background image

 

Unit 2 

WEATHER AND PRECIPITATION 

 

Temperature 

In order to measure air temperature, thermometer must be placed where 

air circulation is relatively unobstructed, and yet they must be protected 

from the direct rays of the sun and from precipitation. Thermometers are 

placed in white, louvered, wooden instrument shelters.  

 

 

 


background image

 

Wind  

It is air in motion; it is a very influential factor where moisture and heat 

are transferred to and from air.  

The wind adopting the thermal and moisture conditions of the surface of 

contact.  

The wind has speed and direction, it measured by instrument called 

anemometer.  

The variation of velocity of wind taken as a logarithmic form profile.  

 

*

0

1

ln

V

Z

V

K

Z

 

 

V

: mean wind speed at height z 

 

*

V

:friction velocity, it is different according to kind of surface  

K: Von-Karaman constant use =0.4 

Z: any height  

0

Z

:  standard height  

use table (2-2) to find 

0

Z

 and 

*

V

also use table (2-3) for Z 


background image

 

 

 

 

Precipitation 

Precipitation  is  the  primary  mechanism  for  transporting  water  from  the 

atmosphere  to  the  surface  of  the  earth.  There  are  several  forms  of 

precipitation

 

 

Forms of Precipitation 

Drizzle

  —  a  light  steady  rain  in  fine  drops  (0.5  mm)  and  intensity  <1 

mm/hr 

Rain

  —  the  condensed  water  vapor  of  the  atmosphere  falling  in  drops 

(>0.5 mm, maximum size—6 mm) from the clouds. 


background image

 

Glaze

 — freezing of drizzle or rain when they come in contact with cold 

objects. 

Sleet

  —  frozen  rain  drops  while  falling  through  air  at  subfreezing 

temperature. 

Snow

  —  ice  crystals  resulting  from  sublimation  (i.e.,  water  vapor 

condenses to ice) 

Snow flakes

 — ice crystals fused together. 

Hail

  —  small  lumps  of  ice  (>5  mm  in  diameter)  formed  by  alternate 

freezing  and  melting,  when  they  are  carried  up  and  down  in  highly 

turbulent air currents. 

Dew

  —  moisture  condensed  from  the  atmosphere  in  small  drops  upon 

cool surfaces. 

Frost

  —  a  feathery  deposit  of  ice  formed  on  the  ground  or  on  the 

surface of exposed objects by dew or water vapour that has frozen 

Fog

 — a thin cloud of varying size formed at the surface of the earth by 

condensation of atmospheric vapour (interfering with visibility) 

Mist

 — a very thin fog 

 

 

 

 

 

 


background image

 

 

 

 

Characteristics of Precipitation 

 

• Duration - Measured in units of minutes or hours  

• Depth - Measured in units of mm or inches 

• Rate Intensity - Measured in units of mm/hr or inch/hr 

• Storm Frequency– Describe the probability of occurrence 

 

 

 


background image

 

General principle of precipitation formation 

 

1. Warm moist air rises (warm air is lighter than cold air) by one of three 

lifting mechanisms (convective, cyclonic, and orographic) 

 

2.  The  moist  air  is  cooled  adiabatically,  i.e.  no  heat  exchange  with 

environment. 

 

3.  The  relative  humidity  increases  (saturation  vapor  pressure  decreases 

with temperature). 

 

4. When the dew point temperature is reached, condensation begins. 

 

 

 

Types of Precipitation 

 

1. Convective Precipitation 

– Due to intense heating of air at the ground, which leads to expansion 

and vertical rise of air. 

–  Movement  of  warmer  moisture  laden  air  up  through  cooler  levels 

which results in condensation and then precipitation. 


background image

 

–  Air  heated  up  at  the  interface  with  the  ground  (showers  and 

thunderstorms). 

 

 

 

•Form - rain, hail  

•High Intensity, may exceed 40 mm/hr  

•Duration - short (minutes to hours)  

•Scale - ~1-10s km  

 

 

 

 

 


background image

 

2. Orographic Precipitation 

 

–  Results  from  the  mechanical  lifting  of  moist  horizontal  air  currents 

over natural barriers such as mountain ranges. 

 

 

 

•Form - rain or snow  

•Intensity - low to moderate ~10 mm/h; high intensities when sharp rise 

of the mountains  

•Duration - long (hours to days); shorter if additional convection  

•Scale - >10-100 km  

 

 


background image

 

3. Cyclonic Precipitation (tropical depressions or hurricanes) 

 

– Associated with the movement of large air masses from high pressure 

region to low pressure region. 

 

Typical characteristics of these tropical depressions are high intensity 

rainfall of long duration (several days)  

 

 
 
 
 
 
 
 
 


background image

10 

 

MEASUREMENT OF PRECIPITATION 
 
 
Rainfall may be measured by a network of rain gauges which may either 
be of non-recording or recording type 
 
1. Non-recording rain gage  

 

2. Recording rain gage  

a. Weighing bucket rain gage  

b. Tipping bucket rain gage  

c. Float type rain gage 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

11 

 

 
 
 
1. Non-recording rain gage (Symon’s rain gauge) 
 
The non-recording rain gauge is used the Symon’s rain gauge (Fig.1). It 

consists of a funnel with a circular rim of 12.7 cm diameter and a glass 

bottle as a receiver. The cylindrical metal casing is fixed vertically to the 

masonry  foundation  with  the  level  rim  30.5  cm  above  the  ground 

surface. The rain falling into the funnel is collected in the receiver and is 

measured in a special measuring glass graduated in mm of rainfall; when 

full it can measure 1.25 cm of rain. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

12 

 

 

Fig.1 

 
2. Recording rain gage  
 

a. Tipping bucket rain gauge. This consists of a cylindrical receiver 30 

cm diameter with a funnel inside (Fig. 2). Just below the funnel a pair of 

tipping  buckets  is  pivoted  such  that  when  one  of  the  bucket  receives  a 

rainfall of 0.25 mm it tips and empties into a tank below, while the other 

bucket takes its position and the process is repeated. The tipping of the 

bucket actuates on electric circuit which causes a pen to move on a chart 

wrapped round a drum which revolves by a clock mechanism. This type 

cannot record snow. 

 


background image

13 

 

 

Fig. 2 

 

 

b. Weighing type rain gauge. In this type of rain-gauge, when a certain 

weight  of  rainfall  is  collected  in  a  tank,  which  rests  on  a  spring-lever 

balance, it makes a pen to move on a chart wrapped round a clockdriven 

drum  (Fig.  3).  The  rotation  of  the  drum  sets  the  time  scale  while  the 

vertical motion of the pen records the cumulative precipitation. 

 

Fig.3 

 

 

 

 


background image

14 

 

 

C. Float type rain gauge. In this type, as the rain is collected in a float 

chamber,  the  float  moves  up  which  makes  a  pen  to  move  on  a  chart 

wrapped  round  a  clock  driven  drum  (Fig.  4).  When  the  float  chamber 

fills up, the water siphons out automatically through a siphon tube kept 

in an interconnected siphon chamber. The clockwork revolves the drum 

once in 24 hours. 

 

 

Fig.4 

 
Search………. 
 
Advantage and disadvantage of Recording Rain gage??????    




رفعت المحاضرة من قبل: Aısha Ałdulaımy
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 110 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل