Короткие дожди: почему они идут летом

Вы замечали, что летом дожди на большей части территории России и в Европе более интенсивные, чем осенью и весной, но зато короткие? Вместе с метеорологами Яндекс Погоды разбираемся, что это за феномен.

И у природы на это 5 причин

Все основные предпосылки отличия длительности и интенсивности летних дождей от других сезонов относятся к преобладанию определённых атмосферных условий в тёплое время года. И, как спел бы Игорь Николаев, у нашей планеты на это 5 причин.

1. Конвективная природа летних дождей

Конвективные дожди — это осадки, которые выпадают из кучево-дождевых облаков, когда тёплый воздух быстро поднимается наверх, охлаждается и тут же превращается в капли воды.

Летом солнце сильнее и быстрее нагревает поверхность Земли. Из-за этого приземный тёплый воздух, по законам физики, быстрее поднимается наверх — такой процесс называется конвекцией. После подъёма на определённую высоту воздух остывает, а имеющаяся в нём влага превращается во взвешенные капли воды (конденсируется), образуя конвективные облака. Если нагревание было сильным и облака формировались быстро, то они становятся дождевыми. И тогда совсем скоро, после перенасыщения влагой, они дают короткие, но сильные ливни. Конвективные осадки могут сопровождаться грозами, начинаться внезапно и так же резко заканчиваться — как только приземная атмосфера вновь охладится и природный конвейер перестанет поставлять тёплый воздух наверх.

В то же время осенние, весенние и особенно зимние дожди и снегопады имеют другое физическое происхождение и связаны с прохождением атмосферных фронтов, которые движутся медленно и приносят продолжительные осадки.

2. Ограниченность запасов летней влаги

Как известно из школьного курса физики, тёплый воздух может удерживать гораздо больше влаги, чем холодный. Но если зимой основную часть этой влаги масштабные фронты и циклоны приносят издалека (с морей и океанов), то летом источники влаги чаще всего оказываются более локальными. Как правило, это местные водоёмы, почвы, растения.

Наверняка вы не раз видели летом, как буквально на глазах посреди неба формируется и быстро растёт гигантское башенковидное кучевое облако. Как правило, оно рождается именно из испарений локальной влаги. Если попасть под такое облако, то с высокой вероятностью вас накроет сильный, но непродолжительный ливень, который пройдёт за несколько минут — пока облако не переместится или не распадётся. Из-за того, что локальный запас влаги в атмосфере быстро иссякает, осадки заканчиваются и не превращаются в долгосрочные широкомасштабные дожди, которые длятся по несколько дней.

В холодное время года осадки обычно выпадают из слоистых облаков, которые формируются в более устойчивых атмосферных условиях и покрывают большие территории.

3. Сильные восходящие потоки в летних грозовых облаках

Когда приземный воздух нагревается и поднимается наверх, а потом в облаках пар превращается обратно в капельки воды, в окружающий воздух выделяется скрытое тепло — энергия, которая была внутри испарившихся капель и которая высвобождается в процессе конденсации.

Чем больше скрытого тепла попадает в атмосферу, тем теплее воздух внутри облака, тем больше оно нагревается относительно окружающей среды. Это превращается в круговорот, который усиливает восходящие потоки: тёплый воздух продолжает подниматься в облако, которое постепенно трансформируется в кучево-дождевое и даже грозовое. Попутно в него затягивается всё больше влаги, которая при конденсации напитывает облако энергией. В конце концов, происходит разрядка в атмосфере в виде грозы. Но гроза быстро затухает — как только из-за выпадающих осадков приземный воздух охлаждается и приток тепла в облако, а вместе с ним и заряженных частиц, ослабевает.

4. Отсутствие летом крупных атмосферных систем

Продолжительные дожди чаще всего связаны с прохождением атмосферных фронтов и масштабных циклонов: эти системы медленно движутся, покрывают гигантские пространства и приносят осадки, которые могут идти днями напролёт. Но летом — если это не муссонный регион — крупные атмосферные системы формируются реже. Это связано с сокращением в тёплый сезон температурных контрастов между полярными и тропическими широтами и снижением циклонической активности.

Также летом на большей части территории России и в Европе традиционно усиливается влияние антициклонов, которые подавляют масштабное образование облачности и осадков. В итоге чаще всего ситуация в атмосфере сводится к конвективным дождям и развитию локальных недолговечных грозовых систем.

5. Быстрое испарение и стабилизация атмосферы после дождя

Летом, когда проходит дождь, тёплая погода способствует быстрому испарению воды с поверхности земли, дорог, листвы и других объектов. Это означает, что влага, которая могла бы подпитывать новые осадки, быстро исчезает.

Кроме того, сам дождь достаточно быстро охлаждает воздух, снижая разницу температур между слоями атмосферы. Из-за этого восходящие потоки быстрее ослабевают и перестают формировать новые облака. Атмосфера быстрее стабилизируется, а осадки прекращаются.

Зимой и в переходные сезоны года воздух изначально более холодный, но дополнительно охлаждается из-за осадков куда медленнее, чем летом. Поэтому контрасты температур между слоями сохраняются дольше, атмосфера остаётся неустойчивой, облакообразование продолжается, а дожди и снегопады не прекращаются долгое время.

А что на Дальнем Востоке?

На Дальнем Востоке России ситуация с летними осадками сильно отличается от описанного выше, потому что здесь на побережье работают другие природные закономерности и атмосферные процессы. Главное отличие Камчатки, Сахалина, Хабаровского и Приморского краёв от большей части территории России — они находятся в зоне муссонного климата. Поэтому летом в этих регионах высоко влияние муссонов, которые приносят влажный воздух с Тихого океана, а вместе с ним — продолжительные дожди.

Кроме того, с мая по октябрь на Дальнем Востоке традиционно наступает сезон тайфунов (азиатский вариант тропических ураганов), формирующихся в северо-западной части Тихого океана. Тайфуны могут приходить на несколько дней и приносить с собой длительные, зачастую экстремальные осадки.

Причём в континентальной части Дальнего Востока сохраняются те же закономерности, что и в остальной России: летом преобладают краткосрочные интенсивные дожди.

Почему кратковременные летние грозы так плохо прогнозируются?

К сожалению, предсказание летних осадков — одна из главных сложностей всех метеорологических служб мира. Основные глобальные модели, на которые ориентируются ведущие погодные сервисы, имеют разрешение от 9 (ECMWF) до 22 (IFS) километров. Яндекс Погода рассчитывает прогноз по технологии Метеум в масштабе 2х2 километра. Это очень высокая детализация. Но в среднем летние грозовые ячейки занимают не более 1 км² в диаметре — как раз из-за своей конвективной природы и локальности источников влаги. Это делает большинство грозовых систем сложно уловимыми и практически незаметными для любой расчётной модели, а значит — плохо предсказуемыми. Например, Национальная метеослужба Великобритании сравнивает прогнозирование летних осадков с кипячением воды в кастрюле: условно, метеорологам надо точно угадать, где и в какой момент будут появляться пузырьки.

Поэтому в наступающем тёплом сезоне для нас особенно важно участие пользователей: отправляйте сообщения в приложении Яндекс Погоды об актуальной ситуации за окном. И не забывайте перед выходом на улицу сверяться с прогнозами — вместе мы сделаем их точнее.

Чтобы не пропустить новые статьи в нашем блоге, подписывайтесь на телеграм-канал Яндекс Погоды.

Подписаться здесь