Распределение атмосферных осадков

Атмосферные осадки распределяются по Земле неравномерно: в одних районах выпадает несколько метров воды в год, а в других — всего несколько миллиметров. Главные причины различий — нагрев земной поверхности, движение воздуха, близость океана и рельеф.

Откуда берутся осадки

Осадки образуются из атмосферной влаги. Основной источник влаги — Мировой океан, потому что с его поверхности постоянно испаряется вода. Дополнительный вклад дают испарение с суши и транспирация растений. Водяной пар поднимается в тропосферу, охлаждается, конденсируется в облаках, а затем выпадает в виде дождя, снега, града или других осадков. Подробнее виды осадков разобраны на странице виды атмосферных осадков.

Погода зарождается не только над океаном, а в тропосфере — нижнем слое атмосферы, где происходят перемещения воздушных масс, образование облаков и выпадение осадков. Однако именно океан часто становится главным поставщиком влаги для погоды: над ним испаряется много воды, а затем влажный воздух переносится ветрами на материки. Поэтому фраза «зарождение погоды в Мировом океане» верна лишь частично: океан формирует влагу и влияет на свойства воздушных масс, но погодные явления развиваются в атмосфере.

Количество осадков зависит от того, может ли воздух подняться и охладиться. При подъёме температура воздуха обычно понижается, относительная влажность увеличивается, начинается конденсация. Поэтому восходящие движения воздуха обычно связаны с облачностью и осадками, а нисходящие — с сухой и ясной погодой.

Широтные закономерности

Неравномерность осадков хорошо видна при движении от экватора к полюсам. В экваториальном поясе поверхность получает много солнечного тепла. Воздух нагревается, становится легче и поднимается. В течение года здесь формируются мощные облака и выпадают обильные ливни. Поэтому около экватора расположен один из максимумов осадков.

В субтропиках воздух опускается из верхних слоёв тропосферы. При опускании он сжимается и нагревается, относительная влажность уменьшается, облака рассеиваются. Поэтому около 20–30° северной и южной широты расположены крупнейшие пустыни: Сахара, Аравийская, Австралийская и другие.

В умеренных широтах осадки снова увеличиваются. Здесь встречаются воздушные массы разных свойств, проходят атмосферные фронты, часто развиваются циклоны. Ветры западного переноса приносят влажный воздух с океанов, особенно на западные побережья материков.

В полярных районах холодный воздух содержит мало водяного пара, испарение слабое, поэтому осадков немного. Это не означает, что полярные области всегда влажные: снег может сохраняться долго из-за низкой температуры, хотя ежегодный приход влаги мал.

Океан, материки и рельеф

Расстояние от океана влияет на увлажнение. На побережьях влажный морской воздух приносит больше осадков. По мере продвижения в глубь материка он теряет водяной пар, поэтому осадков обычно становится меньше. Так возникает различие между влажными западными окраинами и более сухими внутренними районами материков, особенно в умеренных широтах.

Распределение осадков зависит не только от расстояния до океана, но и от направления ветров. Если ветер дует с океана, он приносит влагу на сушу. Если ветер движется от материка к океану, побережье может быть сухим. Важны также холодные океанические течения: они охлаждают воздух у берегов, уменьшают испарение и могут препятствовать образованию облаков. Поэтому на западных берегах тропиков встречаются очень сухие пустыни.

Горы резко изменяют осадки. Влажный воздух, встречая горный хребет, поднимается по наветренному склону и охлаждается. Здесь образуются облака и выпадают орографические осадки. За хребтом воздух опускается, нагревается и становится суше. Возникает «дождевой экран», или сухая тень гор. Подробный механизм описан на странице орографические осадки.

Распределение осадков в горах меняется и с высотой. До определённого уровня количество осадков увеличивается, потому что подъём воздуха усиливается. Выше может наступить уменьшение: воздух теряет значительную часть влаги, а температура становится очень низкой.

Как читать карту осадков

На карте осадков сначала найдите легенду и единицы измерения. Обычно изолинии, соединяющие точки с одинаковым годовым количеством осадков, называют изогиетами. Цветовые интервалы также показывают диапазоны значений. Нельзя сравнивать два цвета, пока не установлено, какое число соответствует каждому из них.

1. Определите, что показывает карта: годовое или сезонное количество осадков.
2. Проверьте единицы измерения — чаще всего это миллиметры в год.
3. По легенде найдите диапазон, соответствующий нужной территории.
4. Сравните территории, учитывая масштаб и направление изменения значений.
5. Объясните результат с помощью широты, циркуляции атмосферы, близости океана или рельефа.

Если нужно определить направление увеличения осадков, двигайтесь от меньших значений к большим по легенде. Если изогиеты расположены близко, количество осадков меняется быстро; если далеко друг от друга — медленно. На экзамене важно не путать абсолютное количество осадков с коэффициентом увлажнения: это разные показатели.

Разобранный пример

Задача: на западном побережье материка в умеренных широтах выпадает 1200 мм осадков в год, а в глубине материка на той же широте — 400 мм. Объясните различие и определите, во сколько раз количество осадков на побережье больше.

В задачах по карте такой расчёт применяют, когда требуется сравнить количество осадков в двух пунктах. Если спрашивают разность, используют вычитание: \(\Delta P=P_1-P_2\). Всегда подписывайте единицы измерения и указывайте, какое значение принято за первое.