Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

49
Condensarea vaporilor de apă și precipitațiile 1. Condensarea vaporilor de apă 1.1. Factorii genetici ai condensării 1.1.1. Răcirea aerului până la punctul de rouă 1.1.2. Prezența nucleelor de condensare 1.2. Forme de condensare a vaporilor de apă 1.2.1. Condensarea la nivelul substratului 1.2.2. Condensarea în stratul inferior al atmosferei 1.2.3. Condensarea în atmosfera liber ă - norii 2. Precipitațiile atmosferice 2.1. Forme și tipuri de precipitații 2.2. Geneza precipitațiilor 2.3. Variația precipitațiilor la nivel global 2.4. Tipuri de regim pluviometric

description

Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Transcript of Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Page 1: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Condensarea vaporilor de apă și precipitațiile

1. Condensarea vaporilor de apă 1.1. Factorii genetici ai condensării 1.1.1. Răcirea aerului până la punctul de rouă 1.1.2. Prezența nucleelor de condensare 1.2. Forme de condensare a vaporilor de apă 1.2.1. Condensarea la nivelul substratului 1.2.2. Condensarea în stratul inferior al atmosferei 1.2.3. Condensarea în atmosfera liberă - norii 2. Precipitațiile atmosferice 2.1. Forme și tipuri de precipitații 2.2. Geneza precipitațiilor 2.3. Variația precipitațiilor la nivel global 2.4. Tipuri de regim pluviometric

Page 2: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

1. Condensarea vaporilor de apă La temperaturi mai mari decât cele ale punctului de rouă, două molecule de apă care se ciocnesc se resping reciproc. Dacă temperatura scade moleculele au mai puţină energie şi se mişcă mai lent. În momentul în care un volum de aer ajunge la punctul de rouă moleculele fuzionează. Astfel se formează legături între unul dintre atomii de hidrogen ai unei molecule de apă şi atomul de oxigen al alteia formând şiruri scurte asociate produselor de condensare (picături foarte fine de apă). În aceste condiţii moleculele nu mai au nevoie de atâta energie pentru a se menţine eliberând surplusul sub forma căldurii latente de vaporizare (Terra, 2003).

Page 3: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

1.1. Factorii genetici ai condensării 1.1.1. Răcirea aerului până la punctul de rouă Procesul de condensare se produce atunci când tensiunea vaporilor (mbar) e≥E şi umezeala absolută (g/m3) a≥A adică atunci când umiditatea relativă atinge sau depăşeşte 100%. Dacă temperatura scade sub punctul de rouă atunci aerul devine suprasaturat rezultând un surplus de vapori de apă în unitatea de volum care se condensează sau sublimează alcătuind picături fine de apă sau ace de gheaţă. Răcirea aerului până la punctul de rouă se realizează prin intermediul unei game variate de procese: răcire prin radiaţie nocturnă, advecţia maselor de aer cald, amestec a două mase de aer, procese adiabatice, etc.

Page 4: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

1.1.2. Prezența nucleelor de condensare Nucleele de condensare sunt particule microscopice solide sau lichide cu proprietăţi higroscopice care se află în stare de suspensie în aer. Nucleele de condensare au în principal origine maritimă alcătuind cristale fine de săruri higroscopice provenite în urma pulverizării apei de pe crestele valurilor. Mărimea lor variază de la 0,1-1,0 µm (rareori 5-6 µm) iar densitatea de la câteva mii de particule într-un cm3 până la sute de mii/cm3 scăzând odată cu creşterea altitudinii. Cele mai active au raza de aproximativ 1 µm, nucleele cu dimensiuni mai reduse nefiind de obicei active. În aceste condiţii numărul picăturilor de apă din ceaţă şi nori/unitatea de volum este întotdeauna mai redus comparativ cu numărul nucleelor de condensare.

Page 5: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

http://clccharter.org/mk/Weather%20Project/Meteorology%20Lessons/Clouds/Clouds.html

Dimesiunea relativă a nucleelor de condensare, particulelor de condensare şi a picăturilor de ploaie

Page 6: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

1.2. Forme de condensare a vaporilor de apă În funcţie de nivelul la care se produce condensarea /sublimarea în atmosferă se disting: - forme de condensare la nivelul substratului; - forme de condensare în stratul inferior al atmosferei; - forme de condensare în atmosfera liberă. 1.2.1. Condensarea la nivelul substratului Condensarea/sublimarea la suprafaţa de contact dintre aer şi substrat (pe sol, roci, plante, diferite obiecte, etc.) apare în urma scăderii temperaturii sub valoarea de temperatură corespunzătoare punctului de rouă. În urma acestor procese iau naştere produse de condensare lichide (roua, depuneri lichide) sau solide (bruma, chiciura, poleiul, depuneri solide), reunite sub denumirea generică de „precipitaţii orizontale”.

Page 7: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013
Page 8: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

a) Roua Roua este o formă de condensare lichidă de forma unor picături fine de apă care prin unire dau picături mai mari. De obicei apare în condiţii cu aer umed şi turbulenţă slabă în nopţile senine, spre sfârşitul anotimpului cald la latitudini temperate, la temperaturi pozitive, în urma răcirii substratului cauzată de radiaţia noctumă intensă. Se formează pe suprafeţe cu capacitate calorică şi conductivitate termică reduse. Astfel de condiţii sunt întrunite mai ales de către vegetaţie care include mari cantităţi de celuloză şi în plus are şi o suprafaţă radiativă mare, iar în urma transpiraţiei rezultă o cantitate suplimentară de apă (mai rar în pădure, acolo unde coronamentul ecranează procesul de răcire).

Page 9: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

b) Bruma Bruma este un produs de sublimare care se prezintă sub forma unui strat albicios, alcătuit din cristale foarte fine de gheaţă, dezvoltat la suprafaţa solului sau a obiectelor a căror temperatură scade sub 0°C. La latitudini temperate acest fenomen este specific mai ales în jumătatea rece a anului, când temperatura scade sub 0°C (mai frecvent la -2...-3°C). Bruma reprezintă un pericol pentru unele specii de plante cultivate atunci când se produce primăvara târziu sau toamna devreme.

Page 10: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Timpul senin influențează foarte mult apariția brumei, deoarece intensifică procesul de radiație nocturnă, determinând astfel scăderea temperaturii aerului și solului sub 0°C. Cele mai frecvente cazuri de brumă se semnalează în condițiile în care temperatura aerului la înălțimea de 2 metri este de -2°C sau -3°C, deși pot exista și cazuri în care bruma apare la o temperatură de 2 - 3°C. În condițiile unei umidități relative a aerului mai mare de 80%, bruma se produce la temperaturi negative ale suprafeței solului, apropiate de 0°C. De asemenea, se poate forma și în condițiile unei umidității relativ scăzute, dar temperatura trebuie să fie cu mult sub 0 °C. De exemplu, la o umiditate a aerului de 50%, temperatura suprafeței solului trebuie să fie de -10 până la 0°C pentru ca bruma să se formeze. Ca și condiții geografice, bruma se formează, de obicei, pe fundul depresiunilor, al culoarelor și al văilor montane, unde aerul rece se acumulează și persistă mai mult timp, favorizând dezvoltarea inversiunilor termice.

Page 11: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

c) Chiciura Chiciura se prezintă sub forma unei mase cristaline albă, casantă, cu structură foarte fină care se formează direct pe plante sau diferite obiecte (pe ramuri, garduri, conductori etc.). Astfel de fenomene apar mai ales iarna în condiţii de calm atmosferic sau vânt foarte slab, temperaturi scăzute (uneori sub -10°C) şi în prezenţa unor mase ceţoase în care plutesc picături suprarăcite şi cristale de gheaţă. După modul de formare, se pot separa două tipuri de chiciură: - chiciura tare - prin îngheţarea picăturilor suprarăcite în contact cu diferite obiecte; - chiciura moale - prin sublimarea vaporilor în jurul nucleelor de gheaţă.

Page 12: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

d) Depunerile solide şi lichide Depunerile solide şi lichide iau naştere, pe obiectele/ suprafeţele expuse vântului (stânci, trunchiuri de arbori, pereţi etc.), cu ocazia invaziilor de aer cald, umed şi ceţos în regiuni în care vremea a fost rece (la temperaturi ale suprafeţelor mai mari de 0°C - depuneri lichide iar la temperaturi negative depuneri solide - depuneri solide de gheaţă opacă).

Depuneri solide cauzate de vântul bora

Page 13: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

e) Poleiul Poleiul, specific în regiunea ţării noastre la începutul şi sfârşitul iernii, se prezintă sub forma unui strat compact de gheaţă, densă, transparentă sau opacă. Apare în condiţiile în care picăturile suprarăcite de ploaie cad pe suprafeţe cu temperaturi negative (de obicei 0...-1°C). Poleiul reprezintă un fenomen de risc îndeosebi pentru transporturile rutiere. Poleiul de pe sol se deosebește de gheața de pe sol, care se formează ori din zăpadă care devine compactă și tare, ori din topirea stratului de zăpadă ce acoperă solul și apoi acesta îngheață din nou. Poleiul poate avea un aspect mat sau sticlos și se formează pe părțile expuse vântului.

Page 14: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

1.2.2. Condensarea în stratul inferior al atmosferei a) Ceața Acumularea picăturilor de apă şi a cristalelor de gheaţă rezultate în urma condensării/sublimării vaporilor de apă în stratul de aer din imediata vecinătate a suprafeţei terestre slăbeşte transparenţa aerului dând naştere fenomenului de ceaţă atunci când vizibilitatea scade sub 1 km. Ceaţa poate lua naştere şi în condiţiile în care umiditatea relativă nu atinge sau depăşeşte 100 % în cazul în care temperaturile sunt foarte scăzute. Picăturile de apă care formează ceaţa variază între 2-5 µm la temperaturi negative şi chiar 50-60 µm la temperaturi pozitive.

Page 15: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Clasificarea ceţurilor Ceţurile pot fi clasificate după mai multe criterii mai importante fiind procesele fizice şi condiţiile locale implicate în geneza lor. Având în vedere aceşti factori se pot separa: -ceață de radiaţie - caracteristice spaţiilor continetale, cu o frecvenţă mai ridicată în zonele depresionare care apar în urma răcirii radiative a suprafeţei terestre şi implicit a aerului din imediata vecinătate; -ceață de evaporare - apar atunci când temperatura aerului este mai redusă comparativ cu a suprafeţelor de evaporare; frecvente dimineaţa, toamna deasupra suprafeţelor acvatice; -ceață de advecţie -apar în condiţiile în care mase de aer mai cald invadează regiuni la nivelul cărora suprafeţa terestră sau acvatică are temperaturi mai coborâte. Acest tip de ceaţă de obicei acoperă suprafeţe foarte extinse, având o frecvenţă mai ridicată în spaţiile litorale, în locurile de contact dintre un curent oceanic cald şi unul rece, iar iama în regiunile temperate;

Page 16: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

- ceață frontală - specifice liniei de separare a două mase de aer, confundându-se în spaţiile mai înalte cu sistemele noroase; uneori apar înainte de trecerea frontului cald în condiţiile în care aerul mai rece de sub front este străbătut de precipitaţii „mai calde” (ceaţă de evaporare);

- ceață de amestec - prin amestecul a două mase de aer cu temperaturi diferite, aproape saturate cu vapori de apă;

- ceață urbană - caracteristice spaţiilor urbane depresionare, cu o frecvenţă ridicată a inversiunilor de temperatură şi o concentrare ridicată de fabrici care evacuează importante cantităţi de nuclee de condensare (fabrici de ciment, termocentrale).

Page 17: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

1.2.3. Condensarea în atmosfera liberă – norii Norii sunt hidrometeori constituiţi ca şi ceaţa din particule foarte fine de apă şi gheaţă aflate în suspensie, deosebirea faţă de ceaţă constând în formele complexe pe care le îmbracă şi înălţimea la care apar (în atmosfera liberă). Aceştia delimitează porţiuni din atmosferă în care se întrunesc condiţii propice condensării. a) Geneza norilor Cauzele principale ale formării norilor sunt: răcirea adiabatică prin mişcări ascendente ale aerului şi răcirea prin radiaţie a aerului umed sub punctul de rouă, în prezenţa nucleelor de condensare. Înălţimea la care se formează norii şi microstructura lor sunt în funcţie de anumite niveluri caracteristice pe care le poate atinge norul în timpul dezvoltării sale:

Page 18: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Nivelurile caracteristice unui nor în formare. Sursa: Măhăra, 2001

Page 19: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

- nivelul de condensare reprezintă baza norului şi corespunde cu înălţimea la care începe condensarea vaporilor de apă în atmosfera liberă în urma răcirii adiabatice sau dinamice a aerului ; - nivelul izotermei de 0°C este nivelul la care se situează suprafaţa de 0°C. El poate fi sub nivelul de condensare, atunci când temperatura punctului de rouă are valori negative sau deasupra acestuia, când temperatura punctului de rouă este pozitivă. Între aceste două nivele, norul este alcătuit din picături de apă şi cristale de gheaţă pe cale de topire. Peste acest nivel norul este format din picături de apă suprarăcită şi cristale formate prin sublimarea vaporilor. Aici se produce fenomenul de givraj, foarte periculos în aeronautică;

Page 20: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

- nivelul nucleelor de gheaţă sau de sublimare apare la înălţimea la care temperatura coboară sub –10°…-20°C, nivel deasupra căruia norul este format din cristale de gheaţă provenite din sublimarea vaporilor de apă şi picături suprarăcite. Este zona în care încep să se formeze elementele de precipitaţii care cad din nori. Peste nivelul nucleelor de gheaţă, norul este alcătuit în majoritate din cristale de gheaţă mai ales la înălţimi la care temperatura scade sub -40°C; - nivelul de convecţie corespunde cu partea superioară a norului, deci cu înălţimea la care se opreşte convecţia ascendentă. Aceasta are loc la înălţimea la care apare o stratificaţie termică stabilă sau stratul de inversiune care se opune mişcării ascendente a aerului.

Page 21: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

b) Structura microfizică a norilor Starea de agregare a particulelor componente ale norilor indică predominanţa picăturilor de apă, doar la temperaturi foarte scăzute (mai reduse de -35°C) predominând acele de gheaţă. Până la temperaturi de -30°C predomină picăturile de apă suprarăcite. Dimensiunea particulelor lichide variază între câteva fracţiuni de microni şi 50 µm, particulele cu dimensiuni mai mari de 200 µm nemaiputând fi susţinute în aer, acestea căzând sub formă de burniţă. Dimensiunea particulelor solide (acele de gheaţă) variază în mod normal între 10-20 µm. Conţinutul de apă este relativ redus fiind de 0,2-5 g/m3 în cazul norilor apoşi şi 0,01-0,1 g/m3 în cazul norilor de gheaţă. În aceste condiţii şi vizibilitatea este mai redusă în norii apoşi (5-50 m), comparativ cu cei formaţi din cristale de gheaţă (până la 1 km).

Page 22: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

c) Clasificarea norilor Prima clasificare internaţională a norilor a fost realizată de Luke Howard, farmacist englez pasionat de meteorologie, fiind influenţat de sistemul denumirilor din biologie (familie, gen, specie, varietate). Primul atlas intemaţional de nori a apărut la sfârşitul secolului al XIX-lea, ulterior suferind înbunătăţiri succesive astfel încât în anul 1958, sub patronajul OMM, apare atlasul în formatul care se păstrează şi la ora actuală. Clasificarea internaţională care reuneşte o serie de criterii (altitudinea la care se dezvoltă, geneza, forma) încadrează norii în 4 familii împărţite la rândul lor în genuri, specii şi varietăţi :

- familia norilor superiori include genurile Cirrus (buclă) - Ci spissatus, uncinus, intortus, fibratus etc., Cirrostratus - Cs fibratus, nebulosus, Cirrocumulus - Cc stratiformis, nebulosus, lenticularis, floccus; sunt nori de forma unor filamente, bancuri, benzi, pânze sau straturi, de culoare albă, cu baza cuprinsă între 6.000-10.000 m, care nu generează precipitaţii; prevestesc uneori, cu câteva ore înainte, apariţia fronturilor atmosferice;

Page 23: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Nori Cirrus

Ahrens, C.D., (2009). Essentials of meteorology

Nori Cirrocumulus

Nori Cirrostratus cu

halou

Page 24: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

- familia norilor mijlocii cuprinde două genuri Altocumulus - Ac lenticularis, castellanus, stratifonnis şi Altostratus - As translucidus, opacus. Norii din această grupă au culoare cenuşie sau albicioasă, cu baza situată între 3.000-5.000 m. Precipitaţiile atmosferice asociate cad doar rareori şi în cantităţi reduse. - familia norilor inferiori: Stratocumulus - Sc undulatus, translucidus, lenticularis, castellatus, stratiformis, perlucidus, Stratus (strat) St - nebulosus, fractus, pannus, Nimbostratus (Ns; nimbus-ploaie). Norii din acestă categorie se prezintă sub forma unui strat continuu sau destrămat, de culoare cenuşie, cu baza destul de coborâtă (până la 100 m), putând intra uneori chiar în contact cu ceaţa. Cu deosebire norilor Ns le sunt caracteristice precipitaţiile de durată, însă cu intensitate redusă.

Page 25: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Norii Altocumulus

Norii Altostratus

Ahrens, C.D., (2009). Essentials of meteorology

Page 26: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Nori Stratocumulus

Nori Stratus

Ahrens, C.D., (2009). Essentials of meteorology

Page 27: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Nori Nimbostratus

Ahrens, C.D., (2009). Essentials of meteorology

Page 28: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

- familia norilor cu dezvoltare verticală include nori din genul Cumulus (Cu; grămadă) şi Cumulonimbus (Cb). Norii Cu au contururi bine delimitate şi se prezintă sub formă de domuri, cu partea superioară de forma unor vălătuci, iar baza aproximativ orizontală, cuprinsă între 600-1.500 m. Rareori sunt responsabili de căderea precipitaţiilor acestea având durată redusă. Principalele specii asociate sunt: Cu humilis, Cu mediocris, Cu congestus şi Cu fractus. Norii Cumulonimubus au o densitate ridicată de particule de condensare, atingând cea mai mare extindere pe verticală (uneori peste 10 km). În condiţii cu convecţie puternică, susţinută în timp, partea superioară a lor poate atinge şi chiar trece de limita superioară a troposferei. Deseori la partea superioară a norilor, la întâlnirea unui strat de inversiune, norii capătă un aspect aplatizat, de forma nicovalei. Norilor Cb le sunt asociate precipitaţii cu intensitate ridicată, dar durată redusă, în general. Între speciile asociate se remarcă: Cb calvus, Cb capillatus, Cb praecipitatio şi Cb mammatus.

Page 29: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Nori Cumulus humilis

Nori Cumulus congestus

Page 30: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Nor Cumulonimbus

Page 31: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Vedere de ansamblu a genurilor principale de nori

Page 32: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2. Precipitațiile atmosferice 2.1. Forme și tipuri de precipitații Precipitațiile atmosferice cuprind totalitatea produselor de condensare și cristalizare a vaporilor de apă din atmosferă, denumite și hidrometeori, care cad din nori sau ceaţă și ajung la suprafața pământului. Precipitaţiile atmosferice sunt clasificate după mai multe criterii: a. după modul în care au luat naştere (geneză): - de convecţie termică; - frontale; - orografice. b. după modul de manifestare: - precipitaţii continue de lungă sau scurtă durată ; - averse - precipitaţii cu durată redusă şi intensitate mare; - burniţă.

Page 33: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Tipuri de precipitatii după geneză: de convecție, frontale, orografice

http://www.grc.k12.nf.ca/climatecanad

a/images/front_rain.gif

Page 34: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

c. după starea de agregare: - lichide: ploaie, burniță ; - solide: ninsoare, grindină, mazariche; - sub ambele forme în același timp (mixte): lapovița. d. după forma de precipitare: - ploaia - cu picături de apă care variază de la 0,5 la 5 mm; - burniţa - picături de apă de dimensiuni mai mici de 0,5 mm care cad din ceaţă sau nori stratiformi; - lapoviţa - cădere concomitentă atât sub formă de zăpadă cât şi de ploaie; - ninsoarea - precipitaţie solidă alcătuită din cristale fine de gheaţă; - măzărichea - precipitaţie solidă sub formă de mici granule sferice sau conice (poate fi moale sau tare); - grindina - precipitaţie alcătuită din granule, sfere sau fragmente de gheaţă cu dimensiuni de până la 5 cm şi izolat chiar mai mari care însoţesc aversele de ploaie;

Page 35: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.2. Geneza precipitațiilor Formarea produselor de precipitare este legată de creşterea picăturilor de apă sau a celor în stare solidă până la o greutate suficient de mare ca să poată învinge rezistenţa indusă de frecarea cu aerul sau curenţii ascendenţi. Viteza de cădere liberă a picăturilor de apă sau a fulgilor de zăpadă este dependentă de mărimea şi greutatea acestora atingându-se la un moment dat o viteză constantă numită viteză terminală. Viteza terminală în condiţiile lipsei curenţilor atmosferici variază între 0,3 şi 1,5 m/s în cazul burniţei, 0,3-2,5 m/s în cazul ninsorilor, atingând circa 9 m/s în situaţia căderii celor mai mari picături de ploaie (6-7 mm). Picăturile mai mari de 6-7 mm se dezintegrează la atingerea unor viteze terminale de peste 10 m/s. Factorii genetici: a. Condensarea - procesul de bază în geneza precipitaţiilor (transformarea apei din stare de vapori în picături fine de apă) care, însă nu poate singură să realizeze creşterea continuă, progresivă şi suficient de rapidă a particulelor mici de apă şi transformarea lor în precipitaţii;

Page 36: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

b. Mecanismul Bergeron-Fincleisen (mecanismul de distilare) - se realizează prin creşterea cristalelor de gheaţă prin sublimare în norii alcătuiţi atât din picături de apă suprarăcite cât şi din ace de gheaţă (de obicei nori Cumulonimbus sau Nimbostratus), adică sisteme coloidale instabile; constă în transferul de vapori de apă, de pe picăturile de apă pe particulele de gheaţă care se transformă treptat în cristale de zăpadă care uneori se topesc şi se transformă în picături de ploaie până la contactul cu solul;

Reprezentare schematică a mecanismului de distilare

http://www.scoopweb.com/Bergero

n_process

Page 37: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

c. Coagularea (coalescenţa) - care constă în fuzionarea picăturilor de apă ca urmare a ciocnirii acestora prin: - cădere liberă gravitaţională şi ciocnirea picăturilor - procesul cel mai important care asigură creşterea picăturilor de apă după condensare. În acest caz picăturile mai mari cu viteză proporţional mai mare le ajung pe altele mai mici iar în anumite condiţii coagulează.

http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter7/collis.html

http://www.shodor.org/os411/courses/411c/module07/unit02/page04.html

Page 38: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Captura de siaj este un proces asociat căderii gravitaţionale şi constă în fuzionarea unor picături de greutate asemănătoare: - picătura aflată mai jos crează un spaţiu aerodinamic cu densitate mai mică în spatele ei creând condiţii prielnice de captare pentru o picătură care o urmează în imediata vecinătate; - atracţie electrică - în nori Cumulonimbus acolo unde curenţii puternici favorizează separarea picăturilor cu sarcini electrice contrare crescând astfel probabilitatea de ciocnire şi fuzionare comparativ cu picăturile neutre; - mişcarea browniană; - mişcarea turbulentă - mişcările ascendente şi descendente măresc probabilitatea ciocnirii picăturilor. *Ploaia poate fi generată şi intensificată şi în mod artificial prin însămânţarea norilor cu iodură de argint, fenomen urmat de creşterea densităţii şi mărimii produselor de condensare.

Page 39: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.3. Variația precipitațiilor la nivel global Cantitatea precipitaţiilor diferă foarte mult în timp şi spaţiu la nivel global ca urmare a urmare a combinaţiei favorabile sau mai puţin favorabile a factorilor pluviogenetici (factori dinamici, altitudinea, orientarea culmilor montane, depărtarea de oceane, etc.). Astfel există regiuni cu precipitaţii bogate tot timpul anului (zona ecuatorială, vestul continentelor la latitudini temperate), zone şi regiuni cu un sezon secetos şi unul umed (arealele musonice şi zona subecuatorială) şi areale permanent aride (deşenurile tropicale şi cele temperate precum şi areale din regiunile polare). La nivel global cantitatea medie anuală de precipitaţii variază într-un ecart foarte larg, de la câţiva mm în Deşertul Atacama (sub 3 mm în nucleul cel mai arid), până la peste 10.000 mm în regiunea Assam din nord-estul Indiei (Mawsynram, 11.871 mm).

Page 40: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Source: http://www.eldoradocountyweather.com/

Page 41: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4. Tipuri de regim pluviometric 2.4.1. Tipul ecuatorial - localizare: între latitudinile de 10°N şi S (cu deosebire în spaţiul aferent bazinelor hidrografice Amazon, Congo şi Arhipelagul Indonezian); - precipitaţii bogate de tip convectiv aproape zilnice; - 2 maxime slab evidenţiate la/după echinocţii şi 2 minime după solstiţii.

Page 42: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.2. Tipul subecuatorial - localizare: între 5-12º în ambele emisfere (mai ales în Africa); - precipitaţii bogate de tip convectiv în perioada de vară (perioada maximă de insolaţie din preajma solstiţiului de vară a fiecărei emisfere); - perioada secetoasă corespunzătoare alizeului corespunzătoare sezonului de iarnă este cu atât mai lungă cu cât ne apropiem de tropice.

Page 43: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.3. Tipul musonic - localizare: cu deosebire în Pen. India şi Indochina - precipitaţii foarte abundente în timpul sezonului de vară atunci când musonul de vară aduce mase de aer încărcate cu o mare cantitate de vapori dinspre spaţiile oceanice cu presiune mai mare; - iama apare o perioadă secetoasă ca urmare a inversării direcţiei de acţiune

a musonului (dinspre continent spre ocean); - include regiunea cu precipitaţii maxime absolute (NE Indiei - circa 10.000-

12.000 mm).

Page 44: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.4. Tipul deşertic-tropical - localizare: între 15-35 ° în ambele emisfere, uneori la latitudini mai reduse; - precipitaţii scăzute cantitativ şi neregulate ca urmare a regimului predominant anticiclonic şi a inversiunilor termice din alizee (lipsa totală a curenţilor ascendenţi); - include regiunea cu precipitaţii minime absolute (Deşertul Atacama - 3-20 mm).

Page 45: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.5. Tipul mediteranean - localizare: la nord de tropicul Racului şi la sud de tropicul

Capricornului (spaţiile riverane Mării Mediterane, California, Chile etc);

- vară secetoasă sub influenţa anticiclonilor subtropicali cărora le sunt specifice mase de aer uscat;

- iarna regiunile sunt afectate de ciclonii latitudinilor mijlocii determinând căderea unor cantităţi destul de mari de precipitaţii, mai rar sub formă solidă

Page 46: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.6.1. Tipul temperat – oceanic - localizare: pe oceane şi în Vestul continentelor între 40-60° lat. N şi S; - precipitaţii bogate mai ales sub influenţa vânturilor de vest cu caracter permanent şi a activităţii ciclonice intense; - iarna precipitaţiile sunt uşor mai bogate ca urmare a intensificării activităţii ciclonice.

Page 47: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.6.2. Tipul temperat – continental - localizare: în interiorul continentelor la latitudini temperate; - precipitaţii tot mai reduse odată cu îndepărtarea de spaţiile

litorale; - un maxim al precipitaţiilor în anotimpul estival ca urinare a

intensificării convecției termice deasupra uscatului.

Page 48: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

2.4.7. Tipul polar oceanic: - localizare: Arctica şi mările şi oceanele riverane Antarcticii; - precipitaţii maxime iama cu activitate ciclonică mai intensă. continental: - localizare: Groenlanda, Antarctica etc. - sume anuale reduse; - maximă de vară cauzată de creşterea umidităţii aerului; - aproape numai sub formă solidă.

Page 49: Curs 04 Condensarea Vaporilor de Apa Si Precipitatiile 2013

Bibliografie 1. Ahrens, C.D., (2009). Essentials of meteorology; 2. Arghiuş, V., Meteorologie şi climatologie, suport de curs

şi seminar/lucrări practice; 3. Michael Levy et al., Portions © (2008). Encyclopædia

Britannica, Inc.; 4. Povară R., (2006). Meteorologie generală, Editura Fundaţiei

România de Mâine, Bucureşti. 212 p., ISBN 973-725-506-2 5. Povară, R., (2004). Climatologie generală. Editura Fundaţiei

România de Mâine; 6. *** National Oceanic and Atmospheric Administration,

National Climatic Data Center. State of the Climate Global Analysis - Annual 2010;

7. *** Site-ul Administraţiei Naţionale de Meteorologie Bucureşti, http://www.meteoromania.ro/

8. *** U.X.L. Encyclopedia of Weather and Natural Disasters, Anaxos, Inc., Vol. 5, 2008