Валеж

Част от поредицата за природата
Време
Сезони
Пролет Лято Есен Зима
Тропичен климат
Сух сезон Дъждовен сезон
Бури
Ураган Торнадо Циклон Мълния Тропическа буря Тайфун Тропически циклон Виелица Леден дъжд Мъгла Пясъчна буря Огнена стихия Вихър
Валежи
Сняг Суграшица Градушка Снежни зърна Леден дъжд Скреж Слана Дъжд Ръмеж Роса Поледица
Други
Метеорология Климат Метеорологична прогноза за времето Замърсяване на въздуха Облак

Лятна буря в Дания

Под валеж в метеорологията се разбира както падналата от облаците вода, така и водата, отложена (кодензирана) по земната повърхност и предметите. И в двата случая водата може да е в течно или твърдо състояние. Всички валежи се дължат на една и съща причина – ниската температура на земната повърхност и на приземните въздушни слоеве.

• Валежът от облаците пада под формата на дъжд, ръмеж, сняг, дъжд+сняг (мокър сняг, лапавица, ималик), град (градушка), дъжд+град (леден дъжд, ледена суграшица, голодаш), град+сняг (леден сняг, снежна суграшица, миулик).
• Отделената (кондензирана) непосредствено от въздуха вода е във вид на роса, скреж, слана, течно отлагане на капки от мъгла, поледица и т.н. Тези валежи се наричат наземни (или хоризонтални).

В метеорологията се използват следните характеристики на валежите:

• Количество – дебелината на водния слой (в mm воден стълб), който може да се образува над хоризонтална непропусклива повърхност. Тази единица за количество е идентична на използваната в практиката литър на квадратен метър (l/m²).
• Интензивност – количество валеж, паднал за единица време (mm/h)
• Продължителност
• Вид на валежа

В метеорологичните станции се наблюдават всички видове валежи. За произхождащите от облаците валежи се наблюдава тяхното времетраене и количеството на валежа за определено време, а за останалите валежи (роса, слана, поледица) се отбелязва само времето на появяването им.

Образуване

Когато капчиците нараснат и станат достатъчно тежки, те падат на земята. Ледените частички могат да се разтопят и да паднат под формата на дъжд, ако въздухът е достатъчно топъл, а ако той е студен, ще стигнат земята като сняг или град. През пролетта и лятото парчета град могат да достигнат на земята все още замръзнали, поради това, че са тежки и падат бързо.

Дъждът, паднал на единица площ, се измерва в милиметри с уред, наречен дъждомер. Най-много са валежите в тропиците. Голямото количество топлина от слънцето води до силни изпарения и образуване на облаци. В тропиците валежите достигат до 2500 mm за година. В умерените климатични пояси на север те са много по-малко.

Съществуват огромни разлики в количеството на валежите дори и на малки земни масиви като Великобритания. В югоизточната ѝ част те понякога са по-малко от 50 mm годишно, докато във високите планини на запад вали 10 пъти повече.

Валежи, образувани на земната повърхност и предметите

Роса по глухарче

Към тази група валежи спадат росата, сланата, течния и твърдия налеп, скрежа и поледицата. При съприкосновение на въздуха с охладената повърхност той може да се охлади до точката на оросяване, при което водните пари в него да достигнат наситено състояние, а при по-наситено състояние да се кондензират и отложат по повърхността на почвата или предметите.

Роса и слана

Росата и сланата са малки, често слети помежду си капчици, с температура съответно над или под 0 °С. Образуват се нощем и предимно по хоризонтални предмети. Слабият ветрец, който донася нов и по-влажен въздух, спомага за образуването на повече роса или слана.

Най-много роса пада в началото на есента, когато нощите се удължават, почвата изстива силно, а въздухът е още топъл. В ниските места роса или слана се образува по-често, в сравнение с по-високите места.

Скреж

Скрежът е бял, сипкав, подобен на сняг валеж, със зърнест или кристален строеж и се отлага по клоните на дърветата и храстите, по жиците, издатините и ъглите на сградите.

За разлика от росата и сланата той може да се образува по всяко време на денонощието и върху вертикални, изложени на вятъра повърхности.

Зърнестият скреж се образува при бързо замръзване на преохладените капки на мъглата, което става обикновено в планински райони.

Кристалният скреж представлява лек слой от кристали, които се образуват върху обветрени вертикални предмети, най-често при мъгла и слаб вятър.

Поледица

Поледицата е плътно, гладко наслоение на прозрачен лед по различни повърхности – хоризонтални и вертикални: земята, стълбове, проводници, клони. Наблюдава се в началото и в края на зимата при променливо време и температури от 0 до –5 °С. Образува се, когато дъжд и мъгла дойдат в съприкосновение със силно изстиналите повърхности. Капките замръзват веднага и покриват повърхностите с лед. Поледицата е валеж, който в повечето случаи причинява значителни щети на земеделието и стопанството.

Валежи, образувани в облаците

Облаците са главен източник на група валежи, към която спадат дъжд, сняг, суграшица, лапавица и град (градушка).

Състав на облаците

Облаците се състоят от водни капки и ледени кристали с много малки размери (10 – 20 µm), които падат с много малка скорост (няколко m/s), така че дори съпротивлението с въздуха и слабата му циркулация са достатъчни да ги поддържат в равновесие. Ето защо дори много мощни облаци не дават нито капка валеж. За да вали, не е достатъчно само да има облаци.

За да полетят към повърхността на земята, капките и снежинките трябва да достигнат определен размер (от 100 µm до 3,5 mm) и скорост на падане. Дори в този случай, преминавайки през въздушно пространство с по-висока температура и ниска относителна влажност, те може да не паднат на земята.

Нарастването на облачните елементи става при съвместно действие на два процеса – кондензация и дифузно пренасяне. Кондензацията на водните пари в зародишни капки е в основата на зародишните капки и кристали, а дифузно пренасяне става, когато облакът е съставен от различни по размер частици – една част от тях се изпаряват за сметка на нарастването на друга част. Последният процес е най-интензивен, когато облакът е съставен от преохладени водни капки и ледени кристали. Капките се изпаряват, пренасят се върху кристалите и сублимират, при което кристалите се превръщат в снежинки с различна форма и големина.

Уедряването на капките става чрез сливането на по-малките капки в облака или по време на валежа, когато по-едрите капки достигат по-дребните.

Дали от облака ще пада валеж в средните ширини зависи от неговата устойчивост. Еднородните облаци, които се състоят само от водни капки или кристали, обикновено са много устойчиви и от тях не пада валеж. Интензивни валежи от дъжд или сняг дават смесените облаци.

Смесеният облак се състои от 3 зони:

• долна зона – на водните капки
• горна зона – на кристалите
• средна – смесена зона

Нарастването на елементите на облака става в горната зона. През лятото падащите снежинки бързо се разтапят и до земята достигат едри капки дъжд, а през зимата валежът е от сняг.

Типове валежи от облаците

В зависимост от условията на образуване и характера на валежите, които падат от облаците, се делят на 3 типа: обложни, поройни и ръмеж.

• Обложните валежи са под формата на дъжд и сняг, падащ от облачната система на слоестите облаци и най-често се образуват при преминаване на топъл фронт. Капките и снежинките са със средни размери. Валежите са умерени, просторни и продължителни.
• Поройните валежи са под формата на дъжд и сняг, падащи обикновено от облаци от купесто-дъждовен тип. Започват внезапно и траят малко, като може да се подновят. Капките и снежинките са едри. Понякога са придружени от град.
• Ръмежът се образува в слоести и слоесто-купести облаци. Има малка продължителност, а капките и снежинките са дребни.
• Суграшицата представлява сферични, бели, меки и лесно смачкващи се зрънца с диаметър 2 – 5 mm. Снежната или ледената суграшица се образува в облаци с висока скорост на възходящите потоци. В такива случаи, ако върху малки снежинки се натрупват и замръзват преохладени водни капчици се образува снежна суграшица. Тя представлява бели непрозрачни зърна. Ледената суграшица представлява зрънца с непрозрачно бяло ядро, обвито с прозрачен леден слой. Понякога ледената суграшица се възприема като разновидност на града.
• Лапавицата е особен валеж, който се образува при интензивна сублимация, когато снежинките от горния сектор на облака преминават през сектор с дребни дъждовни капчици. Така нарастването им става във всички посоки.
• Градушката е особен валеж, който пада през топлата част на годината. Това е развитие на суграшицата, при което дебелината на ледената обвивка е значително по-голяма. Образуване на едър град става при неколкократно вертикално движение на облака от силни въздушни течения.

Измерване на количеството на валежа

Количеството на валежа се определя по дебелината на водния пласт, който би се образувал върху хоризонтална повърхност, без да става попиване, оттичане и изпаряване. Измерва се в mm височина, което съответства на широко възприетата мярка dm³/m².

Използват се уреди, наречени дъждомери, а отчитането става с мерителни стъкленици. Разграфяването е такова, че на едно деление съответства 1 mm.

Обикновен дъждомер

Обикновеният дъждомер се състои от:

• Два еднакви цилиндъра с височина 40 cm и диаметър 25,2 cm (площ 1/20 m²);
• цинков похлупак за цилиндрите;
• цинкова фуния (събирателна) със същия отвор като цилиндрите;
• цинкова чаша за стичане на водата от цилиндрите;
• дървен стълб за окачване на дъждомера, който се набива така, че височината му над почвата да е 90 cm;
• стъклена мерилка.

През топлата част от годината дъждомерът се използва в пълен комплект, а през студените месеци чашата и фунията се прибират и се оставя само цилиндърът, за да може снегът да вали направо в него.

Измерването на валежа става при всяко редовно отчитане на останалите уреди в клетката. Когато, обаче, е налице проливен дъжд, който причинява наводнения, прииждане на реки и т.н., измерването става веднага след приключване на дъжда. Ако времето на редовното отчитане съвпадне с валеж, изважда се събирателната чаша, измерва се количеството на дъжда, като през това време валежът се събира в цилиндъра. Вторият цилиндър се използва за заместване на първия, когато се измерват твърди валежи, които следва да се разтопят, за да се измерят.

Планински дъждомер (тотализатор)

За планински условия, където количеството на валежа е по-голямо, се използва вариант на обикновения дъждомер с по-дълбок цилиндър и с ветрозащитен обърнат конус. За планински върхове, където отчитането на валежа става веднъж на седмица, на две седмици или на месец, се използват дъждомери с вместимост 100 и повече литра, наречени „тотализатори“.

При тях ветровата защита е задължителна, а поставянето на дъждомера става на височина над предполагаемата снежна покривка. Дъното на тотализатора се зарежда със силно хигроскопичен разтвор, обикновено калциев дихлорид, който предизвиква разтопяване на попадналия в дъждомера сняг. Върху хигроскопичния разтвор се налива 0,5 l течен парафин, който предпазва от изпаряване на валежа при топло време.

Плювиограф

В първоразрядните метеорологични станции задължително се използват и самопишещи (самоотчитащи) дъждомери, наречени плювиографи. Плювиографът се използва само през безснежния период на годината. Чрез този уред се отчита както количеството на валежа, така и неговата интензивност. Събирателната му площ е както при обикновения дъждомер. Валежът се събира в цилиндричен съд, снабден с поплавък. Вместимостта на съда се равнява на количество дъжд 10 mm. Достигайки до това ниво, поплавъкът отваря отвор на сифон, при което набраното количество дъждовна вода се изпразва за много кратко време.

Към поплавъка е закрепена перодръжка с писец за отбелязване на количеството валеж върху разграфена по часове и mm воден стълб книжна лента, поставена на барабан (плювиограма). Барабанът с лентата се движи от часовников механизъм.

Данните от плювиографа служат за определяне на количеството на падналия валеж през денонощието, времето, през което е станало това, както и на интензивността на валежа. Тези данни са особено важни за синоптиците.

Измерване на снежната покривка

Метеоролозите определят също така степента на покритост на почвата със сняг, характера и дебелината (височината) на снежната покривка. Оценката за покритост включва следните степени:

• напълно покрита околност;
• покрити са съответно 3/4, 1/2 и 1/4 от околността;
• без снежна покривка (последното – когато след снеговалеж има незначителни снежни петна или снежната покривка се е стопила).

Снежната покривка може да е равномерна или на преспи. Височината ѝ се измерва в cm с обикновена линия или със специална снегомерна рейка.

Рейките биват постоянни или преносими. Когато се използва преносима рейка, има възможност височината на снега да се измери на повече места. При избора на място се изхожда от това снежната покривка там да бъде типична и да се избягват навяванията. Навяванията и преспите се измерват отделно.

Когато се цели освен височината на снежната обвивка да се определи плътността на снега и потенциалния запас от влага, който носи, се използва уредът снегомер. Снегомерите биват обемни и тегловни. У нас се използва вторият вид и запасите от влага се определят в mm.

Снегомерът се състои от метален цилиндър с вътрешно сечение 50 cm². Този съд е отворен от едната си страна, а откъм другата има монтиран подвижен капак. Външната повърхност на цилиндъра е разграфена и служи за измерване на височината на снега.

Измерването на плътността на снега става по следния начин:

• цилиндърът предварително се тарира;
• набива се до повърхността на почвата, при което се определя височината на снега и се определя неговият обем;
• съдът се претегля двукратно – след вземане на пробата и след разтопяването на снега;
• след разтопяването се измерва обемът на водата, което може да послужи и за определяне на количеството на валежа в mm;
• плътността на снега се изчислява по формулата D = V в / Vc.

Значение на валежите за аграрното производство

Всички видове валеж имат някакво значение (положително или отрицателно) за аграрното производство. Така напр. сумата на валежа от росата през вегетацията варира от 10 до 30 mm, което за засушливите региони е от голямо значение като допълнителен ресурс от влага. Мъглата също е източник на влага. В редица случаи мъглата има голямо значение за предпазване на топлолюбивите култури от късните мразове.

Снежната покривка, благодарение на физическите си свойства, има слаба топлопроводимост, поради което почвата и зимуващите растения са предпазени от резките колебания на температурата през зимата. При негативни температури на въздуха около –20 °С особено надеждна е снежната покривка с дебелина 25 cm. Друга положителна страна на снежната покривка е, че в периоди на рязко затопляне тя предпазва растенията от преждевременно пробуждане и разкаляване. Не на последно място значението на равномерната снежна покривка е за равномерно насищане на почвата с влага, без преовлажняване и стичане по склоновете, което не може да се постигне при същото количество на дъжд.

Усвояването на валежите от почвата зависи от релефа на местността, структурата на почвата и нейното предшестващо овлажняване, характера на растителността, а също и от интензивността на валежа.

За разположени на склонове терени е характерно, че по-ниските части получават 1,5 до 2 пъти повече влага от разположените в горната част на склона.

Добре оструктурените почви по принцип усвояват повече от валежа в сравнение с безструктурните или слабоструктурните. Ако валежът падне върху почва, която е достатъчно овлажнена, голяма част от водата се инфилтрира или заблатява почвата, ако последната е с тежък механичен състав.

По-добре се усвояват валежите, паднали върху угар или върху окопни култури в ранните фази от тяхното развитие. Установено е, че от 10 до 35 % от падналия върху пшеничен посев валеж отиват за намокряне на растенията.

Умерените, обложни дъждове се усвояват много добре от почвата, докато проливните могат да разрушат структурата на повърхностния слой и да предизвикат водна ерозия, наводнения и т.н. Тези негативни явления са често срещани в планините.

Вижте също

• Списък на земеделски теми
• Агрометеорология
• Агроекология