Wilgotność Powietrza i Opady Atmosferyczne: Definicja i Znaczenie w Geografii
- Szczegóły
Atmosfera to powłoka ziemska, która składa się z mieszaniny gazów, nazywamy ją powietrzem. Powietrze atmosferyczne składa się z:
- Składników stałych - są to gazy, których stężenie nie zmienia się w czasie i przestrzeni do wysokości 100 km nad powierzchnią Ziemi: głównie azot (78,08%), tlen (20,95%), argon i śladowe ilości neonu, helu, kryptonu i wodoru (0,97%).
- Składników zmiennych - czyli takich, których stężenie ulega zmianie w czasie i przestrzeni, m.in. pary wodnej, tlenku węgla i ozonu.
- Aerozole atmosferyczne - to substancje stałe lub ciekłe, które są domieszką powietrza atmosferycznego, m.in.
Wilgotność powietrza to zawartość pary wodnej w powietrzu, która dostaje się do niego w wyniku parowania zbiorników wodnych, gleb, roślin, a także sublimacji. Wilgotność powietrza w przyrodzie występuje praktycznie wszędzie z wyjątkiem obszarów pustynnych i polarnych.
Ilość pary wodnej w powietrzu nie jest stała i podlega zmianom:
- czasowym - ilość pary wodnej w powietrzu zależy od temperatury powietrza: im wyższa temperatura, tym powietrze coraz bardziej się rozpręża i może zmieścić większe ilości pary wodnej,
- przestrzennym - ilość pary wodnej w powietrzu wraz ze wzrostem szerokości geograficznej stopniowo maleje. Najwięcej pary wodnej w powietrzu zawiera powietrze w strefie okołorównikowej.
Wilgotność powietrza podawana jest zazwyczaj w jednostkach względnych. Za 100% w określonej temperaturze przyjmuje się maksymalną zawartość pary wodnej, od której zaczyna się w danych warunkach jej skraplanie. Im wyższa jest temperatura powietrza, tym większa może być zawartość w nim pary wodnej.
Kondensacja to proces przejścia pary wodnej ze stanu gazowego w stan ciekły. Resublimacja to proces, który odbywa się w ujemnej temperaturze powietrza: para wodna w nim zawarta zmienia się w kryształki lodu.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Chmury i ich Rodzaje
Efektem kondensacji i resublimacji są chmury, które są zbiorem kryształków lodu lub kropelek wody bądź mieszaniną jednych i drugich. Chmury unoszą się swobodnie w powietrzu. Powstając na różnych wysokościach, przybierają różne kształty, które podlegają ciągłym zmianom.
Ze względu na różne wysokości ich występowania wyróżnia się chmury piętra:
- wysokiego - występują one do 13 km nad Ziemią i należą do nich:
- Cirrus, delikatna chmura pierzasta, która wyglądem przypomina włókna lub pasemka; nie rzuca cienia i lekko przysłania Słońce;
- Cirrocumulus, chmura kłębiasto-pierzasta, która tworzy regularnie ułożone i podobne do siebie pierzaste kłęby lub płaty. Ich niewielka grubość powoduje, że są przejrzyste i nie przesłaniają Słońca;
- Cirrostratus, chmura warstwowo-pierzasta; chmury te swoim białym welonem przesłaniają niebo.
- średniego - występują do 7 km nad Ziemią i należą do nich:
- Altostratus, chmura warstwowa, która pokrywa zazwyczaj całe niebo szarą lub bladoniebieską zasłoną; wokół Słońca tworzą się białe wieńce, które zwiastują deszcz;
- Altocumulus, chmura kłębiasta, która nie przysłania Słońca całkowicie; chmury te mają wyraźnie zarysowane cienie i kłębiastą budowę; nie dają opadów.
- niskiego - występują do 2 km nad Ziemią i należą do nich cztery rodzaje chmur:
- Cumulus, chmura kłębiasta, wyraźnie zarysowana, a jej podstawa jest wyraźnie ciemniejsza; górne części tych chmur rozjaśniane są przez promienie słoneczne; ich pojawienie się rzadko zapowiada deszcz;
- Stratus, chmura warstwowa, która grubą warstwą przesłania niebo; jest na tyle ciemna, że spoza niej nie widać Słońca; latem z tych chmur mogą padać mżawki, a zimą ziarnisty śnieg;
- Stratocumulus, chmura kłębiasto-warstwowa zbudowana z regularnych wałów i ciemniejszych u podstawy kłębów; na niebie gdzie niegdzie całkowicie przesłaniają Słońce; z tych chmur opady deszczu i śniegu są słabe;
- Nimbostratus, niskie i ciemne chmury warstwowo-deszczowe; mają wyraźnie zarysowaną i wyrównaną podstawę, dają długotrwały opad deszczu; są grube i nie widać przez nie Słońca;
- Cumulonimbus, duże chmury burzowe o ciemnoszarym kolorze i w kształcie kowadła.
Mgła to zawiesina kropelek wody lub lodu ograniczająca widoczność poniżej 1 km. Podstawa mgły styka się z powierzchnią ziemi.
Opady Atmosferyczne
Aby mogło dojść do opadu, musi zaistnieć kilka istotnych czynników. Przede wszystkim musi dojść do nasycenia powietrza parą wodną, czyli osiągnięcia poziomu wilgotności względnej = 100%. Wtedy parowanie ustaje i zaczyna się proces kondensacji (przejścia ze stanu gazowego w ciekły) oraz resublimacji (przejścia ze stanu gazowego w stały) pary wodnej - co przyczynia się do powstawania chmur.
Opady atmosferyczne to opadające z chmur na powierzchnię Ziemi ciekłe lub stałe produkty kondensacji pary wodnej. Wyróżnia się: deszcz, mżawkę, śnieg, krupę śnieżną i grad.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Ze względu na długość trwania opadu, dzieli się je na: opady ciągłe (długotrwałe i jednostajne, obejmujące duży obszar) i opady przelotne (krótkotrwałe, o zmiennym natężeniu, występujące na niewielkim obszarze).
Wysokość opadu wyraża się w milimetrach, a oznacza ona grubość warstwy wody, jaka wytworzyłaby się na powierzchni Ziemi, gdyby woda opadowa nie spływała, nie wsiąkała i nie parowała. Mierzy się to za pomocą deszczomierzy (pluwiometrów).
Rodzaje opadów
- Opady konwekcyjne - najczęściej występuje w gorące dni w strefie umiarkowanej, jest też typowym (nawet codziennym) opadem dla strefy międzyzwrotnikowej. Gorące powietrze wznosi się i ochładza.
- Opady frontalne - najczęstszy typ opadu w strefie umiarkowanej, związany ze spotkaniem frontów atmosferycznych: ciepłego i zimnego. Jeżeli do opadu dochodzi na froncie ciepłym - opad jest łagodny, ale długotrwały (Nimbostratus). Jeżeli na froncie chłodnym - gwałtowny i krótkotrwały (Cumulonimbus).
- Opady orograficzne - opad lokalny występujący wyłącznie w górach. Powietrze napotykające przeszkodę wznosi się i ochładza, osiągając tym samym temperaturę punktu rosy. Następuje opad.
Rozmieszczenie Opadów na Ziemi
Na Ziemi opady są nierównomierne i zależą od:
- Szerokości geograficznej - im dalej od biegunów Ziemi tym opady są większe, co spowodowane jest zróżnicowaniem temperatur (im bliżej równika tym temperatury wyższe) co skutkuje większą zdolnością powietrza do przechowywania pary wodnej.
- Oddalenia od oceanów - w strefach znajdujących się bliżej oceanów opady są znacznie wyższe.
- Rzeźby terenu - na zboczach wystawionych na napływ wilgotnych mas powietrza opady są wielokrotnie większe niż po stronie tzw. zawietrznej.
Najwyższe opady na Ziemi występują w okolicy równika (skutek globalnej cyrkulacji atmosferycznej), zwłaszcza w Azji południowo-wschodniej. W Czerapuńdżi we wschodnich Indiach mierzy się średnią roczną sumę opadów około 11 000 mm, co jest światowym rekordem.
Osady Atmosferyczne
Osady atmosferyczne powstają, gdy produkty kondensacji pary wodnej osadzają się na wychłodzonych powierzchniach np. ziemi, roślinach czy przedmiotach. Do osadów atmosferycznych zaliczamy:
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
- rosę - osad w postaci kropel wody na przedmiotach, glebie, roślinach. Powstaje latem, gdy dochodzi do intensywnego wypromieniowania ciepła z podłoża.
- szron - osad w postaci kryształków lodu na przedmiotach np. gałęziach drzew.
- szadź - osad w postaci lodowych szczotek na przedmiotach, zwłaszcza na drzewach. Powstaje w czasie silnych mrozów, podczas mgły (napływ wilgotnego powietrza).
- gołoledź - osad w postaci warstwy lodu na gruncie. Powstaje zimą, gdy po silnych mrozach dochodzi do niewielkiej odwilży i pojawienia się opadów deszczu.
Masy Powietrza i Fronty Atmosferyczne
Masa powietrza to duża część troposfery, czyli pierwszej z warstw atmosfery. Charakteryzuje się podobną temperaturą i wilgotnością. Masa powietrza powstaje często nad jednolitym obszarem powietrza, nabierając jego cech. Taki obszar nazywamy wtedy obszarem źródłowym.
Zaś front atmosferyczny to strefy przejściowe rozdzielające główne masy powietrza o różnych właściwościach, które zmieniają się w trakcie przemieszczania się na inne, często odległe tereny.
Ze względu na różnice temperatur między frontami wyróżniamy trzy fronty atmosferyczne:
- front chłodny - tworzy się przez dostanie się mas powietrza chłodniejszego pod masy powietrza cieplejszego, które jako lżejsze zostają wypchnięte do góry. We frontach chłodnych często dochodzi do gwałtownych zjawisk atmosferycznych, np. burz;
- front ciepły - ciepłe powietrze napływa na obszary, na których zalega powietrze chłodniejsze. Cieplejsze powietrze dostaje się na masę powietrza chłodnego i ochładza się, a para wodna w nim zawarta skrapla się. W ten sposób tworzą się chmury warstwowo-deszczowe, które przynoszą długotrwałe opady deszczu.
- front zokludowany - powstaje, kiedy front chłodniejszy dogoni front cieplejszy, które stykają się ze sobą i jeden nachodzi na drugi, tworząc w ten sposób dwie chłodne masy powietrza.
Wpływ Klimatu na Opady i Temperaturę
Klimat danego obszaru charakteryzuje się głównie średnią temperaturą powietrza i sumami opadów atmosferycznych. Na temperaturę powietrza wpływają takie czynniki jak szerokość geograficzna, odległość od morza, wysokość nad poziomem morza i pokrycie terenu roślinnością.
Napływające z zachodu wilgotne masy powietrza polarno‑morskiego znad Oceanu Atlantyckiego mają zasadniczy wpływ na wielkość i intensywność opadów. Przynoszą znaczne ilości pary wodnej, która skrapla się lub zamarza i spada na powierzchnię Ziemi w postaci deszczu lub śniegu.
Wiatry w Polsce
Różnica temperatur powietrza wywołuje różnicę ciśnień, w wyniku której następuje poziomy ruch powietrza - wiatr. W Polsce przeważają wiatry z kierunków zachodnich, co wiąże się z układem stałych ośrodków barycznych - Wyżu Azorskiego i Niżu Islandzkiego.
Oprócz wiatrów związanych z dużymi ośrodkami barycznymi w Polsce występują też wiatry lokalne. Jednym z nich jest górski fen, nazywany u nas halnym. Innym wiatrem lokalnym są występujące nad morzem bryzy, które powstają w wyniku różnicy ciśnienia atmosferycznego nad lądem i wodą.
Tabela: Porównanie Wilgotności Powietrza
| Rodzaj Wilgotności | Opis |
|---|---|
| Wilgotność Bezwzględna | Masa pary wodnej w jednostce objętości powietrza. |
| Temperatura Punktu Rosy | Temperatura, aby para wodna stała się parą nasyconą (100% wilgotności). |
tags: #wilgotność #powietrza #i #opady #atmosferyczne #geografia
