Оглавление
Одним из самых важных и, без сомнения, самых распространенных атмосферных явлений на планете является дождь. Хотя он довольно обыденный – в сравнении с некоторыми другими феноменами природы – и хорошо изучен, но даже у взрослых может возникнуть вопрос, откуда и как он появляется. К тому же, некоторые люди, уверенные, что изучили все необходимое еще в школьные годы, либо забывают детали, либо путаются в небольших мелочах. Поэтому никому не будет лишним напомнить себе причины образования дождей. Но прежде, чем разбирать причины его появления, нужно дать ему самому определение.
В противном случае, если диаметр меньше указанного, получится не дождь, а всего лишь морось.
Осадков с каплями более крупного диаметра, в свою очередь, не бывает: они, падая, неизбежно разбиваются на более маленькие капельки, не выдержав сопротивления воздуха. И это происходит даже во время самого сильного ливня.
Дождь в круговороте воды
- Сперва Солнце нагревает нашу планету.
- Под действием его лучше повышается температура воды на поверхности земли, озер, рек и морей.
- Нагретые до нужных значений мельчайшие частицы влаги преодолевают поверхностное натяжение и в виде прозрачного водяного пара улетучиваются, поднимаясь вверх.
Похожее явление можно наблюдать и в быту. Например, оставив кружку с горячей водой или чаем, можно заметить легкую дымку над ней – это конденсируется испарившаяся влага. И оставив ее на какое-то время можно заметить незначительное уменьшение количества жидкости в чашке.
Эти скопления и есть облака. Часто они напоминают причудливые образы – иногда под действием ветра, который придает им форму, иногда из-за особенностей температуры и атмосферного давления.
Особенно высокие облака и вовсе могут состоять из крохотных ледяных кристаллов, а не воды, из-за окружающего их холода. Также они по-разному освещены и могут обладать темными частями, если они достаточно толстым слоем преграждают путь солнечному свету в определенных местах.
Также ветер переносит облака прочь от их места образования. Из-за него, а также из-за понижения температуры и повышения давления отдельным частицам воды все труднее оставаться независимыми. Они соединяются друг с другом, увеличиваясь в диаметре. Со временем они становятся настолько крупными и тяжелыми, что не могут больше преодолевать притяжение земли, и, наконец, проливаются обратно на землю дождем.
Причины образования
Эти причины включают в себя:
- Восходящие воздушные потоки.
- Насыщенность воздуха водяными парами.
- Столкновение с возвышенностями.
- Встреча теплых и холодных потоков воздуха.
Восходящие воздушные потоки
Дождь выпадает из облаков, облака находятся над нашими головами, а как они туда попали? С помощью воздушных потоков. Логично? – Логично! Но давайте разберемся чуть подробнее.
Как уже было сказано ранее, поверхность нашей матушки-Земли нагревается солнечными лучами в течение дня, что приводит к испарению влаги с ее поверхности. Причем испаряется она, превращаясь в водяной пар, не только над озерами, реками и морями, но даже из почвы, с поверхности растений и кожи людей.
Тут в действие вступает такая штука, как «конвекция газов». Так как водяной пар нагрет, он теплее, менее плотный и более легкий, а потому выталкивается воздухом вверх. Это и есть восходящие воздушные потоки.
Разумеется, чем выше добираются облака водяного пара, тем больше тепла они отдают остающимся ниже слоям и тем холоднее окружающая среда.
Наличие в воздухе водяного пара
Столкновение с возвышенностями
Климатологи и географы давно знают, какое влияние горные системы оказывают на погоду, в частности – на выпадение осадков. Чтобы увидеть наглядный этому пример, достаточно глянуть на географическую карту Азии.
Из-за этого облачные массивы, несущие много влаги, натыкаясь на горные хребты, разворачиваются в другую сторону вместе с потоком ветра. Частично они обтекают их, а частично (а иногда и полностью) – проливаются дождем.
Встреча теплых и холодных воздушных потоков
Порой смотря прогноз погоды может показаться, что что метеорологи говорят о каких-то военных новостях. Вечно они упоминают какие-то «фронты»! Что же это такое?
Все дело в том, что горячие потоки воздуха обычно несут с собой влагу в виде водяного пара или даже уже в виде облаков. Но при столкновении с холодным воздухом они очень быстро остывают, что обычно приводит к ускоренной конденсации воды. Чем больше разница в их температурах, тем быстрее начнется дождь и тем больше будет его интенсивность.
Почему капли падают?
Но если задуматься, то раньше мы написали, что облака – скопления капель. Почему же они не проливаются дождем немедленно? Как им хватает времени плыть по небосклону, принимать странные формы, загораживать солнце?
Все дело в том, что после конденсации пар принимает сперва форму крошечных водяных сфер.
Эти сферические частицы по началу очень легкие, а потому могут двигаться в пределах облака, сталкиваться друг с другом и так далее. В таком состоянии они настолько маленькие и легковесные, что сопротивления воздуха достаточно, чтобы удержать их на лету. Именно сопротивление воздуха позволяет другим телам – птицам, самолетам и т.д. – летать даже будучи тяжелее воздуха.
Пока капельки маленькие и хаотично двигаются, они остаются на лету. Но постепенно, сталкиваясь друг с другом, они цепляются, сливаются воедино, увеличиваются в размерах, пока не достигнут достаточной массы и плотности, чтобы преодолеть натяжение воздуха под влиянием гравитации.
Если же ситуация обратная, и температура низкая или даже минусовая, то вода движется медленно, быстрее сливается в крупные капли и даже кристаллизуется, обращаясь в ледышки. Они, разумеется, настолько плотные и тяжелые, что падают из облаков в виде осадков очень быстро. Поэтому из холодных облаков и в холодную погоду дожди идут намного чаще, чем из теплых.
Частые вопросы
Вопреки распространенному мнению, капли дождя не имеют форму слезинки. На самом деле, они приплюснуты с нижней стороны на фоне давления от встречного воздушного потока.
Дождевая вода – одна из самых чистых на нашей планете, так как при испарении влаги все вредные вещества остаются в виде осадка. Но из-за деятельности человека дождь может быть отравлен газами или содержать химикаты. Поэтому даже такую воду лучше фильтровать и очищать.
Это запах бактерий и растительных масел. Он называется «петрикор».
Нет, особенно перед грозой тумана не бывает. Максимум, он может быстро сформироваться и также быстро рассеяться. Это указывает на скорые обильные осадки и ухудшение погоды.
В народе заметили, что дождь стоит ждать, если ласточки низко летают, если с утра нет росы, если солнце на закате белесое или если в воздухе пахнет озоном. Есть и множество других примет.
Интересное видео по теме:
Заключение
Вот такое, оказывается, сложное дело – образование дождя! Множество физических процессов и законов задействовано в нем, от самых микроскопических, на молекулярном уровне, до географических и даже космических масштабов – связанных с нашей планетой и солнечным светом.
Неудивительно, что дожди – один из главных климатообразующих феноменов нашей атмосферы, которые с древнейших времен и по наши дни играют особую роль в жизни человечества.