Механізм випадання опадів.

Атмосфе́рні о́пади (Гідрометео́ри) — вода в рідкому чи твердому стані, що випадає з хмар чи безпосередньо з повітря на земну поверхню та предмети. З хмар випадають: дощ, мряка, сніг, мокрий сніг, крупа, град, льодяний дощ. З повітря виділяються: роса, рідкий наліт, іній, твердий наліт, паморозь.

Випадання атмосферних опадів із хмар відбувається в результаті укрупнення частинок вже існуючих хмарних елементів (крапель або кристалів) до розмірів, при яких вони здобувають помітну швидкість падіння. Найбільші кристалічні елементи, випадаючи з хмари, зіштовхуються з переохолодженими краплями, приморожуючи їх до себе, або змерзаються між собою, утворюючи пластівці. Перейшовши в атмосферні шари з температурами вище 0 °C, тверді частки тануть, утворюючи краплі дощу. При низьких температурах повітря (близько 0 °C і нижче) тверді частки досягають земної поверхні не розтанувши (сніг, крупа й ін.). У теплу пору року можливе випадіння граду. У краплинно-рідких хмарах при позитивних або негативних, але близьких до 0 °C температурах атмосферні опади можуть виникати внаслідок злиття, або коалесценції хмарних елементів. В результаті цього може випадати дрібний дощ або мряка.

Залежно від механізму розвитку й структури хмар, що дають атмосферні опади, розрізняють обложні атмосферні опади — помірної інтенсивності, але тривалі, із шарувато-дощових хмар, зливові — з купчасто-дощових хмар і мрячні — із шаруватих хмар.

Атмосферні опади, що виділяються на земній поверхні (так звані наземні гідрометеори), — це роса, паморозь, іній, рідкий і твердий наліт та ін.; особливе значення має ожеледь, аналогом якої у вільній атмосфері є зледеніння літака в польоті.

Вимірюються атмосферні опади дощомірами, опадомірами, плювіографами на метеорологічних станціях, а для великих площ — за допомогою радіолокації. Кількість опадів виражається в мм шару води, що випала, а інтенсивність — у міліметрах на хвилину, годину, добу.

До основних фізичних процесів, що забезпечують утворення опадів, належать процеси конденсації (сублімації) та коагуляції.

Процес конденсації - це перехід води із газоподібного в рідкий стан. Найчастіше конденсація відбувається тоді, коли температура повітря знижується до температури точки роси.

Основними процесами, що призводять до цього, є:

- радіаційне охолодження діяльного шару земної поверхні та приземного шару повітря. Внаслідок цього процесу утворюються такі види конденсату, як гідрометеори та тумани;

- адвекція теплого повітря на холодну поверхню. Так утворюються тумани і низька хмарність;

- перемішування повітряних мас з різною температурою, що найчастіше відбувається в межах фронтальних розрізів та висхідний рух повітря по фронтальному розділу. Так утворюється багато видів хмар, переважно шаруватого типу;

- адіабатний підйом повітря на висоти більші, ніж висота рівня конденсації. Так утворюються хмари вертикального розвитку.

Сублімація - це процес утворення кристалів льоду чи снігу в атмосфері. Конденсація водяної пари в атмосфері завжди відбувається за участю ядер конденсації. В лабораторних умовах було доведено, що в абсолютно чистій атмосфері процес конденсації і утворення первинних рідинних комплексів починається при 6-8-кратному пересиченні водяної пари. В реальній атмосфері завжди є велика кількість розчинних та гігроскопічних частинок, що виступають ядрами конденсації. Коагуляційний ріст крапель обумовлений співударінням крапель одна з одною, в результаті чого відбувається їх злиття - коагуляція. Злиття мікрокрапель проходить в результаті молекулярно-теплових (броунівських) рухів, а також турбулентного перемішування. Однак, як показали досліди, ці процеси викликають укрупнення тільки дуже малих крапель, що і не можуть призвести до утворення крапель, які випадали б із хмар. За певних умов відбувається злиття більших крапель між собою, що й призводить до опускання великих крапель (0,1 - 7 мм) донизу крізь шари атмосфери під час випадання опадів.  В метеорології прийнято розрізняти наступні види опадів:

1. Тверді опади.

- сніг

- сніжна крупа

- сніжні зерна

- льодяна крупа

- льодяний дощ

- град

2. Рідкі опади.

- дощ

- морось

3. Змішані опади.

- мокрий сніг

Важливою характеристикою опадів є їх інтенсивність. За характером випадіння розрізняють облогові, зливові та моросячі опади.

За синоптичними умовами утворення розрізняють опади внутрішньомасові та фронтальні. Внутрішньомасові опади утворюються в середині однорідних повітряних мас. Фронтальні опади пов'язані з проходженням атмосферних фронтів.