Осадки. Причины образования осадков

Осадки непосредственно связаны с облаками. Как уже говорилось, облачные элементы — капли и кристаллы — имеют очень малые размеры (диаметром до 0,05 мм) и находятся во взвешенном состоянии. Для выпадения осадков необходимо укрупнение капель и кристаллов (диаметр крупных дождевых капель достигает 2— 3 мм, а иногда и 5 мм). Это укрупнение может происходить по двум причинам.

Первой и основной причиной является диффуз­ный перенос водяного пара в результате испарения одних элемен­тов облака и конденсации водяного пара на других элементах. Этот процесс происходит при условии, если облачные капли неодинако­вы по величине. В этом случае крупные капли растут за счет мелких из-за разницы упругости насыщения над их поверхностями. Особенно активно указанный процесс протекает, если в облаке имеются и кристаллы, и переохлажденные капли. За счет разницы упругости насыщения между каплями и ледяными кристаллами быстро растут кристаллы, превращаясь в снежинки. При опуска­нии вниз и попадании в слои с положительными температурами снежинки тают, превращаясь в капли, выпадающие в виде дождя.

Второй причиной является слияние капель при их столкнове­нии в результате турбулентных движений воздуха и различной ско­рости падения крупных и мелких капель. Эти столкновения приво­дят к поглощению мелких капель крупными. Укрупнение капель ведет к увеличению скорости их падения, а следовательно, и к увеличению вероятности столкновений с мелкими каплями. В ре­зультате этого процесса, называемого коагуляцией, диаметр ка­пель может увеличиться в ливневых дождях до 2—3 мм.

Облака однородные по своей структуре, т. е. состоящие только из одинаковых по размерам капель или только из ледяных кри­сталлов, осадков не дают. К таким облакам относятся кучевые и высоко-кучевые, состоящие из мельчайших водяных капель, а так­же перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака, состоя­щие только из ледяных кристаллов.

В облаках, состоящих из капель различного размера, происхо­дит медленный рост более крупных капель за счет мелких. Одна­ко в результате указанного процесса образуются лишь небольшие капли дождя. Такой процесс происходит в слоистых, а иногда и в слоисто-кучевых облаках, из которых могут выпадать осадки в ви­де мороси.

Существенные осадки выпадают из тех облаков, в которых имеются твердые и жидкие элементы — капли и кристаллы. Здесь укрупнение облачных элементов идет бурно и сопровождается выпадением дождя или снега. К таким облакам относятся кучево-дождевые, слоисто-дождевые и иногда высокослоистые.