AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2025. gada 11. jūnijā
Kristaps Lamsters

ledus veidojumi atmosfērā

ledus kristāli un to sakopojumi mākoņos un cietajos nokrišņos, kā arī uz dažādām virsmām, kas atrodas saskarē ar gaisa slāni

Saistītie šķirkļi

  • glacioloģija
  • leduslaikmetu cēloņu teorijas
  • ledus veidojumi uz zemes un pazemē
  • ledus veidojumi ūdenstilpnēs
Ziema Lapzemē. Somija, 28.01.2016.

Ziema Lapzemē. Somija, 28.01.2016.

Fotogrāfs Cano Vääri. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Izcelšanās raksturojums
  • 3.
    Cieto atmosfēras nokrišņu klasifikācija un īpatnības
  • 4.
    Ledus kristālu mākoņi
  • 5.
    Izpētes metodes
  • 6.
    Klimata un cilvēku darbības ietekme
  • Multivide 14
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Izcelšanās raksturojums
  • 3.
    Cieto atmosfēras nokrišņu klasifikācija un īpatnības
  • 4.
    Ledus kristālu mākoņi
  • 5.
    Izpētes metodes
  • 6.
    Klimata un cilvēku darbības ietekme
Kopsavilkums

Ledus veidojumi atmosfērā sastopami mākoņos, cietajos nokrišņos, kā arī saskarsmē ar zemes, veģetācijas un citām virsmām. Visbiežāk sastopamie cietie nokrišņi un ledus parādības atmosfērā un uz virsmām ir sniegs, sniega graudi, sniega granulas, krusa, ledus graudi, ledus migla, ledains lietus, atkala, sarma, salna un uzledojumi, kas rodas, sasalstot ūdens pilieniem vai ūdens tvaikam. Ledus veidojumiem atmosfērā ir ļoti daudzveidīga formas. 

Izcelšanās raksturojums

Lai ūdens atmosfērā sasaltu, tā temperatūrai jāsamazinās vismaz līdz 0 °C, tomēr pārdzesēta ūdens pilieni var saglabāt šķidro agregātstāvokli pat temperatūrā daudzus desmitus grādu zem nulles. Ūdens pilienu sasalšanas temperatūru galvenokārt nosaka to izmērs un piemaisījumi. Jo sīkāki un tīrāki šie pilieni ir, jo to sasalšanas temperatūra ir zemāka. Ledus kristālu veidošanās procesam atmosfērā ļoti būtiska nozīme ir nukleācijas kodoliem, kurus lielākoties veido aerosolu daļiņas. Ledus kristāli veidojas, heterogēni sasalstot ap šiem nukleācijas kodoliem vai homogēni sasalstot sīkiem pārdzesēta ūdens pilieniem. Nukleācijas kodoli var būt arī jebkuras virsmas, kas izraisa ūdens sasalšanu, piemēram, sasalstoša lietus gadījumā. Ledus kristālu veidošanās bez nukleācijas kodolu klātbūtnes (homogēna nukleācija) normālā atmosfēras spiedienā tīram ūdenim iespējama temperatūrā no -36 °C. Ledus kristāli var veidoties arī no ūdens tvaikiem. Šo procesu sauc par desublimāciju – tā apzīmē pāreju no gāzveida stāvokļa uz cietu agregātstāvokli.

Cieto atmosfēras nokrišņu klasifikācija un īpatnības

Ledus veidojumus atmosfērā meteoroloģijā dēvē par cietajiem nokrišņiem. Cieto nokrišņu terminoloģija, īpaši sarunvalodā, reizēm ir neviennozīmīga, un terminu nozīmes pārklājas. Ledus kristāliem un to sakopojumiem atmosfērā un uz virsmām var būt ļoti daudzveidīgas formas, bet galvenokārt tiek izdalītas četras galvenās pamatformas – sešstūrveida plāksnes (arī plātnes), adatas, kolonnas un dendrītiskas zvaigznes. Ledus kristāli atmosfērā izliec, izkliedē un atstaro Saules radiāciju jeb solāro radiāciju, izraisot dažādas optiskās parādības, kuras īpaši izteiktas ir polārajos apgabalos, piemēram, halo, gaismas stabi jeb pīlāri, Saules suņi jeb parhēlijs un parhēlija loki.

Sniegs ir visizplatītākais cieto nokrišņu veids, kas nokļūst uz Zemes. Tomēr tas veido tikai aptuveni 5 % no nokrišņiem, kas sasniedz Zemes virsu. Sniega sega platības ziņā ir lielākā kriosfēras komponente. Ziemeļu puslodē sniega segas izplatība uz sauszemes (izņemot Grenlandi) sezonāli mainās no 2–4 līdz gandrīz 46 miljoniem km2, pārklājot vairāk nekā 40 % sauszemes platības. Sniega sega var būt pastāvīga vai sezonāla, ja tā eksistē ne vairāk kā vienu gadu. Tā sastāv no slāņiem ar dažādām fizikālajām īpašībām, veidojot stratificētu struktūru. Atsevišķie slāņi atbilst dažādiem snigšanas notikumiem, lai gan plānas kārtas var veidoties, atkūstot un sasalstot jau uzsnigušas sniega segas augšējai daļai. Ja atkūst un atkārtoti sasalst sniega segas virskārta, veidojot cietu garozu, to sauc par sērsnu. Sniegs veidojas no ledus kristāliem, kas savukārt rodas kristalizācijas procesā no sīkiem ūdens pilieniem. Sniega kristāliem augot, veidojas ļoti daudzveidīgas sniegpārslu formas. Sniega kristālu ģenēze un struktūru daudzveidība ilgstoši ir izraisījusi pastiprinātu zinātnieku interesi. Ledus kristālu formu galvenokārt ietekmē temperatūra, kādā tie veidojas, kā arī mitruma daudzums (piesātinājums ar ūdens tvaiku) atmosfērā. Sausākos apstākļos izteiktāk veidosies plākšņveida formas, kā arī kolonnas, savukārt kompleksām zvaigžņveida sniegpārslām to veidošanās laikā nepieciešams lielāks mitruma daudzums. Kopumā sausā un aukstā gaisā veidosies mazas sniegpārslas. Sniegpārslu forma nosaka sniega blīvumu, piemēram, no plākšnveida un kolonveida sniegpārslām radies sniegs būs blīvāks, jo starp šīm sniegpārslām ir mazāk vietas gaisa porām. Tikko uzkrituša sniega blīvums parasti ir 20–250 kg/m3, un gaisa poru daudzums – pat 90 % un vairāk. Ja sniega krišanas procesā ir spēcīgs vējš, sniega slānī blīvums var sasniegt arī 500 kg/m3. Tā kā sniegam ir daudzkārtēji mazāks blīvums nekā ledum, tam ir arī zema siltumvadītspēja (sausam sniegam parasti no 0,05 līdz 0,25 W m−1 K−1, bet slapjam sniegam arī lielāka). Tā pieaug, palielinoties sniega blīvumam. Pārsedzošā sniega slodze rada spiedienu uz sniega slāņiem un izraisa sniega sablīvēšanos, deformāciju un rekristalizāciju, kopumā palielinot blīvumu. Sablīvēšanās, atkārtotas sasalšanas un atkušanas ciklos un citos procesos, kurus kopumā dēvē par sniega metamorfismu, sniegs ledājos pārveidojas par firnu. Tas savukārt tālāk pārveidojas par ledāju ledu. Sniega metamorfismu iedala divās kategorijās – sausais un mitrais metamorfisms. Būtiskākā atšķirība ir tāda, ka sausajā metamorfismā nenorisinās kušana, bet kristalizāciju ietekmē temperatūras un ūdens tvaika blīvuma gradients sniegā.

Krusa (angļu hail) ir cieto nokrišņu veids, kas, līdzīgi kā ledus graudi, ir veidoti no lodveida vai neregulāra ledus gabaliem – krusas graudiem. To veidošanās ir saistīta ar pērkona negaisiem, kad dominē spēcīga, augšupejoša gaisa strūkla un veidojas gubu lietusmākoņi. Krusas graudu diametrs ir no 5 mm līdz pat vairāk nekā 20 cm. Krusa parasti veidojas, sasalstot pārdzesēta ūdens pilieniem gubu mākoņos augšupejošā gaisa strūklā. Jo šī strūkla ir spēcīgāka, jo lielāki krusas graudi var veidoties. Krusas graudi atšķirībā no ledus graudiem galvenokārt sastāv no vairākām ļoti plānām caurspīdīga un necaurspīdīga ledus kārtiņām. Krusas graudu kārtiņu skaitu un biezumu nosaka ūdens pilienu un tvaika koncentrācijas atšķirības mākonī. Lieli krusas graudi bieži ir veidoti no kopā sasalušiem atsevišķiem graudiem, veidojot aglomerātus. Krusa visbiežāk sastopama vidējos platuma grādos. Krusas vētras klasificē pēc to intensitātes skalas no H0 līdz H10, no kurām spēcīgākās rada krusas graudus ar diametru virs 10 cm, izraisot plašus strukturālus bojājumus. Meteorologi izmanto arī skaitliskos atmosfēras modeļus, lai paredzētu krusas vētru iespējamību, kuru definē potenciālais krusas indekss.

Ledus graudi (angļu ice pellets) ir gandrīz caurspīdīgas, nelielas (līdz 3 mm diametrā) ledus lodes. Ledus graudi veidojas specifiskos apstākļos, kad siltāka gaisa slānis atrodas aptuveni 1,5 līdz 3 km augstumā starp diviem aukstāka gaisa slāņiem. Sniegpārslas daļēji atkūst, tām pārvietojoties cauri siltākam gaisa slānim, un atkārtoti sasalst aukstākā gaisa slānī virs zemes. Ja šis gaisa slānis ir pārāk plāns, atkusušās sniegpārslas nesasalst pilnībā un veido nevis ledus graudus, bet sasalstošu jeb ledainu lietu. Var veidoties arī sniegs ar lietu (angļu sleet).

Ledus graudiem līdzīgi veidojumi ir graudains sniegs jeb sniega graudi (angļu snow grains, granular snow) un sniega granulas jeb vieglā krusa (angļu snow pellets, soft hail, graupel). Sniega graudi ir sīkas (mazākas par sniega granulām), baltas, necaurspīdīgas sniega lodītes, kuru diametrs parasti ir mazāks par 1 mm un nepārsniedz 2 mm. Tie var veidoties dažādos procesos, bet pārsvarā nelielā daudzumā izkrīt no miglas vai slāņu mākoņiem. Sniega granulas ir par sniega graudiem lielākas (2­–5 mm), bet arī necaurspīdīgi, balti, apaļi graudiņi, kas veidojas pārdzesētu ūdens pilienu akrēcijas un sasalšanas procesā tieši uz ledus kristāliem un sniegpārslām. Atšķirībā no sniega graudiem, sniega granulas ir viegli sadrupināmas. Nokrītot uz cietas virsmas, tās atlec un nereti sašķīst. Sniega granulas bieži veido gāzienveida nokrišņus pirms stipras snigšanas vai kopā ar to, kad gaisa temperatūra ir tuvu 0 °C. Jāatzīmē, ka glacioloģijā ar terminu graudains sniegs saprot arī ledāja ledus veidošanās stadiju starp tikko uzkritušu sniegu (to veido sniegpārslas) un firnu, kas rodas sniegpārslu kušanas dēļ.

Dimanta putekļi (angļu diamond dust) jeb adatveida ledus kristāli (arī ledus adatas) veidojas zemā temperatūrā, īpaši intensīvi pie −40 °C un zemāk, kad siltāka un mitrāka gaisa masa atrodas virs aukstāka piezemes gaisa slāņa. Tie veido pie zemes virskārtas esošus mākoņus, kuri sastāv no smalkiem ledus kristāliem, kas radušies, kristalizējoties ūdens tvaikam. Tā nav ledus migla, kas veidojas, sasalstot miglā esošajiem ūdens pilieniem. Dimanta putekļi galvenokārt veidojas polārajos reģionos, īpaši Antarktikā, kur tās centrālajos apgabalos šie smalkie ledus kristāli var būt pat galvenais nokrišņu veids.

Sarma (angļu hoar, frost, hoar frost) ir ledus kristāli vai plāns ledus slānis, kurš veidojas no ūdens tvaika uz dažādiem objektiem un virsmām, piemēram, uz veģetācijas un cilvēka veidotas infrastruktūras. Sarma rodas, kad atmosfērā esošais ūdens tvaiks saskaras ar virsmu, kuras temperatūra ir mazāka par ūdens tvaika sasalšanas temperatūru. Visbiežāk sarma sastopama uz objektiem zemes virsmas tuvumā, īpaši uz veģetācijas – to sauc arī par gaisa sarmu. Sarmu uz zemes virsmas dēvē par zemes sarmu, savukārt, ja sarma veidojas, ledus kristāliem attīstoties tieši uz sniega, ledus vai citām jau sasalušām virsmām, tā ir virsmas sarma. Sarma var veidoties arī tukšumos ledājos, it īpaši plaisās. Sniega slāņu pamatnē var veidoties dziļuma sarma, ko sauc arī par cukurveida sniegu. Tas veidojas no augšup migrējoša ūdens tvaika, kas sasalst uz sniega kristāliem.

Latviešu valodā, lai apzīmētu dabas parādību, kad uz zemes, veģetācijas un citām virsmām veidojas ledus kristāli un plānas ledus kārtiņas, lieto arī terminu salna. Lai gan ar to mēdz saprast arī ledus kristālu veidojumus uz virsmām, termins precīzāk būtu lietojams, lai skaidrotu apstākļus, kuros veidojas sarma, – pašas gaisa temperatūras pazemināšanos naktī zem 0 °C, ja dienā tā ir bijusi stabili virs 0 °C. Baltu, sīku ledus kristālu slāni, kas zemā temperatūrā un mitrā gaisā veidojas uz zemes vai sniega segas, senāk dēvēja arī par uzsalni vai uzsalu. Izšķir radiācijas, advektīvās un jaukta tipa salnas. Radiācijas salna veidojas, kad virsmas atdziest (izstarojot siltumu), parasti tas ir skaidrās bezvēja naktīs. Radiācijas salna (angļu radiation frost) parasti izraisa kristāliskās sarmas veidošanos. Advektīvās salnas veidojas, teritorijā ieplūstot aukstai gaisa masai, kuras temperatūra ir zemāka par 0 °C. To sauc arī par vēja sarmu. Jauktās salnas veidojas, kad norisinās vienlaicīga virsmas atdzišana un aukstu gaisa masu ieplūšana teritorijā. Ja gaisā ir zems mitruma daudzums un sarma neveidojas, rodas apstākļi, kuros augu audi sasalst un atmirst, to angļu valodā mēdz saukt par melno sarmu (black frost). Aukstās naktīs stiprā salā augsnē var veidoties ledus adatas – līdz pat vairākus desmitus centimetru gari, tievi kristāli. Uz stikla virsmām sastopams sarmas paveids, ko sauc par leduspuķēm. 

Sarmai līdzīgs, bet pēc veidošanās pavisam atšķirīgs veidojums ir ledus migla (angļu rime ice), kas rada plānu nevienmērīga ledus kārtu miglainā laikā, kad miglā esošie pārdzesētā ūdens pilieni sasalst uz aukstas virsmas. Ledus migla īpaši apdraud kuģus polārajos apgabalos. Uz virsmām var veidoties arī gluds ledus (angļu glaze, glaze ice) – gluda un caurspīdīga ledus kārtiņa (glazūra), kas rodas uz koku, elektrības stabu un vadu, zemes un autoceļu virsmas no sasalstoša jeb ledaina lietus, nevis ūdens tvaika, kā tas notiek ar sarmu. Šādu plānu gluda ledus kārtiņu, kas veidojas no sasalstoša lietus, latviešu valodas terminoloģijā dēvē par atkalu. Tā parasti veidojas, kad ir bijis sals, bet pēkšņi teritorijā ieplūst silta gaisa masas un uznāk lietus, piezemes gaisa slāņa temperatūrai saglabājoties zemākai par  0 °C. Ar atkalu var saprast arī laikapstākļus (pēkšņu aukstumu), kas uznāk pēc atkušņa un rada ledus garozu uz virsmām. Ledus veidojumus uz autoceļiem sarunvalodā sauc arī par melno ledu, ar to saprotot plānu caurspīdīga (nevis melna) ledus kārtu. Tomēr literārajā valodā šīs parādības apzīmēšanai jau eksistē termins – atkala. Tā var veidoties no ledaina lietus, miglas, sarmas, sasalstot sniega un ledus kušanas ūdeņiem, kā arī no mitruma, kas izdalās ar automašīnu izplūdes gāzēm. Par melno ledu sauc arī caurspīdīga ledus veidojumus uz ūdensobjektu, galvenokārt ezeru, virsmām. Dažādas izcelsmes vienlaidus ledus kārtas uz zemes, īpaši uz autoceļiem, vai jebkādu objektu virsmām meteoroloģijā dēvē arī par apledojumu. No šī termina lietošanas šajā kontekstā akadēmiskajā valodā būtu ieteicams izvairīties, lai samazinātu termina “apledojums” daudzās nozīmes. Turklāt šādu ledus kārtiņu veidojumu apzīmēšanai jau ir citi termini, piemēram, atkala, kā arī ledus kārtas uz zemes vai citu objektu, tai skaitā lidmašīnu korpusu, virsas dēvē par uzledojumiem jeb uzlediem (angļu icing). Atšķirībā no sarmas un citiem ledus veidojumiem, uzledojumi veidojas, sasalstot pārdzesētam ūdenim. Visbiežāk tas norisinās, ūdenim izplūstot virs upju ledus, palienēs vai politermālu ledāju priekšā (ledus veidojumi uz zemes un pazemē). Uzledojumi atmosfērā uz lidmašīnu virsmām veidojas, sasalstot ūdens pilieniem, kas atrodas mākoņos. Par apledojumu (angļu glaciation) glacioloģijā dēvē segledāju plašu izplatību ledus laikmetos (angļu ice age). Piemēram, pēdējā jeb Vislas ledus laikmetā Ziemeļu puslodes segledāji maksimālo izplatību sasniedza vēlajā Vislas apledojumā.

Sniegs Urbasas kalnu grēdā Spānijā. 17.01.2016.

Sniegs Urbasas kalnu grēdā Spānijā. 17.01.2016.

Fotogrāfs Paulo Etxeberria. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0

Sniega vētra Torkī pilsētā Anglijā. 18.03.2018.

Sniega vētra Torkī pilsētā Anglijā. 18.03.2018.

Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0

Ar jaunu sniegu pārklāta Hintereisfernera ledāja virsma Austrijā. 2023. gads.

Ar jaunu sniegu pārklāta Hintereisfernera ledāja virsma Austrijā. 2023. gads.

Fotogrāfs Kristaps Lamsters.

Krusas graudi zālē. 16.06.2008.

Krusas graudi zālē. 16.06.2008.

Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 

Ledus graudi. 04.03.2008.

Ledus graudi. 04.03.2008.

Avots: Flickr.com/Amy Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Salna. 05.01.2021.

Salna. 05.01.2021.

Avots: Flickr.com/Daniela Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0 

Salna. Ziemeļreina-Vestfālene, Vācija, 17.12.2022.

Salna. Ziemeļreina-Vestfālene, Vācija, 17.12.2022.

Avots: Flickr.com/Sacho Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Apledojuši mežābeles zari. Ohaio pavalsts, ASV, 15.11.2018.

Apledojuši mežābeles zari. Ohaio pavalsts, ASV, 15.11.2018.

Fotogrāfe Jenny Pansing. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Tananas upe ar ledus miglu. Aļaska, ASV, 23.11.2012.

Tananas upe ar ledus miglu. Aļaska, ASV, 23.11.2012.

Avots: Flickr.com/Frostnip Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0 

Ledus kristālu mākoņi

Mākoņus var iedalīt siltos un aukstos, lai gan nereti tie ir jaukta tipa. Aukstie mākoņi sastāv galvenokārt no ledus daļiņām, lai gan parasti tajos sastopami arī pārdzesēti ūdens pilieni. Mākoņus iedala arī trīs galvenajos augstuma režīmos – augstie, vidējie, zemie. Atsevišķi var izdalīt konvektīvos mākoņus, kuri mēdz sasniegt ievērojamu augstumu. Augstie mākoņi veidojas virs aptuveni 7 km augstuma. Tieši augsto mākoņi tipi – spalvmākoņi (Cirrus) un spalvu slāņmākoņi (Cirrostratus) – sastāv galvenokārt no ledus kristāliem, jo tie veidojas augstu troposfērā zemā temperatūrā. No ledus kristāliem lielākoties sastāv arī vidējo mākoņu tips – augstie slāņmākoņi (Altostratus). Arī citos mākoņu tipos var būt ledus kristāli, ja tie veidojas pietiekami lielā augstumā. Parasti primārie ledus kristāli mākoņos sāk veidoties, kad temperatūra sasniedz -10 līdz -15 °C. Tie var veidoties tieši no ūdens tvaikiem, tomēr galvenokārt sasalst pārdzesēta ūdens pilieni. Nokrišņi cietā veidā sākas, kad ledus kristālu daļiņas kļūst pietiekami lielas, lai kristu lejup.

Lai gan mākoņi lielākoties veidojas troposfērā, ledus kristāli veido īpatnējus mākoņu veidus arī stratosfērā un pat mezosfērā. Polārie stratosfēras mākoņi (angļu nacreous clouds jeb PSCs) veidojas 15 līdz 25 km augstumā (turpat atrodas arī ozona slānis) Ziemeļu puslodes ziemā, kad temperatūra stratosfērā samazinās vismaz līdz -78 °C. Šos mākoņus iedala divos galvenajos tipos, no kuriem otrā tipa mākoņus dēvē arī par perlamutra mākoņiem. Perlamutra mākoņi veidojas temperatūrā ap -85 °C un sastāv galvenokārt no ledus kristāliem. Polārajiem stratosfēras mākoņiem ir liela nozīme ozona cauruma attīstībā Antarktikā, jo tieši šajos mākoņos uz pārdzesētu ūdens pilienu un ledus kristālu virsmas norisinās ķīmiskas reakcijas, kuras palielina hlora monoksīda (ClO) koncentrāciju. Hlora monoksīds ultravioletā starojuma ietekmē antarktiskā pavasara sākumā reaģē ar brīvā skābekļa atomu (O), radot hloru (CI) un skābekli (O2). Hlors turpina reaģēt ar ozonu (O3), atkal radot hlora monoksīdu un skābekli. Hlora monoksīds nonāk stratosfērā galvenokārt hlorfluorogļūdeņraža (CFC) molekulu sadalīšanās rezultātā.

Visaugstākie ledus kristālu veidotie mākoņi – polārie mezosfēras mākoņi jeb sudrabainie mākoņi (angļu noctilucent clouds jeb NLCs) – atrodas mezosfērā 80 līdz 85 km augstumā. Tos veido ļoti sīki – līdz 100 nanometriem lieli – ledus kristāli. Lai mezosfēras mākoņi veidotos, vajadzīgs ūdens tvaiks, aerosoli (putekļi) un ļoti zema temperatūra (zemāka par -123 °C), kas tiek sasniegta tikai dažās nedēļās Ziemeļu puslodes vasarā. Aerosolu iespējamie avoti ir mikrometeorīti, vulkānu izvirdumi un daļiņas no troposfēras. Mitruma iespējamais avots tik augstu atmosfērā ir ķīmiskas reakcijas, kurās būtiskākā loma ir metānam. Pasaules Meteoroloģijas organizācija (World Meteorological Organization) ir  noteikusi četrus mezosfēras mākoņu tipus. Pirmais tips ir plīvurveida mezosfēras mākoņi. Tie ir ļoti smalki un bez skaidri definētas struktūras. Otrais tips ir joslveida, kas veido garas, bieži aptuveni paralēlas svītras/joslas. Trešais tips ir viļņveida mezosfēras mākoņi, kas izvietoti cieši līdzās un veido īsas, aptuveni paralēlās svītras, kas līdzinās spalvu mākoņiem. Ceturtais tips ir virpuļveida mākoņi, kas atgādina daļējus vai retāk pilnīgus mākoņu gredzenus ar tumšu vidu. Precīzs ledus kristālu un mezosfēras mākoņu veidošanās mehānisms joprojām nav izzināts, bet jaunākie pētījumi, kas modelē to veidošanos, norāda, ka noteicošā loma ir heterogēnai, nevis homogēnai ūdens nukleācijai ap mikrometeorītu daļiņām un tālākai ledus kristālu augšanai.

Spalvu mākoņi šķērso Vidusjūras piekrasti no Izraēlas uz Jordāniju. Foto uzņemts no Starptautiskās kosmosa stacijas, tai riņķojot 422 km augstumā. 26.05.2024.

Spalvu mākoņi šķērso Vidusjūras piekrasti no Izraēlas uz Jordāniju. Foto uzņemts no Starptautiskās kosmosa stacijas, tai riņķojot 422 km augstumā. 26.05.2024.

Avots: NASA/JSC.

Polārie stratosfēras mākoņi fotografēti rītausmā netālu no Jorkas. Anglija, 02.02.2016.

Polārie stratosfēras mākoņi fotografēti rītausmā netālu no Jorkas. Anglija, 02.02.2016.

Fotogrāfs James LePage. Avots: Flickr.com/Natural England Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0 

Polārie mezosfēras mākoņi jeb sudrabainie mākoņi. Austrija, 05.07.2020.

Polārie mezosfēras mākoņi jeb sudrabainie mākoņi. Austrija, 05.07.2020.

Fotogrāfs H. Raab. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0

Izpētes metodes

Sniega un citu atmosfēras ledus kristālu veidojumu pētniecībā plaši izmanto attālās izpētes metodes – galvenokārt datus no satelītiem, kas sniedz informāciju par sniega segas izplatību, albedo, biezumu un mākoņu sastāvu. Galvenokārt tiek izmantoti optiskie un pasīvie mikroviļņu sensori. Galvenā attālās izpētes problēma sniega izplatības pētījumos ir tā, ka sezonālais sniegs galvenokārt klāj mežu un citu ainavu kompleksus apgabalus, kas traucē ticamu datu ieguvi. Eiropā nozīmīgākā organizācija, kas veido, uztur un izmanto Eiropas operatīvo meteoroloģisko satelītu sistēmas un veic laikapstākļu un klimata monitoringu, ir Eiropas Meteoroloģisko satelītu izmantošanas organizācija (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites, EUMETSAT). Ziemeļamerikā ar līdzīgiem jautājumiem nodarbojas Nacionālā okeānu un atmosfēras administrācija (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Dažādas satelītu misijas izveidotas specifiskiem uzdevumiem, piemēram, ICEsat un ICEsat-2 ļāva pētīt arī mākoņu, īpaši polāro stratosfēras mākoņu, īpašības. 2024. gadā uzsākta uzsākta Eiropas Kosmosa aģentūras (European Space Agency, ESA) un Japānas Aviācijas un kosmosa izpētes aģentūras (宇宙航空研究開発機構, Uchū Kōkū Kenkyū Kaihatsu Kikō, Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA) misija EarthCare, kas izmantotu radara un lāzerskenēšanas tehnoloģijas, lai izvērtētu mākoņu un aerosolu lomu solārās radiācijas atstarošanā. Radaru tehnoloģijas satelītos ļauj pētīt dažādas mākoņu īpašības un noteikt ledus kristālu, arī krusas, koncentrāciju.

Nozīmīgākais parametrs sniega pētniecībā ir sniega biezums, tomēr šis parametrs neļauj precīzi noteikt uzsnigušā sniega daudzumu un veikt reģionālus salīdzinājumus, jo sniega blīvums tipiski mainās no 50 līdz 400 kg m–3. Salīdzināt sniega biezumu dažādās teritorijās var tikai, izmantojot sniega ūdens ekvivalentu. Precīzs sniega biezums mūsdienās tiek automātiski noteikts meteoroloģisko novērojumu stacijās, savukārt mērījumus plašākā teritorijā, bet joprojām atsevišķos punktos, veic manuāli, izmantojot nūjas vai stieņus. Sniega biezumu nosaka arī ar sniega segas biezuma modeļiem, kur kā ievades dati vajadzīgi meteoroloģisko staciju mērījumi. Lokāliem mērījumiem iespējams arī izmantot ultraskaņas sensorus. Reģionālus un globālus sniega biezuma datus iegūst ar pasīvajiem mikroviļņu sensoriem satelītos, kas mēra sniega kristālu radīto viļņu izkliedi. To ir iespējams korelēt ar sniega biezumu. Satelītu tehnoloģijas ļauj iegūt datus ar konsekventu telpisko pārklājumu, bet to precizitāte joprojām ir jāattīsta. Dažādas citas sniega fizikālās īpašības iegūst, rokot sniega bedres.

Klimata un cilvēku darbības ietekme

Ledus veidošanās procesiem atmosfērā ir ietekme uz klimatu, jo ledus kristāli un to sakopojumi atstaro solāro radiāciju un līdz ar to ietekmē Zemes radiācijas bilanci. Ledus kristālu veidošanos atmosfērā būtiski ietekmē arī cilvēka darbība. Mūsdienās atmosfēra kopumā sasilst, tādējādi samazinās ledus kristālu un jauktas fāzes (ledus un ūdens) mākoņu īpatsvars, bet palielinās “silto” mākoņu īpatsvars, kurus veido galvenokārt ūdens pilieni. Šie mākoņi kopumā eksistē ilgāk un vairāk atstaro Saules radiāciju, tādējādi to īpatsvara palielināšanās mazina globālo sasilšanu. Būtiska nozīme ledus kristālu un no tiem sastāvošo mākoņu veidošanās procesos ir antropogēno aerosolu klātbūtnei atmosfērā. Antropogēno aerosolu daudzumu īpaši palielina ogļūdeņražu, galvenokārt akmeņogļu, sadedzināšana. Jo vairāk atmosfērā ir aerosolu, jo labvēlīgāki apstākļi mākoņu attīstībai, savukārt lielāka mākoņainība globāli tiek korelēta ar globālās gaisa temperatūras pazemināšanos. To nosaka mākoņu spēja atstarot Saules radiāciju atpakaļ kosmosā. Līdzīgu efektu rada arī paši aerosoli. Kopumā mākoņu veidošanās procesi un ietekme uz klimatu ir tik ļoti kompleksa un reģionāli atšķirīga parādība, ka zinātniekiem lielas grūtības sagādā mākoņainības iekļaušana klimata modeļos. Jaunākajā Klimata pārmaiņu starpvaldību padomes (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) sestajā novērtējuma ziņojumā (Sixth Assessment Report) ar augstu pārliecību mākoņu atgriezeniskās saites saistība ar klimata pārmaiņām tiek vērtēta kā pozitīva, respektīvi, globāli augsta mākoņainība rada klimata pavēsināšanos.

Ļoti svarīga loma klimata sistēmā ir sniegam. Tā kā sniega segai ir raksturīgas izteiktas sezonālas variācijas, tas būtiski ietekmē Zemes radiācijas bilanci. Sniegam ir augsts albedo, tādēļ tas atstaro lielāko daļu Saules radiācijas. Sniega albedo mainās vairāku faktoru ietekmē, bet noteicošie ir temperatūra un ūdens klātbūtne. Tikko uzkritušam sniegam tas ir apmēram 0,8–0,9, bet vecam sniegam, kurš piedzīvojis atkušanas un sasalšanas ciklus, albedo sarūk līdz 0,6 un mazāk. Sniega segai kušanas sezonas beigās vidējos platuma grādos albedo var būt vien 0,3. Sniega–albedo un ledus–albedo atgriezeniskā saite ir galvenais iemesls pastiprinātai globālai sasilšanai polārajos reģionos. Antropogēno faktoru izraisītās klimata pārmaiņas mūsdienās ietekmē sniega segas sezonālo izplatību, ilgumu, biezumu un struktūru. Zinātnieki ir atklājuši, ka kopumā sniega segas apjoms Ziemeļu puslodē kopš 1950. gada samazinās un visizteiktāk tas izpaužas pavasarī. Antarktikā, īpaši Rietumantarktikā, sniega daudzums pieaug, bet tas nekompensē palielināto ledāju, īpaši šelfa ledāju bazālās daļas, kušanu. Sniegam kopumā ir ļoti svarīga loma ūdens aprites ciklā. Tas daudzviet pasaulē ir viens no nozīmīgākajiem ūdens avotiem, kas ietekmē daudzveidīgas cilvēku darbības sfēras. Globālajam klimatam pasiltinoties, tiek paredzēts, ka sniega segas izplatība pasaulē turpinās samazināties un sniegs sāks kust ātrāk pavasarī. Lai gan globāli nokrišņu daudzums palielināsies, vairāk nokrišņu izkritīs šķidrā veidā un palielināsies nokrišņu intensitāte.

Multivide

Ziema Lapzemē. Somija, 28.01.2016.

Ziema Lapzemē. Somija, 28.01.2016.

Fotogrāfs Cano Vääri. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Sniegs Urbasas kalnu grēdā Spānijā. 17.01.2016.

Sniegs Urbasas kalnu grēdā Spānijā. 17.01.2016.

Fotogrāfs Paulo Etxeberria. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0

Sniega vētra Torkī pilsētā Anglijā. 18.03.2018.

Sniega vētra Torkī pilsētā Anglijā. 18.03.2018.

Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0

Ar jaunu sniegu pārklāta Hintereisfernera ledāja virsma Austrijā. 2023. gads.

Ar jaunu sniegu pārklāta Hintereisfernera ledāja virsma Austrijā. 2023. gads.

Fotogrāfs Kristaps Lamsters.

Krusas graudi zālē. 16.06.2008.

Krusas graudi zālē. 16.06.2008.

Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 

Ledus graudi. 04.03.2008.

Ledus graudi. 04.03.2008.

Avots: Flickr.com/Amy Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Salna. 05.01.2021.

Salna. 05.01.2021.

Avots: Flickr.com/Daniela Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0 

Salna. Ziemeļreina-Vestfālene, Vācija, 17.12.2022.

Salna. Ziemeļreina-Vestfālene, Vācija, 17.12.2022.

Avots: Flickr.com/Sacho Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Apledojuši mežābeles zari. Ohaio pavalsts, ASV, 15.11.2018.

Apledojuši mežābeles zari. Ohaio pavalsts, ASV, 15.11.2018.

Fotogrāfe Jenny Pansing. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Valdemārbrēena ledājs Svalbārā ar uzledojumiem, kas veidojušies ledāja priekšā izplūstot un sasalstot ledājūdeņiem. Ledāja virsmu sedz sniegs. 2019. gads.

Valdemārbrēena ledājs Svalbārā ar uzledojumiem, kas veidojušies ledāja priekšā izplūstot un sasalstot ledājūdeņiem. Ledāja virsmu sedz sniegs. 2019. gads.

Fotogrāfs Kristaps Lamsters. 

Tananas upe ar ledus miglu. Aļaska, ASV, 23.11.2012.

Tananas upe ar ledus miglu. Aļaska, ASV, 23.11.2012.

Avots: Flickr.com/Frostnip Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.0 

Spalvu mākoņi šķērso Vidusjūras piekrasti no Izraēlas uz Jordāniju. Foto uzņemts no Starptautiskās kosmosa stacijas, tai riņķojot 422 km augstumā. 26.05.2024.

Spalvu mākoņi šķērso Vidusjūras piekrasti no Izraēlas uz Jordāniju. Foto uzņemts no Starptautiskās kosmosa stacijas, tai riņķojot 422 km augstumā. 26.05.2024.

Avots: NASA/JSC.

Polārie stratosfēras mākoņi fotografēti rītausmā netālu no Jorkas. Anglija, 02.02.2016.

Polārie stratosfēras mākoņi fotografēti rītausmā netālu no Jorkas. Anglija, 02.02.2016.

Fotogrāfs James LePage. Avots: Flickr.com/Natural England Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0 

Polārie mezosfēras mākoņi jeb sudrabainie mākoņi. Austrija, 05.07.2020.

Polārie mezosfēras mākoņi jeb sudrabainie mākoņi. Austrija, 05.07.2020.

Fotogrāfs H. Raab. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0

Ziema Lapzemē. Somija, 28.01.2016.

Fotogrāfs Cano Vääri. Avots: Flickr.com Licences noteikumi: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0 

Saistītie šķirkļi:
  • ledus veidojumi atmosfērā
Izmantošanas tiesības
Skatīt oriģinālu

Saistītie šķirkļi

  • glacioloģija
  • leduslaikmetu cēloņu teorijas
  • ledus veidojumi uz zemes un pazemē
  • ledus veidojumi ūdenstilpnēs

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • "Atmosfēras parādības un to klasifikācijas, un apraksti" tīmekļa vietnē meteolapa.lv
  • Klimata pārmaiņu starpvaldību padomes (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) sestais novērtējuma ziņojums (Sixth Assessment Report)
  • Libbrecht, K., The Formation of Snow Crystals, American Scientist.
  • Nacionālās okeānu un atmosfēras administrācijas (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) tīmekļa vietne
  • Nacionālā sniega un ledus datu centra (National Snow and Ice Data Center) tīmekļa vietne

Ieteicamā literatūra

  • Costas, G. H. and Panagiotis T. N. (eds.), Advances in Meteorology, Climatology and Atmospheric Physics, Berlin, Springer, 2013.
  • Mölders, N. and Kramm, G., Lectures in meteorolog, Cham, Heidelberg, New York, Dordrecht, London, Springer, 2014.
  • North, G. R., Pyle, J. A., and Zhang, F. (eds.), Encyclopedia of atmospheric sciences, 2nd edn., London, Academic Press, Elsevier, 2015.
  • Rees, W. G., Remote sensing of snow and ice, Boca Raton, FL, Taylor and Francis/CRC Press, 2006.
  • Singh, V. P., Singh, P., and Haritashya U. K. (eds.), Encyclopedia of snow, ice and glaciers, Netherlands, Springer, 2011.

Kristaps Lamsters "Ledus veidojumi atmosfērā". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/244173-ledus-veidojumi-atmosf%C4%93r%C4%81 (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/244173-ledus-veidojumi-atmosf%C4%93r%C4%81

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana