Осадки - Precipitation


Из Википедии, свободной энциклопедии

Долгосрочный среднее количество осадков по месяцам
Страны среднегодовых осадков

В метеорологии , осадки являются любым продуктом конденсации из атмосферного водяного пара , который падает под действием силы тяжести . Основными формами осаждения включают в себя морось , дождь , мокрый снег , снег , крупа и град . Осадки возникает , когда часть атмосферы становится насыщенным парами воды, так что вода конденсируется и выпадает в осадок «». Таким образом, туман и туман не осадки , но суспензия, потому что водяной пар не конденсируется в достаточной степени для осаждения. Два процесса, возможно , действуя вместе, может привести к ее насыщения воздуха: охлаждение воздуха или добавление водяного пара в воздухе. Осадки формы , как более мелкие капельки сливаются с помощью столкновения с другими каплями дождя или кристаллов льда внутри облака . Короткие, интенсивные периоды дождей в рассеянных местах называют «душа» .

Влага , которая поднимается или иным образом вынуждена подняться над слоем морозную воздуха на поверхности может быть сжата в облака и дождь. Этот процесс , как правило , активен , когда происходит замерзающий дождь. Стационарный фронт часто присутствует вблизи площади ледяного дождя и служит для очагов воздействия и растет воздух. При условии , необходимое и достаточное атмосферное содержание влаги, влага внутри поднимающегося воздуха будет конденсироваться в облака, а именно слоистые и кучево . В конце концов, капли облака будут расти достаточно большими , чтобы сформировать капли дождя и спуститься к Земле , где они замерзают при контакте с открытыми объектами. Там , где относительно теплые водоемы присутствуют, например , из - за испарения воды из озер, озеро эффект снегопада становится озабоченность с подветренной стороны от теплых озер в пределах холодного циклонного потока вокруг задней внетропических циклонов . Озеро эффект снегопада может быть локально тяжелым. Thundersnow можно в пределах циклон разделителей головы и в пределах озера эффект осадков полос. В горных районах сильные осадки возможно , где поток вверх по склону максимальна в наветренной стороны местности на высоте. На подветренной стороне гор, пустыни климат может существовать из - за сухой воздух , вызванным компрессионным нагревом. Большая часть осадков происходит в тропиках и вызвано конвекции . Движение муссонного корыта или внутритропической зона конвергенции , приносит дождливые сезоны в саванну климатов .

Осадки являются основным компонентом водного цикла , и отвечают за осаждение пресной воды на планете . Приблизительно 505000 кубических километров (121000 куб миль) воды падает в виде осадков каждый год; 398,000 кубических километров (95000 миль) куб из него над океанами и 107000 кубических километров (26000 миль) куб над землей. Учитывая Земли «s площадь поверхности, что означает , что глобальная средняя годовая сумма осадков составляет 990 мм (39 дюймов), но над землей это всего лишь 715 мм (28,1 дюйма). Климатические системы классификации , такие как классификация климата Köppen система используют средние годовое количество осадков , чтобы помочь дифференцировать между различными режимами климата.

Осадки могут возникать и на других небесных телах, например , когда он остывает, Марс имеет осадки , которые , скорее всего , принимает форму мороза , а не дождь или снег.

Типы

Гроза с обильными осадками

Осадки является основным компонентом водного цикла , и отвечает за осаждение большей части пресной воды на планете . Примерно 505000 км 3 (121000 миль 3 ) воды падает в виде осадков в год, 398000 км 3 (95,000 куб миль) его над океанами . С учетом Земли площадь поверхности «с, что означает , что во всем мире в среднем количество осадков составляет 990 мм (39 дюймов).

Механизмы получения осаждения включают в себя конвективные, слоистая и орографические осадки. Конвективные процессы включают сильные вертикальные движения , которые могут вызвать опрокидывание атмосферы в этом месте в течение часа и вызывают сильные осадки, в то время как стратиформные процессы включают более слабые восходящие движения и менее интенсивное осаждение. Осадки могут быть разделены на три категории, основанные на падает ли оно в качестве жидкой воды, жидкой воды , которая замерзает при контакте с поверхностью, или льдом. Смеси различных типов осадков, включая типы в разных категориях, могут упасть одновременно. Жидкие формы включают в себя осадки дождя и дождь. Дождь или изморось который замерзает при контакте в пределах минусовых воздушной массы называется «замерзающий дождь» или «изморозь». Замороженные формы осадков включают в себя снег , лед иглу , ледяные шарики , град и крупу .

Как воздух становится насыщенным

Охлаждение воздуха до точки росы

В конце лета Ливень в Дании
Чечевичная туча, из-за гор над Вайомингом

Точка росы является температура , до которой посылка должна быть охлаждена, чтобы стать насыщенным, и (если супер-насыщения не происходит) конденсируется в воду. Водяной пар , как правило , начинает конденсироваться на ядрах конденсации , такие как пыль, лед и соль для того , чтобы сформировать облака. Повышенная часть лобной зоны заставляет широкую области подъемника, которые образуют облако палубу , такие как слоистая или перисто - слоистая . Слоистый является стабильным облачным , который имеет тенденцию к образованию , когда прохладная, стабильная масса воздуха в ловушке под теплой воздушной массой. Он также может сформировать из - за подъем адвекции тумана во время свежих условий.

Существуют четыре основные механизмы для охлаждения воздуха до точки росы: адиабатического охлаждения, проводящая охлаждения, радиационное охлаждение и испарительного охлаждения. Адиабатическое охлаждение происходит , когда воздух поднимается и расширяется. Воздух может расти за счет конвекции , крупномасштабные атмосферные движений или физический барьер , такие как горный ( орографический подъемник ). Проводящее охлаждение происходит , когда воздух входит в контакт с холодной поверхностью, как правило, раздуваются от одной поверхности к другой, например из жидкой водной поверхности к более холодной земле. Радиационное охлаждение происходит за счет испускания инфракрасного излучения , либо по воздуху или по поверхности под ним. Охлаждение испарением происходит тогда , когда влага добавляется в воздухе за счет испарения, который не заставляет температуру воздуха , чтобы охладить ее до температуры по влажному термометру , или пока он достигает насыщения.

Добавление влаги в воздухе

Основной пар способ добавляют воду к воздуху являются: ветер сходимости в области восходящего движения, осаждение или Вирг падающих сверху, в дневное время нагрева испарения воды с поверхности океанов, водоемов или влажной землей, транспирациями из растений, прохладных и сухих воздух движется над теплой водой, и подъем воздуха над горами.

формирование

Конденсат и сращивание являются важными составляющими водного цикла .

Капли дождя

Коалесценция происходит , когда капельки воды сливаются , чтобы создать большие капли воды, или когда капли воды замерзают на кристалле льда, который известен как процесс Бержерон . Скорость падения очень мелких капелек незначительна, поэтому облака не падают с неба; precipitati ((облака)) на будет происходить только тогда , когда они сливаются в более крупные капли. Когда происходит турбулентность воздуха, капли воды сталкиваются, производя более крупные капли. Поскольку эти более крупные капли воды опускаются, сращивание продолжается, так что капли становятся достаточно тяжелыми , чтобы преодолеть сопротивление воздуха и выпадают в виде дождя.

Капли имеют размеры в пределах от 0,1 мм (0,0039 дюйма) до 9 мм (0,35 дюйма) средний диаметр, выше которого они, как правило, чтобы разбить. Более мелкие капли называются капельками облака, а их форма является сферической. В качестве RainDrop увеличивается в размерах, его форма становится более сплюснутой, с его величиной поперечного сечения обращенных к набегающему воздушному потоку. В отличие от мультфильмов фотографии дождевых капель, их форма не похожа на слезу. Интенсивность и продолжительность осадков, как правило, связаны обратно пропорционально, то есть, высокая интенсивность штормов, вероятно, будут кратковременными и низкой интенсивности штормов может иметь большую продолжительность. Капли дождя, связанные с тающим градом, как правило, больше, чем другие капли дождя. Код METAR для дождя RA, в то время как кодирование для дождевых ливней SHRA.

Ледяная крупа

Накопление льда гранул

Лед гранула или мокрый снег является формой осадков , состоящей из мелких, прозрачных шариков льда. Ледяные гранулы обычно (но не всегда) меньше чем градины . Они часто подпрыгивать , когда они попали в землю, и , как правило , не замерзает в твердую массу , если не смешивается с ледяным дождем . METAR код для льда гранул PL .

Лед гранула образует , когда слой выше замораживания воздуха существует с морозную воздухом сверху и снизу. Это приводит к частичному или полному расплавлению любых снежинки падающей через теплый слой. Когда они падают обратно в слой под-замерзания ближе к поверхности, они повторно замораживать в лед гранул. Однако, если слой суб-замораживание под теплым слоем слишком мал, осаждение не будет времени повторного замораживания и замерзающий дождь будет результат на поверхности. Температурный профиль показывает теплый слой над поверхностью земли, наиболее вероятно, будет найден в преддверии теплого фронта во время холодного сезона, но иногда может быть найден за проходящим холодным фронтом .

Град

Большие градины, около 6 см (2,4 дюйма) в диаметре

Как и другие осадки, град форма в грозовых облаках , когда переохлажденная вода капля замерзает при контакте с ядрами конденсации , такие как пыль или грязь . Шторма восходящий поток уносит градины в верхней части облака. В UPDRAFT испарились и градины падают обратно в восходящий поток, и поднимаются снова. Радуйся имеет диаметр 5 мм (0,20 дюйма) или более. В коде METAR, ГР используется для указания большего града, диаметром не менее 6,4 мм (0,25 дюйма). GR происходит от французского слова grêle. Меньший по размеру град, а также снежные шарики, используют кодирование GS, который короток для французского слова grésil. Камни просто больше , чем мяч для гольфа -sized являются одним из наиболее часто сообщалось размеров града. Град может вырасти до 15 сантиметров (6 дюймов) и весом более 500 г (1 фунт). В крупных градин, скрытая теплота освобожден путем дальнейшего замораживания может расплавить внешнюю оболочку градины. Градины может затем пройти «влажный рост», где жидкость внешняя оболочка собирает другие более мелкие градины. Градин приобретает слой льда , и становится все более больше , с каждым подъемом. После того, как градины становятся слишком тяжелыми , чтобы быть поддержана восходящим потоком шторма, он падает из облака.

Снежинки

Снежинка рассматривается в оптическом микроскопе

Кристаллы снега образуются , когда крошечные переохлажденной капельки облака (около 10 мкм в диаметре) заморозить . После того, как капелька замерзла, она растет в перенасыщенной среде. Поскольку капли воды более многочисленны , чем кристаллы льда кристаллы могут расти до сотен микрометров в размере за счет капель воды. Этот процесс известен как процесс Вегенера-Берджерон-Findeisen . Соответствующее обеднение паров воды приводит к тому , капли для испарения, а это означает , что кристаллы льда растут за счет капель. Эти крупные кристаллы являются эффективным источником атмосферных осадков, так как они падают через атмосферу из - за их массу, и могут сталкиваться и слипаются в кластерах или агрегатах. Эти агрегаты снежинки, и, как правило, тип ледяной частицы , которая падает на землю. Книга рекордов Гиннеса список крупнейших в мире снежинки , как те , с января 1887 года в Форт - Кео, Монтана; предположительно один измеряется 38 см (15 дюймов). Точные детали механизма слипания остается предметом исследований.

Хотя лед ясно, рассеяние света на кристаллических гранях и впадинах / несовершенства означают , что кристаллы часто появляются белым цветом из - за диффузным отражение всего спектра от света малых частиц льда. Форма снежинки определяется в целом по температуре и влажности , при которой он образован. Редко, при температуре около -2 ° С (28 ° F), снежинки могут образовываться в тройной симметрии треугольной снежинки. Наиболее распространенные частицы снега являются явно нерегулярными, хотя почти идеальными снежинки могут быть более распространены в картинках , потому что они являются более визуально привлекательным. Никакие две снежинок не похожи друг на друге, как они растут с разной скоростью и в разных моделях в зависимости от изменения температуры и влажности в атмосфере , через которую они попадают на их пути к земле. Код METAR для снега SN, в то время как снег кодируется SHSN.

Алмазная пыль

Алмазная пыль, также известная как ледяные иглы или кристаллы льда, формы при температурах, близких к -40 ° С (-40 ° F) из-за воздух с немного более высокой влажностью от вьсота смешивания с более холодным, поверхностями на основе воздуха. Они сделаны из простых кристаллов льда, которые шестиугольные формы. Идентификатор METAR для алмазной пыли в международных часовых метеосводки является IC.

причины

Фронтальная деятельность

Слоистые или динамическое осаждение происходит в результате медленного подъема воздуха в синоптических системах (порядка см / с), например, по поверхности холодных фронтов , и более и впереди теплых фронтов . Подобное восхождение видно вокруг тропических циклонов за пределами eyewall , и осадки моделей запятой головы вокруг средних широт циклонов . Широкое разнообразие погодных условий может быть найдено вдоль фронта окклюзии, с грозами возможными, но обычно их прохождение связанно с сушкой воздушной массы. Фронты окклюзии , как правило , образуют вокруг зрелых областей низкого давления. Осадки могут происходить на других , чем на Земле небесных тел. Когда становится холодно, Марс имеет осадков , что , скорее всего , принимает форму ледяных игл, а не дождь или снег.

конвекция

конвекционные осадки

Конвективный дождь или ливневые осадки, происходит из конвективных облаков, например, кучевы или кучевого . Он падает как ливень с быстро меняющейся интенсивностью. Конвективный осадков падает на определенной территории в течение относительно короткого промежутка времени, поскольку конвективные облака имеют ограниченную горизонтальную протяженность. Большая часть осадков в тропиках , как представляется конвективный; однако, было высказано предположение , что осаждение слоистого также происходит. Крупа и града указывают конвекции. В средних широтах, осадки конвективных прерывистые и часто ассоциируются с бароклинными границами , такие как холодные фронты , линии шквалов и теплыми фронты.

Орографические эффекты

орографические осадки

Орографическая осаждение происходит на наветренной стороне гор и вызвано движением восходящего воздуха крупномасштабного потока влажного воздуха через горный хребет, в результате адиабатического охлаждения и конденсации. В горных районах мира , подвергнутого относительно последовательных ветров (например, пассаты ), более влажный климат , как правило , преобладает на наветренной стороне горы , чем на подветренной или с подветренной стороны. Влага удаляется орографического подъемником, оставляя сухой воздух (см стоковых ветра ) на нисходящем и в целом потепление, подветренной стороны , где дождь тень наблюдается.

В Гавайях , гора Wai'ale'ale , на острове Кауаи, отличается своей крайней осадков, так как она имеет второй самый высокий средний уровень осадков на Земле, с 12000 мм (460 дюймов). Грозовые системы влияют на состояние сильных дождей в период с октября по март. Местные климатические условия существенно на каждом острове варьироваться в зависимости от их топографии, делится на наветренной ( Ko'olau ) и подветренной ( Кона ) областях , основанных на местоположении относительно высоких гор. Наветренной стороны сталкиваются с востока на северо - востоке пассатов и получить гораздо больше осадков; подветренной стороны сушилку и солнечней, с меньшим количеством осадков и меньше облачности.

В Южной Америке, в Андах горного хребта блоки Тихоокеанской влаге, поступающей на этом континенте, в результате desertlike климата только с подветренной стороны по всей западной Аргентине. Сьерра - Невада диапазон создает тот же эффект , в Северной Америке , образующую Большой Бассейн и Mojave Пустыни . Аналогичным образом , в Азии, горы Гималаи создают препятствие для муссонов , что приводит к чрезвычайно большое количество осадков на южной стороне и более низкие уровни осадков на северной стороне.

Снег

Озеро эффект снега полосы вблизи Корейского полуострова в начале декабря 2008 года.

Внетропических циклонов может принести холодные и опасные условия, проливной дождь и снег с ветрами превышающей 119 км / ч (74 миль в час), (иногда называют ураганами в Европе). Полоса осадков , что связанно с их теплым фронтом часто бывает обширная, вынуждена слабым вверх вертикальным движением воздуха над передней границей , которая конденсируется , как он охлаждается и производит осаждение внутри удлиненной полосы, которая является широкой и слоистым , смысл выпадения слоисто облако. Когда влажный воздух пытается сместить арктическую воздушную массу, обгонной снег может привести в полюсу стороны продолговатого осаждения полосы . В северном полушарии , полюс в направлении Северного полюса , или севера. В южном полушарии , полюс в направлении Южного полюса , или на юг.

Юго - запад от внетропических циклонов, изогнутого циклонического потока , приносящих холодного воздух через относительно теплых водных объектов может привести к узким озеру эффект снега полосам. Эти полосы приносят сильный локализованный снегопад , которые могут быть поняты следующим образом : Большие водоемы , таких как озера эффективно хранить тепло , что приводит к значительным различиям температуры (больше , чем 13 ° C или 23 ° F) между поверхностью воды и воздухом выше. Из - за эту разницу температур, тепло и влаги транспортируются вверх, конденсации в вертикально ориентированное облако (см спутникового изображения) , которые производят снег. Уменьшение температуры с высотой и глубиной облаков непосредственно влияет как температура воды и крупномасштабная окружающей средой. Чем сильнее падение температуры с высотой, тем глубже облака получить, и тем выше скорость осаждения становится.

В горных районах сильный снегопад накапливается, когда воздух вынужден подниматься на горы и выдавить осадков по их наветренных склонах, что в холодных условиях, выпадает в виде снега. Из-за жесткости местности, прогнозирования местоположения сильного снегопада остается серьезной проблемой.

В тропиках

Распределение осадков по месяцам в Кэрнсе , показывающее степень сезона дождей в этом месте

Влажный или дождливый, сезон времени года, охватывающих одну или несколько месяцев, когда большая часть среднегодовых осадков в регионе падает. Термин зеленый сезон также иногда используется как эвфемизм туристическими властями. Районы с влажными сезонами разбросаны по частям в тропиках и субтропиках . Savanna климат и в районах с муссонными режимами имеют влажные летом и сухую зиму. Влажные тропические леса технически не имеют сухие или влажные сезоны, так как их количество осадков распределяется равномерно в течение года. В некоторых районах с ярко выраженными сезонами дождей будут видеть перерыв в дождевых осадках в середине сезона , когда внутритропическая зона конвергенции или муссонное корыто двигаться по направлению к полюсу от их расположений в середине теплого сезона. Когда сезон дождей происходит в теплое время года, или летом , дождь падает в основном в конце дня и в начале вечерних часов. Сезон дождей это время , когда качество воздуха улучшается, качество пресной воды улучшается, и растительность значительно возрастает. Почвенные питательные вещества уменьшающие и эрозии возрастает. У животных есть адаптации и выживание стратегий влажного режима. Предыдущий сухой сезон приводит к нехватке продовольствия в сезон дождей, так как зерновые культуры еще созреть. Развивающиеся страны отметили , что их население показывают сезонные колебания весов из - за нехватки продовольствия наблюдались до первого урожая, который происходит в конце сезона дождей.

Тропические циклоны, источник очень сильных дождей, состоят из больших воздушных масс нескольких сот миль с низким давлением в центре и с ветрами внутрь по направлению к центру в любом направлении по часовой стрелке (южное полушарие) или против часовой стрелки ( в северном полушарии). Хотя циклоны может занять огромную потерю в жизни и личной собственности, они могут быть важными факторами при осаждении режимов мест , которые они влияют, так как они могут принести столь необходимое количество осадков в противный случае сухих участков. Области на их путях могут получить годовые осадки от тропического циклона прохода.

Масштабный географическое распределение

На большом масштабе, наибольшие количества осадков за пределами топографии падения в тропиках, тесно связаны с зоной конвергенции , самой восходящая ветвью ячейки Хедли . Горные локали вблизи экватора в Колумбии являются одними из самых влажных мест на Земле. К северу и югу от этого регионы нисходящего воздуха , которые образуют субтропических гребней , где осадков низко; поверхность земли под этими гребнями, как правило , засушливая, и эти районы составляют большую часть пустней Земли. Исключение из этого правила на Гавайях, где поток вверх по склону из - за пассаты привести к одной из самых влажных мест на Земле. В противном случае поток из западных ветров в Скалистой гор приводит к дождливому, и на высоту снежный, места в Северной Америке . В Азии во время сезона дождей, поток влажного воздуха в Гималаи приводит к некоторым из самых большого количества атмосферных осадков , измеренного на Земле на северо - востоке Индии .

измерение

Стандартный датчик дождя

Стандартный способ измерения осадков или снегопада стандартный датчик дождя, который может быть найден в 100 мм (4 дюйма) и пластиковые 200 мм (8 дюймов) сортов металла. Внутренний цилиндр заполнен на 25 мм (1 дюйм) от дождя, с переливом, протекающим в наружный цилиндр. Пластиковые датчики имеют маркировку на внутреннем цилиндре до 0,25 мм (0,01 дюйма) разрешения, в то время как металлические датчики требуют использования палки разработано с соответствующим 0,25 мм (0,01 дюйма) маркировкой. После того, как внутренний цилиндр заполнен, количество внутри него отбрасывается, затем заполняет оставшееся количество осадков в наружном цилиндре, пока вся жидкость в наружном цилиндре не исчезнет, ​​добавив к общей сумме до тех пор, пока внешний цилиндр пуст. Эти датчики используются в зимнее время, удалив воронку и внутренний цилиндр и позволяя снега и замерзающий дождь, чтобы собрать внутри наружного цилиндра. Некоторые добавляют антифриз к их калибровке, чтобы они не должны растопить снег или лед, попадающий в датчик. После того, как снег / лед закончило накопление, или как 300 мм (12 дюймов) при подходе, можно либо привести его внутрь, чтобы расплавить или использовать теплую воду, чтобы заполнить внутренний цилиндр с тем чтобы расплавить замороженный осадок в наружном цилиндре , следить за теплую жидкость добавленной, который затем вычитается из общей суммы сразу весь лед / снег плавится.

Другие типы датчиков включают популярный датчик клина (самый дешевый дождемер и самый хрупкий), тот опрокидывание ковш дождемер, и вес дождемер. Датчики ковшеобразные клиновые и откидные будут иметь проблемы со снегом. Попытки компенсировать снега / льда, нагревая переломный ведро встретиться с ограниченным успехом, так как снег может сублимировать, если датчик держится намного выше нуля. Взвешивание датчики с антифризом должны делать хорошо со снегом, но опять же, воронка должна быть удалена до начала мероприятия. Для тех, кто хочет измерить осадки наиболее недорог, баллончик, который цилиндрические с прямыми сторонами будет выступать в качестве дождемера, если оставить в открытом, но его точность будет зависеть от того, что линейка используется для измерения дождя с. Любой из вышеуказанных датчиков дождя можно сделать в домашних условиях, с достаточным количеством ноу-хау.

Когда измерение осадков производятся, различные сети существуют по всем Соединенным Штатам и в другом местах , где измерение осадков может быть представлена через Интернет, например, CoCoRAHS или GLOBE. Если сеть не доступна в районе , где живет одна, ближайшая местная погода офис, вероятно , будет заинтересован в измерении.

определение гидрометеоров

Концепция используется при измерении осадков являются гидрометеорами. Любые твердые частицы из жидкой или твердой воды в атмосфере, известны как гидрометеоры. Формации из - за конденсации, такие как облака, дымка , туман и туман, состоят из гидрометеоров. Все типы осадков состоят из гидрометеоров по определению, в том числе Вирга, что осаждение , которое испаряется , не достигнув земли. Частицы взорваны от поверхности Земли ветра, таких как дует снег и дуют морские брызги, также гидрометеоры, как и град и снег.

Спутниковые оценки

Хотя осадкомеры поверхность считается стандартом для измерения осадков, есть много областей, в которых их использование не представляется возможным. Это включает в себя обширные просторы океана и отдаленных земельных участков. В других случаях, социальные, технические и административные вопросы предотвращения распространения калибровочных наблюдений. В результате, современная глобальная запись осадков в значительной степени зависит от спутниковых наблюдений.

Спутниковые датчики работают дистанционно зондирование осадков-запись различных частей электромагнитного спектра , что теория и практика показывает , связанные с возникновением и интенсивностью осадков. Датчики почти исключительно пассивны, записывая то , что они видят, похожие на камеры, в отличие от активных датчиков ( радар , лидара ) , которые посылают сигнал и определить его влияние на области наблюдается.

Спутниковые датчики теперь в практическом использовании для осаждения , делятся на две категории. Тепловые инфракрасные ( ИК ) датчики регистрируют канал около 11 мкм длины волны и в первую очередь дают информацию о облаках. Из - за типичной структуры атмосферы, облака верхней температуры приблизительно в обратной зависимости от облака верхних высот, то есть более холодные облака почти всегда происходит на больших высотах. Кроме того, вершины облака с большим количеством мелких вариаций, вероятно, будет более энергичным , чем гладко увенчанные облака. Различные математические схемы или алгоритмы, использовать эти и другие свойства , чтобы оценить осаждение из данных IR.

Вторая категория сенсорных каналов в микроволновой части электромагнитного спектра. Частоты в диапазоне использования от примерно 10 гигагерц до нескольких сотен ГГц. Каналы до приблизительно 37 ГЦа , прежде всего , предоставить информацию о жидких гидрометеорах (дождь и дождь) в нижних частях облаков, с большими количествами жидкости , испускающих большее количество микроволновой энергии излучения. Каналы выше сигналов излучения дисплея 37 ГГц, но преобладают под действием твердых гидрометеорами (снег, крупа и т.д.) , чтобы рассеять микроволновую энергию излучения. Спутники , такие как измерения количества тропических осадков миссии (TRMM) и Глобальное измерение осадков (ГПМ) миссии нанимают микроволновых датчиков для формирования оценки осадков.

Дополнительные каналы датчиков и продукты были продемонстрированы, чтобы обеспечить дополнительную полезную информацию, в том числе видимых каналов, дополнительные ИК-каналов, каналов водяного пара и зондирование атмосферы извлечений. Тем не менее, большинство наборов данных осадков в текущем использовании не используют эти источники данных.

Наборы спутниковых данных

Оценки ИК имеют достаточно низкий навык на коротких временных и пространственных масштабах, но доступны очень часто (15 минут или чаще) от спутников на геостационарной орбите Земли. ИК работает лучше в случае глубокая, энергичная конвекция, такой как тропики-и становится все менее полезным в тех областях , где доминируют слоистые (слоистые) осадки, особенно в среднем и высоких широтах. Более-прямое физическое соединение между гидрометеорами и микроволновыми каналами дает микроволновой печь смете больший навык на короткие временные и пространственные масштабах , чем это верно для ИК. Однако, микроволновые датчики летать только на спутниках на низкой околоземной орбите, и их достаточно мало , что среднее время между наблюдениями превышает три часа. Это несколько-часовой интервал недостаточен , чтобы адекватно документировать осаждение из - за переходный характер большинство систем осадков, а также неспособности одного спутника , чтобы надлежащим образом захватить типичный суточный цикл осадков в данном месте.

С конца 1990 - х годов, несколько алгоритмов были разработаны для объединения данных по осадкам от датчиков нескольких спутников, стремясь подчеркнуть достоинства и минимизировать недостатки отдельных наборов входных данных. Цель состоит в том, чтобы обеспечить «лучшую» оценку осадков на единое время / пространстве сетки, как правило , по большей части земного шара , как это возможно. В некоторых случаях долгосрочные Однородность набора данных подчеркивается, что является Climate Data Record стандарт.

В других случаях, цель получения наилучшего мгновенной оценки спутник, который является подход с высоким разрешением Осадки продукта. В любом случае, конечно, менее подчеркнул, цель также считается желательным. Одним из ключевого результата нескольких спутниковых исследований в том, что в том числе даже небольшое количества калибровочных данных поверхности очень полезно для управления уклонами, которые являются эндемичными для спутниковых оценок. Трудности в использовании данных калибровочных в том, что 1) их доступность ограничена, как уже отмечалось выше, и 2) лучшие анализы данных калибровочных принимать два или более месяцев после времени наблюдения, чтобы пройти необходимую передачу, сборки, обработки и контроля качества. Таким образом, оценка осадков, которые включают в себя данные калибровочные, как правило, производится дополнительно по истечении времени наблюдения, чем оценки не-калибровочных. В результате, в то время как оценки, которые включают в себя данные калибровочных могут обеспечить более точное описание «истинные» осадков, они, как правило, не подходят для применения в реальное или близком к реальному времени.

Работа, описанная привела в различных наборах данных, имеющих различные форматы, времени / пространства сетки, периоды записи и областей охвата, входных наборов данных и процедур анализа, а также множество различных форм версии набора данных десигнаторов. Во многих случаях, один из современных наборов данных нескольких спутников являются лучшим выбором для общего пользования.

период повторения

Вероятность или вероятность события с заданной интенсивностью и длительностью, называется периодом возврата или частоты. Интенсивность шторма может быть предсказана для любого периода возврата и ливневой продолжительности, из графиков на основе исторических данных для местоположения. Термин 1 в 10 лет шторма описывает событие осадков , которое редко и, вероятно, происходит один раз в 10 лет только, поэтому она имеет 10 - процентную вероятность того, любой данный год. Осадков будет больше , а затопление будет хуже , чем худший шторм ожидается в любой один год. Термин 1 в 100 году шторм описывает событие осадков , которое крайне редко и которые будут происходить с вероятностью только один раз в столетие, поэтому имеет 1 - процентную вероятность в любой данный год. Осадки будут экстремальными и затопление быть хуже , чем события в 1 в 10 лет. Как и во всех вероятностных событий, возможно , хотя и маловероятно , чтобы иметь два «1 в 100 Штормы Год» в течение одного года.

Неравномерная структура осадков

Значительная часть годовых осадков в любом конкретном месте падает лишь на несколько дней, как правило, около 50% в течение 12 дней с наибольшим количеством осадков.

Роль в Köppen классификации климата

Обновленный Köppen-Geiger карта климат
  Af
  Am
  Aw
  BWh
  BWK
  БШ
  BSk
  Csa
  Csb
  Cwa
  CWB
  Сфк
  Cfb
  Ск
  Dsa
  Dsb
  Dsc
  Dsd
  Dwa
  DWB
  DWC
  DWD
  Dfa
  Dfb
  Dfc
  Dfd
  ET
  EF

Классификация Köppen зависит от среднемесячных значений температуры и осадков. Наиболее часто используемая форма классификации Köppen имеет пять основных типов помечены через Е. В частности, основные типы А, тропические; В, сухой; С легкой в средних широтах; D, холодные средние широты; и Е, полярный. Пяти основных классификаций можно разделить на вторичные классификации , такие как тропический лес , муссоны , тропические саванны , влажные субтропические , влажный континентальный , океанический климат , средиземноморский климат , степи , субарктический климат , тундры , полярные ледяные шапки , и пустыня .

Дождевые леса характеризуются высоким количеством осадков , с определениями , устанавливающих минимальный нормальный уровень осадков между 1750 и 2000 мм (69 и 79 в). Тропическая саванна является луговым биом расположен в полузасушливом для в полгода влажных климатических районов субтропических и тропических широт , с количеством осадков от 750 до 1270 мм (30 и 50 дюймов) в год. Они широко распространены в Африке, а также найдены в Индии, северные части Южной Америки, Малайзии и Австралии. Влажный субтропический климатический пояс, где зимой осадки (а иногда снегопады ) связаны с большими бурями , что западный Steer с запада на восток. Большинство летних осадков происходит во время грозы и от случайных тропических циклонов . Влажный субтропический климат лежит на восточной стороне континенте, примерно между широтами 20 ° и 40 ° градусов от экватора.

Океанический (или морской) климат обычно находятся вдоль западного побережья в средних широтах всех мировых континентов, граничащий прохладные океаны, а также юго - восточную Австралию, и сопровождается обильными осадками круглого года. Средиземноморский режим климат напоминает климат земли в бассейне Средиземного моря , части западной части Северной Америки, части Западной и Южной Австралии , на юго - западе Южной Африки и в некоторых районах центральной Чили . Климат характеризуется жарким, сухим летом и прохладной влажной зимой. Степной сухой травяной покров . Субарктики холодные климатические условия с непрерывной вечной мерзлоты и малым количеством осадков.

Влияние на сельское хозяйство

Оценки дождевых осадков на юге Японии и окружающего региона с 20 июля по 27, 2009.

Количество осадков, особенно дождь, оказывает значительное влияние на сельское хозяйство . Все растения нужно по крайней мере , немного воды , чтобы выжить, поэтому дождь (будучи наиболее эффективным средством полива) имеет важное значение для сельского хозяйства . В то время как обычный рисунок дождя, как правило , жизненно важное значение для здоровых растений , слишком много или слишком мало осадки могут быть вредными, даже разрушительными для сельскохозяйственных культур . Засуха может убить культуры и увеличение эрозии, в то время как чрезмерно влажная погода может вызвать вредный грибок рост. Растения нужно разное количество осадков , чтобы выжить. Например, некоторые кактусы требуют небольших количеств воды, в то время как тропические растения , может потребоваться до сотен дюймов осадков в год , чтобы выжить.

В районах с влажными и сухими сезонами, почвы питательных вещества уменьшаются и эрозия увеличивается во время сезона дождей. У животных есть адаптации и выживание стратегий влажного режима. Предыдущий сухой сезон приводит к нехватке продовольствия в сезон дождей, так как зерновые культуры еще созреть. Развивающиеся страны отметили , что их население показывают сезонные колебания весов из - за нехватки продовольствия наблюдались до первого урожая, который происходит в конце сезона дождей.

Изменения в связи с глобальным потеплением

Повышение температуры имеют тенденцию к увеличению испарения, что приводит к большему количеству осадков. Осадки в целом увеличились на суше к северу от 30 ° N от 1900 до 2005 года, но снизились за тропики с 1970-х. Во всем мире не было статистически значимой общей тенденцией осадков за последнее столетие, хотя тенденции различались по регионам и с течением времени. Восточная часть Северной и Южной Америки, Северной Европы и Северной и Центральной Азия стала более влажной. Сахеля, Средиземноморье, Южная Африка и части Южной Азии стали суше. Там было увеличение числа сильных осадков во многих районах в течение прошлого века, а также увеличение с 1970 по распространенности засухи, особенно в тропиках и субтропиках. Изменения в количестве осадков и испарения над океанами предложены с уменьшением солености средних и высоких широтах вод (подразумевая больше осадков), наряду с увеличением солености в более низких широтах (подразумевая меньше осадков, больше испарения, или оба). За прилежащими США, общие годовое количество осадков увеличились в среднем на 6,1% за столетие с 1900 года, с наибольшим ростом в пределах климатической области Восточно-Северных Центральной (11,6% в столетие) и на юге (11,1%). Гавайи были единственным регионом, чтобы показать снижение (-9,25%).

Изменения в связи с городского острова тепла

Изображение Атланты, штат Джорджия , с указанием распределения температуры с горячей зона появляется белой

Городской тепловой остров согревает города от 0,6 до 5,6 ° C (от 1,1 до 10,1 ° F) выше окружающих пригородов и сельских районов. Это дополнительное тепло приводит к большему движению вверх, которое может вызвать дополнительный душ и грозовую активность. Осадки ставки по ветру городов увеличивается между 48% и 116%. Отчасти в результате этого потепления, ежемесячно количество осадков составляет около 28% больше, от 32 до 64 км (от 20 до 40 миль) с подветренной стороны от городов, по сравнению с наветренной. В некоторых городах вызвать общее увеличение осадков 51%.

Прогнозирование

Пример прогноза осадков на пять дней от гидрометеорологического центра прогнозирования

Количественный осадков Прогноз (сокращенно QPF) является ожидаемым количеством жидких осадков , накопленных в течение определенного периода времени , в течение указанной области. QPF будет указан , когда измеримый тип осадков достигает минимальный порог прогнозируются любой час в течение допустимого периода ЕГО. Прогнозы осадков , как правило, связаны синоптическими часы , такие как 0000, 0600, 1200 и 1800 GMT . Местность считается в QPFs с использованием рельефа или на основе климатологических моделей осаждения из наблюдений с мелкими деталями. Начиная с середины до конца 1990 - х, QP использовались в гидрологических моделях прогнозирования для моделирования воздействия на реки по всей территории Соединенных Штатов. Прогноз модель показывает значительную чувствительность к влажности в пределах планетарного пограничного слоя , или в самых низких уровнях атмосферы, которая уменьшается с высотой. QPF может быть получен на количественном, прогнозирование количеств, или качественный, прогнозирование вероятности определенного количества , базис. Радиолокационные методы прогнозирования изображения показывают более высокий навык , чем прогнозы модели в течение шести до семи часов времени радиолокационного изображения. Прогнозы могут быть проверены путем использования дождя калибровочных измерений, метеорологических радиолокационных оценок, или комбинации обоих. Различные оценки навыков можно определить для измерения значения прогноза осадков.

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка