Opady atmosferyczne

Opady atmosferyczne towarzyszą nam od zawsze w życiu codziennym. Występują praktycznie wszędzie na naszej planecie, choć w każdym miejscu mają inne formy w zależności od klimatu oraz w jednych miejscach są częściej niż w drugich.
Czym tak właściwie jest opad atmosferyczny?
Opad atmosferyczny to cząsteczki w formie stałej lub ciekłej, które powstają podczas procesów w atmosferze ziemskiej i opadają na ziemię. Takim procesem jest kondensacja par wodnej. Do takich opadów można zaliczyć: deszcz, mżawkę, śnieg, deszcz ze śniegiem, słupki lodowe, krupy śnieżne i grad. Do opadów atmosferycznych zaliczana jest także virga, która jest opadem, który nie dociera na powierzchnię Ziemi, gdyż sublimuje lub paruje przed tym. Możemy także odróżnić osady atmosferyczne, które są cząsteczkami, które osadzają się na ziemi lub obiektach znajdujących się na niej. Wśród osadów można wyróżnić: rosę, gołoledź, szadź, szron. Opad mierzony jest w milimetrach i jest to wysokość warstwy jaka powstałaby na obszarze, gdyby był szczelny i płaski oraz nie zachodziłoby zjawisko parowania (1 mm opadu to 1l/m².
Kondensacja
Para wodna, znajdująca się w atmosferze ulega skropleniu (kondensacji), czyli przekształceniu w stan ciekły (krople wody) oraz resublimacji, czyli przekształceniu w stan stały (kryształki lodu). Warunkiem zachodzenia kondensacji są: wilgotność powietrza, obniżenie temperatury oraz jądra kondensacji, bez których zabieg ten się nie rozpocznie.
Jądra kondensacji to pyły, czy ciecze mikroskopijnych rozmiarów, które unoszą się w powietrzu. Są to np. sole morskie, bakterie, wirusy, obumarłe komórki roślin i grzybów, pyły wulkaniczne, zanieczyszczenia.
Oprócz opadów atmosferycznych w wyniku resublimacji powstają także osady atmosferyczne, chmury, czy mgła.
Deszcz i mżawka
Deszcz występuje w postaci kropel wody o średnicy ok. 0,5 mm i większej. Jest to najczęściej występujący opad w naszym klimacie. Deszcz powstaje w wyniku cyrkulacji atmosferycznej, która polega na zmianie temperatur na powierzchni Ziemi, które przyczyniają się do różnicy ciśnień, co z kolei prowadzi do wywoływania wiatrów. Woda paruje i unosi się do atmosfery wraz z ciepłym powietrzem, tworząc chmury. Pod wpływem spadku temperatury wraz z wysokością, które wynosi około 0,6° C na 100 metrów, skrapla się lub krystalizuje. Po nabraniu odpowiednio dużej masy, następuje opad atmosferyczny w postaci deszczu. Prędkość opadania kropli zależna jest od jej masy – działa tutaj siła ciężkości.
Mżawka to opad małych kropel wody o średnicy mniejszej niż 0,5 mm. Są tak małe i lekkie, że wiatr z łatwością może je przenosić w poziomie.
W naturze występują także deszcze zenitalne. Są to intensywne opady, występujące głównie w strefie międzyzwrotnikowej (lasy równikowe) po górowaniu słońca.
Wyróżnić można też kwaśny deszcz, który jest deszczem o odczynie kwasowym (pH mniejsze od 5,6). Zawiera on kwasy wytworzone podczas reakcji wody z gazami z powietrza, które emitowane są do atmosfery podczas spalania paliw, wybuchów wulkanów, produkcji przemysłowych, np. dwutlenek węgla, siarkowodór, tlenki azotu, dwutlenek siarki. Kwaśne deszcze mają negatywne skutki, gdyż są szkodliwe dla roślin, ponieważ potrafią uszkodzić liście, czy igły, uszkadzając jednocześnie ich błony, co wpływa na wiele nieprawidłowości, np. w systemie odżywiania. Oprócz tego kwaśne deszcze zakwaszają gleby, wypłukują metale ciężkie z gleby, przyspieszają korozję tworzyw sztucznych i metali, uszkodzenia budynków (zabytków) oraz różne choroby wśród ludzi.
Istnieje określenie kapuśniaczek, które używa się do opisania przelotnego deszczu o niewielkich kroplach i małej częstotliwości.
Opady deszczu zależą od wielu czynników. Są to między innymi:
– wilgotność;

– ciśnienie atmosferyczne (większe opady przy niskim ciśnieniu);

– odległość od zbiorników wodnych (im dalej w głąb lądu, tym mniejsze opady);

– ukształtowanie powierzchni;

– wysokość nad poziomem morza (im wyżej tym opady są większe);

– prądy morskie (ciepłe prądy morskie cechują się obfitymi opadami, a zimne niemalże brakiem opadów).

Deszcz występuje na większości obszarów Ziemi. Wyjątkami są jedynie obszary, gdzie panuje ciągle ujemna temperatura, np. obszary polarne. Najmniejsze opady występują na pustyniach, czy stepach. Najwyższe opady są w strefie równikowej oraz w strefie oddziaływania monsunów. Najniższe opady natomiast występują w strefie zwrotnikowej, w strefie zimnych stref klimatycznych oraz wewnątrz kontynentów.
Warto wiedzieć! Istnieje sposób na sztuczne wywołanie deszczu. Polega on na rozpyleniu sztucznych jąder lodowych przy wierzchołku chmury (np. kryształki suchego lodu). Sztuczne opady jednak nie są zbyt obfite. Wynoszą zwykle do 10 mm, trwając do 15 minut.
Śnieg
Śnieg to opad składający się z kryształków lodu, mających delikatną strukturę. Głównie występują w postaci sześcioramiennych gwiazdek. Kryształki te mogą łączyć się w śnieżynki. Po opadnięciu na ziemię, tworzy on powłokę, również zwaną śniegiem. Śnieg występuje głównie, kiedy temperatura sięga zera lub niżej. Powstaje on, kiedy para wodna w chmurach krystalizuje się, czyli ulega resublimacji.
Istnieje kilka rodzajów opadu śniegu. Poniżej zostaną przedstawione kilka z nich:
– śnieżyca – to gwałtowne i obfite opady śniegu;

– zawieja śnieżna – opad śniegu, któremu towarzyszy dodatkowo silny wiatr;

– zamień śnieżna – przenoszenie opadłego już na ziemię śniegu przez wiatr.

Istnieje również opad nazywany deszczem ze śniegiem, który składa się ze śniegu i deszczu lub mokrego śniegu. Występuje on najczęściej, gdy temperatura jest w okolicach zera lub wyżej.
Krupy śnieżne
Krupa śnieżna to opad małych kulistych, bądź stożkowych ziarenek mierzących od 2 do 5 mm średnicy koloru białego, które rozpryskują się po kontakcie z podłożem. Powstają one przy temperaturze poniżej 0° C. Proces ten jest podobny do powstawania szadzi. Na płatkach śniegu zamarza przechłodzona woda, tworząc małe bryłki. Opady krupy śnieżnej występują najczęściej w klimacie wysokogórskim.
Grad
Grad to opad atmosferyczny w postaci bryłek lodu o nieforemnym kształcie (nazywane gradzinami), mającymi do 50 mm średnicy (rzadziej większe). Zwykle jest w towarzystwie burzy i pada w temperaturze większej niż 0° C (ogólnie przyjętym okresem występowania gradu jest okres od maja do sierpnia). Grad tworzy się w chmurach Cumulonimbus. Zaczyna się od kryształka lodu, który jest jego rdzeniem. Po natrafieniu na pionowy prąd powietrza, dostaje się do górnych warstw chmur burzowych, gdzie obrasta kolejnymi kryształkami. Z czasem pod wpływem narastającego ciężaru, grad opada na ziemię. Występuje często w niskich szerokościach geograficznych. Największe są widywane w strefie międzyzwrotnikowej. Nie występuje w strefach podbiegunowych.
Obfite opady gradu nazywane są gradobiciami. Mogą one trwać nawet kilka godzin i powodują ogromne straty i zniszczenia (szczególnie w rolnictwie). Grad większy od 7 mm średnicy stanowi zagrożenie dla życia człowieka. Istnieją także tzw. szlaki gradowe. Są to obszary, gdzie często występują opady gradu.
Słupki lodowe
Słupki lodowe, znane też pod nazwą pyłu diamentowego, to opad kryształków lodu, które mają formę blaszek lub słupków o niewielkich rozmiarach. Opad ten występuje podczas ujemnych temperatur (podczas mroźnych zim). Występuje najczęściej przy bezchmurnym niebie. Powstaje w wyniku resublimacji pary wodnej w atmosferze. Najczęściej opad ten spotykany jest w obszarach podbiegunowych. W Polsce jest rzadko.
Virga
Virga to opad atmosferyczny, który nie dociera na