Studijoms.lt

Referatai, konspektai

Meteorologiniai tyrinėjimai

Autorius: Marius

TURINYS

1. Žiema

2. Kodėl atmosfera vadinama „ sluoksniuotu pyragu“?

3. Krituliai ir jų susidarymo sąlygos

4. Kritulių pasiskirstymas teritorijoje


Žiema

Kiekvienas iš mūsų geriau ar blogiau pažįsta savąjį kraštą, savąjį kraštą, savąją gimtinę. Tačiau tos žinios labai priklauso nuo to, ką žmogus dirba, nuo jo polinkių. Vienus labiau domina Lietuvos paviršius, dirvožemiai, kitus — tyliai ošiančios krašto girios, dar kitus — tai, kas vyksta mūsų padangių ore. Beje, apie orą ir jo reiškinius, apie savo krašto klimatą žmonės dažnai blogiau nusimano, negu apie vandenis ar augalus. Tų žinių trūkumas neleidžia tinkamai pažinti mūsų tėvynės paviršiaus, vandenų, dirvų ir jų augalų, nes visos geografinės aplinkos dalys vienaip ar kitaip priklauso nuo oro reiškinių, klimato.

Dar XVIII — XIX a. klimatu imta laikyti oro temperatūros, kritulių ir kitų oro fizinės būklės rodiklių nesikeičiančių vidutinių reikšmių visumą.

Kartu su orais, pasitaikančiais visais metų laikais, yra ir tokių, kurie būdingi tik pavasariui, vasarai, rudeniui ar žiemai. Taip atsitinka dėl to, kad atskiru metų laiku klimato veiksniai skirtingai reiškiasi, versdami kisti ir klimato rodiklius. Pagal klimatinių rodiklių visumą išskiriami keturi metų laikai: pavasaris, vasara, ruduo, žiema. Dažniausiai jų ilgis ir kiekvieno jų pradžios datos nesutampa nei su astronominiais metų laikų rodikliais, nei su kalendoriniu skirstymu po tris mėnesius.

Tradiciškai klimatinių metų pradžia siejama su žiemos pradžia, o ši — su neigiamų temperatūrų ir pastovios sniego dangos atsiradimu. Lietuvai tie žiemos pradžios rodikliai ne visai tinka. Pavyzdžiui, jei žiemos pradžia laikysime pastovios sniego dangos atsiradimą, tai tektų pripažinti, kad mūsų pajūryje maždaug kas treti metai žiemos iš viso nebūna. Ten kiekvieną dešimtmetį bent keturios žiemos būna tokios šiltos, jog iškritęs sniegas nutirpsta, ir pastovi sniego danga taip ir nesusidaro. Kitose Lietuvos dalyse sniegas ilgesniam laikui padengia žemę tik po Naujųjų metų, kartais ir dar vėliau.

Lietuvoje pirmieji žiemos pėdsakai pasirodo tada, kai vidutinės paros temperatūros galutinai nukrinta žemiau augalų vegetavimui būtino lygio (+ 5 lp.). kaip tik tuo metu gyvoji gamta baigia pasirengti žiemos poilsiui, naktimis žemės paviršiuje ima atsirasti tvirtas pašalas, o šaltieji orų frontai jau ima berti, tiesa, greitai ištirpstantį sniegą. Vidutiniškai Lietuvoje tai įvyksta pirmojoje gruodžio mėnesio pusėje.

Apie naujuosius metus Lietuvoje orai taip atšąla, kad iškritęs sniegas paprastai nespėja ištirpti ir visą kraštą padengia ištisine danga. Prasideda antroji žiemos dalis: baltoji žiema arba viduržiemis. Lietuvos žiemai būdingi įvairūs orai. Tą įvairovę sukelia viena paskui kitą įsiveržusios žemyninės ir jūrinės oro masės. Kalbėdami apie žiemą, visų pirma prisimename tamsias, apsiniaukusias dienas, žemus švino spalvos debesis, nedidelius šalčius pakaitomis su šlapiais atodrėkiais ir geliančiu vėju. Smarkiau pašąla ypač tada, kai įsibrauna arktinio oro masės. Dažniausiai tai būna Grenlandijos kilmės oras, kuris atkeliauja į Pabaltijį užklystančių ciklonų užnugaryje. Rečiau tai atsitinka nusistovėjus aukšto slėgio sritims, kurios užvaldo Baltijos jūros erdvę, ciklonams pasitraukus toliau į rytus. Arktinis Grenlandijos oras į Lietuvą patenka per neužšąlantį Šiaurės Atlantą ir nėra per daug šaltas. Lietuvoje jo vidutinė temperatūra viduržiemį svyruoja apie – 12 lp. Tačiau jis atneša gana daug sniego. Rečiau į mūsų kraštą atklysta

dideli anticiklonai iš šiaurės rytų, kurie atneša žemyninį Centrinės Arkties orą ir sukuria ilgesnius giedros laikotarpius. Tada, ilgomis žiemos naktimis, jau ir taip šaltam orui dar labiau atvėsus, temperatūra nukrinta net žemiau – 30 – 40 lp. Žinoma, Centrinės Arkties oras su tokiais šalčiais Lietuvą aplanko tikrai nekasmet.

Įsiveržęs arktinės kilmės žemyninis oras, paprastai, būna ne tik didelių speigų, bet ir pastovios sniego dangos atsiradimo priežastis. Jis gali atslinkti į Lietuvą per Uralą iš Sibiro. Iš Azijos įsibraunančios šaltosios oro masės būna sausos ir sniego neatneša. Tik būdamos sunkesnės, jos slenka pažemiu ir pakelia į viršų ne tokį šaltą, drėgnesnį vietinį orą. Iš jo gausiai pasninga, o užėjus šalčiams, sniegas jau nebeištirpsta. Nors tipingiems žiemos orams visada būdingi šaltis ir sniegas, kuriuos mums atgabena žemyninės oro masės, tačiau apie daugumą žiemos orų taip pasakyti negalime. Labai daug žiemos orų susikuria į Lietuvą atvykusiame jūriniame Šiaurės Atlanto ore. Jis būna šiltas ir drėgnas. Keturi penktadaliai jo atnešamų orų yra atodrėkiai arba dar šiltesni orai, kurių vidutinė paros temperatūra teigiama. Dar šiltesnius žiemos orus retkarčiais atgabena ciklonai, kurie ateina iš Atlanto per Viduržemio jūrą.

Kartu su Atlanto oru žiemą į Lietuvos pajūrį atkeliauja ir tiršti jūros rūkai. Klaipėdoje žiemai tenka apie 80% metinio ūkanotų dienų skaičiaus. Kartais atlantinio oro įsiveržimą mums praneša smarkios vėtros ir pūgos, nuo kurių dažnai nukenčia transportas. Tačiau, paprastai, Atlanto oras atskuba nešinas šlapdriba ir lietumi. Net pačiame viduržiemyje Vilniuje apie 10%, o pajūryje — daugiau kaip 40% kritulių sudaro lietūs. Kartais tai būna peršaldyti lietaus lašeliai, kurie pasiekę žemės paviršių staigiai užšąla, ir sukelia lijundrą. 90% Lietuvos lijundrų susijusios su lėtai iš vakarų judančiais šiltais frontais ir iškrinta dar prieš Atlanto orui įsiveržiant. Žiemą Lietuvoje pasitaiko apie 3 — 5 tokius lietus — lijundras, kai žemės paviršius pasidengia 5 — 20 mm storio ledo sluoksneliu. Tačiau ir šis, palyginant, mažas lijundrų skaičius geležinkelių ir automobilių transportui sukelia daug rūpesčių. Kartais nukenčia ir ryšiai: sutrūkinėja apledėję telegrafo ir elektros laidai.

Smarkūs vėjai nugena darganas į šalį, ir mūsų padangėje vėl trumpam įsigali anticikloninė giedra. Tokiais atvejais Lietuvoje dažniausiai būna žemyninis Vidurio Rusijos oras, kurio vidutinė temperatūra žiemą svyruoja apie – 10 lp. Atodrėkių jame beveik nebūna, vėjai silpni, kartais ramiai pasninga.

Kiekvieną žiemos mėnesį Lietuvoje iškrinta maždaug po 30 mm kritulių. Apie 10 — 20 % tų kritulių net viduržiemį sudaro lietūs, o kitus 20% — šlapdriba (lietaus ir sniego mišinys). Dažnai pasitaiko atodrėkių. Todėl Lietuvoje sniego danga būna nestora. Vilniuje maždaug kas antrą žiemą maksimalus sniego dangos storis svyruoja nuo 10 iki 20 cm. Pajūryje, kur žiemos lietūs sudaro apie 40%, o kartu su šlapdriba — ir 60 — 70% to laikotarpio kritulių, ir atodrėkiai būna ypatingai smarkūs ir ilgi, sniego danga dar plonesnė. Aukštaitijos kalvynuose sniegi danga išbūna apie 100 dienų. Baltijos pajūrio žemumose dėl jau žinomų priežasčių šis laikotarpis yra bent dvigubai trumpesnis. Šilti žiemos orai ir sniegas neleidžia mūsų dirvožemiams giliai įšalti. Tik labai šaltomis ir be sniego žiemomis pašalas pasiekia vieno mtro gylį. Sniego danga ne tik apsaugo žiemojančius augalus nuo iššalimo, bet pasitarnauja ir transporto reikalams. Rogių keliu (daugiausia miško medžiagai išvežti), kad ir su trumpomis pertraukomis bei kasmet vis kitu laiku, galima naudotis 50 — 70 dienų per metus.

Kovo mėnesio pradžioje, sustiprėjus saulės radiacijai, sniego danga pradeda po truputį tirpti jau ir giedrų dienų metu. Tokie atodrėkiai mums praneša apie trečiąją žiemos dalį — priešvasarį. Sušvelnėjus temperatūros ir slėgio skirtumams tarp Atlanto ir Azijos, oro cirkuliavimas pasidaro nebe toks smarkus, sumažėja apsiniaukusių ir padaugėja giedrų dienų. Sniego danga po truputį nyksta, nors, įsiveržus arktiniam orui, dar pasitaiko smarkokų šalčių. Kai kuriais metais (1956m.) kovo mėnuo buvo šaltesnis net už sausį.

Didžiausi šalčiai Varėnos meteorologijos stotyje buvo užregistruoti 1940 metais, sausio ir gruodžio mėnesiais buvo užfiksuota net – 40,5 lp. šalčio.

Jau nuo gilios senovės žmonės patys mėgina spėti apie tam tikrus metų laikus ir su jais susijusius dalykus, todėl mūsų tautos išminties skrynelėje galima rasti kiekvienam mėnesiui pritaikytų patarlių, spėjimų, paraginimų stebėti, lyginti.

Štai ką senovės išmintis sako apie žiemos mėnesius: gruodis, dar vadinamas Kalėdų, Adventiniu mėnesiu, viena ranka užbaigia senųjų metų darbus, antraja jau stveriasi planuoti ateinančiuosius. Gal ir ne be reikalo senoliams kalendoriuje nuo Šv. Liucijos (13 d.) svarbus kiekvienos dienos atidus orų stebėjimas ir detalus jų aptarimas. Mat, kiekviena diena prognozavusi po vieną ateinančių metų mėnesį.

Sakoma: giedras gruodis — pilnas aruodas, sausis šiltas — aruodas nepilnas.

Vasaris — ašaris. Taip sako žmonės, nevienodai aiškindami posakio prasmę. Vieni mano, kad vasario šalčiai dar turi ašaras išspausti, kiti — kad dabar jau prasideda tankesnių atodrėkių, miglų metas. Šiaip jau šaltesnis vasaris liaudies meteorologijoje žadėdavęs ankstyvesnį pavasarį, geresnius metus.


Kodėl atmosfera vadinama „ sluoksniuotu pyragu“?

XVIII amžiaus pabaigoje anglų fizikas Dž. Daltonas iškėlė hipotezę, kad oro temperatūra, kylant aukštyn turi kristi maždaug 6 laipsniais kas kilometrą. Pirmieji oreiviai patvirtino, kad tempertūra krinta tik kylant pirmuosius dešimt kilometrų. O tai, kas vyksta aukščiau, privertė mokslininkus pasukti galvas. Prancūzų meteorologas Teiseranas de Boras, vienas pirmųjų pasiuntęs aukštyn balionus su primityviais matavimo prietaisais, pastebėjo, kad maždaug 10 km aukštyje oro temperatūra nustoja kristi. Mokslininkas nusprendė , kad tikriausiai saulės spinduliai per daug įšildo termometro rezervuarą. Gauti rezultatai buvo tokie netikėti, kad mokslininkas neskubėjo jų skelbti, o nutarė dar kartą gerai patikrinti. Tais laikais vyravo anglų meteorologo H. Deviso 1899 metais pareikšta nuomonė, kad viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, švariuose ir sausuose, be dulkių ir debesų, esančiuose labai toli nuo žemės paviršiaus ir nepasiekiamuose įprastų konvekcijos reiškinių, turi vyrauti žemos temperatūros, palaipsniui žemėjančios kylant aukštyn. Ir tik atlikęs penkių balionų zondų gautų rezultatų tyrimus, Teiseranas de Boras suprato, jog jis neklydo. Tokiame aukštyje temperatūra iš tikrųjų nustoja kritusi.

1902 metais atmosferos tyrimai įgauna visiškai kitą kryptį. Po Teiserano de

Boro atradimų visa planetos dujinė storymė imama dalyti į dvi dalis — troposferą, tiesiogiai gulinčia ant žemės paviršiaus, ir stratosferą, esančią virš jos. Stratosfera buvo vadinama visa virš troposferos esanti atmosferos dalis. Tačiau paaiškėjo, jog stratosfera nėra vienalytė, — joje yra dar kelios sferos, kurios skiriasi fizinėmis savybėmis. 1962 metais Pasaulinė meteorologų organizacija visą oro storymę padalijo į penkias sferas: troposferą, stratosferą, mezosferą, termosferą ir egzosferą.

Troposfera — apatinis ir bene veikliausias atmosferos sluoksnis. Jame vyksta beveik visi svarbiausi meteorologiniai reiškiniai, jame gyvename ir mes. Joje yra susikaupę 4/5 viso atmosferos oro ir beveik visi vandens garai. Troposferoje aktyvi ciklonų, anticiklonų ir atmosferinių frontų veikla, joje susidaro beveik visi debesys, perkūnijos ir žaibai, garuoja ir kondensuojasi oro drėgmė, sninga ir lyja. Dėl nevienodo įšilimo ir Žemės sukimosi troposfera yra labai suplota: ties ekvatoriumi jos storis siekia 16 — 18, o ties ašigaliais — vos 8 — 10 km. Prie pusiaujo troposfera yra tankiausia. Čia susitelkę apie 90%, vidutinėse platumose — apie 75%, o prie ašigalių 65% atmosferos masės (vidutiniškai apie 80%). Įšildama nuo žemės paviršiaus ar vandens, troposfera patiria didžiausią šilumos poveikį. Oro temperatūra troposferos pažemio sluoksnyje keičiasi nuo 58 lp. C karščio iki 89 lp. šalčio, t.y. 147 laipsnių diapozonų. Jokioje kitoje sferoje nėra tokių didelių oro temperatūros svyravimų. Kylant į viršų, troposferoje oro temperatūra krinta maždaug 0,6 lp.C kas šimtas metrų. Viršutiniametroposferos sluoksnyje — ties pusiauju — oro temperatūra nukrinta iki -70 — 80 lp.C, tiesašigaliais — šiek tiek mažiau, iki – 45 —55 lp.C. Oro temperatūros kritimą kylant aukštyn troposfera dažnai sutrikdo vadinamosios temperatūros inversijos: oro temperatūra, kylant aukštyn, išlieka ta pati ar net pakyla, t.y. susidaro pažemio sluoksnyje tokia situacija, kai ties pačiu žemės paviršiumi esti šalčiau negu keliasdešimties metrų aukštyje.

Sluoksnis tarp troposferos ir stratosferos vadinamas tropopauze. Jo storis keičiasi nuo kelių šimtų metrų iki 1 — 2 kilometrų.

Stratosfera virš troposferos tęsiasi iki 50-55 km. Nuo troposferos ji skiriasituo, kad oro temperatūra, kylant aukštyn, kyla ir viršutinėje stratosferos dalyje kartais pasiekia teigiamas reikšmes. Tokį oro temperatūros kilimą lemia šiuose akščiuose esantis ozono sloksnis. Jis sugeria daug ultravioletinių saulės spindulių ir kartu įšildo orą. Apatinėje stratosferos dalyje oro temperatūra yra -60-70 lp.C, viršutinėje dalyje ji pakyla iki 0 lp.C, o vasarą kartais net iki 10 lp. C šilumos. Stratoasferoje oro temperatūra įvairiais metų laikais daugiausia keičiasi poliarinėse platumose. Čia viršutinėje stratosferos dalyje vasarą būna vidutiniškai 40 lp.C šilčiau kaip žiemą. Tropinėse platumose tokių temperatūros svyravimų nenustatyta.

Anksčiau manyta, kad stratosfera yra be vandens garų. Dabar paaiškėjo, jog, nors ir labai mažai, joje vandens garų yra. Iš jų, daugiausia iš peršaldytų vandens lašelių ir ledo kristalielių, esant palankioms sąlygoms, susiformuoja perlamutriniai debesys. Dažniausiai

Jie stebiami 20-30 km aukštyje. Dar aukščiau oro slėgis ir temperatūra taip susiderina, kad vandens garų kondensacija negalima, atmosfera tampa sausa. Taip pat dar prieš keletą dešimtmečių buvomanoma, kad stratosfera yra gana rami, joje nėra oro srautų ir sūkurių. Tačiau paskutiniųjų dešimtmečių tyrimai parodė, kad ir ten vyksta intensyvi oro cirkuliacija, dažni sūkuringi vėjai, būna dideli oro temperatūros svyravimai. Stratosferoje,

kaip ir troposferoje, susidaro sraujymės, kuriose vėjo greitis siekia kelis šimtus kilometrų per valandą.

Stratosferą nuo aukštesnio atmosferos sluoksnio skiria stratopauzė. Virš jos prasideda mezosfera. Oro temperatūra joje, kylant aukštyn, krinta. Vidutinis vertikalus temperatūros gradientas mezosferoje lygus 0,23 — 0,31 lp.C šimtui metrų. Mezosferos viršutinėje dalyje – 80 km aukštyje – oro temperatūra nukrinta iki -90-107 lp.C, ir po to liaujasi kritusi. Vyraujančių vėjų kryptis lieka tokia pati kaip ir stratosferoje, tačiau jų greičiai kur kas didesni- iki 150m/s. Šiame sluoksnyje oro tankis dar mažesnisir paprastai nesudaro nė vieno milibaro, arba hektopaskalio. Retsykiais mezosferoje aptinkama vandens garų pėdsakų, tiksliau tariant, ledo kristalų. Iš jų kartais susiformuoja sidabriniai debesys, saulei nusileidus ilgai žerintys melsvai sidabrine spalva. Mezosferą nuo aukščiau esančios termosferos skiria pereinantis sluoksnis — mezopauzė.

Virš 80 km oro temperatūra vėl pradeda kilti, panašiai kaip ir stratosferoje. Čia prasideda termosfera, kuri tęsiasi iki 700 — 800 km aukščio. Gauti iš geofizinių rakrtų duomenys rodo, kad oro temperatūra 150 km aukštyje jau siekia 220 — 240 lp.C, o 200 km aukštyje — apie 500 lp.C šilumos. Tokias aukštas temperatūras termosferoje sukelia ultraviolietinė ir korpuskulinė saulės radiacija, kuri aukštuose atmosferos sluoksniuose yra labai intensyvi. Ji suteikia čia esančių dujų dalelėms didžiulę kinetinę energiją, t.y.,,karštį‘‘. Tačiau nereikia pamiršti, kad greitai judančių ,,karštų‘‘ molekulių retuosiuose atmosferos sluoksniuose yra labai nedaug ir jos retai susiduria su kosminiais laivais ir palydovais. Todėl tos molekulės neįstengia įšildyti jokio kosminio kūno. Paprastai kūno temperatūra priklauso nuo kūno padėties saulės spindulių atžvilgiu: saulės apšviesta pusė smarkiai įkaista, o šešėlyje esanti labai atvėsta. 500 — 600 km aukštyje termosferoje yra labai reta ir net per daug karšta plazma. Jos temperatūra čia siekia 1333-1500 lp.C.

Ultravioletinė ir korpuskulinė saulės radiacija įelektrina, arba jonizuoja, atmosferą.Veikiamos šių spindulių, oro molekulės įsielektrina. Tada oras gali praleisti elektros srovę. Jonizacija jau pastebima 60 km aukštyje, bet didžiausia ji esti 300 km aukštyje. Termosferoje išskiriami keli jonizacijos lygiai.Vadinamasis E jonizacijos lygis yra 90 — 110 km aukštyje, F1 ir F2 — atitinkamai 150 — 180 km ir 220 — 240 km aukščiuose. Sluoksnyje E viename kubiniame centimetre jonų būna iki 200 tūkstančių. Kylant aukštyn, jonizuotų dalelių daugėja, ir F sloksnyje viename kubiniame centimete jų būna jau daugiau kaip vienas milijonas. Aukščiau kaip 400km jonizacijos laipsnis sumažėja, nes labai smarkiai sumažėja oro tankis. Šie trys padidėjusios jonizacijos lygiai yra pastovūs. Be jų,

dieną, šviečiant saulėi, susidaro dar du padidėjusios radiacijos lygiai: D lygis -60-80km ir G lygis — 400 — 500km aukštyje.

Padidėjusios jonizacijos lygiai turi didelės įtakos radijo bangų sklidimui, ypač trumpųjų bangų diapazone. Radijo bangos, patekusios į šiuos lygius lyg nuo veidrodžio atspindi ir vėl grįžta į žemę. Dėl daugkartinio tokio atspindžio jos gali sklisti didžiuliais nuotoliais, kartais net kelias kartus apjuosti Žemės rutulį. Ultratrumpųjų bangų šie padidintos jonizacijos lygiai nesugeba atspindėti, todėl, perduodant televizijos laidas dideliais atstumais, reikia pagalbinių retransliacijos bokštų arba dirbtinių ryšių palydovų, išvestų į geostacionarę ar aukštą poliarinę orbitą.

Visų padidėjusios jonizacijos lygių aktyvumas labai priklauso nuo juos sukėlusio šaltinio veiklos. Padidėjusio saulės spindulių ir korpuskulių srautus, jonizacijos laipsnis taip pat gana smarkiai padidėja. Tada aukštose platumose dažnai nutrūksta bet koks radijo ryšys.

Termosfera dėl padidėjusios jonizacijos dar vadinama jonosfera. Joje susidaro vienas įspūdingiausių atmosferos reiškinių — poliarinės pašvaistės. Magnetosferos nukreiptos į aukštąsias platumas, Saulės vėjo dalelės taip sustiprina jonizaciją, kad jose sukelia ddalelių švytėjimą.

Virš perėinamojo sluoksnio — termopauzės — prasideda egzosfera. Tai labiausiai nutolusi nuo Žemės paviršiaus ir mažiausiai ištirta sfera. Viršutinė egzosferos riba dar tiksliai nenustatyta. Manoma, kad kelių dešimčių tūkstančių kilometrų aukštyje ji pereina į išorinę atmosferą, kuri kartais vadinama Žemės karūna. Stebėjimų duomenis ir teoriniais skaičiavimais, temperatūra egzosferoje pakyla iki 2000 lp.C karščio. Egzosferoje dujų tiek mažai, kad jų dalelės, judėdamos didžiuliais greičiais, beveik nesusiduria. Todėl dalis lengvųjų elementų ( vandenilio, helio) dalelių įgauna tokį didelį greitį, kad palieka žemės atmosferą ir iškeliauja į tarpplanetinę erdvę. Paprastąją dujų dalį atmosferoje kompensuoja iš kosmoso atskrieję meteoritai ir kitos dalelės.

Kosminiais aparatais nustatyta, kad apatynėje egzosferoje dujas sudaro jonizuotas deguonis, azuotas ir iš dalies vandenilis. Žemės karūnoje vyrauja neutralus vandenilis ir helis, kurių viename kubiniame centimetre yra apie 1000 jonų, taip pat laisvi protonai ir elektruonai. Veikiami stipraus Žemės magnetinio lauko, protonai ir elektronai aukštuose atmosferos sluoksniuose sukuria dvi didelių energijų radiacijos juostas. Vidinė radiacijos

Juosta prasideda 500-1500 km aukštyje ir tęsiasi iki 5000 — 10000 km. Ji sudaryta iš didelių energijų protonų. Išorinė radiacijos juosta juosia vidinę. Ją daugiausia sudaro didelių energijų elektronai.

Virš egzosferos, nuo 20 — 30 tūkstančių kilometrų, prasideda tarpplanetinė kosminė erdvė. Ji nėra tuščia, kaip buvo manoma anksčiau. Viename kubiniame centimetre esti keli šimtai elementariųjų dalelių, protonų, elektronų, meteoritų dulkių ir kt.

Krituliai ir jų susidarymo sąlygos

Atmosferoje — bent jau žemutiniame jos sluoksnyje, kur vyksta visi meteorologiniai reiškiniai, visada, net ir pačią sausiausią dieną, yra vandens, arba, kaip mes dažniausiai sakome, drėgmės. Beje, jei visus atmosferoje esančius vandens garus, lašelius ir ledo kristalus palietume planetos paviršiuje, tai aplink visą Žemės rutulį susidarytų 10 m. storio vandens sluoksnis.

Kai oras žemutiniame atmosferos sluoksnyje sušyla nuo žemės paviršiaus , dėl atmosferos nepastovumo atsiranda konvekcijos reiškiniai. Sušilęs oras išsiplečia ir, tapęs lengvesnis, pradeda kilti aukštyn. Bekylančio oro temperatūra krinta. Jei oras neprisotintas vandens garų, temperatūra kas 100 m nukrinta 1o C, jei prisotintas — ji krinta kas 100 m apie 0,6o C. Pagal kylančio oro temperatūros pasikeitimą arba, kaip priimta vadinti meteorologijoje — vertikalų temperatūros gradientą, galima spręsti apie atmosferos pusiausvyrą. Yra trys atmosferos pusiausvyros:

nepastovioji ir neutralioji. Konvekcijos reiškiniai susidaro esant nepastoviai atmosferos pusiausvyrai. Jei aukštyn kylančio oro, neprisotinto vandens garų vertikalaus tempretūros gradientas mažesnis už 1o, o prisotinto — mažesnis už 0,6o , tai atmosferos pusiausvyra bus pastovi.

Kai atmosferos pusiausvyra nepastovi, pakilusi nuo Žemės paviršiaus oro dalelė negrįš į pirminę padėtį, o kils iki tokio aukščio, kol jos temperatūra susilygins su aplinkinio oro temperatūra. Nepastovi atmosferos pusiausvyra atsiranda dažniausiai tada, kai žemutinis jos sluoksnis nuo Žemės paviršiaus labai įšyla. Susidaro kylančio oro srautai, kurie aukštį perneša šilumą ir drėgmę. Šiltas oras kildamas vėsta, jame esanti drėgmė kondensuojasi į smulkučius vandens lašelius, — taip atsiranda debesys. Vieni vandens lašeliai aukštyneigio oro srauto iškelti aukštyn sušąla į ledo kristalus, kiti — lieka nesušąle ir neigiamoje temperatūroje. Pastarieji susidūrę su ledo kristalais, prie jų prišąla — susidaro sniego kruopos. Didesnės ir sunkesnės sniego kruopos, kurių nebeišlaiko kylančio oro srautai, pradeda leistis. Patekusios į šiltesnius debesų sluoksnius, sniego kruopos ištirpsta, susilieja su aplinkiniais vandens lašeliais ir krinta žemyn jau su lietum. Jei aukštyn kylančio oro srautai labai stiprūs, krintančias aptirpusias sniego kruopas jie vėl kelia aukštyn. Pakeltos sniego kruopos vėl pradeda šalti, greitai didėti ir virsta ledo gabalėliais. Kai ledeliai pasidaro pakankamai dideli ir jų nepajėgia išlaikyti aukštyneigiai oro srautai, iš debesies pasipila kruša. Liūties smarkumas taip pat priklauso nuo aukštyneigio srauto stiprumo ir trukmės. Lietaus lašeliai kaupiasi debesyje tol, kol jų svorį gali išlaikyti aukštyneigis srautas. Vidutinio dydžio (apie 25 km2 apimties) kamuoliniame debesyje susikaupia kelios dešimtys tonų vandens.

Labai galingi kamuoliniai debesys susidaro ties didelės apimties šilto ir šalto oro masių riba. Šaltas sunkesnis oras braunasi po šiltu ir jį stumia į viršų. Šiltas oras greitai kyla, kartais net iki 10 — 12 km aukščio, o jei jis dar pakankamai drėgnas, iš jo pasidaro labai galingi kamuoliniai debesys. Apatinėje kamuolinio debesies dalyje temperatūra būna teigiama, o viršutinėje viešpatauja 30 — 40 lp.C šaltis. Kuo šaltesnė viršutinė dalis, lyginant su apatine, tuo intensyvesnės susidaro liūtys, kruša, škvalai.

Krituliai — tai vanduo, skystu ar kietu pavidalu iškrintantis iš debesų arba nusėdantis ant žemės ir daiktų iš oro.

Atmosferos krituliai skirstomi į skystuosius, kietuosius, mišriuosius ir kritulius, susidarančius ant žemės paviršiaus ir daiktų.

Skystieji krituliai savo ruožtu dar skirstomi į lietų, liūtinį lietų, ledinį lietų bei dulksną.

Lietus — skysti krituliai, iškrintantys iš debesų įvairaus dydžio lašų pavidalu, kurie paprastai būna 0,5 — 7 mm diametro. Atskiri lietaus lašai vandenyje palieka judančių į pakraščius ratilų vaizdą, o ant savo paviršiaus — šlapią dėmę. Lyja paprastai iš sluoksninių (Ns) lietaus debesų. Gali lyti ir iš aukštųjų sluoksninių (As), sluoksninių kamuolinių (Sc) ir kitų debesų.

Liūtinis lietus — skysti krituliai, pasižymintys staigia lietaus pradžia ir pabaiga bei ryškiu intensyvumo didėjimu. Lyja iš kamuolinių lietaus (Cb) debesų. Liūtinį lietų dažnai lydi perkūnija arba kruša. Liūtinio lietaus lašai yra žymiai didesni negu ištisinio lietaus. Liūtinio lietaus metu paprastai iškrinta didelis kritulių kiekis, nors gali būti ir nežymūs krituliai.

Ledinis lietus — krituliai, iškrintantys smulkių, skaidrių, kietų 1 — 3 mm skersmens ledo rutuliukų pavidalu. Tai vandens lašai, kurie krisdami patenka iš šilto atmosferos sluoksnio į šaltą ir krisdami sušąla. Ledinis lietus skiriasi nuo ledo kruopų tuo, kad ledinio lietaus branduolys skaidrus, o ledo kruopų nepersišviečiantis. Kartais ledinio lietaus viduje dar būna nesušalusio vandens ir lašas, krisdamas ant žemės, sudūžta palikdamas ledo skeveldras.

Dulksna — skysti krituliai, iškretantys labai smulkių lašelių pavidalu ( 0,05 — 0.5mm), kurie beveik nepastebimi žmogaus akimi. Esant dulksnai sausi paviršiai sudrėksta pamažu ir tolygiai. Krisdami į vandenį nesukelia ratilų. Dulksna paprastai iškrinta iš sluoksninių (St) debesų ar rūko.

Kietieji krituliai skirstomi į sniegą, liūtinį sniegą, sniego kruopas, sniego grūdus, ledo kruopas, krušą, ledo adatas.

Sniegas — kieti krituliai, iškrentantys kristalų ar dribsnių pavidalu. Paprastai sninga iš lietaus sluoksninių (Ns), taip pat iš aukštųjų sluoksninių (As), sluoksninių kamuolinių (Sc) ir sluoksninių (St).

Liūtinis sniegas — sniegas, išsiskiriantis staigia pradžia ir staigia pabaiga, žymiais intensyvumo svyravimais, trumpu smarkaus intensyvumo periodu. Liūtinis sniegas iškrinta iš kamuolinių lietaus (Cb) debesų.

Sniego kruopos — krituliai, iškrintantys neskaidrių baltos arba baltos matinės spalvos, rutulio arba kūgio formos, 2 — 5 mm skersmens sniego kruopų pavidalu. Jie labai trapūs ir lenvai sutrinami pirštais. Sniego kruopos iškrinta iš kamuolinių lietaus (Cb) debesų, esant maždaug 0o C temperatūrai, kartais prieš liūtinį sniegą arba tuo pačiu metu.

Sniego grūdai — krituliai, iškrintantys neskaidrių, matinių baltų lazdelių, stulpelių ar plokštelių, mažesnių negu 2 mm, pavidalu, t.y. mažesni už sniego kruopas. Paprastai iškrinta esant žemai temperatūrai (
Ledo kruopos — krituliai, iškrintantys skaidrių apvalių

arba netaisyklingos formos ledo kruopų pavidalu. Ledo kruopos branduolys neskaidrus. Pačios ledo kruopos ne didesnės kaip 3 mm. Kruopos pakankamai kietos, sunkiai sutrupinamos. Krisdamos ant kietų paviršių dažnai atšoka. Ledo kruopos paprastai iškrinta iš kamuolinių lietaus (Cb) debesų, dažnai su lietumi, pavasarį arba rudenį.

Kruša — krituliai, iškrintantys įvairių formų ir skirtingo dydžio ledo gabaliukų pavidalu. Ledėko branduolys paprastai būna neskaidrus, kartais skaidrūs sluoksniai kaitaliojasi su neskaidriais. Dažniausiai ledėko skersmuo būna mažesnis negu 0,5 cm, nors kartais gali siekti ir kelis centimetrus. Stambios krušos ledėkas gali sverti kelis gramus, o išskirtiniais atvejais — net kelis šimtus gramų.

Ledo adatos — krituliai, iškrentantys labai smulkių ledo kristalų pavidalu. Susidaro esant smarkiems šalčiams ir giedram dangui. Dieną žiba saulėje, žibėjimą naktį galima pastebėti šviečiant mėnuliui arba gatvės žibintams. Ledo adatos paprastai draikosi ore, bet kertais gali sudaryti ir išmatuojamą kiekį kritulių.

Mišrieji krituliai — tai šlapdriba ir liūtinė šlapdriba.

Šlapdriba — krituliai, iškrintantys esant teigiamai temperatūrai tirpstančio sniego pavidalu. Kartais kartu su tirpstančiomis snaigėmis iškrinta ir lietaus lašai.

Liūtinė šlapdriba — liūtinio pobūdžio krituliai, iškrintantys tirpstančio sniego pavidalu.

Krituliai susidarantys ant žemės paviršiaus ir daiktų: rasa, šarma,lijundra, plikledis, grūdėtasis šerkšnas, kristalinis šerkšnas.

Rasa — vandens lašeliai, susidarantys ant žemės paviršiaus, augalų ir daiktų dėl drėgno oro susilietimo su šaltesniais paviršiais, esant aukštesnei nei 0o C temperatūrai, tykai arba silpnam vėjui. Rasa paprastai susidaro naktį, nors gali susidaryti ir kitu paros laiku. Kartais rasa gali būti ir su rūkana arba rūku. Intensyvios rasos metu gali susidaryti net 0,5 mm kritulių.

Šarma — kristalinės baltos nuosėdos, susidarančios ant žemės paviršiaus ir daiktų (horizontalių arba mažo polinkio). Šarma susidaro sublimuojantis ore esantiems vandens garams ir jiems susiletus su daiktais, esant tykai arba silpnam vėjui, giedrai arba mažam debesuotumui. Smarki šarma būna ant žolės, lapų, medžių, stogų, lentų. Šarma kartais susidaro ant sniego paviršiaus, ją galima stebėti ant ledoskopo rato.

Lijundra — ledo sluoksnis, susidarantis ant daiktų, prišalus atšalusiems vandens lašams, dulksnai arba rūkui, taip pat prisilietus kritulių lašams prie paviršių, kurių temperatūra yra lygi arba žemesnė negu 0o C. Lijundra paprastai padengia visus atvirus krituliams paviršius, kuriems atšalus susidaro tanki, kartais stiklinė ledo plutelė. Lijundros apšalas gali būti kelių centimetrų storio ir nulaužti medžius arba jų šakas, nutraukti laidus, išgriauti stulpus ir t.t.

Plikledis — ledas arba suledėjęs sniegas ant žemės paviršiaus. Susidaro sušalus kritukiams: lietui, dulksnai, tiršto rūko lašeliams, šlapdribai, taip pat sušalus polaidžio vandeniui. Plikledžiui taip pat reikia priskirti ir automobilių suvažinėtą sniegą, sniego apledėjimą. Plikledis skiriasi nuo lijundros tuo, kad jis susidaro tik ant žemės paviršiaus, dažniausiai ant kelių.

Grūdėtasis šerkšnas — tai purios sniego pavidalo nuosėdos, susidarančios ant laidų, medžių šakų, atskirų žolelių ir kt., esant rūkui, vėjuotam orui, minus 2 — 7o C ir žemasnei temperatūrai. Grūdėtasis šerkšnas yra amorfinės (ne kristalinės) sandaros. Kartais jo paviršius nelygus, adatiškas, bet tos adatos būna matinės, vientisos, ne kristalinės. Grūdėtasis šerkšnas susidaro ant daiktų sušalus rūko lašams. Rūko lašai, liesdami daiktus taip greit sušąla, kad nespėja prarasti savo formos ir sudaro sniego pavidalo nuosėdas, susidedančias iš ledinių grūdų, nepastebimų akimi. Temperatūrai kylant, rūko lašams stambėjant iki dulksnos, apnašų tankis didėja ir grūdėtasis šerkšnas pereina į lijundrą. Grūdėtasis šerkšnas kartais yra panašus į drumstą lijundrą ir skiriasi tik tuo, kad šerkšną laužiant jis trupa, o laužiant lijundrą ji lūžta ir yra vienarūšės tvirtos masės. Šaltėjant ir silpnėjant vėjui grūdėtojo šerkšno tankis mažėja ir jis pereina į kristalinį šerkšną. Grūdėtojo šerkšno apšalas gali pasiekti pavojingų dydžių.

Kristalinis šerkšnas — baltos nuosėdos, susidarančios iš mažų plonų ledo kristalų. Nusėsdamas ant medžių šakų, laidų ir t.t.kristalinis šerkšnas sudaro purias girliandas, kurios papurčius greitai nubyra. Kristalinis šerkšnas dažniausiai susidaro naktį esant giedrai arba ploniems debesims, žemai temperatūrai ir ramiam orui, kada būna rūkas arba rūkana. Tokiomis sąlygomis kristalinis šerkšnas susidaro vandens garams pamažu pereinant į ledą, rūką arba rūkanos lašeliams išgaruojant. Atskirais atvejais, labai smarkiai šąlant, kristalinis šerkšnas gali susidaryti, nesant rūko ar rūkanos, iš vandens garų, esančių atmosferoje. Kartais būna sunku atskirti grūdėtąjį šerkšną nuo kristalinio. Grūdėtajame šerkšne negalima pastebėti ledo kristaliukų. Jeigu yra matomi nors atskiri ledo kristaliukai arba jų dalys, tai šerkšnas bus kristalinis.

Kritulių matavimo vienetai

Kritulių matavimo vienetai priskiriami prie linijinių matų. Paros kritulių kiekis nustatomas 0,2 mm, o jeigu galima, ir 0,1 mm tikslumu. Dešimtadienio ar mėnesio kritulių suma skaičiuojama 1 mm tikslumu. Krituliai matujami vienu ir tuo pačiu laiku.

Lietaus intensyvumas

Lietaus intensyvumu laikomas kritulių kiekis, iškritęs, per laiko vienetą ir skaičiuojamas milimetrais per minutę (mm/min), o,1 mm/min. tikslumu.

Lietaus lašų kritimo greitis

Lašų diametras, mm

Kritimo greitis, m/s LIETAUS TIPAI

Dulksna Vid. lietus Stiprus lietus Liūtis

0,1 0,2 1,0 2,0 3,0

0,25 0,75 4 6 7

Kritulių pasiskirstymas teritorijoje

Lietuvos geografinė padėtis Baltijos jūros pakrantėje , vyraujanti drėgnų, nuo Atlanto vandenyno atslenkančių pietvakarinių oro masių pernaša sąlygoja gausų kritulių kiekį, ištisus metus. Vidutinis metinis kritulių kiekis Lietuvoje 670 mm, tačiau jo pasiskirstymas teritorijoje netolygus, svyruoja nuo 500 iki 900 mm. Tokius didelius svyravimus sukelia stambių reljefo formų, lygumų ir aukštumų kaita. Oro masėms kylant šlaitu vyksta adiabatinis jų atšalimas, sukeliantis kondensaciją, todėl formuojasi debesys, gausėja kritulių. Oro masei leidžiantis vyksta priešingas procesas — kritulių mažėja. Dėl šios priežasties daugiausiai kritulių iškrenta priešvėjiniuose aukštumų šlaituose, mažiausiai — pavėjiniuose. Daugiausia kritulių (800 — 900 mm) iškrinta Žemaičių aukštumos priešvėjiniuose pietvakariniuose šlaituose, kurie yra pirmoji kliūtis vyraujančių drėgnų oro masių kelyje. Šis kritulių pagausėjimas prasideda
Nemažą poveikį kritulių pasiskirstymuituri ir stambūs vandens telkiniai, miškai, miestai. Nustatyta , kad virš stambių vandens telkinių su žemais lygiais krantais, dėl sumažėjusios oro masių trinties kritulių kiekis apie 15 — 25% mažesnis, negu aplinkinėse vietovėse. Esant vidutinio dydžio vandens telkiniui, kritulių sumažėja apie 5 — 10%. Matyt tai ir yra viena iš priežasčių, kad šiaurės rytiniame Lietuvos pakraštyje, ežeringuose Zarasų, Ignalinos rajonuose kritulių iškrinta tik apie 600 mm, kai gretimuose rajonuose — iki 650 — 750 mm. Maži vandens telkiniai tokio poveikio neturi: jie greičiau įšyla, padidėjęs garavimas skatina debesuotumo formavimasi, gali iškristi net daugiau kritulių.

Miškų poveikis krituliams yra priešingas. Nustatyta, kad dėl padidėjusios trinties skystų kritulių pagausėja apie 5 — 15 %. Pavyzdžiui, Šimonių girioje, Anykščių poste kritulių kiekis siekia 700 mm, kai aplinkinėse atvirose vietovėse tik 615 — 630 mm, t.y. apie 10% mažiau. Pietryčių Lietuvos smėlingose, miškingose žemumose (Dainavos, Neries — Nemuno), užstotose nuo drėgnų oro masių, didžiuliai miškų plotai (Labanoro, Lavoriškių, Dainavos giria), irgi kiek padidina kritulių kiekį. Šiose giriose kritulių iškrinta 660 — 675 mm, o atviresnėse vietose tik apie 650 mm, t.y. miškai šiose žemumose padidina kritulių kiekį apie 2 — 5%.

Stambūs miestai taip pat padidina kritulių kiekį, pakeičia jų natūralų pasiskirstymą. Tai įvyksta dėl padidėjusios trinties, didesnio koncentracijos branduolių kiekio ore, dėl nevienodo natūralių ir dirbtinių (asfalto, betono) dangų įšilimo ir atšalimo, skatinančio, ypač šiltuoju metų laiku, oro masių turbulentiškumą. Šis miestų poveikis klimatui, o taip pat ir krituliams yra tirtas ir aprašytas daugelio mokslininkų. Kritulių kiekį ir jų pasiskirstymą veikia ne tik miestas, bet ir jo aplinka, ypač reljefas.

Daugiausia kritulių (850 — 900 mm) tenka Žemaitijos rajonams: Šilalės, Plungės, Klaipėdos, Šilutės, Kretingos ir šalia esantiems. Mažiausiai — Žemaičių aukštumos „užstotiems“ rajonams: Pakruojo, Pasvalio, Panevėžio, Joniškio, Radviliškio ir kt. Didžiausia kritulių kiekio įvairovė yra Telšių, Šilutės, Kelmės, Klaipėdos rajonuose, mažiausia — Šalčininkų, Trakų, Molėtų, Varėnos rajonuose.

LITERATŪRA

K. Kaušyla „Lietuvos klimatas“.

V. Potapas „Įdomioji Meteorologija“.

E. Tylienė „ Kai įsisiautėja stichija“.

Meteorologinių stebėjimų nuostatai.

Lietuvos klimato žinynas „Krituliai“.

J. Guralnikas „Meteorologija“.

Rašykite komentarą

-->