О зимних осадках
Зимние циклоны могут приносить снег, дождь, переохлажденный дождь, ледяной дождь.
В той части циклона, где расположен теплый атмосферный фронт, теплый воздух наползает на клин холодного воздуха, расположенный у земли. В результате перед приземной линией фронта получается «сэндвич с теплой начинкой», в котором между двумя холодными слоями воздуха, расположен теплый. Особый интерес представляет случай, когда температура в холодном воздухе отрицательная, а в теплом - положительная. В зоне такого атмосферного фронта, может наблюдаться широкий спектр осадков – от снега до дождя.
Снег идет перед фронтом, когда температура во всей толще тропосферы отрицательная.
Если осадки, начавшие выпадать в виде ледяных кристалликов/снежинок, проходят через расположенный ниже слой теплого воздуха, толщина которого достаточна для того, что бы они растаяли, они превращаются в водяные капли.
Если толщина слоя холодного воздуха, в который затем попадают капли, продолжая падать вниз, - большая, то они успевают покрыться ледяной оболочкой – образуется ледяной дождь.
Если слой холодного воздуха относительно тонкий и расположен у поверхности земли, то капли дождя, попадая в него, становятся переохлажденными, но не успевают замерзнуть до тех пор, пока не соприкоснутся с холодной поверхностью земли, проводов, веток деревьев и т.д. Это - переохлажденный дождь.
Если теплый слой воздуха простирается до поверхности земли осадки так и продолжают падать в виде дождя.
В зоне, где отмечаются переохлажденный дождь и ледяной дождь, - образуется гололед, который представляет собой ледяную корку, как на горизонтальных, так и на вертикальных (!) поверхностях. Гололед является опасным явлением, когда диаметр его отложений превышает 20 мм. Хотя проблемы начинают появляться, когда отмечается пока еще только сам факт гололеда.
Если в теплом секторе температура повышается до положительных значений, нарастание гололеда прекращается и он быстро разрушается.
Часто зимой выпадает и мокрый снег, его снежинки обычно слипаются в хлопья. Мокрый снег, налипая на провода и ветки деревьев, увеличивает нагрузку на них. Диаметр отложений мокрого снега, превышающий 35 мм, считается опасным. Мокрый снег наблюдается при положительной, близкой к нулю, температуре у земли, когда снежинки частично подтаивают или когда вместе со снегом выпадает дождь. В случае мокрого снега распределение теплого и холодного воздуха по высоте противоположно тому, которое отмечается при выпадении переохлажденного дождя. В этом случае более холодный воздух находится над слоем более теплого воздуха. Здесь все зависит от температуры у поверхности земли и скорости ее понижения с высотой. Эти два фактора определяют толщину слоя с положительной температурой.
а) температура у поверхности земли небольшая, но понижается с высотой медленно. В этом случае нужна значительная толщина слоя с положительной температурой, чтобы снег полностью растаял; б) температура у поверхности земли выше, но с высотой она быстро понижается, снег успевает растаять при меньшей толщине слоя.
Если его толщина менее 60 м, то почти 90% осадков будут выпадать в виде снега. Если высота слоя с положительной температурой около 275 м, то примерно половина осадков будет снегом, а половина – дождем. Если высота слоя с положительной температурой окажется выше 300 м, то вероятность выпадения снега будет меньше 50%.
В действительности в каждой конкретной синоптической ситуации возможны отступления от приведенных схем в зависимости от особенностей вертикального распределения температуры, относительной влажности воздушных масс, скорости перемещения и протяженности фронтальной зоны и т.д. Все эти тонкости учитываются синоптиками при прогнозе фазы и интенсивности осадков. Такие явления предусматриваются в краткосрочных прогнозах погоды (на срок от 12 до 72 часов, или 3 суток).
