Opady – różnorodność zjawisk w Polsce

Polska leży w klimacie umiarkowanym ciepłym przejściowym z przeważającym typem morskim na zachodzie i kontynentalnym na wschodzie. Napływające znad Oceanu Atlantyckiego, wilgotne masy powietrza polarno‑morskiego mają zasadniczy wpływ na wielkość i intensywność opadów. Nad Bałtykiem jest najwięcej wilgotnego powietrza, dzięki czemu występują tam zwiększone opady. Na pozostałym obszarze można zauważyć uzależnienie ich ilości od ukształtowania powierzchni. Największe sumy notowane są na terenach pofałdowanych – w górach i na pojezierzach. Tam powietrze może zatrzymywać się na wzniesieniach będących naturalnymi przeszkodami.

Natomiast najniższe sumy opadów występują na płaskich, nizinnych obszarach środkowej Polski, szczególnie na Kujawach i w Wielkopolsce. Regiony te leżą w tzw. „cieniu opadowym” pojezierzy i jednocześnie w oddaleniu od zbiornika morskiego. Najwyższe sumy opadów obserwujemy w okresie letnim, ale chłodne półrocze niesie ze sobą większe zróżnicowanie pod względem ich rodzaju.

Deszcz czy mżawka – jak rozróżnić opady?

Deszcz i mżawka to jedyne rozróżniane w meteorologii ciekłe opady atmosferyczne. Do ich rozpoznania stosuje się kryterium wielkości kropli. Deszczem nazwiemy opad o średnicy kropel powyżej 0,5 mm, a mżawką poniżej tej granicy. W praktyce jednak trudno biegać z miarką i by odróżnić je od siebie warto zastosować bardziej empiryczne podejście. Podczas deszczu, z racji większej średnicy, możemy zaobserwować pojedyncze krople, a przy bardzo intensywnych opadach także strugi wody. Będzie też on dudnił o parapet i zbierał się w kałużach.

Pojedyncze krople będą tworzyły okręgi na powierzchni wody. W przypadku małych kropel mżawki mamy za to wrażenie, jakby unosiły się one w powietrzu, tworząc zawiesinę. Możemy zaobserwować nawet obszary unoszenia się kropel i słabe ruchy powietrza. Mżawka nie będzie słyszalna ani widoczna na powierzchni wody. Jedyną chmurą, która może przynieść opad mżawki, jest niski, warstwowy Stratus. Deszcz natomiast występuje przy wyżej zalegających i grubszych chmurach warstwowych (Stratocumulus czy Nimbostratus) lub kłębiastych (rozbudowanych chmur Cumulus czy Cumulonimbus) (Zaleski, 2015). W przypadku występowania jednocześnie chmur Stratus i nad nimi chmur Stratocumulus lub Nimbostratus obserwować możemy jednoczesny opad mżawki i deszczu.

Śnieg

Gdy temperatura spada poniżej 0ᵒC najczęstszym opadem, jakiego można się spodziewać, będzie śnieg. Powstaje on w wyniku resublimacji pary wodnej w chmurze do postaci kryształka lodu. Kryształki, zlepiając się, tworzą większe struktury i pod wpływem siły grawitacji wypadają z chmury. Ich kształt, rozmiar i koncentracja zależą od temperatury, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego w jakich powstały. Mimo iż tworzą fantazyjne wzory i kształty, to ich podstawą jest zawsze sześciokąt. W temperaturze do -5ᵒC kryształki lodu tworzą płatki w postaci płytek i małych gwiazdek. Wraz ze spadkiem temperatury i przy niewielkiej wilgotności powstaje śnieg w postaci igiełek czy przestrzennych kolumn i pryzmatów.

Największe i najbardziej rozbudowane struktury obserwować możemy przy temperaturze ich powstania w zakresie od -10ᵒC do -20ᵒC oraz dużej wilgotności. Opad śniegu w takich warunkach będzie miał postać dużych, pozlepianych płytek czy ogromnych zagregowanych kryształów – dendrytów (Zaleski, 2015). Płatki śniegu przypominać będą strzępki waty majestatycznie unoszące się w powietrzu. Śnieg złożony z kryształków lodu jest rodzajem opadu występującym ze wszystkich typów chmur opadowych. Dodatkowo, podobnie jak w przypadku mżawki, przy zaleganiu niskich chmur warstwowych Stratus lub występowaniu gęstej mgły, możemy mieć do czynienia z opadem śniegu ziarnistego. Będą to drobne (do 1 mm), nieprzezroczyste cząstki lodu, które nie będą odbijać się od twardego podłoża. Występuje on przy temperaturze od 0ᵒC do -10ᵒC.

Czy to już grad?

Opad śniegu jest cichy. Pojedyncze płatki raczej oblepiają powierzchnię niż się od niej odbijają. Często pada spokojnie i niezauważalnie. A co jeżeli mamy do czynienia z opadem, który dudni o parapet lub szumi za oknem? Podskakuje, odbijając się od twardych powierzchni albo uderza nas w twarz? Czy to zawsze będzie grad? Mimo iż ma on postać kulistych cząstek lodu nie zawsze wygląda jak typowa gradzina. Jest mniejszy, biały, a nie szklisty, i pada raczej powoli, a nie z ogromną siłą czy niesiony silnym wiatrem. Może być to krupa śnieżna, lodowa lub ziarna lodowe (Zawiślak, 2010). To opady typowe, w przeciwieństwie do gradu, dla chłodnej pory roku, które możemy w dość prosty sposób odróżnić od siebie.

Zaczynając jednak od gradu, jest to opad cząstek lodu o średnicy większej niż 5 mm. Mogą mieć one kształt sferoidalny, stożkowy lub nieregularny, a także być przezroczyste lub mleczne. Ich budowa może być urozmaicona, nie zawsze tworząca warstwy wokół jądra, jak w cebuli. Spotykamy też gradziny o jednorodnej budowie. Takie opady mają zawsze charakter przelotny i powstają w rozbudowanych chmurach burzowych Cumulonimbus. Mogą występować w ciągu całego roku jednak najczęściej pojawiają się od maja do października, kiedy temperatura przy gruncie jest znacząco powyżej 0ᵒC.

Pozostałe postaci opadu kulistych cząstek lodu będą miały rozmiar od 1 do 5 mm i występują raczej w chłodnej połowie roku, gdy temperatura przy gruncie jest bliska lub poniżej 0ᵒC. Krupy śnieżne i lodowe są opadem o charakterze przelotnym, związanym z rozbudowanymi chmurami kłębiastymi (Cumulus i Cumulonimbus). Podczas opadu obie formy krupy usłyszymy i będą one odbijać się od podłoża (krupy lodowe z większą intensywnością). Krupy śnieżne będą miały postać białych kuleczek, które po odbiciu mogą się rozpryskiwać. Łatwo też zgnieść je między palcami. Krupy lodowe natomiast mają postać twardych kuleczek lodu, niepodatnych na rozpad czy zgniecenie. Powstają w wyniku połączenia się w chmurze fazy wodnej z krupą śnieżną i są stadium przejściowym do gradziny (Zaleski, 2015).

Inną genezę niż grad czy krupa będą miały ziarna lodowe, zwane dawniej deszczem lodowym. Jest to opad ciągły z chmur warstwowych (Nimbostratus czy Altostratus) w postaci przezroczystych ziaren o średnicy 1-3 mm. Powstaje on w wyniku roztopienia płatka śniegu i ponownego jego zamarznięcia podczas opadania, gdy w atmosferze występują naprzemienne warstwy powietrza z dodatnią i ujemną temperaturą. Jest zjawiskiem raczej krótkotrwałym, nie generującym strat, jak na przykład opady gradu.

Opad bez chmury

Czy możemy obserwować opad bez chmury nad naszymi głowami? Gdy widzialność jest dobra, nie ma mgły, za to widzimy słońce, ale w powietrzu unoszą się i opadają drobne kryształki lodu? Odpowiedź brzmi: tak. Będzie to opad pyłu diamentowego – bardzo drobnych kryształków lodu powstających przy mroźnej (poniżej -10ᵒC), bezchmurnej i bezpiecznej pogodzie. Kryształki te będą szczególnie dobrze widoczne, kiedy połyskując w świetle słonecznym, stworzą diamentową zasłonę. Mogą też powodować powstanie zjawiska halo – białych lub tęczowych, koncentrycznych pierścieni wokół słońca lub księżyca.

Gołoledź

Powszechnie wiadomo, że gołoledź jest zjawiskiem niebezpiecznym, mogącym powodować straty materialne (zrywanie linii energetycznych, łamanie drzew czy wypadki drogowe na śliskiej nawierzchni). Jednak nie każda zamarznięta kałuża może być nazwana gołoledzią. Mianowicie jest to zjawisko, które powstaje w wyniku wystąpienia marznących opadów deszczu lub mżawki. Będzie ono miało postać zwartej, jednorodnej i na ogół przezroczystej warstwy lodowej, pokrywającej wszystkie narażone na opady powierzchnie. Powstaje ona, gdy deszcz lub mżawka spada w postaci przechłodzonych kropel wody na powierzchnię o temperaturze poniżej 0ᵒC.

Warunkiem koniecznym do powstania gołoledzi jest warstwa temperatury dodatniej na wysokości 100-600 m oraz temperatura ujemna przedmiotów czy powierzchni gruntu. Krople wody powstałe w warstwie dodatniej temperatury nie zdążą zamarznąć i opaść w postaci ziaren lodowych i jako przechłodzona woda uderzają w wymrożoną powierzchnię, momentalnie zamarzając. W przestrzeni powietrznej gołoledź może wystąpić na samolotach wystawionych podczas lotu na działanie przechłodzonego opadu lub przechłodzonych kropel wody w chmurze (Szewczak, 2014). Potocznie gołoledź może być nazywana czarnym lodem czy szklanką.

Zamieć i zawieja

Zjawiskami atmosferycznymi charakterystycznymi dla okresu zimowego, a mylonymi często między sobą, są zawieje i zamiecie śnieżne. Nie są to bynajmniej opady atmosferyczne, jednak warto o nich wspomnieć właśnie w kontekście niniejszego artykułu. Rozróżnienie ich jest proste i nie zawsze muszą występować łącznie. Zamiecią śnieżną nazwiemy zjawisko unoszenia przez wiatr zalegającego już na gruncie śniegu. Rozróżniamy dwa rodzaje zamieci śnieżnej: wysoką i niską. Zamieć śnieżna niska występować będzie przy mniejszych prędkościach wiatru, kiedy śnieg unoszony jest na nieznaczne wysokości i nie ogranicza widzialności na poziomie oczu obserwatora.

Zamieć śnieżna wysoka powstaje przy większych prędkościach wiatru (nie wyznaczono sztywnej granicy), a unoszony śnieg ogranicza widzialność obserwatorowi i często przysłania niebo czy słońce. Podczas zamieci niebo może być bezchmurne, nie występuje też opad śniegu (Zaleski, 2015). Zamieć natomiast to występowanie silnego wiatru przy jednoczesnym opadzie śniegu (Niedźwiedź, 2003). Śnieg jest przenoszony w różnych kierunkach, znacząco ograniczając widzialność. Zamieć może występować na obszarach bez pokrywy śnieżnej. Bywa, że oba zjawiska występują łącznie, gdy mamy już do czynienia z zalegającym, ale świeżym śniegiem.

Jak widać opady atmosferyczne to nie tylko deszcz i śnieg. I mimo iż nie mamy kilkudziesięciu określeń na rodzaje śniegu, jak w językach ludów zamieszkujących północne obszary Ziemi, to polską zimę też charakteryzują różnorodne formy opadów. A to tylko niewielka część zjawisk meteorologicznych i malowniczych form lodowych, które możemy obserwować podczas mroźnej pogody.

O tym ile korzyści mogą przynieść wody opadowe, można przeczytać w artykule: Wody opadowe – ile mogą przynieść korzyści w mieście?

W artykule korzystałam m.in. z prac:

• Niedźwiedź T. (red.), (2003), Słownik meteorologiczny, Polskie Towarzystwo Geograficzne IMGW-PIB
• Szewczak P., (2014), Meteorologia dla pilota samolotowego, Avia-Test Lech Szutowski
• Zaleski J. (red.), (2015), Instrukcja dla stacji meteorologicznych, IMGW-PIB
• Zawiślak T. (red.), (2010), Słownik tematyczny terminów, wyrażeń i zwrotów stosowanych w prognozach meteorologicznych, IMGW-PIB
• https://klimat.imgw.pl/ (Dostęp 2.11.2023)
• https://pl.wikipedia.org/wiki/Go%C5%82oled%C5%BA (Dostęp 5.11.2023)
• https://zpe.gov.pl/a/cechy-klimatu-polski/DbdxuNIhI (Dostęp 4.11.2023)
• https://zpe.gov.pl/a/opady-i-osady-atmosferyczne/DbVtJY6kg (Dostęp 4.11.2023)