Условия, влияющие на распределение атмосферных осадков.

С древних времён, когда человек от банального собирательства перешёл к выращиванию плодов и зерновых культур, его стал волновать прогноз погоды . Количество солнца и воды напрямую влияют на урожайность растений и, соответственно, позволяют или вдосталь запастись на долгую зиму овощами и фруктами, или остаться ни с чем.

Засушливые периоды в летнюю пору особенно опасны для урожая. Именно поэтому вода, льющаяся с небес (т.е. дождь), во все времена считалась самым большим благом. В данной статье мы поговорим о видах осадков и об их влиянии на растения.

Дождь

Дождь является естественным источником для полива растений. При этом важную роль играет состояние почвы. Если земля перед посадкой была вспахана, причём крупной бороной, влага беспрепятственно сможет проникнуть даже в самые глубокие слои почвы. В противном случае поверхность быстро впитает небольшое количество воды, а излишек просто испарится в воздухе.

Регулярный полив летом способствует буйному росту не только сельскохозяйственных культур. Обилие дождей пробуждает к жизни и сорняки, поэтому приготовьтесь к борьбе с зелёными вредителями после обильных ливней.

В некоторых случаях избыток осадков приводит к замуливанию почвы. Она превращается в вязкую массу - идеальную среду для гниения. Иными словами избыток дождей ведёт к гибели урожая.

Можно ли предсказать дождь?

Благодаря метеосводкам человек может предсказывать выпадение осадков с довольно высокой точностью. Так, например, заглянув в интернет, вы сможете с лёгкостью узнать, какая будет погода в Крыму . Но вот вызвать дождь учёные не в силах. Современными научными лабораториями ведутся постоянные исследования, благодаря которым возможно в скором времени, мы сможем управлять осадками и вызывать ливни или снеговые бури.

Снег и град

Говоря об осадках в общем, стоит упомянуть не только дождь, но и снег. В зимнее время он помогает предотвратить промерзание почвы, тем самым сохраняя озимые культуры. Град же, наоборот, причиняет много вреда сельскохозяйственным культурам. После его выпадения весной в пору цветения или летом во время активного роста, урожай может полностью погибнуть.

Могут ли растения обойтись без дождя?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, вспомним о самых засушливых уголках нашей планеты - пустынях. Здесь дожди настоящая редкость. И, тем не менее, здесь также можно встретить растительность. Основной представитель флоры засушливых районов - кактус. Он способен накапливать живительную влагу в своём утолщённом стебле и корнях. Поэтому даже если осадки выпадают с частотой раз или два за год, кактус может спокойно пользоваться внутренними резервами. Видоизменённые листья этого растения - колючки не выполняют возложенную на них роль, и не участвуют в процессе фотосинтеза. За них это делает стебель растения. Ребристая поверхность стебля помимо этого позволяет колючему жителю пустыни сжиматься и, наоборот, увеличиваться, становясь в прямом смысле резервуаром для жидкости.

Кроме кактусов в пустыне можно встретить и другие виды растений. Их отличительной особенностью является так называемое воскоподобное покрытие листьев. Именно оно помогает удерживать воду внутри листа, препятствуя её интенсивному испарению с поверхности. На таких видоизменённых листьях имеются невидимые глазу мельчайшие поры. Именно через них в процессе дыхания растений курсирует углекислый газ, вода и кислород. Кстати, особенностью представителей пустынной флоры является то обстоятельство, что процессы жизнедеятельности активизируются в них ночью, когда температура снижена и нет изнуряюще палящего солнца.

К сожалению, зерновые и плодоовощные культуры не могут подобно кактусам запасаться водой впрок. Поэтому главной задачей агрономов является организация своевременного орошения полей и садов. С этой целью разработаны современные универсальные системы полива, которые обеспечивают подачу живительной влаги на возделываемые земельные участки. Благодаря им даже в самых засушливых районах с успехом выращивают овощи и фрукты.

Параллельно с традиционным земледелием набирает обороты гидропоника. Согласно этому методу растения помещают не в землю, а в специальный водный раствор, обогащённый полезными веществами. Данная технология также позволяет обойтись без дождей в выращивании многих сельскохозяйственных культур.

Тоже важно:

Начало осени будет сухим и теплым

В четверг в Крыму до +32, в течение дня - дождь

Взаимосвязь погоды и различных областей человеческой деятельности

7 июня в Крыму до +26, возможны дожди, грозы, град

На завтра в Крыму обещают дожди с грозой

26 мая в Крыму до +23°, возможны ливни, грозы

Погода в России: Топ 5 необычных явлений

В Керчи на следующей неделе может пойти снег, - синоптики

В пятницу в Крыму сильные дожди, переходящие в мокрый снег

В Крыму ожидается резкое похолодание и дождь со снегом

В четверг в Крыму до 3 градусов мороза, дождь

В Крыму ожидается вторжение арктического воздуха

В Крыму ожидается резкое похолодание и снег

Циклон, принесший зиму в Крым, постепенно отходит

В Керчи на неделе прогнозируют дождь и снег

Погода в Крыму: прогноз на первые дни зимы

Погода в Крыму: на полуострове потеплеет

Атмосферные осадки принадлежат к числу метеорологических элементов, сильно зависящих от целого ряда местных особенностей ландшафта.

Попытаемся, однако, проследить, какие условия влияют на их распределение.

В первую очередь необходимо отметить значение температуры воздуха. Температура убывает от экватора к полюсам; следовательно, в том же направлении убывают как интенсивность испарения, так и влагоёмкость воздуха. В холодных областях испарение невелико, да и холодный воздух не в состоянии растворить в себе много водяного пара; следовательно, при конденсации из него и не может выделиться большое количество осадков. В тёплых областях сильное испарение и большая влагоёмкость воздуха приводят при конденсации водяного пара к обильному выделению осадков. Таким образом, на Земле неизбежно должна проявляться закономерность, заключающаяся в том, что в тёплых областях осадков особенно много, в холодных же их мало. Закономерность эта в действительности и проявляется, но, как и прочие явления в природе, она осложнена, а местами и вовсе затушёвана целым рядом других воздействий и прежде всего циркуляцией атмосферы, характером распределения суши и моря, рельефом, высотой над уровнем океана и морскими течениями.

Зная условия, необходимые для конденсации водяного пара, можно предугадать, каким образом сказывается циркуляция атмосферы на распределении осадков. Так как воздух является переносчиком влаги, а его движение охватывает огромные пространства на Земле, то это неизбежно ведёт к сглаживанию различий в количестве осадков, обусловливаемых распределением температурив областях, где воздух испытывает поднятия (над экватором, в циклонах, на наветренных склонах горных хребтов), создаётся обстановка, благоприятная для выпадения осадков, и все остальные факторы становятся подчинёнными. В тех же местах, где преобладают нисходящие движения воздуха (в субтропических максимумах, в антициклонах вообще, в области пассатов, на подветренных склонах гор и т. п.), осадков бывает гораздо меньше.

Принято считать, что количество осадков в данной местности в высокой степени зависит от её близости к морю или удалённости от моря. На самом же деле известно немало примеров, когда на океанических побережьях располагаются очень сухие районы Земли и, наоборот, вдали от моря, внутри страны (как, например, на восточном склоне Анд в верховьях Амазонки), выпадает огромное количество осадков. Дело здесь не столько в удалении от моря, сколько в характере циркуляции атмосферы и устройстве поверхности, т. е. в отсутствии или наличии горных хребтов, мешающих передвижению воздушных масс, несущих влагу. При юго-западном муссоне в Индии воздушные массы проходят над пустыней Тар, не орошая её дождями, так как равнинный рельеф не препятствует движению воздуха, а нагретая пустыня оказывает на воздушные массы скорее иссушающее влияние. Но тот же муссон на наветренном склоне Западных Гат, не говоря уже о южных склонах Гималаев, оставляет огромное количество влаги.

Необходимость выделения в особый тип орографических осадков свидетельствует об исключительно большой роли устройства земной поверхности в распределении осадков. Правда, в этом случае, как и во всех остальных, рельеф имеет значение не только сам по себе, как механическое препятствие, но в сочетании с абсолютной высотой и циркуляцией атмосферы.

Проникновение тёплых морских течений в высокие широты способствует образованию атмосферных осадков вследствие того, что с тёплыми течениями связана циклоническая циркуляция атмосферы. Холодные же течения оказывают противоположное действие, так как над ними развиваются обычно отроги высокого давления.

Разумеется, ни один из перечисленных факторов не влияет на распределение осадков независимо от других. В каждом случае выпадение атмосферной влаги регулируется сложным и подчас противоречивым взаимодействием как общих, так и местных агентов. Однако, если отвлечься от деталей, к числу главных условий, определяющих размещение осадков в ландшафтной оболочке, всё же необходимо отнести температуру, общую циркуляцию атмосферы и рельеф.

Растения потребляют воду преимущественно в жидком состоянии. В вегетационный период вода из атмосферы поступает в растения в основном в жидкой фазе – в виде дождя. Однако в умеренной и холодных зонах огромное влияние на растения оказывает также вода в твердой фазе – это снег, лед, ожеледь (накопление льда на органах растений или на поверхности почвы при внезапных потеплениях после дождя), изморозь (рыхлый лед на ветвях деревьев и листьях трав во время туманов), иней, град. При охлаждении воздуха относительная влажность его увеличивается, и когда достигает 100% (так называемая «точка росы»), начинается конденсация паров в виде капель. Роса и туман не оказывают большого влияния на увлажнение сухого аридного климата, но значительно повышают влажность гумидного (влажного) климата и смягчают отрицательное воздействие коротких сухих периодов.Пределы распространения растений, определяемые недостаточностью осадков, в противоположность термическим границам не являются абсолютными. Отсутствие дождей может быть компенсировано наличием рек или грунтовых вод (оазисы). Кроме того, даже в крайне засушливых областях могут выпасть случайные осадки, хотя бы и с десятилетним перерывом.Тем не менее пустыни, почти лишенные растительности, занимают значительную часть земной поверхности, располагаясь, как правило, в пределах субтропических и тропических пассатных поясов (Сахара, Аравийская пустыня и пространственно ограниченные совместным воздействием рельефа и морских течений засушливые области Австралии, Южной Африки, северного Перу, Нижней Калифорнии). Внутриматериковые пустыни характерны для внутренних и сухих территорий Азии (Тарим, Гоби) и Северной Америки (Большой Бассейн, пустыни в штатах Сонора и Аризона).В пределах тропических поясов распространение растительности определяется не температурными различиями (годичная изотермия на экваторе и увеличение сезонных контрастов с географической широтой), а условиями увлажнения, причем скорее имеет значение сезонное распределение осадков и испарения, нежели общее количество осадков.С этой точки зрения в тропиках можно выделить постоянно влажный, засушливо-влажный, влажно-засушливый и постоянно засушливый климаты. Периодическую увлажненность создают прежде всего экваториальные дожди в период равноденствия (тропические летние дожди) или субтропические зимние дожди, как пишут многочисленные веб-сайты. Кстати, и Вы можете легко создать свой сайт при наличии некоторых навыков. Например, ознакомьтесь с интересной статьей: как легко настроить быстрый кеш для Wordpress., но вернемся к нашей теме.Удобной характеристикой сезонных различий влажности оказалось число влажных или же сухих месяцев, после того как Вайбель (Waibel, 1921) на примере периодически сухих областей Африки показал возможность применения этой величины для установления границ тропических поясов растительности. Для определения степени засушливости местности в условиях тропиков целесообразно использовать индекс аридности

В настоящее время делается много попыток искусственно воздействовать на явления погоды, влияющие на жизнь и деятельность человека. Управление погодой даже в ограниченных пределах может иметь огромное экономическое значение для человечества. Самой развитой областью исследований в этом направлении сейчас является искусственное вызывание дождя из облаков.

Уже довольно давно известно, что гигроскопические частицы могут вызывать выпадение осадков из облаков, находящихся в , относительная влажность которых составляет значительно менее 100%. Поэтому если каким-либо образом искусственно ввести в облака такие частицы, то можно вызвать выпадение осадков.

Природные ядра конденсации состоят из поднятых ветром частиц почвы, кристаллов морской соли, частиц сажи и вулканического пепла. Все они ускоряют образование дождевых капель, так как усиливают слияние микроскопических облачных капель или оказывают воздействие на них своей гигроскопичностью.

В 1946 г. исследования в области искусственного вызывания осадков начали В. Шефер и И. Лэнгмюр. Они вводили в переохлажденные облака частицы сухого льда, которые понижали температуру окружающего воздуха до -40°С и при этой температуре вызывали самопроизвольное зарождение ледяных кристаллов из водяного пара, содержащегося в этих облаках. Возникавшие кристаллы быстро вырастали за счет еще оставшегося пара, и вскоре из засеянных облаков начинали выпадать осадки.

Впоследствии было установлено, что такое же действие, как сухой лед, производит йодистое серебро, но оно эффективно и при более высоких температурах, а именно до -6°С. Йодистое серебро, как и сухой лед, вызывает быстрый рост ледяных кристаллов в облаках, приводящий к выпадению осадков, йодистое серебро может вводиться в облака с поверхности земли или с самолета, для чего его сначала сжигают, превращая в дым. Восходящие поднимают этот дым в облака, расположенные над местом сжигания кристаллов йодистого серебра (рис. 3-20). С помощью йодистого серебра были достигнуты некоторые успехи также и в искусственном рассеивании туманов. Наилучшие результаты получались при температуре тумана от -6 До 0°С и при отсутствии адвекции.

Однако искусственное вызывание дождя в крупных масштабах пока не удается. Описанные методы еще недостаточно разработаны, и в этой области необходимы дальнейшие исследования. В случае усовершенствования они действительно смогут приобрести важное значение, так как в облаках содержатся колоссальные запасы воды. Например, в 1,6 куб км облака может находиться до 4000 тонн воды.

Искусственное вызывание дождя пока еще не получило значительного развития по ряду причин. Одна из них состоит в том, что сам этот процесс недостаточно изучен. Кроме того, результаты крупномасштабных воздействий на атмосферные процессы пока остаются несколько неопределенными. Много сомнений вызывает вопрос о том, какое влияние искусственный дождь в одном районе может оказать на соседние районы. Что произойдет с запасами воды в некотором районе, если движущиеся к нему облака заранее искусственно обезводить? Какими законодательными и моральными требованиями должны быть ограничены мероприятия по искусственному вызыванию дождя? Эти и большое число других вопросов заставляют многих исследователей основательно пересмотреть свои взгляды на возможные последствия искусственного управления погодой даже и в ограниченных масштабах.

Для рассеивания облаков, а также вызывания осадков из непереохлажденных (теплых) облаков применяется другая методика. Пролетая через кучевые облака, самолет может рассеять их путем разбрызгивания капель воды. В тропических облаках такие капли, сливаясь с каплями самого облака, вырастают до размеров, достаточных для выпадения дождя.

Большой проблемой стали непреднамеренные изменения погоды в результате человеческой деятельности, особенно в промышленных районах. К таким изменениям приводят, в частности, промышленные дымы и другие продукты сжигания топлива в крупных городах. Обширные исследования в Чикаго и его окрестностях указали на довольно неожиданные последствия индустриализации этого района. Повторяемость над Чикаго оказалась на 15% выше, чем в окрестностях. Предполагается, что скопление продуктов сжигания топлива увеличивает количество ядер конденсации в воздухе над Чикаго. Увеличение же количества ядер считается непосредственной причиной увеличения количества осадков. Было, однако, показано, что последнее имеет и еще одно положительное значение. Дело в том, что осадки вымывают часть ядер из атмосферы. Поэтому, например, грозовая деятельность очищающе действует на атмосферу. Не только ядра конденсации, но и другие цримеси вымываются из атмосферы осадками. Конечно, этим проблема борьбы с загрязнением атмосферы не решается и никто не станет утверждать, что очистку воздушного бассейна можно просто предоставить дождям. Но увеличив количество осадков, можно помочь постепенному очищению воздуха.

Для того чтобы достаточно точно оценить, как влияет изменение переменных характеристик атмосферы на климат, необходимы данные наблюдений на широко разветвленной всемирной сети станций. В настоящее время мы имеем обширную информацию о метеорологических явлениях лишь на территории Европы, Азии и Северной Америки, да и эта информация тоже недостаточна. Однако по остальным районам она еще беднее: остаются остро необходимыми данные примерно для 3/4 поверхности нашей планеты.