Nedbörd: Teori, typer och användningsområden (med diagram)

Läs den här artikeln för att lära dig om teorin, formerna, typerna, användningarna, variationerna och hur man regnar nederbörd eller nederbörd.

Teorin om nederbörd eller regnfall:

Nedbörd är den naturliga processen att omvandla atmosfärisk ånga till vatten. Vattnet som bildas faller sedan till jorden i form av ett nederbörd. När det gäller hydrologi utgör regnfallet den tredje fasen av atmosfärisk uppdelning av hydrologiska cykeln, "state of change". Termen utfällning används också för nederbörd. Nedbörd är emellertid en allmän term och inkluderar alla former av fallande fukt, dvs regn, snöfall, slöja, hagel etc.

Under sommarsäsongen förångas förlusten högt från alla typer av fritt vattenytor. Vattnet förlorat i avdunstning finner rum i en luftmassa. Det lägger till atmosfärisk ånglagring. Även om förångningsförlusten är överdriven under hetsäsongen är luftmassans kapacitet också mer. Denna stora mängd ånga gör luftmassan fuktig. Förändringen av tillstånd från atmosfärisk ånga till vatten sker när luftmassans kapacitet för att hålla ångpartiklarna överstiger.

Följande två huvudorsaker är ansvariga för denna förändring av staten:

jag. Varmluftmassa har stor kapacitet att hålla ångpartiklarna i suspension. När den fuktiga och varma luftmassan på något sätt svalnar, minskar dess förmåga att hålla ångpartiklarna. Slutligen utgår ångan i form av nederbörd.

ii. Ibland innebär variation i tryck att tillståndsförändringen kommer från ånga till regn. Det är intressant att veta den faktiska mekanismen för nederbörd. Genom en process som kallas kärnbildning bildas is eller vattenkristaller på de flytande partiklarna, i luftmassan (t ex dammpartiklar, saltpartiklar, etc.). De små kristallerna växer sedan i storlek genom att kombinera med andra kristaller. Ett stadium kommer när de faller ner på jorden som snö eller som regnvatten.

Former av nederbörd:

Fällningen sker i många olika former i de regioner som ligger i mellanliggande breddgrader.

Typiska egenskaper hos olika former av utfällning förklaras nedan:

(i) Regn:

Den består av vattendroppar mestadels större än 0, 5 mm i diameter.

(ii) Drizzle:

De är små vattendroppar med en storlek mellan 0, 1 och 0, 5 mm som faller med sådana långsamma sedimenteringshastigheter som de ibland verkar flyta.

(iii) Snö:

Det är den typen av nederbörd som härrör från sublimering, dvs vattenånga ändras direkt till is. Det faller som vita eller genomskinliga iskristaller agglomereras ofta till snöflingor. Snöens tyngdpunkt antas ofta vara 0, 1.

(iv) Hagel:

Det är nederbörd i form av isklumpar. Hagelstenarna produceras i konvektiva moln, mestadels cumulonimbus. Deras form kan vara konisk, sfärisk eller oregelbunden. Storleken på hagelstenar kan vara allt mer än 5 mm. Hålstenens specifika gravitation är ca 0, 8.

(v) Snöpallar:

Ibland kallas de även mjuk hagel. Snöpallar är snabbare och är av storlek 2 till 5 mm. På grund av deras skarpa när de slår på den hårda marken bryter de ofta upp.

(vi) Sleet:

När regnfallet faller genom lagret av underfrysande luft nära jordytan blir regndropparna frusna till isstadiet. Det kallas slår eller korn av is.

Typer av regn:

Olika typer av nederbörd kan erkännas enligt det sätt på vilket varm och fuktig luftmassa lyftes och kyls därefter. I stort sett finns det tre typer av nederbörd.

1. Cyklonisk nederbörd eller nedbörd:

Denna typ kan delas upp i:

(a) Frontal och

(b) Fällning utanför fronten. Denna typ av nederbörd uppstår vid lyftning av luft som konvergerar till ett lågt tryckområde eller cyklon. Denna typ av nederbörd uppträder vanligen i vanliga områden.

a) Typ av nederbörd typ:

Front är en gräns som sammanfogar varm fuktig luftmassa och kall luftmassa. När en rörlig varm fuktig luftmassa hindras av en stationär kall luftmassa stiger den varma luftmassan upp som den är lättare än den kalla luftmassan. Ibland möter kall rörlig luftmassa stationär varmluftmassa med liknande resultat.

Den lyftda luftmassan svalnar vid höga höjder och nederbörd sker. Denna process fortsätter tills hela varmluftmassan passerar över den kalla luftmassan. En nedbrott av duschyp uppstår vid kall framsida, men i händelse av varm frambarkning uppstår kontinuerligt nederbörd tills den varma fronten passerar över den kalla luftmassan.

b) Fällning utanför fronten:

Denna typ av nederbörd är inte relaterad till fronter. När den rörliga kalla luftmassan möter den varma fuktiga luftmassan blir fuktig och varm luftmassa upplyft som ljusare än den kalla luftmassan. När den varma luftmassan svalnar vid hög höjd uppträder nederbörd.

2. Konvektiv nedbörd:

På grund av några lokala effekter blir luften uppvärmd och lagrar mer ångpartiklar. Då stiger den upp i atmosfären eftersom den är lättare än den kalla luften som omger det området. Vid höga höjder blir det avkyld och nederbörd sker. Intensiteten hos denna typ av nederbörd kan sträcka sig från ljusa duschar till molnbyten.

3. Orografisk nederbörd:

När en rörlig varm fuktig luftmassa hindras av någon typ av barriär som berg, hittar den varma fuktiga luftmassan sin väg uppåt och stiger till tillräckligt höga höjder automatiskt. Där blir det avkylt och slutligen utfällning sker.

Sejdssidan bergssluttning får gott omfall men landlig sida bergssluttning och en del av slätten får mycket lite nederbörd. Anledningen till detta märkliga fenomen kan förklaras enligt följande. När den förhöjda varma luftmassan blir nedkyld, ändras tillståndsförändringen från ånga till vatten och nedbörd sker i området nedan.

Tydligen går molnen över förbi barriären, de blir lättare och blir svaga. Det tar lite tid innan molnen återskapar tillräcklig fuktighet för att orsaka nederbörd. Under det här intervallet lämnar molnen något område torrt.

Området som inte får regn i denna process kallas området för regnskugga. Figur 2.3 ger en klar illustration av fenomenet. Detta område kallas området för regnskugga eftersom man kan se molnen lätt passera över huvudet men marken nedan får inte regn men får bara skugga av det.

Användningar av regnskyltar:

Vid varje regnmätningsstation mäts nedgången efter 24 timmar. Vanligtvis görs mätningen vid 0830 timmar 1ST uppenbarligen har det totala regnet fallet under de senaste 24 timmarna skrivits in mot det datum då mätningen görs. Regnskurarna förvaras dagligen, månadsvis, säsongsmässigt eller årligt för varje bassäng. Regnet varierar från år till år. Medelvärdet av serien av årliga register ger ett genomsnittligt nedbördsvärde. Det långsiktiga medelvärdet kallas det normala nederbördet.

Det är inte möjligt att bestämma det normala nederbördsfallet från regnskylerna som täcker kort tid. Frågan uppkommer nu är hur länge bör regnen serien för att få användbara resultat? Efter de omfattande studierna konstaterade Alexander Binnie att den genomsnittliga procentuella avvikelsen från den sanna medelvärdet för 5 års journaler var ± 15 procent. För 30 års journaler befanns det vara ± 2 procent och förblev så för längre tid också. Således för att erhålla tillfredsställande resultat bör registreringslängden vara minst 30 senaste år.

Följande är de huvudsakliga användningarna av regnskuret:

1. Nedgången i nedbörd kan studeras från regnbågsrekord. Att veta trenden för nedbördsfall i framtiden kan göras.

2. Avrinning över bassängen kan beräknas.

3. Maximal översvämning på grund av storm kan beräknas och förutses.

4. Regnfall registrerar hjälp vid uppskattning av bevattningskrav.

Variation av regnskur:

Faktorer som ansvarar för ojämn fördelning av nederbörd över stora områden är följande:

1. Närhet till havet:

Från havet går mycket stor mängd vatten till atmosfären i form av ånga. Naturligtvis, när överdriven fuktbelagda moln passerar över kusten, faller molnen av en del av sin last. Som ett resultat får kustområden mer regn.

2. Bergens närvaro:

Vindsidans sidoskråning mot vilken moln reser får överdriven regn medan å andra sidan eller leewardsidans sluttning finns det en regnskugga. Bergsområdet får mer regn än vanliga områden.

3. Vindriktning:

Moln drivs av vind. Det är uppenbart att arean över vilken vind ger moln kommer att få regn.

4. Utveckling av skog:

Skogen uppför sig i viss utsträckning som en barriär och avlyser molnen för att härleda nederbörd. Området med tjock skog får mer nederbörd.

5. Höjd på en plats ovanför havsnivå eller höjd:

De höga höjderna får mer nederbörd. Vid höga höjder är atmosfärstemperaturen låg och när molnen når det området blir de avkylda och nederbörd sker.

Hyetograph of Rainfall:

Hyetografen visar de genomsnittliga nedgångshastigheterna över det angivna dräneringsavloppet under successiva tidsenheter under en viss storm (bild 2.10).

För att förbereda hyetografen från given storm mäts nedgångsmängderna under successiva tidsenheter från masskurvorna för stationer i och nära avrinningsområdet. En enhetstid på 1 till 6 timmar som lämplig kan väljas. De genomsnittliga nedbördsdjupen över bassängen för successiva tidsenheter beräknas från de tabulerade data med Theissen-polygonmetoden eller isohyetalmetoden. Hyetografen ritas sedan genom att plotta det genomsnittliga nedgångsdjupet per tidsenhet som visas i figur 2.10.

Hyetografen är mycket lämplig för att relatera regnet över bassängen med den resulterande översvämningshydrografen. Det är vanligtvis plottat på samma ark där hydrograf är ritad. Enbart är det plottat upp och ner medan hydrograf är ritad upprätt (bild 2.11).

Stormens hyetograf när den plottas vid sidan av översvämningshydrografen ger tidsfördröjningen mellan nederbörd och toppflöde. Det ger också viktig information om effektiv varaktighet av stormen som ger avrinning. Användningen av hyetografen görs vanligtvis i översvämningsestimering genom enhetshydrografmetod.