Кроме конденсации в атмосфере, возможна еще конденсация на земной
поверхности и наземных предметах. Водяной пар конденсируется при
соприкосновении влажного воздуха с холодными поверхностями, и
образующаяся жидкая вода или лед покрывает эти поверхности. Продукты
конденсации такого типа называются наземными гидрометеорами. Они
разделяются на виды, в зависимости от условий, в которых происходит
конденсация.
К жидким продуктам наземной конденсации относятся: роса и жидкий
налет. К твердым наземным гидрометеорам относятся: иней, твердый
налет и изморозь. Кроме того, различают гололед и обледенение
самолетов. Последнее уже не у земной поверхности, а в свободной
атмосфере. Однако в случае гололеда или обледенения, как правило,
происходит не непосредственное выделение льда на поверхностях
предметов, а замерзание переохлажденной воды облаков или осадков.
1. Наиболее распространенным видом наземных гидрометеоров является
роса. Росой называются мельчайшие капли воды, образовавшиеся в
процессе конденсации на земной поверхности, особенно на траве, а
также на горизонтальных поверхностях предметов, вечером и ночью в
теплое время года. Роса возникает на самой поверхности предметов при
отсутствии тумана в нижних слоях воздуха. На листьях с не смачиваемой
поверхностью (например, ландыша) капли росы сливаются между собой в
более крупные.
Причина выделения (неправильно говорят - выпадения) росы состоит в
том, что поверхность почвы и особенно растительности (трава, листья)
охлаждается путем ночного излучения до точки росы. Поэтому и воздух,
непосредственно соприкасающийся с такой поверхностью, охлаждается.
Если температура его падает ниже точки росы, то происходит выделение
жидкой воды на поверхности. Понятно, что условием, необходимым для
выделения росы, является ясная и тихая погода, при которой ночное
излучение особенно велико.
По наблюдениям в Англии, роса в равнинной местности может дать за
год 10-30 мм осадков. Близкие к этому значения- в среднем за год 10
мм - получены для Средней Европы. В южной части Африки роса может
дать свыше 40 мм в год. Но по оценкам в СССР можно говорить лишь о
немногих миллиметрах за лето. В теплых и влажных тропических
областях, где влагосодержание воздуха велико, роса может быть очень
обильной и может стекать с деревьев и крыш.
2. Жидким налетом называется пленка воды, возникающая на холодных,
преимущественно вертикальных, поверхностях в пасмурную и ветреную
погоду. Причина осаждения состоит уже не в ночном излучении, а в
адвекции сравнительно теплого и влажного воздуха после холодной
погоды. Поверхности, о которых идет речь (стены, заборы, стволы
деревьев), охлаждены во время предшествующей холодной погоды.
Соприкасаясь с ними, влажный воздух охлаждается, и часть водяного
пара, содержащегося в нем, конденсируется. Понятно, что этот процесс
происходит преимущественно на наветренных поверхностях, которые при
этом покрываются мельчайшими каплями (запотевают) .
Хорошо известен еще искусственный вид подобного налета: в
отапливаемых жилых помещениях в холодное время года таким образом
часто запотевают изнутри оконные стекла.
3. Инеем называют ледяные кристаллы различной формы, длиной порядка
нескольких миллиметров, возникающие на траве, почве и различных
горизонтальных поверхностях при таких же условиях, как и роса, но
только при отрицательных температурах подстилающей поверхности.
Водяной пар из воздуха, непосредственно соприкасающегося с холодной
поверхностью, сублимируется на ней в виде кристаллов. Иней возникает
и на поверхности снежного покрова.
4. Твердый налет возникает на вертикальных поверхностях, особенно
каменных (стены, цоколи зданий), с наветренной стороны при таких же
условиях, как жидкий налет, но при температурах ниже нуля.
Следовательно, его образование связано с притоком теплого влажного
воздуха (часто при тумане), причем температура все же остается
отрицательной. В отдельных случаях потепление может сопровождаться
оттепелью, но поверхность, на которой возникает налет, должна
сохранять отрицательную температуру. Твердый налет чаще всего
образуется в виде мелких кристалликов, густо и плотно сидящих на
поверхности, но он может образоваться и в виде тонкого слоя гладкого
прозрачного льда.
5. Изморозью называют рыхлые белые кристаллы, нарастающий на ветвях
деревьев, на хвое, проводах, проволочных изгородях и других тонких
предметах. Эти кристаллы образуют длинные, легко осыпающиеся нити.
Изморозь нарастает при значительных морозах и, как правило, при
тумане. Переохлажденные капли тумана, замерзшие при соприкосновении
с предметами, дают начало дальнейшему образованию кристаллов.
Нарастание изморози происходит преимущественно с наветренной стороны
предметов. Достаточно сильный ветер легко- сдувает возникшую
изморозь. Осаждение изморози может быть очень значительным, особенно
в горных лесах.
Изморозь часто называют инеем. Между тем это два совершенно разных
явления и по условиям образования, и по форме.
Явления, подобные твердому налету, инею и изморози, могут
наблюдаться и в искусственно созданных условиях: на оконных стеклах
(морозные узоры), на стенах и потолках в плохо отапливаемых жилых
помещениях, погребах, складах, а также в пещерах.