Opady atmosferyczne

zobacz także: różnica między deszczem a mżawką, kryształki lodu, powstawanie chmur,
woda w atmosferze, ciepło utajone, zimowe cyklony

Deszcz

Deszcz powstaje, kiedy powiększające się kropelki wody stają się za ciężkie, żeby utrzymać się w powietrzu ("w chmurze") i w rezultacie spadają na ziemię w postaci deszczu. Deszcz może powstać także z kryształków lodu tworzących płatki śniegu, które spadając przekraczają poziom 0 st. C i przedostając się w powietrze ciepłe topnieją - spadają jako kropelki wody.

Grad

Grad to duże zamarznięte krople wody, powstające zazwyczaj jako opad chmury burzowej, gdzie śnieg i deszcz mogą współistnieć. Opadające kulki lodu zostają oblepione kroplami superschłodzonej wody (woda o temperaturze poniżej 0 st. C, ale jeszcze nie zamarznięta), które na nich zamarzają tworząc stale powiększającą się bryłkę lodową. Kiedy bryłka ta dotrze do podstawy chmury zależnie od jej ciężaru: albo zostanie wzniesiona z powrotem do góry przez silne pionowe prądy powietrza, albo spadnie na ziemię. Tak naprawdę to wielkość bryłek lodu zależy od siły prądów pionowych w chmurze burzowej. Jeśli prądy te są dostatecznie silne kulka lodowa zostanie uniesiona kilka razy do góry, za każdym "przebiegiem" powiększając się) zanim spadnie na ziemie w postaci bryłki lodu o średnicy dochodzącej nawet do 5 cm. Warto zauważyć, że ciepłe powietrze na drodze od podstawy chmury do powierzchni ziemi może zmniejszyć rozmiar bryłki przyspieszając jej topnienie.

Śnieg z deszczem

Daleko przed przejściem linii frontu ciepłego temperatura warstwy powietrza przy powierzchni ziemi spada, a to powoduje, że zamarzający deszcz ostatecznie zamienia się w śnieg z deszczem lub śnieg. Taki typ opadu występuje częściej niż marznący deszcz i definiuje się go jako opad kropli wody, z tym że część kropli jest zamarznięta. Prognozowanie tego typu opadu jest trudniejsze od prognozowania opadu marznącego deszczu, gdyż śnieg z deszczem występuje w bardzo specyficznych warunkach atmosferycznych.

Śnieg

Daleko przed przejściem linii frontu ciepłego temperatura warstwy powietrza przy powierzchni ziemi spada, a to powoduje, że śnieg z deszczem może zamienić się w śnieg. Kryształki lodu spadając z dużych wysokości w kierunku ziemi zlepiają się ze sobą i tworzą płatki śniegu. Jeżeli temperatura w przyziemnej warstwie powietrza jest wyższa od 0 st. C opadające płatki śniegu topią się i spadają w postaci kropli deszczu. Latem poziom zamarzania zazwyczaj występuje powyżej podstawy chmur.
Jeżeli temperatura przyziemnej warstwy powietrza jest niższa od 0 st. C, płatki śniegu nie topnieją na swojej drodze ku ziemi i ostatecznie spadają jako śnieg.
Często można zaobserwować sytuację, kiedy temperatura powietrza jest wyższa od 0 st. C, a mimo to pada śnieg. Dzieje się tak, gdy przy powierzchni ziemi powstaje na tyle płytka warstwa ciepłego powietrza, że płatki śniegu nie zdążą w niej stopnieć.

Marznący deszcz powoduje gołoledź

Gołoledź może być bardzo groźnym zjawiskiem pogodowym, które powoduje szkody komunikacyjne czy nawet przerwy w dostawach energii. Opad, którego skutkiem jest gołoledź powstaje z nagromadzonego zamarzającego deszczu, który natychmiast zamarza w zetknięciu z wychłodzoną powierzchnią. Taki opad występuje najczęściej w wąskim pasie po stronie chłodnego powietrza frontu ciepłego.
Powstawanie gołoledzi jest następujące: spadające płatki śniegu napotykają warstwę ciepłego powietrza na tyle grubą, że topnieją i stają się kroplami deszczu; krople deszczu spadają dalej i w zetknięciu z wychłodzonym przedmiotem (a dokładnie z cieniutką warstwą zimnego powietrza przylegającą do niego) zamarzają. Oznacza to, że krople deszczu nie zamarzają same z siebie - zostają przechłodzone (ang. supercooling) przez chłodną powierzchnię (drogi, linie energetyczne, gałęzie drzew) z którą się stykają, tworząc cienką powłokę z lodu.

Ponadto można wyróżnić:

• opad frontalny - opad wywołany wypychaniem masy rzadszego powietrza przez powietrze gęstsze na froncie chłodnym lub też napływem rzadszego powietrza nad cieplejsze na froncie ciepłym,
• opad orograficzny - opad wywołany ochłodzeniem się powietrza w czasie jego wstępowania do góry, wymuszonego nachyleniem terenu (zobacz tutaj),
• opad konwekcji termicznej - opad wywołany silnym nagrzaniem powietrza od podłoża, jego wznoszeniem się do góry, a w związku z tym ochładzaniem się i kondensacją pary wodnej; są to najczęściej opady z chmur burzowych,
• mżawka- powlny opad bardzo drobnych, ale gęsto padających kropelek wody o średnicy poniżej 0,5 mm, pochodzący z zupełnie niskiej chmury warstwowej,
• ulewa - krótkotrwały, lecz bardzo obfity opad deszczu,
• oberwanie chmury - szczególnie obfita ulewa konwekcji termicznej, wywołana nagłym zatrzymaniem pionowego wznoszenia się powietrza wskutek ochłodzenia od podłoża,
• krupy śnieżne - opad kulistych, nieprzeźroczystych ziarenek lodowych o średnicy 2-5 mm, całkowicie porowatych,
• krupy lodowe - opad kulistych, nieprzeźroczystych ziarenek lodowych o średnicy 2-5 mm, o porowatym środku otoczonym lodową powłoką,
• śnieg ziarnisty - opad przejściowy między płatkami śniegu a krupami śnieżnymi,
• opad ciągły - jest to opad deszczu lub śniegu trwający przez dłuższy czas bez przerwy (więcej niż 6 godzin) lub z bardzo krótkimi przerwami, o przeciętnym i dosyć równomiernym natężeniu (większym niż 0,5 mm/godz.), obejmujący na ogół swym zasięgiem duże obszary; taki opad dają zwykle chmury warstwowo-deszczowe i średnie warstwowe uformowanych przy wznoszeniu się powietrza wzdłuż powierzchni frontowych,
• opad z przerwami - jest to równomierny opad, zazwyczaj o małym natężeniu, z chmur warstwowych, padający z przerwami,
• opady przelotne - są to opady zwykle krótkotrwałe o zmiennym, lecz dużym natężeniu (ulewy); pochodzą z chmur kłębiasto-deszczowych, którym towarzyszą silne wiatry i burze;
• opady roszące - są to niewielkie opady bardzo drobnej mżawki lub bardzo małych śnieżynek, pochodzące z chmur niskich warstwowych lub kłębiasto-warstwowych;

Rosa

Rosa nie jest opadem atmosferycznym jednak powstaje, podobnie jak opady, w wyniku kondensacji pary wodnej zawartej w powietrzu. Rosa to według definicji osad atmosferyczny w postaci kropelek wody - istotnie wynikiem kondensacji pary wodnej jest powstanie wielu kropelek wody. Do kondensacji dochodzi w wyniku silnego wychłodzenia warstwy powietrza zalegającej przy gruncie - sytuacja taka naczęściej występuje podczas spokojnych (czytaj: bezwietrznych) i bezchmurnych nocy kiedy to ciepło z gruntu najsilniej wypromieniowuje w kosmos.