Осадки, образующиеся на поверхности земли и предметах

Атмосферные явления, наблюдаемые в нижней части тропосферы и у земной поверхности, оцениваются на метеорологических станциях визуально, при этом регистрируют начало и конец явления, а также его интенсивность. В книжке КМ-1 осадки и другие атмосферные явления записывают при помощи условных обозначений.

Условные знаки наиболее характерных атмосферных явлений

Символ	Название	Символ	Название
	Дождь		Ледяной дождь
	Ливневый дождь		Град
	Морось		Ледяные иглы
	Снег		Роса
	Ливневый снег		Иней
	Мокрый снег		Зернистая изморозь
	Ливневый мокрый снег		Туман
	Снежная крупа		Ледяной туман
	Снежные зерна		Просвечивающий туман
	Ледяная крупа		Поземный туман
	Метель низовая		Дымка
	Общая метель		Шквал
	Радуга		Вихрь
	Гало		Пыльный поземок

Интенсивность атмосферных явлений определяют визуально и обозначают следующим образом. При явлениях слабой силы ставится показатель ⁰, при явлениях большой интенсивности – показатель ². Отсутствие показателя около знака атмосферного явления соответствует средней интенсивности. Например: (⁰ – слабый дождь, (– дождь средней силы, (² – сильный дождь. Пример записи в книжке КМ-1:

Снежный покров. Характеристиками снежного покрова являются его высота и плотность, по которым рассчитывают запас воды в снежном покрове. Наблюдения за снежным покровом на метеорологических станциях состоят в определении наличия снежного покрова, степени покрытия им окрестностей станции, измерениях его высоты и плотности. Кроме того, наблюдают за характером залегания снежного покрова и его структурой, наличием и толщиной ледяной корки, состоянием почвы под снегом.

Наличие снежного покрова, степень покрытия и характер залегания определяются ежедневно в утренний срок наблюдений путем осмотра видимой окрестности станции с одного и того же наиболее возвышенного места вблизи метеорологической площадки по десятибалльной шкале. При этом записывается число десятых долей поверхности, покрытой снегом. Так, если снегом покрыта вся видимая окрестность, то в книжке записывается 10; если снегом покрыто около 0,3 видимой окрестности, то записывается 3 и т. д. Если наблюдаются лишь небольшие пятна, покрывающие менее 0,1 поверхности, то ставится 0. Характер залегания снежного покрова в окрестностях станции определяется визуально по следующим признакам: равномерный (без сугробов), умеренно равномерный (небольшие сугробы), очень неравномерный (большие сугробы), снег лежит только местами. Высота снежного покрова измеряется ежедневно в утренний срок наблюдений по трем постоянным снегомерным рейкам, установленным с осени на метеорологической площадке.

Кроме наблюдений в постоянных точках проводятся декадные снегомерные съемки по заранее намеченному маршруту длиной 1 или 2 км. Для этой цели осенью выбирают типичный для данной местности участок, проходящий через характерные формы рельефа (овраги, балки, холмы и т.д.). При снегомерных съемках по маршруту высоту снежного покрова измеряют переносной снегомерной рейкой через каждые 10 (в лесу) или 20 (на поле) м, а плотность снега – с помощью весового снегомера через 100 или 200 м.

Снегомерные рейки

Постоянная снегомерная рейка представляет собой деревянный брусок длиной около 2 м, размеченный и раскрашенный на сантиметровые деления. Осенью при установке рейки вбивают в землю деревянный заостренный снизу брусок длиной 30–40 см с запиленной ступенькой, которая должна находиться на уровне земной поверхности. На эту ступеньку устанавливают рейку, плотно прикрепив ее к бруску. При ежедневных наблюдениях в утренние часы берется отсчет по рейке с точностью до 1 см. При этом отсчитывать надо всегда с одного и того же места, подходя к рейке не ближе, чем на 2–3 м. Переносная снегомерная рейка – это деревянный прямоугольный брусок длиной 180 см, снабженный металлическим наконечником. На одной стороне бруска нанесены сантиметровые деления. Высоту снежного покрова при помощи переносной рейки определяют, погружая ее вертикально в снег. При этом следует быть уверенным, что рейка дошла до поверхности почвы.

Весовой снегомер. Определение плотности снежного покрова с помощью весового снегомера состоит в измерении высоты снежного покрова и веса взятой пробы; затем по полученным данным вычисляется плотность. Весовой снегомер (плотномер) состоит из полого металлического цилиндра (1) высотой 60 см, площадью сечения 50 см² и весов типа безмена. Нижний конец цилиндра заточен в виде пилы, на его верхнем конце имеется съемная крышка.

Весы снегомера состоят из металлической линейки (2), градуированной через 5 г, крючка (3), на который подвешивается цилиндр c пробой, и приспособления (4), с помощью которого весы с цилиндром удерживаются в подвешенном состоянии. Для уравновешивания весов служит груз (5), который может скользить по линейке весов. Груз имеет вырез и метку для отсчета делений по шкале весов. При установке подвижного груза на нулевое деление линейки пустой цилиндр, подвешенный на крючок, должен уравновешивать весы. За полчаса до наблюдений снегомер выносят из помещения, чтобы он принял температуру окружающего воздуха (иначе при работе снег будет прилипать к стенкам цилиндра). Далее собирают весы и проверяют их равновесие с подвешенным цилиндром с крышкой. Если при равновесии груза черта не совмещается с нулевым делением шкалы, ее новое положение принимают за нулевое. Затем цилиндр погружают в снег заточенным краем до соприкосновения с поверхностью почвы и отсчитывают высоту снежного покрова по шкале, нанесенной на внешней стороне цилиндра. После этого лопаткой, входящей в комплект снегомера, очищают снег с одного бока снегомера, а затем аккуратно подсовывают лопатку под цилиндр таким образом, чтобы весь снег, заключенный в цилиндре, остался внутри него. Не отнимая лопатки, вынимают цилиндр и переворачивают его крышкой вниз. Очистив цилиндр от прилипшего снаружи снега, подвешивают снегомер за дужку на крючке весов; затем, став спиной к ветру и держа весы за кольцо в руке, уравновешивают цилиндр со снегом при помощи передвижного груза и записывают деление линейки, против которого установилась риска грузика. При обнаружении под снежным покровом ледяной корки пробивают ее до земли и определяют толщу в мм.

Плотность снега вычисляется следующим образом. Пусть высота взятой пробы равна h см, а число делений весов п. Объем взятого снега v = 50 h см³, где 50 – площадь сечения цилиндра в см²; масса снега m = 5 п, где 5 – цена деления весов в граммах. Тогда плотность снега

.

При определении плотности снега делают три измерения на одном месте и плотность вычисляют как среднее из них. В тех случаях, когда снежный покров больше 60 см, весь столб урезают по частям в несколько приемов, при этом для вычисления плотности берут сумму всех h и всех n. На основании полученных данных можно получить высоту слоя воды, который образовался бы при полном таянии снежного покрова. Вес воды взятой пробы равен 5n; в то же время 5n есть объем воды (так как плотность воды равна единице). Следовательно, если объем разделить на площадь и умножить на 10, можно получить высоту слоя воды (в мм):

.

Таким образом, число делений, отсчитанных по весам снегомера, как раз равно количеству воды в миллиметрах слоя.

Иней – мелкие кристаллы льда, покрывающие поверхность земли и наземных предметов; образуется как и роса, но в тех случаях, когда температура точки росы ниже 0°С и земная поверхность охлаждена ниже 0°С. Следует подчеркнуть, что иней образуется не вследствие замерзания капель росы, а непосредственно из водяного пара. Пар сразу переходит в твердое состояние – лед, минуя жидкую фазу – воду (что называется сублимацией).

Изморозь – рыхлый слой снеговидной массы, нарастающий на ветвях, проводах и т. п. (зернистая изморозь), или пушистый слой кристалликов льда, нарастающий путем сублимации (кристаллическая изморозь).

Гололед – слой льда, образующегося на земной поверхности, деревьях и других наземных предметах вследствие намерзания переохлажденных капель дождя или тумана при их соприкосновении с поверхностью или предметами, охлажденными ниже 0°С. Для наблюдения за образованием гололеда и изморози на метеорологических станциях используется гололедно-изморозевый станок, позволяющий определять количество льда, образовавшегося за определенный промежуток времени.

Продуктами конденсации водяного пара непосредственно у земной поверхности являются также различные виды тумана. Основными типами туманов являются радиационные, образующиеся при большом эффективном излучении и сильном охлаждении подстилающей поверхности в ясные тихие ночи, и адвективные, возникающие при движении теплых воздушных масс над охлажденной поверхностью. При наблюдениях отмечают следующие основные виды туманов: сплошной туман; туман при просвечивающем небе; поземный туман, ледяной туман; дымку – разреженный туман при видимости больше 1 км, но меньше 10 км.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 8