man von „Tornados“. Sie sind im Vergleich zu europäischen Tornados extrem repetitiv und werden hauptsächlich mit der tropischen Meeresluft des Golfs von Mexiko in Verbindung gebracht, die sich in Richtung der Südstaaten bewegt. Die Schäden und Verluste, die diese Tornados verursachen, sind enorm. In Gebieten, in denen Tornados am häufigsten beobachtet werden, ist sogar eine besondere architektonische Form von Gebäuden entstanden, die so genannte Tornado-Haus. Es zeichnet sich durch eine gedrungene Stahlbetonhülle in Form eines sich ausbreitenden Tropfens aus, der Tür- und Fensteröffnungen besitzt, die im Gefahrenfall durch starke Rollläden dicht verschlossen werden.

Oben diskutiert gefährliche Phänomene hauptsächlich in der warmen Jahreszeit beobachtet. In der kalten Jahreszeit sind die gefährlichsten die zuvor erwähnten Eis und stark Schneesturm- die Übertragung von Schnee über die Erdoberfläche durch einen ausreichend starken Wind. Es tritt normalerweise auf, wenn Gradienten im atmosphärischen Druckfeld zunehmen und wenn Fronten passieren.

Wetterstationen überwachen die Dauer von Schneestürmen und die Anzahl der Tage mit Schneesturm für einzelne Monate und Winterzeit im Allgemeinen. Die durchschnittliche jährliche Dauer von Schneestürmen auf dem Territorium der ehemaligen UdSSR für ein Jahr liegt im Süden Zentralasien weniger als 10 Stunden, an der Küste der Karasee - mehr als 1000 Stunden In den meisten Gebieten Russlands beträgt die Dauer von Schneestürmen mehr als 200 Stunden pro Winter, und die Dauer eines Schneesturms beträgt durchschnittlich 6-8 Std.

Blizzards verursachen großen Schaden für die städtische Wirtschaft durch die Bildung von Schneeverwehungen auf Straßen und Straßen, Schneeablagerung im Windschatten von Gebäuden in Wohngebieten. In manchen Gegenden Fernost Gebäude auf der Leeseite werden von einer so hohen Schneeschicht mitgerissen, dass es nach dem Ende des Schneesturms unmöglich ist, sie zu verlassen.

Blizzards erschweren die Arbeit von Air, Rail u Straßentransport, Dienstprogramme. Auch die Landwirtschaft leidet unter Schneestürmen: Bei starkem Wind und einer lockeren Schneedecke auf den Feldern wird der Schnee umverteilt, Flächen werden freigelegt und Bedingungen für das Einfrieren von Winterfrüchten geschaffen. Schneestürme wirken sich auch auf Menschen aus und verursachen Unbehagen, wenn sie sich im Freien aufhalten. Ein starker Wind in Kombination mit Schnee stört den Rhythmus des Atmungsprozesses, erschwert Bewegung und Arbeit. In Zeiten von Schneestürmen steigen die sogenannten meteorologischen Wärmeverluste von Gebäuden und der Verbrauch von Energie für den industriellen und privaten Bedarf.

Bioklimatische und architektonische und bauliche Bedeutung von Niederschlägen und Phänomenen. Es wird angenommen, dass die biologische Wirkung von Niederschlag auf den menschlichen Körper hauptsächlich durch eine positive Wirkung gekennzeichnet ist. Wenn sie aus der Atmosphäre fallen, werden Schadstoffe und Aerosole, Staubpartikel, einschließlich solcher, auf die pathogene Mikroben übertragen werden, ausgewaschen. Konvektionsregen trägt zur Bildung negativer Ionen in der Atmosphäre bei. So nehmen in der warmen Jahreszeit nach einem Gewitter meteoropathische Beschwerden bei Patienten ab und die Wahrscheinlichkeit von Infektionskrankheiten nimmt ab. In der kalten Jahreszeit, wenn der Niederschlag hauptsächlich in Form von Schnee fällt, reflektiert er bis zu 97% der ultravioletten Strahlen, die in einigen Bergorten zum "Sonnenbaden" zu dieser Jahreszeit verwendet werden.

Gleichzeitig ist die negative Rolle des Niederschlags, nämlich die damit verbundene Problematik, nicht zu übersehen. saurer Regen. Diese Sedimente enthalten Lösungen von Schwefel-, Salpeter-, Salz- und anderen Säuren, die aus Schwefel-, Stickstoff-, Chloroxiden usw. gebildet werden, die im Laufe der Wirtschaftstätigkeit emittiert werden. Als Folge solcher Niederschläge werden Boden und Wasser verschmutzt. Beispielsweise nimmt die Mobilität von Aluminium, Kupfer, Cadmium, Blei und anderen Schwermetallen zu, was zu einer Erhöhung ihrer Migrationsfähigkeit und ihres Transports über große Entfernungen führt. Säureniederschläge erhöhen die Korrosion von Metallen und wirken sich dadurch negativ auf Dachmaterialien und Metallkonstruktionen von Gebäuden und Strukturen aus, die Niederschlägen ausgesetzt sind.

In Gebieten mit trockenem oder regnerischem (schneereichem) Klima prägen Niederschläge die Architektur ebenso wie Sonneneinstrahlung, Wind und Temperaturverhältnisse. Besondere Aufmerksamkeit atmosphärische Niederschläge sind bei der Auswahl der Gestaltung von Wänden, Dächern und Fundamenten von Gebäuden sowie der Auswahl von Bau- und Dachmaterialien gegeben.

Die Auswirkung atmosphärischer Niederschläge auf Gebäude besteht in der Durchfeuchtung des Daches und der Außenzäune, was zu einer Änderung ihrer mechanischen und thermophysikalischen Eigenschaften führt und die Lebensdauer beeinflusst, sowie in der mechanischen Belastung der Gebäudekonstruktionen durch feste Niederschläge, die sich auf dem Dach ansammeln und hervorstehende Bauteile. Diese Auswirkung hängt von der Art des Niederschlags und den Bedingungen der Entfernung oder des Auftretens atmosphärischer Niederschläge ab. Je nach Klimatyp können Niederschläge gleichmäßig über das ganze Jahr oder hauptsächlich in einer seiner Jahreszeiten fallen und diese Niederschläge können den Charakter von Schauern oder Nieselregen haben, was auch bei der architektonischen Gestaltung von Gebäuden zu berücksichtigen ist.

Die Ansammlungsbedingungen auf verschiedenen Oberflächen sind hauptsächlich für feste Niederschläge wichtig und hängen von der Lufttemperatur und der Windgeschwindigkeit ab, die die Schneedecke umverteilen. Die höchste Schneedecke in Russland wird an der Ostküste von Kamtschatka beobachtet, wo der Durchschnitt der höchsten zehntägigen Höhen 100-120 cm erreicht, und einmal alle 10 Jahre - 1,5 m. In einigen Gebieten des südlichen Teils von Kamtschatka, die durchschnittliche Schneedeckenhöhe kann 2 m überschreiten, die Höhe der Schneedecke nimmt mit der Höhe des Ortes über dem Meeresspiegel zu. Auch kleine Hügel beeinflussen die Höhe der Schneedecke, aber der Einfluss großer Gebirgszüge ist besonders groß.

Um die Schneelasten zu klären und die Funktionsweise von Gebäuden und Bauwerken zu bestimmen, muss der mögliche Wert des Gewichts der im Winter gebildeten Schneedecke und ihre maximal mögliche Zunahme während des Tages berücksichtigt werden. Die Gewichtsänderung der Schneedecke, die aufgrund intensiver Schneefälle innerhalb eines Tages auftreten kann, kann zwischen 19 (Taschkent) und 100 oder mehr (Kamtschatka) kg/m 2 liegen. In Gebieten mit geringer und instabiler Schneedecke verursacht ein starker Schneefall am Tag eine Belastung nahe seinem Wert, was alle fünf Jahre möglich ist. Solche Schneefälle wurden in Kiew beobachtet,

Batumi und Wladiwostok. Diese Daten werden insbesondere für die Bemessung von Leichtdächern und vorgefertigten Metallrahmenkonstruktionen mit großer Dachfläche benötigt (z. B. Überdachungen über großen Parkplätzen, Verkehrsknotenpunkten).

Gefallener Schnee kann aktiv auf dem Gebiet der Stadtentwicklung oder in der Naturlandschaft sowie innerhalb der Dächer von Gebäuden umverteilt werden. In einigen Bereichen wird es ausgeblasen, in anderen - Ansammlung. Die Muster einer solchen Umverteilung sind komplex und hängen von Windrichtung und -geschwindigkeit sowie den aerodynamischen Eigenschaften von Stadtentwicklung und einzelnen Gebäuden, natürlicher Topographie und Vegetation ab.

Die Berücksichtigung der Schneemenge, die während Schneestürmen getragen wird, ist notwendig, um die angrenzenden Gebiete, das Straßennetz, das Auto usw. zu schützen Eisenbahnen. Daten zu Schneeverwehungen sind auch bei der Planung von Siedlungen für die rationellste Platzierung von Wohn- und Industriegebäuden sowie bei der Entwicklung von Maßnahmen zur Schneeräumung von Städten erforderlich.

Die wichtigsten Schneeschutzmaßnahmen bestehen in der Wahl der günstigsten Ausrichtung von Gebäuden und des Straßennetzes (SRN), die eine möglichst geringe Schneeansammlung auf den Straßen und an den Eingängen zu Gebäuden und die günstigsten Bedingungen für den Durchgang von Wind- Schnee durch das Gebiet der SRS und Wohnbebauung geblasen.

Merkmale der Schneeablagerung um Gebäude herum sind, dass sich die maximalen Ablagerungen auf der Lee- und Luvseite vor den Gebäuden bilden. Unmittelbar vor den Luvfassaden von Gebäuden und in der Nähe ihrer Ecken bilden sich „Blasrinnen“ (Abb. 1.53). Es ist zweckmäßig, bei der Platzierung von Eingangsgruppen die Gesetzmäßigkeiten der Neuablagerung der Schneedecke während des Schneesturmtransports zu berücksichtigen. Eingangsgruppen zu Gebäuden in Klimaregionen mit hohem Schneeaufkommen sollten windzugewandt mit entsprechender Isolierung angeordnet werden.

Bei Gebäudegruppen ist der Prozess der Schneeumverteilung komplexer. In Abb. gezeigt. 1.54 Schneeumverteilungsschemata zeigen, dass in einem für die Entwicklung moderner Städte traditionellen Mikrobezirk, in dem der Umfang des Blocks von 17-stöckigen Gebäuden gebildet wird, und ein dreistöckiges Gebäude innerhalb des Blocks platziert wird Kindergarten, bildet sich in den inneren Bereichen des Quartiers eine ausgedehnte Schneeansammlungszone: An den Eingängen sammelt sich Schnee an

• 1 - initiierender Thread; 2 - oberer stromlinienförmiger Zweig; 3 - Kompensationswirbel; 4 - Saugzone; 5 - luvseitiger Teil des ringförmigen Wirbels (Blaszone); 6 - Kollisionszone entgegenkommender Strömungen (Luvseite des Bremsens);
• 7 - das gleiche, auf der Leeseite

• - Transfer
• - Blasen

Reis. 1.54. Umverteilung von Schnee innerhalb von Gebäudegruppen unterschiedlicher Höhe

Akkumulation

Wohngebäude und auf dem Territorium des Kindergartens. Infolgedessen ist es in einem solchen Gebiet erforderlich, nach jedem Schneefall eine Schneeräumung durchzuführen. In einer anderen Version sind die Gebäude, die den Umfang bilden, viel niedriger als das Gebäude, das sich in der Mitte des Blocks befindet. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, ist die zweite Variante hinsichtlich der Schneeanhäufung günstiger. Die Gesamtfläche der Schneetransfer- und Blaszonen ist größer als die Fläche der Schneeansammlungszonen, der Raum innerhalb des Viertels sammelt keinen Schnee und die Wartung des Wohngebiets im Winter wird viel einfacher. Diese Option ist für Gebiete mit aktivem Blizzard-Schnee vorzuziehen.

Zum Schutz vor Schneeverwehungen können winddichte Grünflächen genutzt werden, die in Form von mehrreihigen Bepflanzungen gebildet werden. Nadelbäume vor den vorherrschenden Winden bei Schneestürmen und Schneestürmen. Die Wirkung dieser Windschutze wird bei Pflanzungen in einer Entfernung von bis zu 20 Baumhöhen beobachtet, daher ist ihre Verwendung zum Schutz vor Schneeverwehungen entlang von linearen Objekten (Autobahnen) oder kleinen Baugrundstücken ratsam. In Gebieten, in denen die maximale Schneetransportmenge im Winter mehr als 600 m 3 / laufenden Meter beträgt (Gebiete Workuta, Anadyr, Halbinsel Jamal, Taimyr usw.), ist der Schutz durch Waldgürtel unwirksam, der Schutz durch Stadtplanung und Planungsmittel notwendig.

Unter dem Einfluss von Wind werden feste Niederschläge entlang der Dächer von Gebäuden umverteilt. Der sich darauf ansammelnde Schnee belastet die Bauwerke. Bei der Auslegung sind diese Belastungen zu berücksichtigen und das Auftreten von Schneeanhäufungen (Schneesäcken) nach Möglichkeit zu vermeiden. Ein Teil des Niederschlags wird vom Dach auf den Boden geblasen, ein Teil wird je nach Größe, Form und Vorhandensein von Aufbauten, Laternen usw. entlang des Daches neu verteilt. Der normative Wert der Schneelast auf der horizontalen Projektion der Fahrbahn gemäß SP 20.13330.2011 „Lasten und Einwirkungen“ sollte durch die Formel bestimmt werden

^ = 0,7C in C,p^,

wobei C in ein Koeffizient ist, der die Entfernung von Schnee von den Abdeckungen von Gebäuden unter dem Einfluss von Wind oder anderen Faktoren berücksichtigt; MIT, - thermischer Koeffizient; p ist der Übergangskoeffizient vom Gewicht der Schneedecke der Erde zur Schneelast auf der Decke; ^ - Gewicht der Schneedecke pro 1 m 2 der horizontalen Erdoberfläche, gemessen gemäß Tabelle. 1.22.

Tabelle 1.22

Das Gewicht der Schneedecke pro 1 m 2 der horizontalen Erdoberfläche

Schneeregionen*
Gewicht der Schneedecke, kg / m 2

* Akzeptiert auf Karte 1 des Anhangs „G“ der Arbeitsgemeinschaft „Stadtplanung“.

Die Werte des Koeffizienten Cw, der die Schneeverwehungen von Gebäudedächern unter Windeinfluss berücksichtigt, hängen von der Form und Größe des Daches ab und können von 1,0 abweichen (Schneeverwehung wird nicht berücksichtigt ) auf mehrere Zehntel einer Einheit. Beispielsweise darf für Beschichtungen von Hochhäusern mit einer Höhe von über 75 m und Neigungen bis zu 20% C in Höhe von 0,7 aufgenommen werden. Für gewölbte sphärische und konische Dächer von Gebäuden auf einem kreisförmigen Grundriss wird beim Festlegen einer gleichmäßig verteilten Schneelast der Wert des Koeffizienten C in in Abhängigkeit vom Durchmesser festgelegt ( mit!) Basis der Kuppel: C in = 0,85 at s1 60 m, C in = 1,0 at c1 > 100 m und bei Zwischenwerten des Kuppeldurchmessers wird dieser Wert nach einer speziellen Formel berechnet.

Thermischer Koeffizient MIT, dient zur Berücksichtigung der Reduzierung von Schneelasten auf Beschichtungen mit hohem Wärmedurchgangskoeffizienten (> 1 W / (m 2 C) durch Aufschmelzen durch Wärmeverlust. Bei der Ermittlung von Schneelasten für ungedämmte Gebäudebeschichtungen mit erhöhter Wärme Emissionen, die zur Schneeschmelze führen, mit Dachneigungen über 3 % Koeffizientenwert MIT, ist 0,8, in anderen Fällen - 1,0.

Der Übergangskoeffizient vom Gewicht der Schneedecke der Erde zur Schneelast auf der Beschichtung p steht in direktem Zusammenhang mit der Form des Daches, da sein Wert in Abhängigkeit von der Steilheit seiner Hänge bestimmt wird. Für Gebäude mit Sattel- und Satteldächern beträgt der Wert des p-Koeffizienten 1,0 bei einer Dachneigung von 60 °. Zwischenwerte werden durch lineare Interpolation ermittelt. Wenn also die Neigung der Abdeckung mehr als 60° beträgt, wird der Schnee nicht darauf zurückgehalten und fast der gesamte Schnee rutscht unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten. Beschichtungen mit einer solchen Neigung sind in der traditionellen Architektur weit verbreitet. nördliche Länder, in Berggebieten und beim Bau von Gebäuden und Bauwerken, die keine ausreichend starken Dachkonstruktionen vorsehen - Kuppeln und Zelte von Türmen mit großer Spannweite und einem Dach auf einem Holzrahmen. In all diesen Fällen ist die Möglichkeit der Zwischenlagerung und anschließenden Entfernung des vom Dach abrutschenden Schnees vorzusehen.

Im Zusammenspiel von Wind und Bebauung werden nicht nur feste, sondern auch flüssige Niederschläge umverteilt. Es besteht darin, ihre Anzahl von der Luvseite der Gebäude, in der Zone der Verzögerung des Windstroms und von der Seite der Luvecken der Gebäude zu erhöhen, wo der Niederschlag eintritt, der in den zusätzlichen Luftmengen enthalten ist, die um das Gebäude strömen. Dieses Phänomen ist mit der Überfeuchtung der Wände, der Benetzung der Fugen zwischen den Platten und der Verschlechterung des Mikroklimas der Luvräume verbunden. Beispielsweise fängt die Luvfassade eines typischen 17-stöckigen, dreiteiligen Wohngebäudes bei Regen mit einer durchschnittlichen Niederschlagsrate von 0,1 mm / min und einer Windgeschwindigkeit von 5 m / s etwa 50 Tonnen Wasser pro Stunde auf. Ein Teil davon wird für die Benetzung der Fassade und hervorstehender Elemente aufgewendet, der Rest fließt an der Wand herunter und hat negative Folgen für die Umgebung.

Um die Fassaden von Wohngebäuden vor Nässe zu schützen, wird empfohlen, die Fläche der Freiflächen entlang der Luvfassade zu vergrößern, Feuchtigkeitssperren, wasserdichte Verkleidungen und verstärkte Fugenabdichtungen zu verwenden. Entlang des Umfangs müssen Entwässerungswannen vorgesehen werden, die an Regenwassersysteme angeschlossen sind. Wenn sie nicht vorhanden sind, kann Wasser, das an den Wänden des Gebäudes herunterfließt, die Oberfläche von Rasen erodieren, was zu einer Oberflächenerosion der vegetativen Bodenschicht und zu Schäden an Grünflächen führen kann.

Bei der architektonischen Gestaltung stellen sich Fragen zur Beurteilung der Vereisungsintensität an bestimmten Gebäudeteilen. Die Höhe der Eisbelastung auf ihnen hängt von den klimatischen Bedingungen und den technischen Parametern jedes Objekts (Größe, Form, Rauheit usw.) ab. Eine davon ist die Lösung von Problemen im Zusammenhang mit der Verhinderung von Eisbildung und damit verbundenen Verletzungen des Betriebs von Gebäuden und Bauwerken und sogar der Zerstörung ihrer Einzelteile kritische Aufgaben architektonische Klimatographie.

Die Wirkung von Eis auf verschiedene Bauwerke ist die Bildung von Eislasten. Die Größe dieser Lasten hat einen entscheidenden Einfluss auf die Wahl der Bemessungsparameter von Gebäuden und Bauwerken. Auch für Bäume und Sträucher, die die Grundlage für die Begrünung des urbanen Raums bilden, sind Eisablagerungen aus Raureif schädlich. Äste und manchmal auch Baumstämme brechen unter ihrem Gewicht. Die Produktivität der Obstplantagen geht zurück, die Produktivität der Landwirtschaft geht zurück. Die Bildung von Eis und Glatteis auf den Straßen schafft gefährliche Bedingungen für den Landverkehr.

Eiszapfen (ein Sonderfall von Eisphänomenen) sind eine große Gefahr für Gebäude und Personen und Gegenstände in der Nähe (z. B. geparkte Autos, Bänke usw.). Um die Bildung von Eiszapfen und Reif an der Dachtraufe zu reduzieren, sollte das Projekt besondere Maßnahmen vorsehen. Zu den passiven Maßnahmen gehören: verbesserte Wärmedämmung des Daches und der Dachgeschosse, ein Luftspalt zwischen der Dacheindeckung und ihrem strukturellen Sockel, die Möglichkeit der natürlichen Belüftung des Unterdachraums mit kalter Außenluft. In einigen Fällen kann auf aktive technische Maßnahmen wie elektrische Beheizung der Gesimsverlängerung, Installation von Schockern zum Abwerfen von Eis in kleinen Dosen während der Bildung usw. nicht verzichtet werden.

Die Architektur wird stark von der kombinierten Wirkung von Wind mit Sand und Staub beeinflusst - Sandstürme, die auch mit atmosphärischen Phänomenen zusammenhängen. Die Kombination von Winden mit Staub erfordert den Schutz des Lebensraums. Der Gehalt an ungiftigem Staub in der Wohnung sollte 0,15 mg / m 3 nicht überschreiten, und als maximal zulässige Konzentration (MPC) für Berechnungen wird ein Wert von nicht mehr als 0,5 mg / m 3 angenommen. Die Intensität der Übertragung von Sand und Staub sowie Schnee hängt von der Windgeschwindigkeit, den lokalen Merkmalen des Reliefs, dem Vorhandensein von nicht begrüntem Gelände auf der Luvseite, der granulometrischen Zusammensetzung des Bodens, seinem Feuchtigkeitsgehalt, und andere Bedingungen. Die Muster der Sand- und Staubablagerung um Gebäude und auf der Baustelle sind ungefähr die gleichen wie bei Schnee. Die maximalen Ablagerungen werden auf der Lee- und der Luvseite des Gebäudes oder deren Dächern gebildet.

Die Methoden zur Behandlung dieses Phänomens sind die gleichen wie bei der Schneeübertragung. In Gebieten mit hohem Staubgehalt der Luft (Kalmückien, Region Astrachan, kaspischer Teil Kasachstans usw.) wird empfohlen: eine spezielle Anordnung von Wohnungen mit Ausrichtung des Hauptgebäudes zur geschützten Seite oder mit einer Staub- beweisverglaster Korridor; angemessene Quartiersplanung; optimale Ausrichtung von Straßen, Windschutz usw.

Die Kondensations- oder Sublimationsprodukte von Wasserdampf, der aus Wolken fällt oder sich aus der Luft auf der Erdoberfläche oder auf Gegenständen ablagert, werden als Niederschlag bezeichnet. Aus den Wolken fallen nur Partikel, die einen kritischen Radius (Größe) erreicht haben, also Tröpfchen oder Kristalle, die in der Atmosphäre nicht in der Schwebe gehalten werden können. Die Vergrößerung von Kondensations- (Sublimations-) Produkten in Wolken wird als Koagulation bezeichnet. Die Koagulation in einem heterophasigen Medium erfolgt an den Kondensationskernen (Sublimation). Besonders aktiv sind Partikel mit hygroskopischer Struktur und große Größen. Luftströmungen tragen diese Partikel über weite Strecken. Die Entwicklung von Turbulenzen in Wolken mit ihren absteigenden und aufsteigenden Strömungen trägt zum intensiven Wachstum von Tröpfchen und Kristallen bei, insbesondere solchen, die sich wiederholt von der Basis der Wolke zu ihrer Spitze und zurück bewegen. Es ist erwiesen, dass gerade durch solche Mehrfachbewegungen die intensivsten Niederschläge mächtiger Cumulonimbuswolken in Form von Schauern und Hagel entstehen.

Niederschlagsklassifizierung. Der Niederschlag wird nach Art in flüssig, fest und terrestrisch unterteilt.

Flüssigschlamm umfasst:

regen - Niederschlag in Form von Tropfen unterschiedlicher Größe mit einem Durchmesser von 0,5–7 mm;

Nieselregen - kleine Tröpfchen mit einem Durchmesser von 0,05 bis 0,5 mm, die sozusagen in Suspension sind.

Zu den festen Ablagerungen gehören:

Schnee - Eiskristalle, die verschiedene Arten von Schneeflocken (Platten, Nadeln, Sterne, Säulen) mit einer Größe von 4–5 mm bilden. Manchmal werden Schneeflocken zu Schneeflocken kombiniert, deren Größe 5 cm oder mehr erreichen kann;

Schneegrütze - Niederschlag in Form von undurchsichtigen kugelförmigen Körnern von weißer oder mattweißer (milchiger) Farbe mit einem Durchmesser von 2 bis 5 mm;

Eispellets - feste Partikel, die von der Oberfläche her transparent sind und einen undurchsichtigen undurchsichtigen Kern in der Mitte haben. Korndurchmesser von 2 bis 5 mm;

Hagel - mehr oder weniger große Eisstücke (Hagelkörner) mit kugelförmiger oder unregelmäßiger Form und komplexer innerer Struktur. Der Durchmesser der Hagelkörner variiert in einem sehr weiten Bereich: von 5 mm bis 5–8 cm, es gibt Fälle, in denen Hagelkörner mit einem Gewicht von 500 g oder mehr herausgefallen sind.

Fallen die Niederschläge nicht aus Wolken, sondern aus atmosphärischer Luft auf der Erdoberfläche oder auf Gegenständen, so werden solche Niederschläge als terrestrische Niederschläge bezeichnet. Diese beinhalten:

Tau - die kleinsten Wassertropfen, die aufgrund ihrer Strahlungskühlung in klaren, wolkenlosen Nächten auf den horizontalen Oberflächen von Objekten (Deck, Bootsabdeckungen usw.) kondensieren. Ein leichter Wind (0,5–10 m/s) trägt zur Taubildung bei. Wenn die Temperatur horizontaler Oberflächen unter Null liegt, sublimiert Wasserdampf unter ähnlichen Bedingungen auf ihnen und es bildet sich Frost - eine dünne Schicht aus Eiskristallen;

flüssige Beschichtung - kleinste Wassertropfen oder ein durchgehender Wasserfilm, der sich bei bewölktem und windigem Wetter auf den luvseitigen, überwiegend senkrechten Oberflächen kalter Objekte (Wände von Aufbauten, Schutzvorrichtungen von Winden, Kränen usw.) bildet.

Glasur ist eine Eiskruste, die sich bildet, wenn die Temperatur dieser Oberflächen unter 0 °C liegt. Darüber hinaus können sich auf den Oberflächen des Gefäßes feste Ablagerungen bilden - eine Schicht aus Kristallen, die dicht oder dicht auf der Oberfläche sitzen, oder eine dünne durchgehende Schicht aus glattem, transparentem Eis.

Bei nebligem Frostwetter mit leichtem Wind kann sich körniger oder kristalliner Reif auf der Takelage, Vorsprüngen, Gesimsen, Drähten usw. des Schiffes bilden. Im Gegensatz zu Reif bildet sich Reif nicht auf horizontalen Flächen. Die lockere Struktur des Rauhreifs unterscheidet ihn von hartem Zahnbelag. Körniger Reif entsteht bei Lufttemperaturen von -2 bis -7 °C durch Gefrieren von unterkühlten Nebeltropfen, und kristalliner Reif, ein weißer Niederschlag feinstrukturierter Kristalle, bildet sich nachts bei wolkenlosem oder dünnem Himmel Nebelwolken oder Dunstpartikel bei einer Temperatur von –11 bis –2 °С und darüber.

Entsprechend der Art der Niederschläge wird atmosphärischer Niederschlag in schwere, kontinuierliche und nieselnde Niederschläge unterteilt.

Schauer fallen aus Gewitterwolken. Im Sommer regnet es in großen Tropfen (manchmal mit Hagel), und im Winter gibt es starken Schneefall mit häufigen Änderungen der Form von Schneeflocken, Schnee oder Eispellets. Schwere Niederschläge fallen aus Nimbostratus (Sommer) und Altostratus (Winter) Wolken. Sie zeichnen sich durch geringe Intensitätsschwankungen und eine lange Fallout-Dauer aus.

Nieselregen fällt aus Stratus- und Stratocumulus-Wolken in Form kleiner Tropfen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 0,5 mm, die mit sehr geringen Geschwindigkeiten absinken.

Die Niederschlagsintensität wird in stark, mittel und schwach eingeteilt.

Wassermoleküle, die kontinuierlich von der Oberfläche von Seen, Meeren, Flüssen und Ozeanen verdunsten, gelangen in die Atmosphäre, wo sie in Wasserdampf und dann in verschiedene umgewandelt werden Arten von Niederschlag. Wasserdampf ist immer in der Luft vorhanden, was normalerweise nicht sichtbar ist, aber die Luftfeuchtigkeit hängt von seiner Menge ab.

Die Luftfeuchtigkeit ist in allen Regionen der Erde unterschiedlich, in der Wärme steigt sie an, wenn die Verdunstung von der Oberfläche von Gewässern in die Atmosphäre zunimmt. Über Wüstengebieten wird normalerweise eine geringe Luftfeuchtigkeit beobachtet, da es wenig Wasserdampf gibt, sodass die Luft in Wüsten sehr trocken ist.

Wasserdampf überwindet viele Herausforderungen, bevor er in Form von Regen, Schnee oder Reif auf den Boden fällt.

Die Erdoberfläche wird durch die Sonnenstrahlen erwärmt und die entstehende Wärme an die Luft abgegeben. Da erwärmte Luftmassen viel leichter sind als kalte, steigen sie auf. Winzige Wassertröpfchen, die sich in der Luft gebildet haben, wandern weiter hinein Niederschlag.

Arten von Niederschlag, Nebel und Wolken.

Um sich vorzustellen, wie die weitere Umwandlung von Wasserdampf in der Atmosphäre abläuft, kann ein ziemlich einfaches Experiment durchgeführt werden. Es ist notwendig, einen Spiegel zu nehmen und ihn näher an den Auslauf eines kochenden Wasserkochers zu bringen. Nach einigen Sekunden beschlägt die kühle Oberfläche des Spiegels, dann bilden sich große Wassertropfen darauf. Der freigesetzte Dampf verwandelte sich in Wasser, was bedeutet, dass ein Phänomen namens Kondensation aufgetreten ist.

Ein ähnliches Phänomen tritt bei Wasserdampf in einer Entfernung von 2-3 km von der Erde auf. Da die Luft in dieser Entfernung kälter ist als nahe der Erdoberfläche, kondensiert Dampf darin und es bilden sich Wassertropfen, die von der Erde in Form von Wolken beobachtet werden können.

Wenn Sie in einem Flugzeug fliegen, können Sie sehen, wie die Wolken manchmal unter dem Flugzeug erscheinen. Und Sie können sogar zwischen den Wolken sein, wenn Sie einen hohen Berg mit niedriger Wolkendecke besteigen. In diesem Moment verwandeln sich die umgebenden Objekte und Menschen in unsichtbare Menschen, die von einem dichten Nebelschleier verschluckt wurden. Nebel ist die gleiche Wolke, aber nur in der Nähe der Erdoberfläche.

Wenn die Tropfen in den Wolken zu wachsen beginnen und schwerer werden, verdunkeln sich die schneeweißen Wolken allmählich und verwandeln sich in Wolken. Wenn schwere Tropfen nicht mehr in der Luft bleiben können, dann fällt Regen aus Gewitterwolken auf die Erde herein Niederschlag.

Tau und Frost als Niederschlagsarten.

Im Sommer bildet sich in der Nähe von Gewässern viel Dampf in der Luft und sie ist stark mit Wasserporen gesättigt. Mit Einbruch der Nacht kommt Kühle und zu dieser Zeit wird eine geringere Dampfmenge benötigt, um die Luft zu sättigen. Überschüssige Feuchtigkeit kondensiert auf dem Boden, Blättern, Gras und anderen Gegenständen und dergleichen Art des Niederschlags Tau genannt. Tau kann am frühen Morgen beobachtet werden, wenn transparente kleine Tropfen zu sehen sind, die verschiedene Objekte bedecken.

Mit dem Kommen Spätherbst Die Temperatur während der Nacht kann unter 0 ° C fallen, dann gefrieren die Tautropfen und verwandeln sich in erstaunliche transparente Kristalle, die als Frost bezeichnet werden.

Im Winter gefrieren Eiskristalle und setzen sich in Form von frostigen Mustern von außergewöhnlicher Schönheit auf Fensterscheiben ab. Manchmal bedeckt der Frost die Erdoberfläche wie eine dünne Schneeschicht. Frostgeformte fantastische Muster sind am besten auf rauen Oberflächen zu sehen, wie zum Beispiel:

• Äste;
• lockere Erdoberfläche;
• Holzbänke.

Schnee und Hagel als Niederschlagsarten.

Hagel ist die Bezeichnung für unregelmäßig geformte Eisstücke, die im Sommer zusammen mit Regen zu Boden fallen. Es gibt auch "trockenen" Hagel, es fällt ohne Regen. Wenn Sie das Hagelkorn sorgfältig gesägt haben, können Sie auf dem Schnitt sehen, dass es abwechselnd aus opaken und transparenten Schichten besteht.

Wenn Luftströme Wasserdampf in eine Höhe von etwa 5 km bringen, beginnen sich Wassertröpfchen auf Staubpartikeln abzulagern, während sie sofort gefrieren. Die resultierenden Eiskristalle beginnen an Größe zuzunehmen, und wenn sie ein großes Gewicht erreichen, beginnen sie zu fallen. Aber ein neuer Strom warmer Luft kommt von der Erde und bringt sie zurück in die kalte Wolke. Die Hagelkörner beginnen wieder zu wachsen und versuchen zu fallen, dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, erst nachdem sie ein ausreichend schweres Gewicht erreicht haben, fallen sie zu Boden.

Die Größe eines solchen Arten von Niederschlag(Hagelkörner) hat normalerweise einen Durchmesser von 1 bis 5 mm. Obwohl es Fälle gab, in denen die Größe der Hagelkörner ein Hühnerei überstieg und das Gewicht etwa 400-800 g erreichte.

Hagel kann große Schäden anrichten Landwirtschaft, es schädigt Gärten und Ernten und führt auch zum Tod von Kleintieren. Große Hagelkörner können Autos beschädigen und sogar die Haut von Flugzeugen durchbohren.

Um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Hagel auf den Boden fällt, entwickeln Wissenschaftler ständig neue Substanzen, die mit Hilfe spezieller Raketen in Gewitterwolken geschleudert werden und diese so zerstreuen.

Mit Einbruch des Winters hüllt sich die Erde in eine schneeweiße Decke, bestehend aus kleinsten Eiskristallen, die Schnee genannt werden. Wegen niedrige Temperaturen Wassertropfen gefrieren und Eiskristalle bilden sich in den Wolken, dann werden neue Wassermoleküle daran gebunden und als Ergebnis wird eine separate Schneeflocke geboren. Alle Schneeflocken haben sechs Ecken, aber die durch Frost darauf gewebten Muster unterscheiden sich voneinander. Wenn die Schneeflocken von der Strömung des Windes berührt werden, kleben sie zusammen und bilden sich Schneeflocken. Wenn wir bei frostigem Wetter auf dem Schnee laufen, hören wir oft ein Knirschen unter unseren Füßen, es sind Eiskristalle, die in den Schneeflocken brechen.

Solch Arten von Niederschlag, da Schnee viele Probleme mit sich bringt, ist der Verkehr auf den Straßen aufgrund von Schnee schwierig, Stromleitungen werden unter seinem Gewicht zerrissen und Schneeschmelze führt zu Überschwemmungen. Da die Pflanzen jedoch mit einer Schneedecke bedeckt sind, überstehen sie auch strenge Fröste.

Lassen Sie uns zunächst das Konzept des „atmosphärischen Niederschlags“ definieren. Im Meteorologischen Wörterbuch wird dieser Begriff wie folgt interpretiert: „Niederschlag ist Wasser in flüssigem oder festem Zustand, das aus Wolken fällt oder aus der Luft auf der Erdoberfläche und auf Gegenständen abgelagert wird.“

Nach obiger Definition lassen sich Niederschläge in zwei Gruppen einteilen: Direkt aus der Luft freigesetzter Niederschlag – Tau, Reif, Reif, Eis und aus Wolken fallender Niederschlag – Regen, Nieselregen, Schnee, Schneepellets, Hagel.

Jede Niederschlagsart hat ihre eigenen Eigenschaften.

Tau stellt die kleinsten Wassertröpfchen dar, die sich auf der Erdoberfläche und auf Bodenobjekten (Gras, Blätter von Bäumen, Dächern usw.) ablagern. Tau bildet sich nachts oder abends bei klarem, ruhigem Wetter.

Frost erscheint auf unter 0 °C gekühlten Oberflächen. Es ist eine dünne Schicht Kristalleis, deren Partikel wie Schneeflocken geformt sind.

Frost- Dies ist die Ablagerung von Eis auf dünnen und langen Gegenständen (Äste, Drähte), die zu jeder Tageszeit gebildet wird, normalerweise bei bewölktem, nebligem Wetter bei niedrigen Temperaturen (unter - 15 ° C). Raureif ist kristallin und körnig. Auf senkrechten Objekten lagert sich Reif hauptsächlich auf der Luvseite ab.

Unter den auf der Erdoberfläche freigesetzten Niederschlägen spezielle Bedeutung Es hat Eis. Es ist eine Schicht aus dichtem transparentem oder trübem Eis, die auf allen Objekten (einschließlich Stämmen und Ästen von Bäumen, Büschen) und auf der Erdoberfläche wächst. Es entsteht bei einer Lufttemperatur von 0 bis -3°C durch das Gefrieren von unterkühlten Regentropfen, Nieselregen oder Nebel. Die Kruste von gefrorenem Eis kann eine Dicke von mehreren Zentimetern erreichen und Äste abbrechen lassen.

Niederschlag, der aus den Wolken fällt, wird in Nieselregen, Überlaufen und Sintflut unterteilt.

Nieselregen (Nieselregen) besteht aus sehr feinen Wassertröpfchen mit einem Durchmesser von weniger als 0,5 mm. Sie sind von geringer Intensität. Diese Niederschläge fallen normalerweise aus Stratus- und Stratocumulus-Wolken. Die Tröpfchen fallen so langsam, dass sie in der Luft zu schweben scheinen.

Starker Regen ist Regen, der aus Wassertröpfchen besteht kleine Größe, oder Schneefall aus Schneeflocken mit einem Durchmesser von 1-2 mm. Dies sind Langzeitniederschläge, die aus dichten Altostratus- und Nimbostratus-Wolken fallen. Sie können mehrere Stunden und sogar Tage dauern und riesige Gebiete erobern.

starker Regen hat eine große Intensität. Dies sind großtropfige und ungleichmäßige Niederschläge, die sowohl in flüssiger als auch in fester Form (Schnee, Grütze, Hagel, Graupel) fallen. Der Regenguss kann von einigen Minuten bis zu mehreren Stunden dauern. Die von einer Dusche bedeckte Fläche ist normalerweise klein.

Heil, die immer während eines Gewitters beobachtet wird, normalerweise zusammen mit starkem Regen, wird in Cumulonimbus- (Gewitter-) Wolken mit vertikaler Entwicklung gebildet. Sie fällt normalerweise im Frühjahr und Sommer in einem schmalen Band und meistens zwischen 12 und 17 Stunden. Die Dauer des Hagelschlags wird in Minuten berechnet. Innerhalb von 5-10 Minuten kann der Boden mit einer mehrere Zentimeter dicken Hagelschicht bedeckt sein. Bei starkem Hagel können Pflanzen unterschiedlich stark geschädigt oder sogar zerstört werden.

Niederschlag wird durch die Dicke der Wasserschicht in Millimetern gemessen. Wenn 10 mm Niederschlag gefallen sind, bedeutet dies, dass die Wasserschicht, die auf die Erdoberfläche gefallen ist, 10 mm beträgt. Und was bedeuten 10 mm Niederschlag bei einer Parzelle von 600 m 2 ? Es ist einfach zu berechnen. Beginnen wir mit der Berechnung für eine Fläche von 1 m 2. Für sie beträgt diese Niederschlagsmenge 10.000 cm 3, also 10 Liter Wasser. Und das ist ein ganzer Eimer. Dies bedeutet, dass für eine Fläche von 100 m 2 die Niederschlagsmenge bereits 100 Eimer beträgt, für eine Fläche von sechs Hektar jedoch 600 Eimer oder sechs Tonnen Wasser. Das sind 10 mm Niederschlag für ein typisches Gartengrundstück.