Облака представляют собой миллионы мельчайших капелек воды, взвешенных в воздухе. Эти крошечные капельки воды образуются, когда водяной пар в атмосфере охлаждается и конденсируется. Охлаждение водяного пара в атмосфере происходит, когда воздушные массы подниматься вверх.
Как только облако формируется, капли сталкиваются друг с другом и растут. В конце концов они становятся слишком тяжелыми, чтобы оставаться в воздухе, и поэтому падают на землю в виде осадков. Процесс слияния капель известен как «коалесценция».
Прогнозирование количества осадков
Чтобы рассчитать количество осадков, компьютерные модели и синоптики используют понятие «осаждаемая вода», которое предоставляет информацию о том, сколько водяного пара доступно в атмосфере для всасывания любыми приближающимися погодными системами. Количество осаждаемой воды измеряется на основе информации, полученной с метеозондов и фотографий водяного пара с метеорологических спутников.
Погодные модели прогнозируют количество осадков с различными интервалами (например 3 или 6 часов), указывают районы, где могут выпадать осадки, а так же их количество. Синоптики, обычно, изучают результаты работы нескольких моделей, и если данные совпадают, то это дает больше уверенности в прогнозевыпадения осадков. Однако, если данные прогнозных моделей показывают разные сценарии, то вероятность выпадения осадков снижается.
Высокие значения осаждаемой воды возникают, когда атмосфера теплая и влажная, а высокие значения осаждаемой воды могут привести к обильным осадкам, что, например, часто случается в весенний период.
Как определяют области выпадения осадков?
Чтобы определить, будут ли осадки обширными или территориально изолированными, синоптики смотрят на вертикальную устойчивость атмосферы. Это показатель того, насколько высоко могут вырасти облака.
Если атмосфера стабильна, это приводит к плоским слоистым облакам, что обычно означает большие области с преимущественно однородным количеством осадков. Если атмосфера нестабильна, тогда вероятно формирование облаков, которые могут быть очень высокими, с промежутками между ними, такие облака приводят к изолированным осадкам, которые по своей природе гораздо более изменчивы. Такие осадки обычно бывают интенсивными но выпадают на ограниченной территории, именно при выпадении таких осадков возникают ситуации когда в центре большого города был ливень, а на окране совсем не было дождя.
Почему прогнозы осадков иногда могут меняться?
В прогнозах осадков используется сочетание выходных данных компьютерных моделей и экспертных оценок синоптиков. Когда прогноз составляется на 4 дня или более, на расчитываемых картах погоды часто нет физических доказательств механизма, который, по прогнозам, вызовет облака и дождь в конкретный день (например, холодный фронт). В этом временном масштабе синоптики сильно зависят от выходных данных модели, и при каждом обновлении данных модели могут происходить изменения в прогнозе. Кроме того, новые погодные данные непрерывно добавляются в модели, это может привести к изменениям в прогнозе осадков.
По мере того, как временные рамки прогноза становятся короче, прогнозы осадков становятся более точными, поскольку в процессе прогнозирования используется больше актуальных данных а срок прогноза уменьшается.
Как измеряют количество осадков?
Стандартным прибором для измерения количества осадков является дождемер диаметром 203 мм. Это круглая воронка, которая собирает дождь в градуированный и калиброванный цилиндр. Количество осадков измеряется с точностью до 0,2 мм.
В современных автоматических метеостанциях используется дождемер с опрокидывающимся ковшом. Их никогда не нужно опорожнять, и они позволяют автоматически фиксировать и отправлять показания о количесве осадков в автоматизированные системы сбора метеорологических показаний.