Niederschlag

Für andere Verwendungen siehe Niederschlag (Disambiguation).
Mittlerer Niederschlag basierend auf globalen hochauflösenden Klimadaten (Chelsa)[1]
Länder nach durchschnittlicher jährlicher Niederschlag. Beachten Sie, dass einige Teile eines Landes viel feuchter sein können als andere, daher ist es keine genaue Darstellung der feuchtesten und trockensten Orte der Erde.

Im Meteorologie, Niederschlag ist ein Produkt der Kondensation von atmosphärisch Wasserdampf Das fällt unter die Gravitation von Wolken.[2] Zu den Hauptformen des Niederschlags gehören Nieselregen, Regen, Schneeregen, Schnee, Eisstücke, Graupel und Heil. Niederschlag tritt auf, wenn ein Teil der Atmosphäre mit Wasserdampf gesättigt wird (100% erreicht relative Luftfeuchtigkeit), so dass das Wasser kondensiert und "ausfällt" oder fällt. Daher, Nebel und Nebel sind nicht Niederschlag, aber Kolloide, weil der Wasserdampf nicht ausreichend kondensiert, um ausfällt. Zwei Prozesse, möglicherweise zusammen, können dazu führen, dass die Luft gesättigt wird: die Luft abkühlen oder Wasserdampf in die Luft hinzufügen. Niederschlag bildet sich, wenn kleinere Tröpfchen durch Kollision mit anderen Regentropfen oder Eiskristallen in einer Wolke zusammenhängen. Kurze, intensive Regenzeiten an verstreuten Orten werden genannt Duschen.[3]

Feuchtigkeit, die angehoben oder auf andere Weise gezwungen wird, über eine Schicht aus dem Einfrierluft an der Oberfläche zu steigen, kann zu Wolken und Regen kondensiert werden. Dieser Vorgang ist normalerweise aktiv, wenn ein Einfrieren von Regen auftritt. EIN Stationäre Front ist oft in der Nähe des Gebiets des Gefrierregens vorhanden und dient als Fokus für die Erzwingen und Steigung von Luft. Vorausgesetzt, es besteht notwendiger und ausreichender atmosphärischer Feuchtigkeitsgehalt, wird die Feuchtigkeit innerhalb der steigenden Luft zu Wolken kondensiert, nämlich nimbostratus und Cumulonimbus Wenn ein signifikanter Niederschlag beteiligt ist. Schließlich wachsen die Wolkentröpfchen groß genug, um Regentropfen zu bilden und in Richtung der Erde abzusteigen, wo sie beim Kontakt mit exponierten Objekten einfrieren. Wo relativ warme Gewässer vorhanden sind, zum Beispiel aufgrund der Wasserverdunstung durch Seen, Schneefall am See wird zu einem Problem gegen den Wind der warmen Seen innerhalb der Kälte Zyklon fließen um die Rückseite von Extratropische Zyklone. Der Schneefall des Seeeffekts kann lokal schwer sein. Thundersnow ist innerhalb eines Zyklons möglich Komma -Kopf und innerhalb von Niederschlagsbändern im See. In bergigen Gebieten ist ein starker Niederschlag möglich, wenn der Höchststrom innerhalb der Inneren maximiert wird Windward Seiten des Geländes auf Erhöhung. Auf der Lee -Seite der Berge können Wüstenklima aufgrund der durch Druckheizung verursachten trockenen Luft bestehen. Die meisten Niederschläge treten innerhalb der Tropen auf[4] und wird durch verursacht durch Konvektion. Die Bewegung der Monsun -Trog, oder Intertropische Konvergenzzonebringt Regenzeit zu Savanne Regionen.

Niederschlag ist ein Hauptbestandteil der Wasserkreislauf, und ist für die Einzahlung verantwortlich frisches Wasser auf dem Planeten. Rund 505.000 Kubikkilometer (121.000 Cu Mi) Wasser fallen jedes Jahr als Niederschlag: 398.000 Kubikkilometer (95.000 Cu MI) über Ozeanen und 107.000 kubische Kilometer (26.000 Cu MI) über Land.[5] Angesichts der Erdfläche bedeutet dies, dass der weltweit gemittelte jährliche Niederschlag 990 Millimeter (39 Zoll) beträgt, aber über Land nur 715 Millimeter (28,1 Zoll). Klimaklassifizierungssysteme wie die Köppen Klimaklassifizierung Das System nutzt durchschnittliche jährliche Niederschläge, um zwischen unterschiedlichen Klimaregimen zu unterscheiden. Erderwärmung verursacht bereits Veränderungen am Wetter, erhöht die Niederschläge in einigen Regionen und verringern es in anderen, was zu zusätzlichen führt extremes Wetter.[6]

Niederschlag kann bei anderen Himmlischen Körpern auftreten. Saturn ist größter Satellit, Titan, Hosts Methan Niederschlag als langsamer Fall Nieselregen,[7] was als beobachtet wurde als Regenpfützen an seinem Äquator[8] und polare Regionen.[9][10]

Typen

Hauptartikel: Niederschlagstypen
Ein Gewitter mit starkem Niederschlag

Niederschlag ist ein Hauptbestandteil der Wasserkreislaufund ist verantwortlich für die Einzahlung des größten Teils des Süßwassers auf dem Planeten. Ca. 505.000 km3 (121.000 mi3) Wasser fällt jedes Jahr als Niederschlag, 398.000 km3 (95.000 cu mi) davon über den Ozeanen.[5] Angesichts der Erdfläche bedeutet dies, dass der weltweit gemittelte jährliche Niederschlag 990 Millimeter (39 Zoll) beträgt.

Mechanismen zur Herstellung von Niederschlägen umfassen Konvektiv, stratiform,[11] und orographisch Regenfall.[12] Konvektive Prozesse beinhalten starke vertikale Bewegungen, die das Umkippen der Atmosphäre an dieser Stelle innerhalb einer Stunde verursachen und starke Niederschläge verursachen können.[13] während stratiforme Prozesse schwächere Aufwärtsbewegungen und weniger intensive Niederschläge beinhalten.[14] Die Niederschläge können in drei Kategorien unterteilt werden, basierend darauf, ob es als flüssiges Wasser, flüssiges Wasser fällt, das auf Kontakt mit der Oberfläche oder Eis einfriert. Gemische verschiedener Niederschlagsarten, einschließlich der Typen in verschiedenen Kategorien, können gleichzeitig fallen. Zu den flüssigen Ausfällen gehören Regen und Nieselregen. Regen oder Nieselregen, der in einem Unterflocken auf Kontakt gefriert Luftmasse wird als "eisiger Regen" oder "eisiger Nieselregen" bezeichnet. Gefrorene Formen des Niederschlags sind Schnee, Schnee, Eisnadeln, Eisstücke, Heil, und Graupel.[15]

Messung

Flüssigausfällung
Niederschlag (einschließlich Nieselregen und Regen) wird normalerweise mit a gemessen Regenmesser und ausgedrückt in Einheiten von Millimeter (mm) von Höhe oder Tiefe. Äquivalent kann es als ausgedrückt werden physikalische Größe mit Abmessungen von Wasservolumen pro Sammelbereich, in Einheiten von Liter pro Quadratmeter (L/m2); als 1l = 1dm3= 1mm · m2, die Einheiten des Gebiets (m)2) aufheben, was zu einfach "mm" führt. Dies entspricht auch einem Flächendichte ausgedrückt in kg/m2, wenn angenommen wird, dass 1 Liter Wasser eine Masse von 1 hatkg (Wasserdichte), was für die meisten praktischen Zwecke akzeptabel ist. Die entsprechende englische Einheit verwendet normalerweise Zoll. In Australien vor der Metrikation wurde der Niederschlag in "Punkten" gemessen, die als hundertstel Zoll definiert wurden.
Feste Niederschlag
A Schneemadel wird normalerweise verwendet, um die Menge an festem Niederschlag zu messen. Der Schneefall wird normalerweise in Zentimetern gemessen, indem Schnee in einen Behälter fallen und dann die Höhe messen. Der Schnee kann dann optional geschmolzen werden, um a zu erhalten Wasseräquivalent Messung in Millimetern wie bei Flüssigkeitsniederschlag. Die Beziehung zwischen Schneehöhe und Wasseräquivalent hängt vom Wassergehalt des Schnees ab. Das Wasseräquivalent kann somit nur eine grobe Schätzung der Schneetiefe liefern. Andere Formen von festen Niederschlägen wie Schneepellets und Hagel oder sogar Schneeregen (Regen und Schnee gemischt) können ebenfalls geschmolzen und als Wasseräquivalent gemessen werden, normalerweise für Millimeter wie für flüssige Niederschläge.

Wie die Luft gesättigt wird

Luft in den Taupunkt abkühlen

Spätsommer-Regensturm in Dänemark
Linsenwolke bildet sich aufgrund von Bergen über Wyoming

Das Taupunkt ist die Temperatur, zu der ein Luftpaket abgekühlt werden muss, um gesättigt zu werden, und (es sei denn, eine Supersättigung tritt auf) kondensiert Wasser.[16] Wasserdampf beginnt normalerweise zu kondensieren Kondensationskerne wie Staub, Eis und Salz, um Wolken zu bilden. Die Wolkenkondensationskernekonzentration bestimmen die Wolkenmikrophysik.[17] Ein erhöhter Teil einer Frontalzone erzwingt breite Auftriebsflächen, die Wolkendecks bilden, z. Altostratus oder Zirrostratus. Stratus ist ein stabiles Wolkendeck, das sich tendenziell bildet, wenn eine kühle, stabile Luftmasse unter einer warmen Luftmasse gefangen ist. Es kann sich auch aufgrund des Hebens von bilden Advektion Nebel unter luftigen Bedingungen.[18]

Es gibt vier Hauptmechanismen zum Abkühlen der Luft bis zu ihrem Taupunkt: adiabatische Kühlung, leitfähige Kühlung, Strahlenkühlungund Verdunstungskühlung. Adiabatische Kühlung tritt auf, wenn Luft steigt und sich ausdehnt.[19] Die Luft kann aufgrund von steigen Konvektion, groß angelegte atmosphärische Bewegungen oder eine physische Barriere wie ein Berg (orographischer Aufzug). Leitfähige Kühlung tritt auf, wenn die Luft mit einer kälteren Oberfläche in Kontakt kommt.[20] Normalerweise durch Blocken von einer Oberfläche zur anderen, zum Beispiel von einer flüssigen Wasseroberfläche bis zu kälterem Land. Strahlenkühlung tritt aufgrund der Emission von auf Infrarotstrahlungentweder durch die Luft oder durch die Oberfläche darunter.[21] Verdunstungskühlung tritt auf, wenn die Luft durch Verdunstung Feuchtigkeit zugesetzt wird Feuchtkugeltemperatur, oder bis es Sättigung erreicht.[22]

Feuchtigkeit in die Luft hinzufügen

Die Hauptmethode, die der Luft Wasserdampf hinzugefügt wird, sind: Windkonvergenz in Bereiche der Aufwärtsbewegung,[13] Niederschlag oder Virga fallen von oben,[23] Tagesheizung verdunstet Wasser von der Oberfläche von Ozeanen, Gewässern oder Nassland,[24] Transpiration von Pflanzen,[25] kühle oder trockene Luft, die sich über wärmeres Wasser bewegt,[26] und Luft über Berge heben.[27]

Niederschlagsformen

Hauptartikel: Wasserkreislauf
Kondensation und Koaleszenz sind wichtige Teile der Wasserkreislauf.

Regentropfen

Pfütze im Regen

Koaleszenz tritt auf, wenn Wassertropfen verschmelzen, um größere Wassertropfen zu erzeugen, oder wenn Wassertropfen auf einen Eiskristall gefrieren, der als die bekannt ist Bergeron -Prozess. Die Sturzrate sehr kleiner Tröpfchen ist vernachlässigbar, daher fallen Wolken nicht vom Himmel; Niederschlag tritt nur auf, wenn diese zu größeren Tropfen zusammenhängen. Tröpfchen mit unterschiedlicher Größe haben eine unterschiedliche Klemmegeschwindigkeit, die Tröpfchen Kollision verursachen und größere Tröpfchen produzieren. Turbulenz erhöht den Kollisionsprozess.[28] Wenn diese größeren Wassertropfen absteigen, wird die Koaleszenz fortgesetzt, so dass Tropfen schwer genug werden, um Luftwiderstand zu überwinden und zu fallen als Regen.[29]

Regentropfen haben Größen im Bereich von 5,1 Millimetern (0,20 Zoll) und 20 Millimetern (0,79 Zoll) mittlerer Durchmesser, über dem sie tendenziell tendenziell aufteilen. Kleinere Tropfen werden als Wolkentröpfchen bezeichnet und ihre Form ist kugelförmig. Wenn ein Regentropfen an Größe zunimmt, wird seine Form mehr Oblatemit seinem größten Querschnitt vor dem entgegenkommenden Luftstrom. Im Gegensatz zu den Comic -Bildern von Regentropfen ähnelt ihre Form nicht einem Tränen.[30] Intensität und Niederschlagsdauer sind normalerweise umgekehrt verwandt, d. H. Stürme mit hoher Intensität sind wahrscheinlich von kurzer Dauer und Stürme mit geringer Intensität können eine lange Dauer haben.[31][32] Regentropfen im Zusammenhang mit Schmelzenhagel sind in der Regel größer als andere Regentropfen.[33] Der METAR -Code für Regen ist ra, während die Codierung für Regenschauer SHRA ist.[34]

Eisstücke

Hauptartikel: Eisstücke
Eine Ansammlung von Eispellets

Eisstücke oder Schneeregen sind eine Form des Niederschlags, die aus kleinen, durchscheinend Eiskugeln. Eispellets sind normalerweise (aber nicht immer) kleiner als Hagelsteine.[35] Sie springen oft, wenn sie auf den Boden schlagen, und frieren im Allgemeinen nicht in eine feste Masse ein, es sei denn gefrierender Regen. Das METAR Code für Eispellets ist Pl.[34]

Eispellets bilden sich, wenn eine Schicht überfrieriger Luft mit sub gefrorenem Luft sowohl oben als auch unten vorhanden ist. Dies verursacht das teilweise oder vollständige Schmelzen von Schneeflocken, die durch die warme Schicht fallen. Wenn sie zurück in die Unter gefrierende Schicht näher an der Oberfläche fallen, frost sie in Eispellets. Wenn die Unterfrierschicht unter der warmen Schicht jedoch zu klein ist, hat der Niederschlag keine Zeit zum Wiedereinfrost, und der Gefrierregen ist das Ergebnis an der Oberfläche. Ein Temperaturprofil, das eine warme Schicht über dem Boden zeigt Warme Vorderseite während der kalten Jahreszeit,[36] kann aber gelegentlich hinter einem Tod gefunden werden Kaltfront.

Hagel

Hauptartikel: Hagel
Ein großer Hagelstein mit einem Durchmesser von 2,4 Zoll

Wie bei anderen Niederschlägen bildet sich Hagel in Sturmwolken, wenn unterkühlt Wassertröpfchen frieren beim Kontakt mit ein Kondensationskerne, wie Staub oder Schmutz. Der Sturm Aufwind bläst die Hagelsteine ​​in den oberen Teil der Wolke. Der Aufwind löst sich auf und die Hagelsteine ​​fallen zurück in den Aufwind und werden wieder angehoben. Hagel hat einen Durchmesser von 5 Millimetern (0,20 Zoll) oder mehr.[37] Innerhalb des METAR -Code wird GR verwendet, um einen größeren Hagel mit einem Durchmesser von mindestens 6,4 Millimetern (0,25 Zoll) anzuzeigen. GR wird vom französischen Wort Grêle abgeleitet. Kleinere Hagel sowie Schneepellets verwenden die Codierung von GS, die für das französische Wort Grésil nicht vorhanden ist.[34] Steine, die nur größer als Golfballgröße sind, sind eine der am häufigsten gemeldeten Hagelgrößen.[38] Hagelsteine ​​können auf 15 Zentimeter (6 Zoll) wachsen und mehr als 500 Gramm (1 lb) wiegen.[39] In großen Hagelsteinen, latente Hitze Durch weiteres Einfrieren kann die äußere Hagelschale des Hagelsteins schmelzen. Der Hagel kann dann "nasswachstum" durchlaufen, wo die flüssige Außenhülle andere kleinere Hagelsteine ​​sammelt.[40] Der Hagelstein gewinnt eine Eisschicht und wird mit jedem Aufstieg immer größer. Sobald ein Hagelstein zu schwer wird, um durch den Aufwind des Sturms unterstützt zu werden, fällt er aus der Wolke.[41]

Schneeflocken

Hauptartikel: Schneeflocke
Schneeflocke in einem optischen Mikroskop gesehen

Schneekristalle bilden sich bei winzig unterkühlt Wolkentröpfchen (ca. 10 μm Durchmesser) frieren ein. Sobald ein Tröpfchen gefroren ist, wächst es in der übersättigt Umgebung. Da Wassertröpfchen zahlreicher sind als die Eiskristalle, können die Kristalle auf Kosten der Wassertröpfchen auf Hunderte von Mikrometern an Größe wachsen. Dieser Prozess ist als der bekannt Wegener -Bergeron -Findeisen -Prozess. Die entsprechende Erschöpfung des Wasserdampfes lässt die Tröpfchen verdampfen, was bedeutet, dass die Eiskristalle auf Kosten der Tröpfchen wachsen. Diese großen Kristalle sind eine effiziente Niederschlagsquelle, da sie aufgrund ihrer Masse durch die Atmosphäre fallen und in Clustern oder Aggregaten zusammenbrechen und zusammenkleben können. Diese Aggregate sind Schneeflocken und normalerweise die Art von Eispartikeln, die zu Boden fällt.[42] Guinness World Records listen die weltweit größten Schneeflocken wie Januar 1887 in Fort Keogh, Montana, auf. Angeblich maß einer 38 cm breit.[43] Die genauen Details des Sticking -Mechanismus bleiben untersucht.

Obwohl das Eis klar ist, bedeutet die Streuung des Lichts durch die Kristall Facetten und Hohlräume/Unvollkommenheiten diffuse Reflexion des gesamten Lichtspektrums durch die kleinen Eispartikel.[44] Die Form der Schneeflocke wird weitgehend durch die Temperatur und Luftfeuchtigkeit bestimmt, bei der sie gebildet wird.[42] Selten können sich bei einer Temperatur von etwa –2 ° C (28 ° F) Schneeflocken in dreifacher Symmetrie bilden - strenge Schneeflocken.[45] Die häufigsten Schneepartikel sind sichtbar unregelmäßig, obwohl nahezu perfekte Schneeflocken in Bildern häufiger vorkommen, da sie visuell ansprechender sind. Keine zwei Schneeflocken sind gleich,[46] Wenn sie mit unterschiedlichen Raten und in unterschiedlichen Mustern wachsen, abhängig von der sich ändernden Temperatur und Luftfeuchtigkeit innerhalb der Atmosphäre, durch die sie auf dem Weg zum Boden fallen.[47] Der METAR -Code für Schnee ist SN, während Schneeschauer mit SHSN codiert werden.[34]

Diamant Staub

Hauptartikel: Diamant Staub

Diamantstaub, auch als Eisnadeln oder Eiskristalle bekannt, bildet sich bei Temperaturen, die sich –40 ° C (–40 ° F) nähern, da die Luft mit etwas höherer Feuchtigkeit durch das Alloft-Mischen mit kälterer Oberflächenluft luft.[48] Sie bestehen aus einfachen Eiskristallen, hexagonaler Form.[49] Die Metar -Kennung für Diamantstaub in internationalen Stundenwetterberichten ist IC.[34]

Okkulte Ablagerung

Eine okkulte Ablagerung tritt auf, wenn Nebel oder Luft, die mit Wasserdampf stark gesättigt ist, mit den Blättern von Bäumen oder Sträuchern, über die sie übergeht, interagiert.[50]

Ursachen

Frontalaktivität

Hauptartikel: Wetterfronten

Stratiforme oder dynamischer Niederschlag tritt als Folge des langsamen Aufstiegs von Luft in auf synoptische Systeme (in der Größenordnung von cm/s), wie z. B. über Oberfläche kalte Frontenund immer wieder und voran Warme Fronten. Ein ähnlicher Aufstieg ist herum zu sehen tropische Wirbelstürme außerhalb des Augenwallund in Komma-Kopf-Niederschlagsmustern um Zyklone mit mittlerer Breite.[51] Eine große Auswahl an Wetter ist entlang einer verschlossenen Front mit Gewittern möglich, aber normalerweise ist ihr Durchgang mit einem Trocknen der Luftmasse verbunden. Verschachtete Fronten bilden sich normalerweise um reife Niederdruckbereiche.[52] Niederschlag kann an anderen Himmlischen Körpern als der Erde auftreten. Wenn es kalt wird, Mars Hat Niederschlag, die höchstwahrscheinlich die Form von Eisnadeln anstelle von Regen oder Schnee annimmt.[53]

Konvektion

Konvektiver Niederschlag

Konvektiver Regenoder duschy Niederschlag tritt aus konvektiven Wolken auf, z. Cumulonimbus oder Cumulus Constus. Es fällt als Schauer mit sich schnell verändernder Intensität. Konvektiver Niederschlag fällt für eine relativ kurze Zeit über einen bestimmten Bereich, da konvektive Wolken nur eine begrenzte horizontale Ausdehnung aufweisen. Die meisten Niederschläge in der Tropen scheint konvektiv zu sein; Es wurde jedoch vermutet, dass auch stratiforme Niederschläge auftreten.[32][51] Graupel und Hagel deuten auf Konvektion hin.[54] In mittleren Latitüdungen ist konvektiver Niederschläge intermittierend und häufig mit baroklinen Grenzen verbunden, z. kalte Fronten, Squalle Linesund warme Fronten.[55]

Orografische Effekte

Siehe auch: Orographischer Aufzug und Niederschlagstypen
Orographischer Niederschlag

Orographischer Niederschlag tritt auf der Seite des Windes (gegenwind) der Berge auf und wird durch die steigende Luftbewegung eines großflächigen Flusses mit feuchter Luft über den Bergkamm verursacht, was zu einem adiabatisch Kühlung und Kondensation. In bergigen Teilen der Welt, die relativ konsequente Winde ausgesetzt sind (zum Beispiel die Passatwinde) Ein feuchteres Klima herrscht normalerweise auf der Windseite eines Berges als auf der Seite von Lee oder Gegenwind. Die Feuchtigkeit wird durch orographischen Auftrieb entfernt, wobei trockenere Luft zurückbleibt (siehe Katabatischer Wind) auf der absteigenden und im Allgemeinen erwärmten, Lee -Seite, wo a Regenschatten wird beobachtet.[27]

Im Hawaii, Mount Wai'ale'aleAuf der Insel Kauai ist es bemerkenswert für seinen extremen Niederschlag, da es den zweithöchsten durchschnittlichen jährlichen Niederschlag auf der Erde mit 12.000 Millimetern (460 Zoll) hat.[56] Sturmsysteme beeinflussen den Staat zwischen Oktober und März mit starkem Regen. Lokale Klimazonen variieren auf jeder Insel aufgrund ihrer Topographie erheblich, teilbar in Windward (Koʻolau) und Leeward (Kona) Regionen basierend auf Ort zu den höheren Bergen. Windwardseiten sehen sich der Osten nach Nordosten aus Passatwinde und viel mehr Niederschlag erhalten; Leeward -Seiten sind trockener und sonniger, mit weniger Regen und weniger Wolkenabdeckung.[57]

In Südamerika blockiert der Anden Mountain Range die Pazifikfeuchtigkeit, die in diesem Kontinent ankommt, was zu einem wüstenähnlichen Klima in ganz Westargentinien führt.[58] Das Sierra Nevada Reichweite erzeugt den gleichen Effekt in Nordamerika und bildet die Große Becken und Mojave -Wüsten.[59][60] In ähnlicher Weise schaffen die Himalaya -Berge in Asien ein Hindernis für Monsune, das zu extrem hohen Niederschlägen auf der Südseite und einem niedrigeren Niederschlagsniveau auf der Nordseite führt.

Schnee

Hauptartikel: Schnee
Schneeeffekt-Schneebands in der Nähe der koreanischen Halbinsel Anfang Dezember 2008

Extratropische Zyklone Kann kalte und gefährliche Bedingungen mit starkem Regen und Schnee mit Winden von mehr als 119 km/h (74 Meilen pro Stunde) bringen.[61] (manchmal bezeichnet als als Stürme in Europa). Die Niederschlagsgruppe, die mit ihrem verbunden ist Warme Vorderseite ist oft umfangreich, erzwungen durch eine schwache vertikale Luftbewegung der Luft über der Frontalgrenze, die beim Abkühlen und Niederschlag innerhalb eines länglichen Bandes kondensiert,[62] Welches ist breit und stratiform, was bedeutet, aus nimbostratus Wolken.[63] Wenn feuchte Luft versucht, eine arktische Luftmasse zu entfernen Niederschlagsband. In der nördlichen Hemisphäre befindet sich Poleward in Richtung Nordpol oder Norden. Innerhalb der südlichen Hemisphäre befindet sich Poleward in Richtung Südpol oder Süden.

Südwestlich von extratropischen Zyklonen, gebogener zyklonischer Strömung, der kalte Luft über die relativ warmen Gewässer führt, kann zu engen führen Seeeffekt Schnee Bands. Diese Banden bringen einen starken lokalisierten Schneefall mit, der wie folgt verstanden werden kann: Große Gewässer wie Seen speichern effizient Wärme, die zu signifikanten Temperaturunterschieden (größer als 13 ° C oder 23 ° F) zwischen der Wasseroberfläche und der oben genannten Luft führt.[64] Aufgrund dieses Temperaturunterschieds werden Wärme und Feuchtigkeit nach oben transportiert und in vertikal orientierten Wolken (siehe Satellitenbild), die Schneeschauer erzeugen. Die Temperaturabnahme mit Höhe und Wolkentiefe wird sowohl durch die Wassertemperatur als auch durch die große Umgebung direkt beeinflusst. Je stärker die Temperatur mit der Höhe abnimmt, desto tiefer werden die Wolken und desto größer wird die Niederschlagsrate.[65]

In bergigen Gebieten ist ein starker Schneefall ansammelt, wenn Luft gezwungen wird, die Berge zu besteigen und Niederschläge entlang ihrer Windhänge herauszudrücken, was unter kalten Bedingungen in Form von Schnee fällt. Aufgrund der Robustheit des Geländes bleibt die Prognose der Lage eines starken Schneefalls eine bedeutende Herausforderung.[66]

Innerhalb der Tropen

Hauptartikel: Regenzeit
Siehe auch: Monsun und Tropischer Wirbelsturm
Niederschlagsverteilung bis Monat in Cairns Zeigen Sie das Ausmaß der Regenzeit an diesem Ort

Die nasse oder regnerische Jahreszeit ist die Jahreszeit, die einen oder mehrere Monate abdeckt, wenn der größte Teil des durchschnittlichen jährlichen Niederschlags in einer Region fällt.[67] Der Begriff grüne Jahreszeit wird manchmal auch von Touristenbehörden als Euphemismus verwendet.[68] Bereiche mit nassen Jahreszeiten werden über Teile der Tropen und Subtropen verteilt.[69] Savanne Klima und Bereiche mit Monsun Regime haben nasse Sommer und trockene Winter. Tropische Regenwälder haben technisch keine trockenen oder nassen Jahreszeiten, da ihr Niederschlag gleichermaßen im Laufe des Jahres verteilt ist.[70] Einige Gebiete mit ausgeprägten regnerischen Jahreszeiten werden in der Mitte der Saison eine Bruch in der Niederschlagsmenge sehen, wenn der Intertropische Konvergenzzone oder Monsun -Trog Bewegen Sie sich in der Mitte der warmen Jahreszeit die Poleward ihres Standorts.[31] Wenn die Regenzeit während der warmen Jahreszeit oder im Sommer auftritt, fällt Rain hauptsächlich am späten Nachmittag und am frühen Abend. Die Regenzeit ist eine Zeit, in der sich die Luftqualität verbessert.[71] Süßwasserqualität verbessert sich,[72][73] und Vegetation wächst erheblich. Die Nährstoffe des Bodens verringern und die Erosion nimmt zu.[31] Tiere haben Anpassungs- und Überlebensstrategien für das feuchtere Regime. Die vorherige Trockenzeit führt zu Nahrungsmittelknappheit in die Regenzeit, da die Pflanzen noch nicht ausgereift sind. Entwicklungsländer haben festgestellt, dass ihre Bevölkerungsgruppen aufgrund des vor der ersten Ernte beobachteten Lebensmittelmangels saisonale Gewichtsschwankungen zeigen, die spät in der Regenzeit auftreten.[74]

Tropische Zyklone, eine Quelle sehr starker Niederschläge, bestehen aus großen Luftmassen, die mehrere hundert Meilen mit niedrigem Druck in der Mitte und mit Winden nach innen in Richtung der Mitte in entweder im Uhrzeigersinn (südliche Hemisphäre) oder gegen den Uhrzeigersinn (nördliche Hemisphäre) in die Mitte blasen.[75] Obwohl Zyklone Kann einen enormen Tribut von Leben und persönlichem Eigentum fordern. Sie können wichtige Faktoren in den Niederschlagsregimen von Orten sein, die sie beeinflussen, da sie möglicherweise dringend trockene Regionen mit dringend benötigten Niederschlägen bringen.[76] Gebiete auf ihrem Weg können einen Jahr lang Niederschlag von einem tropischen Zyklonpassage erhalten.[77]

Große geografische Verteilung

Siehe auch: Erdniederschlag Klimatologie

In großem Maßstab fallen die höchsten Niederschlagsmengen außerhalb der Topographie in den Tropen, die eng mit dem verbunden sind Intertropische Konvergenzzone, selbst der aufsteigende Zweig der Hadley -Zelle. Bergte Gebiete in der Nähe des Äquators in Kolumbien gehören zu den feuchtesten Orten der Erde.[78] Nördlich und südlich davon sind Regionen absteigender Luft, die sich bilden Subtropische Grate wo Niederschlag niedrig ist;[79] Die Landoberfläche unter diesen Graten ist normalerweise trocken, und diese Regionen bilden die meisten Wüsten der Erde.[80] Eine Ausnahme von dieser Regel ist in Hawaii, wo der Störerleiter aufgrund der Passatwinde führen zu einem der feuchtesten Orte der Erde.[81] Ansonsten der Fluss der Westerlies in die Rocky Mountains führen zum nassensten und auf der Höhe schneebedeckt,[82] Standorte in Nordamerika. In Asien während der Regenzeit führt der Fluss der feuchten Luft in den Himalaya zu einigen der größten Niederschlagsmengen auf der Erde im Nordosten Indiens.

Messung

Siehe auch: Regenmesser, Disdrometer, und Schneemadel
Standard -Regenmesser

Die Standardmethode zur Messung von Niederschlag oder Schneefall ist die Standardregenmesser, die in 100 mm Plastik- und 200 mm -Metallsorten (8 Zoll) zu finden ist.[83] Der innere Zylinder ist mit 25 mm Regen gefüllt, wobei der Überlauf in den äußeren Zylinder fließt. Plastikmessgeräte haben Markierungen am Innenzylinder auf eine Auflösung von 0,25 mm (0,01 Zoll), während Metallmessgeräte einen Stab benötigen, der mit den geeigneten Markierungen von 0,25 mm (0,01 Zoll) ausgestattet ist. Nachdem der innere Zylinder gefüllt ist, wird die Menge im Inneren verworfen und dann mit dem verbleibenden Niederschlag im äußeren Zylinder gefüllt, bis die gesamte Flüssigkeit im äußeren Zylinder verschwunden ist, was zur Gesamtmenge bis zur leeren Außenzylinder hinzugefügt wird. Diese Messgeräte werden im Winter verwendet, indem der Trichter und der innere Zylinder entfernt werden und Schnee und ein gefrorener Regen im äußeren Zylinder sammeln können. Einige verleihen ihres Messgeräts Anti-Frost, so dass sie nicht den Schnee oder Eis schmelzen müssen, das in die Messdose fällt.[84] Sobald sich der Schneefall/Eis abgeschlossen hat oder mit 300 mm (12 Zoll) angesprochen wird Verfolgung der warmen Flüssigkeit, die anschließend von der Gesamtsumme abgezogen wird, sobald das gesamte Eis/Schnee geschmolzen ist.[85]

Andere Arten von Messgeräten sind die beliebte Keilanzeige (die billigste Regenmesser und zerbrechlichste). Regenmessgeräte, und die Regenmesser.[86] Der Keil- und Kippschalenmessgeräte haben Probleme mit Schnee. Versuche, Schnee/Eis durch Erwärmen des Kippseimers mit begrenztem Erfolg zu kompensieren, da Schnee sublimieren kann, wenn die Anzeige weit über dem Einfrieren gehalten wird. Das Wiegen mit Frostschutzmittel sollte mit Schnee gut abschneiden, aber auch hier muss der Trichter entfernt werden, bevor das Ereignis beginnt. Für diejenigen, die den Niederschlag am kostengünstigsten messen möchten, wird eine Dose, die mit geraden Seiten zylindrisch ist, als Regenmesser fungieren, wenn sie offen gelassen wird, aber seine Genauigkeit hängt davon ab, mit welchem ​​Herrscher den Regen messen. Jedes der oben genannten Regenmessgeräte kann zu Hause mit genug hergestellt werden Fachwissen.[87]

Wenn eine Niederschlagsmessung durchgeführt wird, existieren verschiedene Netzwerke in den USA und anderswo, wo Niederschlagsmessungen über das Internet eingereicht werden können, wie z. Kokors oder GLOBUS.[88][89] Wenn ein Netzwerk in dem Gebiet, in dem man lebt, nicht verfügbar ist, wird das nächste örtliche Wetterbüro wahrscheinlich an der Messung interessiert sein.[90]

Hydrometeor -Definition

Ein bei der Niederschlagsmessung verwendetes Konzept ist der Hydrometeor. Alle Partikel von flüssigem oder festem Wasser in der Atmosphäre werden als Hydrometeore bezeichnet. Formationen aufgrund von Kondensation wie Wolken, Dunst, Nebel und Nebel bestehen aus Hydrometoren. Alle Niederschlagstypen bestehen per Definition aus Hydrometeors, einschließlich Virga, das ist Niederschlag, der vor dem Erreichen des Bodens verdunstet. Partikel, die durch Wind aus der Erdoberfläche geblasen werden, wie das Blasen von Schnee und das Blasen von Meeresspray, sind ebenfalls Hydrometeor, ebenso wie Heil und Schnee.[91]

Satellitenschätzungen

Obwohl Oberflächenausfälle als Standard für die Messung der Niederschläge angesehen werden, gibt es viele Bereiche, in denen ihre Verwendung nicht möglich ist. Dies umfasst die weiten Flächen von Ozean und abgelegenen Land. In anderen Fällen verhindern soziale, technische oder administrative Probleme die Verbreitung von Beobachtungen. Infolgedessen hängt die moderne globale Aufzeichnung des Niederschlags weitgehend von Satellitenbeobachtungen ab.[92]

Satellitensensoren arbeiten, indem sie aus der Ferne Niederschläge erfassen - verschiedene Teile der Teile der elektromagnetisches Spektrum Diese Theorie und Praxis zeigen das Auftreten und die Intensität des Niederschlags. Die Sensoren sind fast ausschließlich passiv und erfassen das, was sie sehen, ähnlich wie eine Kamera, im Gegensatz zu aktiven Sensoren (Radar, LIDAR), die ein Signal aussenden und seine Auswirkungen auf den zu beobachteten Bereich erkennen.

Satellitensensoren nutzen jetzt praktisch für Niederschlag in zwei Kategorien. Thermal Infrarot (IR) Sensoren zeichnen einen Kanal um 11 Mikrometerwellenlänge auf und geben hauptsächlich Informationen über Cloud -Tops. Aufgrund der typischen Struktur der Atmosphäre stehen die Wolkentemperaturen ungefähr in umgekehrt mit Wolkenhöhen zusammen, was bedeutet, dass kältere Wolken in höheren Höhen fast immer auftreten. Darüber hinaus sind Wolkenoberflächen mit vielen kleinen Variationen wahrscheinlich stärker als glatt gestoßene Wolken. Verschiedene mathematische Schemata oder Algorithmen verwenden diese und andere Eigenschaften, um Niederschläge aus den IR -Daten abzuschätzen.[93]

Die zweite Kategorie von Sensorkanälen ist in der Mikrowelle Teil des elektromagnetischen Spektrums. Die im Gebrauch verwendeten Frequenzen reichen von etwa 10 Gigahertz bis zu einigen hundert GHz. Die Kanäle bis zu etwa 37 GHz liefern hauptsächlich Informationen über die flüssigen Hydrometeors (Regen und Nieselregen) in den unteren Teilen von Wolken, wobei größere Mengen an Flüssigkeiten höhere Mengen an Mikrowellen emittieren Strahlungsenergie. Kanäle über 37 GHz zeigen Emissionssignale an, werden jedoch von der Wirkung von festen Hydrometeoren (Schnee, Graupel usw.) dominiert, um die Mikrowellenstrahlergie zu streuen. Satelliten wie die Mission der tropischen Niederschlagsmessung (TRMM) und die Globale Niederschlagsmessung (GPM) Mission verwenden Mikrowellensensoren, um Niederschlagsschätzungen zu bilden.

Es wurde gezeigt, dass zusätzliche Sensorkanäle und -produkte zusätzliche nützliche Informationen liefern, einschließlich sichtbarer Kanäle, zusätzlichen IR -Kanäle, Wasserdampfkanäle und atmosphärisch klingenden Abrufen. Die meisten Niederschlagsdatensätze in der aktuellen Verwendung verwenden diese Datenquellen jedoch nicht.[94]

Satellitendatensätze

Die IR -Schätzungen haben in kurzen Zeit- und Weltraumskalen eher geringe Fähigkeiten, sind jedoch sehr häufig (15 Minuten oder häufiger) von Satelliten in erhältlich Geosynchron Erdumlaufbahn. IR funktioniert am besten bei tiefen, kräftigen Konvektionen- wie bei den Tropen- und wird in Bereichen, in denen schichtliche (geschichtete) Niederschläge, insbesondere in Regionen mit mittlerer und hoher Breite, immer weniger nützlich. Die orientiertere physikalische Verbindung zwischen Hydrometeorern und Mikrowellenkanälen ermöglicht die Mikrowellenschätzungen in kurzen Zeit- und Raumschuppen höhere Fähigkeiten als für IR. Mikrowellensensoren fliegen jedoch nur auf Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn, und es gibt nur wenige, dass die durchschnittliche Zeit zwischen den Beobachtungen drei Stunden übersteigt. Dieses mehrstündige Intervall reicht nicht aus, um die Niederschläge ausreichend zu dokumentieren, da die meisten Niederschlagssysteme vorübergehend sind, sowie die Unfähigkeit eines einzelnen Satelliten, den typischen täglichen Niederschlagszyklus an einem bestimmten Ort angemessen zu erfassen.

Seit Ende der neunziger Jahre wurden mehrere Algorithmen entwickelt, um Niederschlagsdaten aus mehreren Satellitensensoren zu kombinieren, um die Stärken hervorzuheben und die Schwächen der einzelnen Eingabedatensätze zu minimieren. Ziel ist es, "beste" Niederschlagsschätzungen in einem einheitlichen Zeit-/Raumnetz zu liefern, normalerweise für so viel wie möglich von der Welt. In einigen Fällen wird die langfristige Homogenität des Datensatzes betont, was die ist Klimadatensatz Standard.

In anderen Fällen besteht das Ziel darin, die beste sofortige Satellitenschätzung zu erzeugen, nämlich der hochauflösende Niederschlagsproduktansatz. In beiden Fällen wird natürlich auch das weniger betroffene Ziel als wünschenswert angesehen. Ein wesentliches Ergebnis der Multisatellitenstudien ist, dass die Einbeziehung einer geringen Menge an Oberflächenmessdaten sehr nützlich ist, um die Verzerrungen zu kontrollieren, die für Satellitenschätzungen endemisch sind. Die Schwierigkeiten bei der Verwendung von Messdaten sind, dass 1) ihre Verfügbarkeit begrenzt ist, wie oben erwähnt, und 2) die besten Analysen der Messdaten zwei Monate oder mehr nach der Beobachtungszeit dauern, um die erforderliche Übertragung, Montage, Verarbeitung und Qualitätskontrolle zu unterziehen. Daher werden Niederschlagsschätzungen, die Messdaten enthalten, nach der Beobachtungszeit tendenziell weiter erzeugt als die Schätzungen ohne Gauge. Während Schätzungen mit Messdaten eine genauere Darstellung des "echten" Niederschlags bieten, sind sie im Allgemeinen nicht für Anwendungen mit realer oder näher realer Zeit geeignet.

Die beschriebenen Arbeiten haben zu einer Vielzahl von Datensätzen geführt, die unterschiedliche Formate, Zeit-/Raumnetze, Datensätze und Regionen mit Abdeckung, Eingabedatensätzen und Analyseverfahren sowie viele verschiedene Formen von Datensatzversions -Designatoren besitzen.[95] In vielen Fällen ist eines der modernen Multi-Satelliten-Datensätze die beste Wahl für den allgemeinen Gebrauch.

Zurückzukehren

Siehe auch: 100-jährige Flut

Die Wahrscheinlichkeit oder Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses mit einer bestimmten Intensität und Dauer wird als die genannt Zurückzukehren oder Frequenz.[96] Die Intensität eines Sturms kann für jede Rückkehrzeit und jede Sturmdauer aus Diagrammen vorhergesagt werden, die auf historischen Daten für den Standort basieren.[97] Der Begriff 1 in 10 Jahren Sturm Beschreibt ein Niederschlagsereignis, das selten ist und wahrscheinlich nur alle 10 Jahre auftritt. Daher hat es eine Wahrscheinlichkeit von 10 Prozent in jedem Jahr. Der Niederschlag wird größer und die Überschwemmungen werden schlechter sein als der schlimmste Sturm, der in einem einzigen Jahr erwartet wird. Der Begriff 1 zu 100 Jahren Sturm Beschreibt ein Niederschlagsereignis, das äußerst selten ist und mit einer Wahrscheinlichkeit von nur einmal im Jahrhundert auftreten wird. Dies hat also eine Wahrscheinlichkeit von 1 Prozent in einem bestimmten Jahr. Der Niederschlag wird extrem sein und die Überschwemmungen schlechter sein als ein Ereignis von 1 im 10 -Jährigen. Wie bei allen Wahrscheinlichkeitsereignissen ist es möglich, dass es in einem einzigen Jahr wahrscheinlich zwei "1 in 100 -jährige Stürme" hat.[98]

Ungleiches Niederschlagsmuster

Ein erheblicher Teil des jährlichen Niederschlags an einem bestimmten Ort (keine Wetterstation in Afrika oder Südamerika) fällt auf nur wenige Tage, in der Regel in den 12 Tagen bei den meisten Niederschlägen.[99]

Rolle in der Köppen -Klimaklassifizierung

Hauptartikel: Köppen Klimaklassifizierung
Aktualisiert Köppen-Geiger-Klimakarte[100]
  Af
  Bin
  Aw/as
  BWH
  BWK
  BSH
  BSK
  CSA
  CSB
  CSC
  CWA
  CWB
  CWC
  CFA
  CFB
  CFC
  DSA
  DSB
  DSC
  DSD
  DWA
  DWB
  DWC
  DWD
  DFA
  DFB
  DFC
  DFD
  ET
  EF

Die Köppen -Klassifizierung hängt von der durchschnittlichen monatlichen Werten von Temperatur und Niederschlag ab. Die am häufigsten verwendete Form der Köppen -Klassifizierung hat fünf Primärtypen mit einer bis E -Bezeichnung. Insbesondere sind die Primärtypen a, tropisch; B, trocken; C, milde mittlere Brandung; D, kalte mittlere Latitude; und e, polar. Die fünf primären Klassifizierungen können weiter in sekundäre Klassifikationen unterteilt werden, wie z. Regenwald, Monsun, Tropische Savanne, Subtropisch feucht, feuchter kontinental, ozeanisches Klima, mediterranes Klima, Steppe, Subarktisches Klima, Tundra, polare Eiskappe, und Wüste.

Regenwälder sind durch hohe Niederschläge gekennzeichnet, wobei Definitionen mindestens normale jährliche Niederschläge zwischen 1.750 und 2.000 mm (69 und 79 Zoll) festlegen.[101] Eine tropische Savanne ist ein Grasland Biom Das Hotel befindet sich in semi-ariden bis semi-humiden Klimaregionen subtropischer und tropischer Breiten mit Niederschlag zwischen 750 und 1.270 mm (30 und 50 Zoll) pro Jahr. Sie sind in Afrika weit verbreitet und befinden sich auch in Indien, den nördlichen Teilen Südamerikas, Malaysias und Australiens.[102] In der feuchten subtropischen Klimazone ist der Winterniederschlag (und manchmal Schneefall) mit großen Stürmen verbunden, die die Westerlies von West nach Ost lenken. Die meisten Sommerniederschläge treten bei Gewittern und gelegentlich tropischen Zyklonen auf.[103] Feuchte subtropische Klimazonen liegen auf den Ostseite Kontinenten, ungefähr zwischen den Breiten 20 ° und 40 ° Grad vom Äquator.[104]

Ein ozeanisches (oder maritimes) Klima findet sich in der Regel entlang der Westküste an den mittleren Breiten aller Kontinente der Welt, die an coolen Ozeanen grenzen, sowie im Südosten Australiens.[105] Das mediterrane Klimaregime ähnelt dem Klima der Länder im mediterranen Becken, Teilen des westlichen Nordamerikas, Teilen Western und Südaustraliens, im Südwesten Südafrikas und in Teilen von Zentral -Chile. Das Klima zeichnet sich durch heiße, trockene Sommer und kühle, feuchte Winter aus.[106] Eine Steppe ist ein trockenes Grasland.[107] Subarktische Klimazonen sind kalt mit kontinuierlich Permafrost und wenig Niederschlag.[108]

Auswirkung auf die Landwirtschaft

Niederschlagsschätzungen für Südjapan und die umliegende Region aus 20. Juli bis 27, 2009.

Niederschlag, insbesondere Regen, wirkt sich dramatisch auf die Landwirtschaft aus. Alle Pflanzen benötigen zumindest etwas Wasser, um zu überleben, daher ist Regen (das wirksamste Zugangsmittel) für die Landwirtschaft wichtig ist. Während ein regelmäßiges Regenmuster normalerweise für gesunde Pflanzen von entscheidender Bedeutung ist, können zu viel oder zu wenig Niederschlag schädlich sein und sogar für Pflanzen verheerend. Dürre kann Pflanzen töten und die Erosion erhöhen.[109] Während übermäßig nasses Wetter schädliches Pilzwachstum verursachen kann.[110] Pflanzen benötigen unterschiedliche Niederschläge, um zu überleben. Zum Beispiel sicher Kakteen benötigen kleine Mengen Wasser,[111] während tropische Pflanzen bis zu Hundert Zoll Regen pro Jahr benötigen, um zu überleben.

In Gebieten mit nassen und trockenen Jahreszeiten nimmt die Bodennährstoffe ab und die Erosion nimmt während der Regenzeit zu.[31] Tiere haben Anpassungs- und Überlebensstrategien für das feuchtere Regime. Die vorherige Trockenzeit führt zu Nahrungsmittelknappheit in die Regenzeit, da die Pflanzen noch nicht ausgereift sind.[112] Entwicklungsländer haben festgestellt, dass ihre Bevölkerungsgruppen aufgrund des vor der ersten Ernte beobachteten Lebensmittelmangels saisonale Gewichtsschwankungen zeigen, die spät in der Regenzeit auftreten.[74]

Änderungen aufgrund der globalen Erwärmung

Siehe auch: Auswirkungen des Klimawandels und Extremes Wetter
Extreme Niederschlagsereignisse sind in den letzten Jahrzehnten in den USA häufiger geworden.[113]

Zunehmende Temperaturen erhöhen tendenziell die Verdunstung, was zu mehr Niederschlägen führt. Der Niederschlag hat von 1900 bis 2005 im Allgemeinen über Land nördlich von 30 ° N zugenommen, ist jedoch seit den 1970er Jahren über die Tropen zurückgegangen. Weltweit gab es im vergangenen Jahrhundert keinen statistisch signifikanten Gesamttrend im Niederschlag, obwohl sich die Trends im Laufe der Zeit und im Laufe der Zeit stark variiert haben. Im Jahr 2018 bewertete eine Studie, in der Änderungen des Niederschlags in räumlichen Skalen unter Verwendung eines hochauflösenden globalen Niederschlagsdatensatzes von mehr als 33 Jahren bewertet wurden Die beobachtete globale Erwärmung. "[114]

Jede Region der Welt wird aufgrund ihrer einzigartigen Bedingungen Veränderungen des Niederschlags aufweisen. Ostteile Nord- und Südamerikas, Nordeuropas sowie Nord- und Zentralasien sind feuchter geworden. Die Sahelzone, das Mittelmeer, das südliche Afrika und Teile Südasiens sind trockener geworden. Die Zahl der schweren Niederschlagsereignisse in vielen Gebieten im vergangenen Jahrhundert hat seit den 1970er Jahren in der Prävalenz von Dürren - insbesondere in den Tropen und Subtropika, zugenommen. Änderungen der Ausfällung und der Verdunstung über den Ozeanen werden durch den verringerten Salzgehalt der Gewässer mit mittlerer und hoher Breite (was mehr Niederschlag) sowie erhöhten Salzgehalt in niedrigeren Breiten (impliziert weniger Niederschlag, mehr Verdunstung oder beides) vorgeschlagen. In den angrenzenden Vereinigten Staaten stieg der jährliche Gesamtniederschlag seit 1900 mit einer durchschnittlichen Rate von 6,1% pro Jahr, wobei der größte Anstieg innerhalb der Klimaregion Ost -North Central (11,6% pro Jahr) und im Süden (11,1%) (11,6%) stieg. Hawaii war die einzige Region, die einen Rückgang zeigte (–9,25%).[115]

Veränderungen aufgrund städtischer Heat Island

Siehe auch: Urban Heat Island
Bild von Atlanta, Georgia, zeigen Temperaturverteilung, wobei heiße Bereiche weiß erscheinen

Das Urban Heat Island Wärme Städte 0,6 bis 5,6 ° C (1,1 bis 10,1 ° F) über den umgebenden Vororten und ländlichen Gebieten. Diese zusätzliche Wärme führt zu einer größeren Aufwärtsbewegung, die zusätzliche Dusche und Gewitteraktivität induzieren kann. Die Niederschlagsraten gegen den Wind der Städte sind zwischen 48% und 116% erhöht. Teilweise aufgrund dieser Erwärmung liegt der monatliche Niederschlag zwischen 32 und 64 Kilometern gegen den Wind von Städten im Vergleich zum Aufwind um etwa 28%.[116] Einige Städte führen zu einem Gesamtausfällen von 51%.[117]

Vorhersage

Hauptartikel: Probability of precipitation und Quantitative Niederschlagsvorhersage
Beispiel für eine fünftägige Niederschlagsvorhersage aus der Hydrometeorologisches Vorhersagezentrum

Die quantitative Niederschlagsvorhersage (abgekürzte qPF) ist die erwartete Menge an flüssiger Ausfällung, die über einen bestimmten Zeitraum über einen bestimmten Bereich übernommen wurde.[118] Ein QPF wird angegeben, wenn ein messbarer Niederschlagstyp während eines qPF -gültigen Zeitraums für jede Stunde prognostiziert wird. Niederschlagsvorhersagen sind in der Regel an synoptischen Stunden wie 0000, 0600, 1200 und 1800 gebunden mittlere Greenwich-Zeit. Das Gelände wird in QPFs unter Verwendung von Topographie oder basierend auf klimatologischen Niederschlagsmustern aus Beobachtungen mit feinem Detail berücksichtigt.[119] Ab Mitte bis Ende der neunziger Jahre wurden QPFs innerhalb hydrologischer Prognosemodelle verwendet, um die Auswirkungen auf Flüsse in den USA zu simulieren.[120] Prognosemodelle zeigen eine signifikante Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeitsniveaus innerhalb der Planetary Grenzschichtoder in den niedrigsten Niveaus der Atmosphäre, die mit der Höhe abnimmt.[121] QPF kann auf quantitative, prognostizierende Beträge oder qualitatives Vorhersagen der Prognose der Vorhersage erzeugt werden Wahrscheinlichkeit einer bestimmten Menge, Basis.[122] Radarbilderprognosetechniken zeigen höher Können als Modellprognosen innerhalb von sechs bis sieben Stunden nach der Zeit des Radarbildes. Die Prognosen können durch Verwendung von verifiziert werden Regenmesser Messungen, Wetterradar Schätzungen oder eine Kombination aus beiden. Verschiedene Qualifikationswerte können bestimmt werden, um den Wert der Niederschlagsvorhersage zu messen.[123]

Siehe auch

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