Atmosferos reiškinių identifikavimas ir matavimai

Atmosferos reiškinių identifikavimas – tai reiškinio rūšies ir intensyvumo nustatymas. Nustatant reiškinio rūšį ir intensyvumą reikia vadovautis šiuo aprašymu. Jame pateikta įvairių sąvokų definicijos ir reiškinių požymiai.

Meteorologijos stotyse specialiais prietaisais matuojamos kai kurių reiškinių kiekybinės charakteristikos, pavyzdžiui, kritulių kiekis ir intensyvumas, matomumo nuotolis rūke, migloje ir dulkių audroje, vėjo greitis škvalo metu ir kt.

Hidrometeorai  

Hidrometeorai – tai atmosferos reiškiniai, susiję su įvairaus būvio (skysto, kristalinio ir mišraus) vandens dalelėmis, krintančiomis iš debesų, susidarančiomis ant įvairių paviršių, plūduriuojančiomis ore arba pakeltomis vėjo.

Pagal susidarymą hidrometeorai skirstomi į keturis pogrupius:

a) krintantys iš debesų (atmosferos krituliai);

b) susidarantys ant objektų ir žemės paviršiaus;

c) plūduriuojantys ore;

d) pakelti vėjo.

Atmosferos krituliai – tai vandens būvio, kristaliniai arba mišrieji hidrometeorai, krintantys iš debesų. Žemės paviršių pasiekia ne visada.

Intensyvumo nustatymas 
 
 Pagal intensyvumą daugelis hidrometeorų skirstomi į silpnus, vidutinius ir stiprius
 Keičiantis hidrometeorų intensyvumui, turi būti nustatomas vidutinis intensyvumas kiekvieną 10 minučių trukmės laiko atkarpą,  o jeigu krituliai buvo vienodos trukmės arba truko trumpiau nei 10 minučių, nustatomas vidutinis viso reiškinio intensyvumas.
 Vidutinis kritulių intensyvumas dažniausiai išreiškiamas milimetrais per valandą (1 lentelė).
 Meteorologinių stebėjimų žurnale įrašomi tik ilgiau kaip 10 minučių trunkantys hidrometeorų intensyvumo pokyčiai, t. y. tokie hidrometeorai registruojami kaip atskiri reiškiniai.
 Hidrometeorų intensyvumas tiksliausiai identifikuojamas remiantis automatinės meteorologinės stoties, automatinio orų detektoriaus arba pliuviografo rodmenimis. Nustatant snygio intensyvumą dar atsižvelgiama į matomumo nuotolį, o nustatant lietaus intensyvumą - į paviršių sudrėkimo greitį ir akustinius efektus.
 Hidrometeorų rūšis, pradžia, pabaiga, iškritimo pobūdis, intensyvumas, esant galimybei, turi būti nustatomi abiem metodais - vizualiu ir instrumentiniu. Kadangi atliekant stebėjimus vizualiai neišvengiama subjektyvumo, tikslesniais ir viršesniais turi būti laikomi instrumentiniai matavimai.

1 lentelė. Atmosferos kritulių intensyvumo (i) klasės*

Rekomenduota "WMO Expert Meeting on Automation of Visaual and Subjective Observations (Trappes/ Paris, France, 14-16 May 1997) and the Working Group on Surface Measurements (Geneva, Switzerland, 27-31 August 2001)".

 Jeigu nustatant hidrometeorų intensyvumą nėra galimybių pasinaudoti instrumentiniais matavimais, taikomi vizualūs metodai: dulksnos ir snygio intensyvumas nustatomas pagal matomumo nuotolį (1 lentelė), o lietus - pagal paviršių sudrėkimo greitį ir akustinius efektus.

Atmosferos kritulių kritimo pobūdis 

Kai kurių rūšių atmosferos krituliai (lietus, dulksna ir snygis) gali kristi dvejopai - su pertrūkiais arba tolydžiai:

 krituliai su pertrūkiais - krituliai trumpam (iki 10 min.) sustojo ir vėl iš naujo prasidėjo bent vieną kartą per valandą. Jei pertrauka trunka ilgiau kaip 10 min., turi būti registruojami atskiri kritulių reiškiniai;

 tolydūs krituliai - krituliai tęsiasi be pertraukos (reiškinio trukmė gali būti įvairi);

 tik prasidėjus lietui, dulksnai ar snygiui, iškritimo pobūdžio nustatyti neįmanoma, todėl jis identifikuojamas reiškiniui pasibaigus, o esant ilgalaikiams krituliams - praėjus valandai nuo reiškinio pradžios. Pavyzdžiui, pradėjus lyti stebėtojas žurnale įrašo "*", o po valandos patikslina "**".

Atmosferos kritulių kiekio matavimas 

Kritulių kiekis matuojamas vandens sluoksnio storiu (mm), kuris susidarytų ant horizontalaus ir vandeniui nelaidaus paviršiaus per tam tikrą laiką (valandą, parą, mėnesį ir kt.).

Kritulių kiekis matuojamas kritulmačiu, lietmačiu, pliuviografu ir automatiniais prietaisais. Kritulių matavimas 200 kvadratinių centimetrų skersmens kritulmačio kibiru:

 matavimai atliekami keturis kartus per parą 03, 09, 15, 21 val. (VGL);

 kritulmačio kibirai keičiami vis vien, nors kritulių ir nebuvo (keičiant patikrinama kibirų būklė, jei reikia jie išplaunami);

 atnešamas keisti kibiras turi būti uždengtas, jo dangčiu uždengiamas meteorologinės stoties aikštelėje stovėjęs kibiras ir nešamas į patalpą krituliams matuoti;

 vanduo iš kritulmačio kibiro perpilamas į ant horizontalaus pagrindo (stalo) pastatytą specialią stiklinę, kurios viena padala atitinka 0,1 mm kritulių;

 kietieji krituliai (sniegas, ledėkai) pirmiausia kambario temperatūroje ištirpinami, o paskui išmatuojami (nustatomas jų "vandens ekvivalentas");

 jei vandens lygio atstumas stiklinėje tarp dviejų padalų, pavyzdžiui, 11 ir 12, vienodas, žurnale įrašomas didesnis skaičius - 12;

 jei kritulių lygis sudaro mažiau negu 1/2 padalos, tai žurnalo skiltyje "Padalų skaičius, padalytas iš 10", įrašoma "0,0", jeigu 1/2 padalos - įrašoma "0,1";

 kibiro vilgymo pataisos:
a) kai kritulių kiekis stiklinėje nesudaro 1/2 padalos -+ 0,1 mm,
b) skystųjų kritulių -+ 0,2 mm,
c) kietųjų kritulių -+ 0,1 mm;

 jei žurnalo skiltyje "Atmosferos reiškiniai" buvo užregistruoti krituliai, o kritulmatyje jų nėra, tai skiltyje "Ištaisytas kiekis" įrašoma "0,0" (be vilgymo pataisos);

 jei kritulių nebuvo, skiltyse "Krituliai" nieko nerašoma.

Kritulių kiekio užrašymo pavyzdys:

Lietmačiu kritulių kiekis matuojamas tomis pačiomis valandomis kaip ir kritulmačiu. Lietmačio stiklinė graduota milimetrais, todėl į žurnalo skiltį "Lietmatis" įrašomas kritulių kiekis be jokių pataisų.
Automatinėse meteorologijų stotyse kritulių kiekis matuojamas ir registruojamas dažniausiai kritulmačiais su sūpuokliniu mechanizmu. Jo tikslumas -+1%. 
Orų detektorius kritulių kiekį ir intensyvumą nustato optiniu metodu.
Pliuviografu užregistruoti kritulių kiekio ir intensyvumo duomenys nustatomi apdorojant pliuviogramą (ji keičiama 20 val.).

Atmosferos kritulių rūšies nustatymas 

Atmosferos krituliai esti vandens būvio, kietieji ir minkštieji.

Vandens būvio atmosferos krituliai - tai skysti, vandens lašų pavidalo krituliai iš debesų:

 Lietus

 Lijundra

Kietieji atmosferos krituliai - tai snaigių, ledo kristalų, krušos ledėkų, sniego grūdų ir granulių pavidalo krituliai iš debesų, žemės paviršių pasiekiantys sušalusio (kristalinio) būvio.

 Snygis 

 Kruša

Mišrieji atmosferos krituliai - tai mišraus fazinio būvio (skystieji ir kietieji) krituliai iš debesų.

 Šlapdriba

 Ledo kapsulės

Ant objektų ir žemės paviršiaus susidarantys hidrometeorai, būna iš vandens lašelių, kristalų arba turi amorfinę struktūrą. Susidaro dėl vandens fazinių virsmų (kondensacijos, kristalizacijos, sublimacijos) ant žemės paviršiaus, augalų, daiktų, lėktuvų ir kitų įvairių objektų.

Ore plūduriuojantys hidrometeoronai, vandens lašeliai ir ledo kristalai. Dėl jų sankaupos sumažėja matomumo nuotolis (rūkas).

Vėjo pakelti hidrometeorai, vėjo pakeltos ir pažemio oro sluoksnyje pernešamos sniego dalelės (pustymas ir pūga). Vėjo pakelti hidrometeorai sumažina matomumo nuotolį.

Litometeorai 

Litometeorai – tai ore plūduriuojančios arba vėjo pernešamos smulkios, kietos, sausos dūmų, dirvožemio, smėlio arba biologinės kilmės (žiedadulkės, sporos) dalelės. Litometeorai meteorologinėse stotyse registruojami, kai matomumo nuotolis sumažėja iki 6 km ir dar labiau. Identifikuojant litometeorus pirmiausia juos reikia atskirti nuo rūkanos arba rūko. Pablogėjus matomumui dėl litometeorų oras būna gana sausas (santykinis drėgnis < 80%), ant žolės ar lapų nematyti vandens lašelių ar šarmos. Litometeorai, priešingai negu rūkas ar rūkana, niekada nesusidaro po lietaus. Esant abejonei kas susidarė rūkas ar migla, geriausia remtis automatinio orų detektoriaus parodymais.

Elektriniai reiškiniai 

Elektriniai reiškiniai – tai Žemės atmosferoje vykstančių elektros reiškinių visuma. Jie identifikuojami pagal optinius ir garso efektus. Susidaro įsielektrinus (įgavus elektros krūvį) oro dalelėms, hidrometeorams ir dulkėms. Atmosferos elektrinę būseną dar lemia oro dalelių jonizacija.

Optiniai reiškiniai 

Optiniai reiškiniai susidaro sklindant atmosferoje matomojo diapazono (0,39 - 0,76 mikronų) elektromagnetinėms bangoms. Šių reiškinių susidarymas priklauso nuo atmosferos fizinės būsenos (terminės stratifikacijos, tankio ir drėgnio netolygumų, hidrometeorų ir aerozolių pasiskirstymo), todėl pagal kai kuriuos optinius reiškinius galima tiksliau nustatyti hidrometeorų rūšį, debesų formas ir prognozuoti orus, nes optinių reiškinių pasirodymas yra tam tikrų meteorologinių procesų, vykstančių atmosferoje padarinys. Patys spalvingiausi ir efektyviausi optiniai reiškiniai susidaro Saulės šviesoje. Tačiau tiesioginiai Saulės spinduliai yra labai pavojingi akims. Patariama naudotis tamsiais akiniais, arba tiesiog pasislėpti nuo spindulių.

Kiti reiškiniai 

Prie šių atmosferos reiškinių priskiriami škvalas ir viesulas. Tai pavojingi reiškiniai, padarantis žalos miškams pastatams, sodams ir kitoms vietovėms.

Šaltiniai 

Bukantis A. 2009. Atmosferos reiškinių stebėjimai. Vilnius: VU leidykla.

Meteorologija