Атмосферными осадками называют капли воды и кристаллы льда, выпадающие из атмосферы на земную поверхность.

Осадки визуально делят на слабые, умеренные и сильные. Различают следующие виды осадков:

1.Твердые - снег, снежная крупа, снежные зерна, ледяная крупа, ледяной дождь и град.

2.Жидкие - дождь, морось.

3.Смешанные осадки - мокрый снег.

По физическим условиям образования и по характеру выпадения различают осадки: обложные , ливневые и моросящие .

Обложные осадки - характеризуются умеренной, мало меняющейся интенсивностью. Они охватывают одновременно большие площади и могут непрерывно или с короткими перерывами продолжаться в течение нескольких часов и даже десятков часов.

Ливневые осадки - отличаются внезапностью начала и конца выпадения, резкими колебаниями интенсивности и сравнительно малой продолжительностью. Обычно они охватывают небольшую территорию. Летом так выпадает крупнокапельный дождь, иногда вместе с градом. Летние ливневые осадки часто сопутствуют грозе. Зимой ливневым бывает обильный снегопад, состоящий из крупных хлопьев снега.

Моросящие осадки - это может быть морось, мельчайшие снежинки или снежные зерна.

Град зарождается как дождь - сначала это капли воды. Но прежде, чем они упадут на землю, их подхватывает ветер и возносит в холодные слои воздуха. Там они успевают замерзнуть и вновь начинают падать, сталкиваясь по пути с парящими в облаке дождевыми капельками, которые прилипают к ним и замерзают. Иногда такое ледяное ядрышко успевает неоднократно подняться и опять провалиться вниз, и каждый раз на нем нарастает новый слой льда. Градины становятся всё крупнее, пока, наконец, не падают на землю. Если расколоть такую градину, можно увидеть, как на ядрышке, подобно годичным кольцам дерева, нарастали слои льда.

Градина может достичь величины куриного яйца и при падении причинить немалый вред посевам, цветущим деревьям, ломая стебли и сбивая бутоны. С полей, побитых градом, сложно собирать даже оставшийся урожай. Крупный град может также привести к повреждению домов, автомобилей и даже стать причиной гибели людей и животных.

Частота выпадения града различна: в умеренных широтах он бывает 10-15 раз в год, у экватора на суше - 80-160 раз в год, так как там более мощные восходящие потоки. Над океанами град выпадает реже.

В нашей стране разработаны методы определения градо-опасных облаков и созданы службы борьбы с градом. Опасные облака "расстреливают" специальными химическими веществами, не давая дождю превратиться в град.

Налипание мокрого снега можно наблюдать при положительной температуре воздуха, близкой к 0°С, когда снежинки, выпадающие из облаков, слегка подтаивают или когда вместе со снегом выпадает дождь, при этом происходит слияние снежинок в хлопья. Хлопья такого обложного или ливневого мокрого снега налипают на деревья, столбы, провода и т.п. и, достигая опасных размеров и веса, причиняют серьезный ущерб отдельным отраслям народного хозяйства.

Гололед - отложение льда на поверхности различных предметов, обусловленное осаждением и замерзанием капель переохлажденного дождя, мороси или тумана при отрицательной температуре в приземном слое воздуха. Толщина отложения обычно составляет несколько миллиметров, а в отдельных случаях может достигать 20-25 мм и более.

Туман

Туман и дымка представляют собой результат конденсации водяного пара в непосредственной близости к земной поверхности, т.е. в приземном слое атмосферы. Туманом называют совокупность взвешенных в воздухе капель воды или кристаллов льда, ухудшающих метеорологическую дальность видимости до значений менее 1 км. При видимости 1-10 км эта совокупность носит название дымки .

В зависимости от дальности видимости интенсивность дымки или тумана оценивается следующими градациями:

Слабая дымка (2-10 км);
- Умеренная дымка (1-2 км);
- Слабый туман (500-1000 м);
- Умеренный туман (50-500 м);
- Сильный туман (менее 50 м).

При положительных температурах туман состоит из капелек воды радиусом в среднем 2-5 мкм, а при отрицательных - из переохлажденных капелек воды, ледяных кристаллов или замерзших капелек. Капельки воды, образующие дымку, имеют радиус менее 1 мкм. Видимость в тумане зависит от размеров образующих его капель или кристаллов и от водности (количества жидкой или твердой воды) тумана.

По физическим условиям образования туманы можно разделить на следующие виды:

1. Туманы охлаждения - образуются в результате понижения температуры воздуха, прилегающего к земной поверхности. Это может произойти в результате: радиационного излучения - выхолаживания поверхности почвы (радиационные туманы); натекания теплого воздуха на более холодную поверхность (адвективные туманы); подъема воздуха по склону холма или горы (туманы склонов)

2. Туманы, не связанные с охлаждением - туманы испарения и туманы смещения. Туманы испарения наблюдаются в тех случаях, когда температура поверхности воды выше температуры прилегающего воздуха. Их образование обусловлено охлаждением и конденсацией пара, поступающего с водной поверхности в воздух. Туманы смещения образуются при перемешивании двух масс воздуха, имеющих различную температуру и содержащих водяной пар, близкий к состоянию насыщения.

3. Туманы, вызванные деятельностью человека - городские и морозные (печные) туманы, а также специально создаваемые искусственные туманы, например для борьбы с заморозками.

Изморозь - отложение ледяных кристаллов на различных предметах (антеннах, ветвях деревьев и т.п.) при низкой температуре воздуха, главным образом с их наветренной стороны. Она является результатом сублимации водяного пара в тумане или намерзания капель переохлажденного тумана.

Облака

Облаком называется видимое скопление продуктов конденсации или сублимации водяного пара на некоторой высоте.

Из облаков выпадают осадки, в них возникают грозы, они влияют на приток лучистой энергии к деятельной поверхности и тем самым на температурный режим почвы, водоемов и воздуха. Облака отличаются большим разнообразием форм и физического строения.

В зависимости от условий образования все облака разделяются на три класса:

1. Кучевообразые - сильно развитые по вертикали облака, но имеющие сравнительно небольшую горизонтальную протяженность. Образуются они в результате интенсивных восходящих (конвективных) движений воздуха.

2. Волнистообразные - слои облаков, имеющиих большую горизонтальную протяженность и вид "барашков", валов или гряд. Образуются они в результате волновых движений в атмосфере.

3. Слоистообразные - слои облаков в виде сплошной пелены, горизонтальная протяженность которых в сотни раз превосходит из вертикальные размеры. Образуются они в результате медленных, плавных восходящих движений воздуха.

Ветер

Ветер , т.е. движение воздуха относительно земной поверхности, возникает вследствие неодинаковости атмосферного давления в разных точках атмосферы. Так как давление меняется по вертикали и по горизонтали, то воздух обычно движется под некоторым углом к земной поверхности. Но этот угол очень мал. Поэтому ветром большей части считают горизонтальное движение воздуха.

Скорость и направление ветра характеризуют общее движение воздушного потока как целого. Но в движущемся воздухе вследствие трения о земную поверхность, а также неравномерность ее нагревания всегда имеет место турбулентность.

Характер движения воздуха, обусловленный отдельными толчками и порывами, внезапными усилениями и ослаблениями ветра, непрерывно следующими друг за другом, называется порывистостью ветра . Измерения показывают, что "элементарные порывы", т.е. скачкообразные увеличения и уменьшения скорости ветра, в среднем составляют 3 м/с, а продолжительность их - десятые доли секунды.

Резкое кратковременное усиление ветра на ограниченной территории называют шквалом . Скорость ветра при шквале увеличивается до 30 м/с и более, а продолжительность шквала достигает нескольких минут.

Смерч - вихрь с вертикальной или изогнутой осью, возникающий во время шквала или грозы и имеющий очень большую скорость вращения. Скорость ветра в смерче нередко превышает 50-70 м/с, что вызывает катастрофические разрушения. Возникновение смерчей связано с сильной неустойчивостью в нижних слоях атмосферы.

Суховей - ветер при высокой температуре и низкой относительной влажности воздуха. При суховеях температура всегда выше 25°С (часто повышается до 35-40°С), относительная влажность ниже 30%, скорость ветра больше 5 м/с (часто достигает 20 м/с). Суховей - одно из метеорологических явлений, наиболее неблагоприятных для народного хозяйства. Под его воздействием усиливается испарение, нарушается водный баланс растений, понижается уровень воды в реках и т.п.

Общая метель представляет собой перенос сильным ветром выпадающего и/или поднятого с подстилающей поверхности снега почти в горизонтальном направлении, сопровождающийся вихревыми движениями. При этом не всегда можно определить, переносится ли это выпадающий снег или снег, поднятый с подстилающей поверхности.

Низовая метель представляет собой перенос сильным ветром поднятого с подстилающей поверхности сухого или свежевыпавшего снега. При этом перенос снега происходит в слое воздуха высотой до 5 м.

Поземок - перенос сухого или свежевыпавшего снега сильным ветром непосредственно над подстилающей поверхностью в слое воздуха высотой до 1,5 м.

Другие атмосферные явления

Гроза - атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом. Как правило, гроза образуется в мощных кучево-дождевых облаках и может сопровождаться шквалами, выпадением ливневых дождей и града. Она наблюдается преимущественно в теплое время года, но иногда и зимой.

Радуга представляет собой оптическое явление в атмосфере, обусловленное преломлением, дифракцией и отражением света от водяных капель. Внешняя часть радуги окрашена в красный цвет, внутренняя - в фиолетовый. Остальные цвета располагаются в радуге соответственно длинам волн спектра излучения солнца. Окраска, ширина и интенсивность радуги не всегда одинаковы. Нередко с внешней стороны основной радуги наблюдается вторичная радуга с обратным чередованием цветов, располагающаяся концентрически по отношению к основной.

Гало - явление, связанное с преломлением и отражением света от ледяных кристаллов и образуется главным образом в перисто-слоистых облаках. Гало имеет вид светлых окрашенных кругов или дуг, светлых столбов или пятен вокруг солнца или луны. Это оптическое явление имеет наиболее яркую окраску красноватого цвета и четкую границу с внутренней стороны. К внешней стороне яркость ослабевает и круг постепенно сливается с серой или белесоватой окраской неба.

Смерч
Смерч представляет собой вихрь малой горизонтальной протяженности, который опускается в виде воронки из основания грозового облака. Как правило смерч связан с возникновением мощных грозовых облаков, достигающих высоты 10-15 км. Скорость ветра в смерче достигает 50-100 м/с при сильной восходящей составляющей.

Шквал
Резкое усиление ветра в течение короткого времени, сопровождающиеся изменением его направления. Скорость ветра при шквалах нередко превышает 20-30 м/с, продолжительность явления обычно несколько минут.

Пыльная буря
Перенос умеренным или сильным ветром большого количества пыли или песка, сопровождающийся ухудшением видимости. Возникают как правило при засушливой погоде и сильном ветре.

Бриз
Бриз - это ветер, возникающий у береговой линии морей и больших озер и имеющий резкую суточную смену направления. Возникновение бризов связано с суточным ходом температуры поверхности суши. Дневной (морской) бриз дует с моря на нагретое побережье, а ночной (береговой) бриз с охлажденного побережья на море. Скорость ветра при бризе составляет 3-5 м/с.

Обледенение
Обледенение это отложение любого вида льда на предметах. Различают следующие виды обледенения: иней, кристаллическая изморозь (возникают вследствие сублимации водяного пара), зернистая изморозь, гололед (осаждение и замерзание капель вследствие тумана, дождя или мороси), отложение замерзшего мокрого снега и отложения льда.

Метель
Метелью называется перенос снега над земной поверхностью сильным ветром. Общая метель наблюдается при выпадении снега и достаточно сильном ветре. Низовая метель - перенос ветром снега, поднятого с поверхности снежного покрова до высоты 2м. Поземок - перенос сухого снега непосредственно над поверхностью снежного покрова. Как правило метели развиваются при скорости ветра 6-10 м/с.

Туман
Туманом называется скопление в приземном слое воздуха мельчайших капелек воды или ледяных кристаллов, снижающих горизонтальную дальность видимости до 1 км и менее. При видимости более 1 км это явление называется дымкой. Различают поземные туманы (при высоте до 2м), низкие (2-10м), средние (10-100м), высокие (более 100м). По интенсивности: слабые туманы (видимость 500-1000м), умеренные (видимость 100-500м), сильные (видимость менее 100м). В зависимости от способа влагонасыщения воздуха туманы делятся на два класса: туманы охлаждения и туманы испарения. При значительных концентрациях в воздухе промышленных отходов возникает особый вид тумана - смог, который может наблюдаться при достаточно высоких температурах. Ледяной (переохлажденный туман) наблюдается при морозах, может быть вызван наличием в воздухе ледяных игл, ледяных кристаллов или переохлажденных капелек.

Мгла
Ухудшение видимости за счет запыленности или задымленности воздуха.

Гроза
Это комплексное атмосферное явление, связанное с развитием мощной кучево-дождевой облачности. Грозы сопровождаются многократными электрическими разрядами (молнии), звуковыми явлениями (гром), сильными шквалистыми ветрами и ливневыми осадками, нередко с градом.

Облака
Системы взвешенных в атмосфере продуктов конденсации водяного пара - капель воды или кристаллов льда. При укрупнении облачных элементов и возрастании скорости падения они выпадают из облаков в виде осадков. Диаметр капель в облаках от долей микрометра до 200 мкм.

Наковальня
Верхняя часть кучево-дождевого облака, расположенная в форме наковальни, веерообразно расширяющейся к верху сплошного или волокнистого строения, под солнцем ярко белого цвета. Построена из ледяных кристаллов. Наковальня является признаком превращения кучевого облака в кучево-дождевое.

Грозы

Грозой называются разряды атмосферного электричества в форме молний, сопровождаемые громом.

Гроза - одно из наиболее величественных явлений в атмосфере. Особенно сильное впечатление производит она, когда проходит, как говорят, «прямо над головой». Удар грома следует за ударом одновременно со вспышками молнии при ураганном ветре и сильном ливне.

Гром - это своеобразный взрыв воздуха, когда он под влиянием высокой температуры молнии (около 20 000°) мгновенно расширяется и затем сжимается от охлаждения.

Линейная молния - огромная электрическая искра длиной в несколько километров. Её появление сопровождается оглушительным треском (громом). Фото: Jens Rost

Ученые уже давно внимательно наблюдали и пытались изучить молнию. Ее электрическая природа была раскрыта американским физиком В. Франклином и М. В. Ломоносовым.

Когда образуется мощное облако с крупными дождевыми каплями, сильные и неровные восходящие потоки воздуха начинают дробить дождевые капли в его нижней части. Отделившиеся наружные частички капель несут в себе отрицательный заряд, а оставшееся ядро оказывается заряженным положительно. Мелкие капли легко уносятся потоком воздуха вверх и заряжают верхние слои облака отрицательным электричеством; крупные капли собираются внизу облака и заряжаются положительно. Сила разряда молний зависит от силы потока воздуха. Такова схема электризации облака. В действительности этот процесс гораздо сложнее.

Удары молнии нередко вызывают пожары, разрушают здания, портят линии электропередачи, нарушают движение электропоездов. Для борьбы с вредным действием молнии необходимо «поймать» ее и тщательно изучить в лаборатории. Сделать это нелегко: ведь молнии пробивают сильнейшую изоляцию и опыты с ней опасны. И тем не менее ученые блестяще справляются с этой задачей. Чтобы поймать молнию, в горных грозовых лабораториях устанавливают антенну длиной до 1 км между выступами гор или между горой и мачтами лаборатории. Молнии и ударяют в такие антенны. Одна из таких лабораторий у нас организована на Кавказе - в Бакуриани, где грозы наблюдаются наиболее часто.

Ударив в токоприемник, молния по тросу попадает в лабораторию, проходит через записывающие приборы-автоматы и немедленно уходит в землю. Автоматы заставляют молнию как бы «расписаться» на бумаге. Так удается измерить напряжение и силу тока молнии, продолжительность электрического разряда и многое другое.

Оказалось, что молния имеет напряжение в 100 и более миллионов вольт, а сила тока доходит до 200 тыс. ампер. Для сравнения укажем, что в линиях передач электрической энергии используются напряжения в десятки и сотни тысяч вольт, а сила тока выражается сотнями и тысячами ампер. Но в одной молнии количество электричества невелико, так как ее продолжительность обычно исчисляется малыми долями секунды. Одной молнии хватило бы на питание только 100-свечовой лампочки в течение суток.

Однако применение «улавливателей» заставляет ученых ждать ударов молнии, а они ведь не так уж часты. Для исследований гораздо удобнее создавать искусственные молнии в лабораториях. При помощи специальной аппаратуры ученым удалось получить на короткое время напряжение электричества до 5 млн. вольт. Разряд электричества давал искры до 15 м длиной и сопровождался оглушительным треском.

Изучать молнии помогает фотография. В темную ночь направляют объектив фотоаппарата на грозовое облако и оставляют на некоторое время камеру открытой. После вспышки молнии объектив фотоаппарата закрывают, и снимок готов. Но такая фотография не дает картины развития отдельных частей молнии, поэтому применяют особые вращающиеся фотокамеры. Необходимо, чтобы механизм аппарата при съемке вращался достаточно быстро (1000-

1500 оборотов в минуту), тогда на снимке проявятся отдельные части молнии. Они покажут, в каком направлении и с какой скоростью развивался разряд.

Различают несколько типов молнии.

Плоская молния имеет вид электрической вспышки на поверхности облаков.

Линейная молния - гигантская электрическая искра, очень извилистая и с многочисленными отростками. Длина такой молнии 2-3 км, но бывает до 10 км и больше. Линейная молния обладает большой силой. Она расщепляет высокие деревья, иногда поражает людей, а при ударе в деревянные строения часто вызывает пожары.

Четочная молния - светящаяся пунктирная молния, пробегающая на фоне облаков. Это очень редкая форма молнии.

Ракетообразная молния развивается очень медленно, разряд ее продолжается 1 -1,5 секунды.

Наиболее редкая форма молнии - шаровая. Это круглая светящаяся масса.

Четочная молния похожа на траекторию трассирующей пули. Движение «четок» молнии можно видеть невооруженным глазом.

В закрытом помещении наблюдали шаровую молнию величиной с кулак и даже с голову, а в свободной атмосфере диаметром до 20 м. Обычно шаровая молния исчезает бесследно, но иногда она взрывается со страшным треском. При появлении шаровой молнии слышен свистящий или жужжащий звук, она как бы кипит, разбрасывая искры; после ее исчезновения в воздухе часто остается дымка. Продолжительность шаровой молнии от секунды до нескольких минут. Движение ее связано с воздушными течениями, но в некоторых случаях она перемещается самостоятельно. Шаровые молнии возникают в сильные грозы.

Объяснение шаровой молнии найдено лишь в последние годы. Шаровая молния возникает под воздействием разряда линейной молнии, когда в воздухе происходят ионизация 1 и диссоциация 2 объема обыкновенного воздуха. Оба эти процесса сопровождаются поглощением огромного количества энергии. Шаровая молния в сущности не имеет права называться молнией: ведь это просто раскаленный и заряженный электрической энергией воздух. Сгусток заряженного воздуха постепенно отдает свою энергию свободным электронам окружающих слоев воздуха. Если шар свою энергию отдает на свечение, то он просто исчезает: превращается снова в обыкновенный воздух. Когда же на своем пути шар встречает какие-либо вещества, действующие как возбудители, он взрывается. Такими возбудителями могут быть окиси азота и углерода в виде испарений, пыли, сажи и т. д.

Температура шаровой молнии около 5000°. Подсчитано также, что энергия взрыва вещества шаровой молнии в 50-60 раз превышает энергию взрыва бездымного пороха.

При сильных грозах бывает очень много молний. Так, во время одной грозы наблюдатель за 15 минут насчитал 1 тыс. молний. Во время одной грозы в Африке за час отметили 7 тыс. молний.

Чтобы предохранить здания и другие сооружения от молнии, применяется громоотвод, или, как теперь правильно называют, молниеотвод. Это - металлический стержень, соединенный с надежно заземленным проводом.

Для защиты от молнии не становитесь под высокими деревьями, особенно одиноко стоящими, так как молния часто ударяет в них. Очень опасен в этом отношении дуб, потому что его корни глубоко уходят в грунт. Никогда не надо укрываться в стогах сена и снопах.

В открытом поле, особенно на возвышенных местах, при сильной грозе идущий человек подвергается большой опасности поражения молнией. В таких случаях рекомендуется сесть на землю и переждать грозу.

Молниеотвод для защиты от ударов молнии. Металлический стержень установлен на крыше здания и соединен с толстым проводом, уходящим в землю. Для лучшего рассеивания электричества провод в земле надежно соединяется с металлическим листом.

1 При ионизации нейтральные атомы приобретают электрический заряд.

2 Диссоциацией называется процесс, при котором молекулы распадаются на отдельные атомы.

Перед началом грозы необходимо уничтожить сквозняки в помещении и закрыть все дымоходы. В сельских местностях не следует вести разговоры по телефону, особенно при сильных грозах. Обычно у нас сельские телефонные станции в это время прекращают соединение. Радиоантенны при грозе нужно всегда заземлять.

Если случится несчастье - кто-либо будет контужен молнией,- необходимо немедленно оказать пострадавшему первую помощь (искусственное дыхание, специальные вливания и т. д.). Кое-где существует вредный предрассудок, будто пораженному молнией можно помочь, закопав его тело в землю. Этого ни в коем случае нельзя делать: человек, пострадавший от молнии, особенно нуждается в усиленном притоке воздуха к телу.

Ливни

Грозы, как правило, сопровождаются ливнями. Но бывают ливни и без гроз. Ливнем называется дождь такой силы, когда в одну ми-I нуту выпадает более 1 мм осадков.

Ливни могут в некоторых случаях вызвать настоящие бедствия. В июле 1882 г. у станции Кукуевка Курской ж. д. разразился ливень с сильной грозой. Несколько часов дождь лил как из ведра. При этом выпало 158 мм осадков, или по 140 тыс. ведер воды на каждый гектар. Потоками воды размыло железнодорожную насыпь. В результате произошло крушение почтового поезда. Было много жертв.

Сила ливней возрастает от высоких широт к экватору В северных районах Европейской части СССР наибольшая интенсивность ливней не превышает 1,5 мм/мин, в районах средней полосы - 2,5 мм. В горах Кавказа наблюдались ливни интенсивностью 5-6 мм/мин. Еще более интенсивны тропические ливни. Иногда за сутки выпадает более 1000 мм осадков! Это почти в два раза больше, чем выпадает осадков в Москве за целый год.

Ливни вызывают необычный подъем воды в реках и сильные наводнения. Много несчастий приносят ливни в горах. Всем известна страшная сила течения горных рек, особенно после ливней. Огромные скалы обрушиваются с гор в долины, сносятся целые поселки, плодородные долины засыпаются камнями.

Ливни в горах могут вызвать грязевые или грязе-камневые потоки - так называемые сели.

Для защиты от наводнения на берегах больших рек обычно сооружают огромные дамбы.

В нашей стране создаются защитные лесные полосы, предохраняющие поля от губительного действия сточных вод, строят плотины и колоссальные водохранилища, которые помогают регулировать сток ливней и паводковых вод.

Как образуется град

Град - это кусочки льда (обычно неправильной формы), которые выпадают из атмосферы с дождем или без него (сухой град). Град выпадает преимущественно летом из очень мощных кучево-дождевых облаков и обычно сопровождается грозой. В жаркую погоду градины могут достигать величины голубиного и даже куриного яйца.

Сильнейшие градобития известны еще с древнейших времен по летописям. Случалось, что не только отдельные районы, но даже целые страны подвергались градобитиям. Такие явления бывают и в наши дни.

29 июня 1904 г. в Москве выпал крупный град. Вес градин достигал 400 Г и более. Они имели слоистое строение (как у луковицы) и наружные шипы. Град падал отвесно и с такой силой, что стекла теплиц и оранжерей были словно прострелены ядрами: края образовавшихся отверстий в стеклах оказались совершенно гладкими, без трещин. В почве градины выбивали углубления до 6см.

11 мая 1929 г. сильный град выпал в Индии. Встречались градины 13 см в диаметре и весом в килограмм! Это самый крупный град, когда-либо отмеченный метеорологией. На земле градины могут смерзаться в большие куски, чем и объясняются удивительные рассказы о размерах градин величиной с конскую голову.

История градины отражена в ее структуре. В разрезанной пополам круглой градине можно видеть чередование прозрачных слоев с непрозрачными. Степень прозрачности зависит от скорости замерзания: чем оно идет быстрее, тем менее прозрачен лед. В самом центре градины всегда видно ядро: оно похоже на зерно «крупы», которая часто выпадает зимой.

Скорость замерзания градин зависит от температуры воды. Вода замерзает обычно при 0°, но в атмосфере дело обстоит иначе. В воздушном океане капли дождя могут оставаться в переохлажденном состоянии при очень низких температурах: минус 15-20° и ниже. Но стоит только переохлажденной капле столкнуться с кристалликом льда, как она мгновенно замерзнет. Это уже зародыш будущей градины. Возникает он на высотах более 5 км, где и летом температура ниже нуля. Дальнейший рост градины происходит при иных условиях. Температура градины, падающей под действием собственной тяжести из высоких слоев облака, ниже температуры окружающего воздуха, поэтому на градине оседают капельки воды, и водяной пар из которых состоит облако. Градина начнет укрупняться. Но пока она мала, и даже умеренный восходящий поток воздуха подхватывает ее и несет в верхние части облака, где холоднее. Там она охлаждается и при ослаблении ветра начинает снова опускаться. Скорость восходящего потока то усиливается, то уменьшается. Поэтому градина, совершив несколько раз «путешествие» вверх и вниз в мощные облака, может вырасти до значительных размеров. Когда она отяжелеет настолько, что восходящий поток уже не в состоянии будет ее поддерживать, градина упадет на землю. Иногда с края тучи выпадает «сухой» град (без дождя), где восходящие потоки значительно ослабли.

Итак, для образования крупного града нужны очень сильные восходящие потоки воздуха. Для поддержания в воздухе градины диаметром в 1 см необходим вертикальный поток со скоростью 10м/сек, для градины диаметром в 5 см - 20 м/сек и т. д. Такие бурные потоки были обнаружены в градовых облаках нашими летчиками. Еще большие скорости - ураганные - зафиксированы кинокамерами, которые с земли снимали растущие вершины облаков.

Ученые с давних пор пытались найти средства для рассеивания градовых туч. В прошлом столетии были построены пушки для стрельбы по тучам. Они выбрасывали в высоту вихревое дымовое кольцо. Предполагали, что вихревые движения в кольце могут помешать образованию града в туче. Оказалось, однако, что, несмотря на частую стрельбу, град продолжал выпадать из градовой тучи с прежней силой, так как энергия вихревых колец была ничтожна. В наши дни эта задача принципиально решена, и главным образом усилиями советских ученых.

Штормы, ураганы, тайфуны

Легкие или умеренные ветры иногда усиливаются до шторма (бури) или урагана. Штормом (бурей) называется продолжительный сильный ветер, скорость которого превышает 15 м/сек по ветровой шкале, принятой в мореплавании и метеорологии.

На суше такие ветры бывают сравнительно редко: ветер встречает неровности земной поверхности и много других препятствий и не может достигнуть такой силы, как в открытом море. Чем сильнее ветер, тем он более порывист. Во время бури порывы ветра иногда в полтора-два раза превышают средние скорости и могут вызвать разрушения.

Так как сильные бури бывают на суше сравнительно редко, а чаще случаются на морях и океанах, то им присвоены морские названия. Ветер в 8 баллов называется штормом, в 10 баллов - сильным штормом, а в 11 баллов - жестоким штормом.

Ураганом называется буря, когда скорость ветра превышает 24 м/сек (12 и более баллов).

Все бури, как бы они ни назывались, возникают по одной и той же причине - из-за большой разности давлений атмосферы на близких расстояниях. Чаще всего бури связаны с атмосферными вихрями-циклонами. Если давление в центре циклона очень низкое по сравнению с его окраинами, то возникает большая разность давлений, вызывающая штормовые ветры. Штормовые циклоны (до 12 баллов) в средних широтах бывают редко: один раз в 8-10 лет.

Обычная скорость движения циклонов - 30-40 км/час; но бывает и более 80 км/час. Жестокий ураган при скоростях ветра до 60 м/сек (220 км/час) пронесся в начале сентября 1961 г. над южным побережьем США. Особенно пострадал г. Галвестон (северо-западное побережье Мексиканского залива). Он был почти полностью разрушен. Ветром унесло в море деревянные дома, амбары, сараи. Ураган разрушил электростанцию. Рухнуло здание суда, в котором укрывалось от стихии более 100 жителей города. Большинство окон в зданиях было выбито. Ливень залил некоторые районы города водой, уровень которой превышал 1 м. Бедствие усилилось еще и тем, что массы смертоносных гремучих змей и водяных щитомордников заполнили дороги, которые использовались для спасения пострадавших. Было много человеческих жертв. Город опустел: из 75 тыс. жителей в нем осталось лишь 15 тыс.

Особенно страшны циклоны, образующиеся в тропических широтах. Тропические циклоны вызываются теми же причинами, что и циклоны наших широт, но они меньше размером и в поперечнике достигают всего 200-300 км.

Баллы Бофорта	Словесное определение силы ветра	Средняя скорость ветра, м/с (км/ч)	Средняя скорость ветра, узлов	Действие ветра
				на суше	на море
0	Штиль	0-0,2 (< 1)	0-1	Безветрие. Дым поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны	Зеркально гладкое море
1	Тихий	0,3-1,5 (1-5)	1-3	Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру	Рябь, пены на гребнях волн нет. Высота волн до 0,1 м
2	Легкий	1,6-3,3 (6-11)	3,5-6,4	Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер	Короткие волны максимальной высотой до 0,3 м, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
3	Слабый	3,4-5,4 (12-19)	6,6-10,1	Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает лёгкие флаги	Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену. Изредка образуются маленькие барашки. Средняя высота волн 0,6 м
4	Умеренный	5,5-7,9 (20-28)	10,3-14,4	Ветер поднимает пыль и мусор, приводит в движение тонкие ветви деревьев	Волны удлинённые, барашки видны во многих местах. Максимальная высота волн до 1,5 м
5	Свежий	8,0-10,7 (29-38)	14,6-19,0	Качаются тонкие стволы деревьев, движение ветра ощущается рукой	Хорошо развитые в длину, но не крупные волны, максимальная высота волн 2,5 м, средняя - 2 м. Повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
6	Сильный	10,8-13,8 (39-49)	19,2-24,1	Качаются толстые сучья деревьев, гудят телеграфные провода	Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади, вероятны брызги. Максимальная высота волн - до 4 м, средняя - 3 м
мб на 100 км. Поэтому скорость ветра достигает силы урагана. Циклоны сопровождаются мощной грозовой облачностью, сильными ливнями и огромными океаническими волнами. Эти циклоны возникают сравнительно редко - от 5 до 15 раз в году. Тропические циклоны зарождаются обычно между 6 и 20° с. и ю. ш. Над Тихим океаном они наиболее часто возникают восточнее Филиппинских островов. Над Атлантическим океаном циклоны появляются чаще всего в районе островов Зеленого Мыса и Антильских. Первые признаки приближения тропического циклона появляются на небе. Еще накануне при восходе или заходе солнца небо ярко-красного цвета. Это окрашиваются солнцем высокие и легкие перистые облака, движущиеся впереди наступающего циклона. Постепенно, по мере приближения циклона, небо становится медно-красным. На горизонте появляется темная полоса. Затихает ветер. В душном, жарком воздухе наступает зловещая тишина. Морские птицы поспешно собираются в стаи и улетают в глубь континента. Барометр начинает падать за 24 часа или даже за 48 часов до наступления бури. Чем быстрее снижается давление, тем скорее и тем сильнее будет буря. В центре тропического циклона всегда бывает область затишья диаметром 20-30 км. Проясняется небо, светит солнце, стихает ветер, но по-прежнему ходят волны разбушевавшегося океана. Моряки назвали такую область «глазом бури». В этой небольшой зоне воздух сдавлен со всех сторон ураганными ветрами, стремящимися к центру циклона. Нисходящие потоки воздуха в центре циклона рассеивают облачность. Разрушения, производимые тропическим циклоном, зависят не только от непосредственного действия ветра, но и от волнения на море: огромные волны, набегая на низкие берега, также разрушают строения, смывают поселки и даже целые города. Ураган выбрасывает на берег большие суда. В сентябре 1961 г. грозный тайфун (так называют тропические циклоны в Юго-Восточной и Восточной Азии) под названием «Ненси» пронесся над Тихим океаном. Он возник в районе Маршалловых островов. Вначале тайфун стремительно перемещался на запад. В центре циклона наблюдалось очень низкое давление. 13 сентября, например, оно понизилось до 888,5 мб, ниже самого низкого давления, которое когда-либо отмечалось метеорологами. Скорость ветра в тайфуне превышала 80 м/сек (до 300 км/час). 15 сентября «Ненси» подошел к берегам Японии - острову Кюсю. В течение последующих дней тайфун прошел вдоль Японских островов к северо-востоку. Он причинил большие бедствия: погибло около 150 человек и было ранено более 2 тыс. человек. 450 тыс. домов оказалось затоплено и разрушено, прорваны дамбы и уничтожены мосты. Сильные ливни и океанические волны вызвали наводнения, обвалы и оползни. Циклон пересек остров Хоккайдо, вышел в Охотское море и охватил южную часть Сахалина. Здесь со многих домов были сорваны крыши, разрушены печные трубы, разбиты окна. На своем пути тайфун ломал деревья, валил телеграфные столбы, рвал провода. На море разыгрался сильный шторм. Однако суда, находившиеся в угрожаемом районе, были заблаговременно предупреждены Службой погоды и ушли в укрытия. Шквалистый ветер Шквалом называют внезапное усиление ветра до бури с резким изменением направления. Шквальный ветер нередко сравнивают с ударом ветра: настолько велики бывают разрушения, которые производит шквал в несколько минут. По силе шквальный ветер не только не уступает бурям, но даже превосходит их. На изучение природы шквалов было обращено особое внимание в конце прошлого века, после катастрофы в 1878 г. с английским военным фрегатом «Эвридик». Судно возвращалось из дальнего плавания. На пристани толпились встречающие. «Эвридик» показался на горизонте, с каждой минутой вырисовываясь все яснее и яснее. Когда до берега оставалось каких-нибудь 2-3 км, внезапно налетел шквал. Люди на пристани были сбиты с ног ветром. Масса мокрого снега закрыла весь горизонт, превратив день в ночь. Море закипело и покрылось огромными валами. Продолжалось это не более пяти минут. Затем ураганный ветер внезапно стих, перестал идти снег, прояснилось небо. Но от фрегата не осталось и следа. Тщетно всматривались люди в море. Там было пусто. Фрегат «Эвридик» был опрокинут ветровым ударом и моментально затонул со всем экипажем. Только через несколько дней после шквала водолазы нашли корабль на дне моря у входа в бухту. Когда были собраны сведения из разных мест о происшедшем урагане, то оказалось, что он шел с громадной скоростью - 90 км/час - очень узкой (2-3 км ширины) полосой. Длина ее превышала 700 км. Теперь уже хорошо известно, какие причины порождают такой внезапный ураганный ветер. Шквал возникает при вторжении холодных масс воздуха в теплые. Холодный воздух при вторжении вытесняет теплый, заставляя его быстро подниматься. При охлаждении теплого воздуха вверху образуются кучево-дождевые облака, разражающиеся ливнем, градом, шквалом, который всегда идет длинной узкой полосой, обычно от 1 до 6 км шириной. Ветер резко меняет свое направление, иногда даже на противоположное, и усиливается. Шквальное облако имеет очень характерный вид: оно черное, с рваными краями, как бы когтями, спускающимися вниз, и белой завесой дождя в глубине облака. Это облако идет низко над землей; нижний его край все время меняет форму. Уже по внешнему виду облака наблюдатель может догадаться о предстоящем шквале. Чтобы предвидеть шквалы, необходимо следить по ежедневным картам погоды за холодными фронтами. Определяя их передвижение, можно своевременно предупредить районы, которым угрожает шквал. Смерч - вихрь диаметром 100-300 м, иногда более километра- передвигается вместе с облаком со скоростью 40 - 50 км/час. Смерчи (торнадо, тромбы) В природе иногда бывает так, что все затихает, но это затишье перед бурей. Приближается огромная мрачная туча. Гром гремит все сильнее и сильнее. И вдруг из-за завесы дождя с правой стороны тучи начинает выдвигаться крутящийся вал. Извиваясь, как змея, он подходит к краю тучи, изгибается и направляется вниз к земле. Вот он опускается все ниже и ниже. Навстречу ему с земли поднимается крутящийся столб пыли, образуется фигура, похожая на хобот гигантского слона. Внутри «хобота» воздух вращается с огромной скоростью и одновременно по спирали быстро поднимается вверх. «Хобот» не стоит на одном месте, он все время перемещается. Когда «хобот» приближается к месту наблюдения, то по летающим веткам, сучьям, а иногда и бревнам можно судить об ураганной скорости вращения воздуха. Через 1-2 минуты вихрь умчится и начнется обычная гроза с сильным ливнем. Такой вихрь называется смерчем. Он почти всегда связан с грозой. Скорость ветра внутри смерча достигает 100 и более метров в секунду, намного превышая скорость жестоких ураганов. Вихрь может поднимать бревна, которые таранят здания. Диаметр смерча на водной поверхности бывает от 25 до 100 м, на суше больше - от 100 до 1000 м, а иногда и до 1,5- 2 км. Видимая высота «хобота» достигает 800- 1500 м. В США и Мексике смерч называют торнадо, а в Западной Европе - тромбом. В сельских местностях США, где торнадо часты, жители устраивают специальные погреба, куда прячутся, спасаясь от него. В нашей стране смерчи наблюдаются редко. Ветер при прохождении смерча, даже на близком расстоянии от него, имеет ту же скорость, какая была до появления смерча. Иногда, в то время как смерч проносится через какую-либо местность, все разрушая на своем пути, на расстоянии нескольких десятков метров от него стоит почти полный штиль. Сильное разрежение воздуха внутри смерча вызывает значительное падение температуры, что приводит к конденсации водяного пара, имеющегося в воздухе: поэтому «хобот» похож на облачный столб. Понижение давления вызывает и всасывающее действие смерча: он, как гигантский пылесос, захватывает разные предметы и переносит их на большие расстояния. Смерчи могут всасывать рыбу и выбрасывать ее на берег. «Рыбные дожди»- явление, которое раньше вызывало ужас у людей. Если смерч пройдет над болотом, которое «цветет» и имеет «ржавую воду», то он выбросит в соседнем районе «кровавый дождь». Загадка происхождения смерчей еще окончательно не решена. Предполагают, что смерч зарождается в центральной части мощного грозового облака на высоте 3-4 км, где наблюдаются самые сильные восходящие потоки и происходят резкие скачки ветра как по направлению, так и по силе. Здесь находится «ось» вертикальных потоков. Если эти сильнейшие восходящие потоки будут «опрокинуты» еще более мощным горизонтальным течением воздуха, тогда образуется вихрь с горизонтальной осью. Сносимый горизонтальным течением, он как бы покатится вперед и начнет выходить из облаков. По законам механики такой вихрь должен стать кольцевым. И действительно, вихрь начинает изгибаться по обе стороны облака и спускаться до земли. Довольно часто наблюдается двухсторонний смерч, который опускает одновременно «хоботы» с левой и с правой стороны от облака. Гало Когда небо покрывается тонким слоем перистых облаков, состоящих из ледяных кристаллов, около солнца и луны образуются круги, венцы и столбы, называемые гало. Радужный круг, в центре которого находится солнце или луна, внутри бывает окрашен красным, а снаружи синеватым цветом. Появление радужного круга объясняется тем, что в воздухе плавают кристаллы льда в форме шестигранной призмы. Лучи света, проходя через эти призмы, разлагаются на красные, зеленые, синие и другие: они-то и дают радужную окраску кругу. Круги около солнца или луны могут служить важным местным признаком перемены погоды, так как перистые облака, дающие гало, обычно предшествуют появлению циклона. Цветные кольца вокруг светил называют венцами. Окраска венцов отлична от окраски кругов: внутри синеватый, а снаружи красный цвет. Так как в ослепительных лучах солнца наблюдение без специальных приспособлений невозможно, то венцы простым глазом видны только вокруг луны. Они возникают, когда лучи света проходят через тесные промежутки между ледяными кристаллами или капельками воды, из которых состоит облако. Оказалось, что чем больше частички облака, тем меньше диаметр венца. Отсюда можно заключить, что при появлении очень малых венцов (в виде ореола) в воздухе плавают в большом количестве крупные частицы (кристаллы льда или капли воды) и поэтому надо ожидать осадков. В некоторых случаях во время восхода или захода солнца или луны видны белые вертикальные столбы над светилами. Они получаются при отражении лучей от граней горизонтально расположенных призм ледяных кристаллов, из которых состоят перистые облака. Когда ледяные кристаллы медленно падают в воздухе, то возникает не одно светлое пятно, а светящийся столб. В сильные морозы иногда наблюдаются два столба по обе стороны солнца. В это время в воздухе внизу реют ледяные иглы, поблескивая в лучах солнца («алмазная пыль»). Столбы указывают на продолжение сильных морозов. Радуга Явление радуги всем известно. Когда солнце у горизонта, мы видим полный полукруг; когда же солнце высоко - только часть радуги у горизонта. Если солнце стоит над горизонтом выше 45° (днем и летом), то радуга не видна, так как она уходит за горизонт, однако ее можно обнаружить с самолета: она проектируется на земную поверхность. Иногда наблюдаются даже двойные радуги. Радугу можно видеть и при луне, но она кажется нам белой, так как свет от луны очень слаб и наш глаз не в состоянии различать цвета радуги. 1) сферическая капля 2) внутреннее отражение 3) первичная радуга 4) преломление 5) вторичная радуга 6) входящий луч света 7) ход лучей при формировании первичной радуги 8) ход лучей при формировании вторичной радуги 9) наблюдатель 10) область формирования первичной радуги 11) область формирования вторичной радуги 12) облако капелек Радуга возникает от преломления и разложения лучей света в каплях дождя. Принято говорить о «всех цветах радуги», но в действительности мы видим только три цвета - красный, зеленый, фиолетовый, иногда еще два цвета - желтый и оранжевый, но они выражены очень слабо. Яркость радуги и ясно выраженный красный цвет говорят о крупных каплях дождя, в которых происходит преломление лучей света. Следует иметь в виду, что каждый наблюдатель видит не радугу вообще, а «свою» радугу, «свой» круг и венец, потому что эти явления в атмосфере зависят от положения солнца или луны по отношению к глазу наблюдателя. Причины образования миража в пустынях Иногда в пустыне на горизонте перед истомленными зноем путниками вдруг появляется волнистая поверхность воды. Долгожданный оазис! Путники устремляются к воде, но она все удаляется от них и, наконец, исчезает. Это - мираж. Из-за него гибли в пустынях целые караваны, сбиваясь с пути в бесплодных поисках оазиса. Мираж - оптическое явление. Он возникает в тех случаях, когда луч света от предмета проходит к глазу наблюдателя через слои воздуха различной плотности и отклоняется от своего первоначального прямолинейного направления. Различают нижний и верхний миражи. Нижний мираж возникает обычно в пустынях, где от сильного накала песка или грунта перегревается воздух нижних слоев атмосферы, тогда как выше располагается более холодный воздух. В этом случае плотность воздуха резко увеличивается с высотой. Переходя от менее нагретых слоев к более нагретым, т. е. от более плотных к менее плотным, луч света все сильнее отклоняется от прямолинейного пути. Может наступить такой момент, когда угол отклонения луча достигнет 90°. В этом случае искривленный луч дает обратное изображение предметов и участка неба, расположенного за ним. Изображение неба создает впечатление блестящей водной поверхности, тем более что цвет неба и водной поверхности очень похож. При изменении цвета неба (дымка, облака) изменяется и цвет миража. Например, он напоминает снег, когда небо тусклого, белесого цвета. Нижний мираж в некоторых случаях возникает и в умеренных широтах. При движении по раскаленному солнцем асфальтированному шоссе перед наблюдателем внезапно появляется водная поверхность, вызывающая в первые минуты изумление - откуда здесь вода? Вода держится все время впереди и так же внезапно исчезает. Верхний мираж возникает, если плотность воздуха резко уменьшается с высотой. Это бывает рано утром, когда прилегающий к земной поверхности слой атмосферы еще холоден, а выше расположенные слои воздуха теплы. Особенно часто верхний мираж наблюдается в полярных странах, где нижние слои воздуха сильно охлаждаются от соприкосновения со льдами или снегом. При верхнем мираже над предметом, находящимся у горизонта, появляется его изображение в сильно искаженном виде. Однажды в воздухе появилось изображение судна, находящегося в это время за горизонтом. В подзорную трубу были видны различные части корабля. Миражи образуются при одном обязательном условии - отсутствии сильного ветра, который перемешивает верхние и нижние воздушные слои.  Copyright BioFile 2007-2016

Что такое опасные погодные явления?

Зарево пожара на горизонте. За весну и половину лета 2016 года в России сгорело 1,4 миллиона гектаров леса, что принесло ущерб в районе трех миллиардов рублей. Фото: extremeinstability.com

По данным Росгидромета, количество опасных метеорологических явлений становится больше год от года. 2015-й установил мрачный рекорд — 571 случай возникновения экстремальной погоды, что больше, чем в любой из предыдущих 17 лет, говорится в докладе ведомства. Что такое опасные погодные явления, какими они бывают и чем грозят — в статье портала «Климат России».

По мере того, как в результате потепления климат России становится все более морским и менее континентальным, число опасных явлений, наносящих ущерб, возрастает, рассказывает заведующий отделом климатологии Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации — Мирового центра данных (ВНИИГМИ—МЦД) Вячеслав Разуваев .

Количество зарегистрированных опасных погодных явлений за период с 1998 по 2015 годы. Данные Росгидромета

По определению Росгидромета, опасные метеорологические явления — это природные процессы и явления, возникающие в атмосфере и / или у поверхности Земли, которые по интенсивности, масштабу и продолжительности оказывают или могут оказать поражающее воздействие на людей, сельское хозяйство, объекты экономики и окружающую среду.

Другими словами — экстремальная погода всегда угрожает благосостоянию, здоровью и жизни. Чтобы прогнозировать опасные явления, в Росгидромете разработаны критерии — по ним специалисты определяют степень опасности надвигающегося или уже случившегося бедствия. Всего выделено 19 явлений погоды, которые могут представлять серьезную угрозу.

Стихия №1: ветер

Очень сильный ветер (на море — шторм). Скорость стихии превышает 20 метров в секунду, а при порывах увеличивается на четверть. Для высотных и приморских районов, где ветра чаще и интенсивнее, норматив — 30 и 35 метров в секунду соответственно. Такая погода вызывает падение деревьев, элементов зданий и отдельно стоящих конструкций, например рекламных щитов, обрывы линий электропередач.

Сильный ветер способен не только поломать зонты, но и оборвать провода. Фото: volgodonsk.pro

В России от штормов чаще других регионов страдают Приморье, Северный Кавказ и Прибайкалье. Самые сильные ветра дуют на архипелаге Новая Земля, островах Охотского моря и в городе Анадырь на краю Чукотки: скорость воздушного потока нередко превышает 60 метров в секунду.

Ураган — то же самое, что и сильный ветер, но еще интенсивнее — при порывах скорость достигает 33 метров в секунду. Во время урагана лучше быть дома — ветер такой силы, что способен сбить человека с ног и нанести увечья.

Поваленные ураганом 1998 года деревья у стен Кремля. Фото: Александр Путята / mosday.ru

20 июня 1998 года в Москве порывы ветра достигали 31 метра в секунду. Жертвами непогоды стали восемь человек, 157 обратились за медицинской помощью. 905 домов было обесточено, 2157 строений частично повреждены. Ущерб городскому хозяйству оценили в миллиард рублей.

Шквал — ветер скоростью от 25 метров в секунду, не ослабевающий по меньшей мере минуту. Он представляет угрозу для жизни и здоровья, способен повредить объекты инфраструктуры, машины и дома.

Смерч в Благовещенске. Фото: ordos / mreporter.ru

Смерч — вихрь в виде столпа или конуса, направляющийся от облаков к поверхности Земли. 31 июля 2011 года в Благовещенске в Амурской области смерч опрокинул три грузовые машины, повредил более 50 опорных столбов, крыши домов, нежилых построек и поломал 150 деревьев.

Встреча с вихрем может стать последней в жизни: внутри его воронки скорость воздушных потоков может достигать 320 метров в секунду, приближаясь к скорости звука (340, 29 метра в секунду), а давление — упасть до 500 миллиметров ртутного столба (норма 760 мм рт. ст). Оказавшиеся в радиусе действия этого мощного «пылесоса» предметы поднимаются в воздух и носятся по нему с огромной скоростью.

Чаще всего смерчи встречаются в тропических широтах. Вид вихря зависит от того, что он в себя вобрал. Так, различают водяные, снежные, земляные и даже огненные смерчи.

Заморозками называют временное понижение температуры почвы или воздуха у земли до нуля (на фоне положительных среднесуточных температур).

Если такое метеорологическое явление случится в период активной вегетации растений (в Москве обычно продолжается с мая по сентябрь), сельскому хозяйству будет нанесен урон, вплоть до полной гибели урожая. В апреле 2009 года в Ставрополье потери от заморозков оценили почти в 100 миллионов рублей.

Сильный мороз регистрируется, когда температура достигает опасного значения. В каждом регионе оно, как правило, свое. В Нижнем Новгороде 18 января 2006 года температура опустилась до минус 35 градусов Цельсия, в результате чего за одни сутки за медицинской помощью обратились 25 человек, из которых 21 был госпитализирован с обморожениями.

Если в период с октября по март среднесуточная температура на семь градусов ниже многолетней нормы, значит наступил аномальный холод . Такая погода приводит к авариям в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также к вымерзанию сельскохозяйственных культур и зеленых насаждений.

Стихия №2: вода

Сильный ливень. Если за час выпало свыше 30 миллиметров осадков, такую погоду классифицируют как сильный ливень. Он опасен тем, что вода не успевает уходить в грунт и стекать в дождевую канализацию.

В августе 2016-го Москву затапливало дважды, и каждый раз это приводило к серьезным последствиям. Фото: trasyy.livejournal.com

Обильные осадки образуют мощные потоки, парализующие движение на дорогах. Размывая грунт, водные массы обрушивают на землю металлические конструкции. В холмистой или рассеченной оврагами местности обильные осадки увеличивают опасность схождения селей: напитанные водой грунты проседают под собственной тяжестью — целые склоны сползают вниз, погребая все, что попадается на пути. И это происходит далеко не только в горах и холмистых районах. Так, 19 августа 2016-го в результате затяжного ливня сель заблокировал трафик на улице Нижние Мневники в Москве.

Если за 12 часов выпадает не менее 50 миллиметров осадков, метеорологи относят это явление к категории «Очень сильный дождь », который так же может привести к образованию селей. Для горных районов критический показатель составляет 30 миллиметров, так как вероятность катастрофических последствий там выше.

Мощный грязевой поток с осколками камней представляет собой смертельную опасность: его скорость может достигать шести метров в секунду, а «голова стихии», передний край селя, — 25 метров в высоту. В июле 2000-го мощный селевой поток обрушился на город Тырныанз в Карачаево-Черкесии. 40 человек пропали без вести, восемь погибли, еще восемь были госпитализированы. Пострадали жилые дома и инфраструктура города.

Продолжительный сильный дождь. Выпавшие в течение половины или целых суток осадки должны превышать отметку в 100 миллиметров, либо 120 миллиметров за двое суток. Для ливнеопасных районов норма — 60 миллиметров.

Оползень после продолжительного сильного дождя в Москве. Фото: siniy.begemot.livejournal.com

Вероятность подтопления, смыва и схождения селей при продолжительном сильном дожде резко возрастает. Для борьбы со стихией в крупных городах проложены сети водоотводящих коллекторов. Их проектируют, исходя из многолетних данных об осадках, но изменение климата, приводящее к увеличению количества дождей, часто готовит неприятные сюрпризы. При частых и продолжительных ливнях стоковые канализации нуждаются в регулярных осмотрах и прочистках. Особенно засоряет систему водоотведения грунт и мусор со стройплощадок, отметил мэр Москвы Сергей Собянин , комментируя затопление столицы 19 августа 2016-го.

Очень сильный снег. Под этим видом опасного явления подразумевают обильный снегопад, в результате которого за 12 часов выпадает свыше 20 миллиметров осадков. Такое количество снега блокирует дороги и создает трудности для передвижения автомобилей. Снежные шапки на домах и конструкциях могут своим весом обрушивать отдельные элементы и обрывать провода.

В марте 2016-го в результате сильного снегопада движение в столице было парализовано, а машины во дворах оказались под толщей снега. Фото: drive2.ru

В ночь с первого на второе марта 2016-го Москва оказалась засыпана снегом высотой в 22 миллиметра. По сообщению сервиса «Яндекс.Пробки», в первой половине дня на дорогах были девятибалльные пробки. Вследствие разгула стихии были отменены десятки авиарейсов.

Град считается крупным, если диаметр ледяных шариков превышает 20 миллиметров. Это погодное явление представляет серьезную опасность для имущества и здоровья людей. Падающие с неба градины могут повредить автомобили, разбить стекла, уничтожить растительность и погубить урожай.

Ставропольский град побил все местные рекорды и заодно автомобили горожан. Фото: vesti.ru

В августе 2015-го на Ставрополье обрушился град, сопровождавшийся сильным дождем и ветром. Очевидцы снимали на смартфоны градины размером с куриное яйцо и диаметром пять сантиметров!

Сильной метелью называют погодное явление, при котором на протяжении полусуток видимость от летящего снега составляет до 500 метров, а скорость ветра не опускается ниже 15 метров в секунду. В разгул стихии езда на автомобилях становится опасной, отменяются авиарейсы.

Во время метели, накрывшей Москву в декабре 2012-го, не было видно противоположной стороны улицы, а весь город стоял в пробках. Фото: rom-julia.livejournal.com

Интенсивный снегопад часто приводит к авариям на дорогах и многокилометровым пробкам. Первого декабря 2012 года СМИ сообщали о том, что после продолжительного снегопада в Москве автомобилисты ночевали прямо в машинах, а на трассе М10 в Тверской области заторы растянулись на 27 километров. Для водителей был организован подвоз топлива и горячего питания.

Сильным туманом, или дымкой, называются условия, при которых на протяжении 12 и более часов видимость составляет от пяти до ноля метров. Причиной этого может быть взвесь из мельчайших капель воды влажностью до полутора граммов воды на кубометр воздуха, частиц сажи и крохотных кристаллов льда.

При сильном тумане видимость составляет всего несколько метров. Фото: PROMichael Kappel / Flickr

Метеорологи определяют атмосферную видимость по специальной методике или с помощью прибора трансмиссометра. Снижение видимости может провоцировать дорожно-транспортные происшествия и блокировать работу аэропортов, как это было в Москве 26 марта 2008-го.

Сильная гололедица. Это погодное явление регистрирует специальный прибор — гололедный станок. Среди характерных черт этой непогоды — лед толщиной от 20 миллиметров, мокрый, не тающий снег высотой 35 миллиметров или изморозь толщиной полсантиметра.

Гололед провоцирует множество аварий и приводит к жертвам. 13 января 2016-го в Татарстане это метеорологическое явление стало причиной череды аварий, в которых пострадали десятки автомобилей.

Стихия №3: земля

Пыльная буря фиксируется метеорологами, когда на протяжении 12 часов пыль и песок, несомые ветром со скоростью не меньше 15 метров в секунду, ухудшают видимость на расстоянии до полукилометра. 29 апреля 2014 года в Иркутской области несколько часов бушевала пыльная буря. Стихия частично нарушила электроснабжение региона.

Буря в Иркутской области накрыла регион пыльным «колпаком». Фото: Алексей Денисов / nature.baikal.ru

Пыльные бури — частое явление в регионах с сухим жарким климатом. Они нарушают движение автомобилей и блокируют авиасообщение. Летящие с большой скоростью песок и мелкие камни могут травмировать людей и животных. После прохождения таких бурь приходится расчищать дороги и помещения от песка и пыли, а также восстанавливать сельскохозяйственные угодья.

Стихия №4: огонь

Аномальная жара фиксируется метеорологами, когда в период с апреля по сентябрь на протяжении пяти дней среднесуточная температура на семь градусов выше климатической нормы региона.

В Управлении ООН по снижению риска стихийных бедствий отметили , что с 2005 по 2014 годы от последствий тепловых волн погибли более 7000 человек. 2016-й установил новый мировой температурный рекорд — 54 градуса в кувейтской Митрибе. Для России максимумом остается 45,4 градуса в Калмыкии, которые были зафиксированы 12 июля 2010 года.

Сильная жара — температура превышает установленный опасный порог в период с мая по август (критическое значение для каждой территории свое).

Это приводит к засухам, росту пожароопасности и тепловым ударам. Восьмого августа 2016-го в Челябинске, где в течение недели температура не опускалась ниже 32 градусов, за медицинской помощью обратились 25 человек с симптомами перегрева. Шестеро из них были госпитализированы. Потери сельского хозяйства составили 2,5 миллиона рублей.

Чрезвычайная пожароопасность. Это вид опасного явления объявляют при высокой температуре воздуха, сопряженной с отсутствием осадков.

Пожары — настоящий бич заповедной природы, ежегодно уничтожающий 0,5 процента мировых лесов. Фото: Gila National Forest / Flickr

— Дайджест главных событий Года экологии—2017

— . К чему привело метафизическое путешествие по Русскому Северу?

Почему погодные условия зависят от состояния нижнего слоя атмосферы? Какие типы погоды вы наблюдали во время летнего отдыха?

1. Погода. Элементы и явления погоды. Погодой называется состояние атмосферы в данном месте за какой-либо короткий промежуток времени (за сутки, неделю, месяц). Атмосферное давление, температура, влажность - элементы погоды; осадки, ветер, туман, облака - явления погоды.
Состояние погоды определяется не только по одному элементу, скажем, температуре или осадкам, но и по всей совокупности элементов и явлений. Например, для погоды недостаточно определение «прохладная». Прохладная погода может быть ветреной, облачной, дождливой.
Погода изменяется в течение времени. Изменение температуры воздуха приводит к изменению давления, а оно к характеру ветра, облачность оказывает влияние на температуру и т.п. Отсюда, чтобы дать полную характеристику погоды, необходимо постоянное наблюдение образующих ее элементов и явлений (см. приложения 5, 6).

2. Воздушные массы. Погода изменяется в зависимости от перемещения воздуха над поверхностью Земли. Свойства погоды связаны с особенностями местности. Воздух в полярных зонах сильно охлаждается из-за малого количества солнечного тепла. На экваторе и в тропиках воздух сильно нагревается. Воздух над сушей сухой, над океанами - влажный.
Большие участки тропосферы, отличающиеся друг от друга по таким свойствам (температура, прозрачность, влажность), называют воздушными массами. Любые воздушные массы занимают миллионы квадратных километров над Землей.

В каждом полушарии различают 4 вида воздушных масс в зависимости от места образования:
1. Арктический (в южно-полярной области - антарктический) воздух.

2. Воздух у меренных широт.

3. Тропический воздух.

4. Экваториальный воздух.

Каждая из этих воздушных масс (кроме экваториальной) делится на континентальную (над сушей) и морскую. Воздух над морем отличается большой влажностью. В экваториальной зоне не только на море, но и на суше достаточно влаги. В заболоченных влажных лесах, как и на море, имеются условия для большого испарения. Поэтому в этой области над морем и сушей формируется одинаково горячий и влажный воздух.

Воздушные массы перемещаются с одного места на другое. Соответственно этому устанавливается определенная погода. Например, когда у нас зимой проходит северный арктический воздух, устанавливается морозная погода. Когда с запада, со стороны Атлантического океана, приходит морской воздух умеренных широт, то наступает оттепель и выпадает снег. Также летом с приходом южного тропического воздуха на многие недели устанавливается жаркая погода.

При смещении различных воздушных масс меняются давление, облачность, температура, влажность, прозрачность воздуха.

3. Прогноз погоды. Изучение погоды необходимо для повседневной жизни и хозяйственной деятельности человека. Любой человек хочет знать заранее прогноз погоды. Каждый человек слушает сообщение о погоде по радио или телевидению и старается соответственно одеться. Предсказание погоды обеспечивает безопасность кораблям дальнего плавания, авиатранспорту. Такой прогноз необходим также весной при проведении посевных работ, дает возможность уберечься от опасных погодных явлений - заморозков, града и др. Прогноз погоды основывается на наблюдениях всех метеорологических станций Земли и наблюдениях, проводимых в верхних слоях атмосферы. В настоящее время на земном шаре есть свыше 10 тысяч метеорологических станций. Специалисты-метеорологи всего мира проводят одновременные наблюдения по времени Гринвича.

Время начального меридиана, проходящего через обсерваторию Гринвича близ Лондона, называют временем по Гринвичу. Время города Астаны отличается от него на 5 часов.

В полярных областях, на высоких горных вершинах имеются автоматические станции, которые сами проводят наблюдения и сообщают их результаты. Специальными приборами они измеряют состояние атмосферы, температуру воздуха, облачность, осадки и др.
Сведения о состоянии атмосферы поступают также с кораблей, с самолетов, ракет, метеорологических спутников Земли.
Результаты наблюдений собирают в каждом государстве в учреждениях службы погоды. Поступившие туда сведения обрабатываются с помощью электронно-вычислительных машин. На их основе создаются карты погоды. На таких картах с помощью условных знаков и цифр обозначается состояние погоды за определенный период.

Рис. 64. Условные знаки карты погоды.

На рисунке 64 в увеличенном виде показаны метеорологические сведения, нанесенные на карту погоды с помощью условных знаков. Место станции обозначено кружком. Кружочек наполовину закрашен черным цветом, что обозначает - небо наполовину затянуто облаками. Если небо чистое, то кружочек не закрашивается, остается белым. Когда облака полностью затягивают небо, кружочек целиком закрашивается черным цветом. Стрелка одним концом на кружочке обозначает направление ветра. Ветер дует с юго-востока, число черточек на стрелке показывает скорость ветра (м/сек). Длинная черточка - 5 м/сек, короткая - 2,5 м/сек. На этом примере сила ветра - 7,5 м/сек. Цифры над кружочком - температура воздуха (0°) и давление. Давление воздуха 1015,8 мб. (записываются три последние цифры). Знак слева под станцией показывает, что идет снег.

Кроме этого на карту наносятся воздушные массы, области атмосферного давления, осадки и др. На одни сутки составляют 4 такие карты. Сравнивая их друг с другом, определяют, куда и с какой скоростью перемещается прохладный или теплый воздух, какую в связи с этим можно ожидать температуру, в каком направлении и с какой силой дует ветер, будет ли дождь или снег, есть ли возможность образования тумана и т.п. Это все показано на картах прогноза погоды.
Прогноз погоды сообщается по радио, телевидению, через газеты. Кроме того, специальные сообщения об опасных явлениях (заморозки, буран, густой туман, шторм) должны срочно передаваться различным учреждениям по телеграфу.
Погоду на ближайшее время можно предсказать приблизительно и с помощью местных признаков.

Признаки ясной, летом - жаркой, зимой - морозной погоды

1. Утром небо ясное, к обеду поднимаются кучевые облака. Вечером облака рассеиваются.

2. Солнечное зарево перед восходом и заходом желтоватого цвета.

3. После захода Солнца на траве появляется роса. Ближе к утру она увеличивается, с восходом Солнца исчезает. В прохладное время вместо росы выпадает иней.

4. Летом день безветренный. Утром ветер слабый, днем усиливается, к ночи - слабеет.

5. К вечеру и ночи в низменностях прохладнее, чем на возвышенностях.

6. После дождливой погоды ветер постепенно утихает, осадки прекращаются, облака рассеиваются. Летом ночи прохладнее.

7. Повышается атмосферное давление.

Признаки перед переменой погоды

1. Кучевые облака вечером не рассеиваются, а увеличиваются и уплотняются.

2. Утреннее и вечернее солнечное зарево оранжевого цвета.

3. Уменьшается разница между ночной и дневной температурами. Вечером становится теплее, чем утром.

4. Вечером ветер не прекращается, даже усиливается.

5. Не образуются роса и иней.

6. Температура воздуха в низменных и возвышенных местах уравнивается.

7. Образуется светлый круг вокруг Солнца или Луны.

8. Понижается атмосферное давление.

Для прогноза погоды наличие только одного из названных признаков недостаточно, необходимо совпадение нескольких.

1. Что такое погода?

2. Почему изменяется погода?

3. Что называется воздушной массой?

4. Какие бывают виды воздушных масс?

5. Для чего необходимо изучение погоды?

6. Как прогнозируют погоду?

7. Дайте письменное описание ежемесячной погоды, начиная с начала учебного года, по вашим дневникам погоды. Была ли постоянной погода каждого месяца?

8. По местным признакам предскажите предстоящую погоду. Проверьте правильность вашего прогноза.