Причины охлаждения

После того как прошел обильный ливень, воздух наполнился водяными каплями.Именно они тут же начинают испаряться.

Для этого физического процесса требуется энергия. В переизбытке в данный момент находится только тепловая энергия, она и начинает тратиться.

Как следствие, температура понижается. А на смену ушедшему теплу приходят потоки холодного воздуха, принесенные дождем из верхних слоев атмосферы.

Охлаждение воздуха испарением дождя

Именно так объясняет охлаждение воздуха после дождя. Дождевая влага, превращаясь в пар, становится холоднее и вынуждена поглощать тепло из внешних источников. При этом важно помнить, что на самом деле температура воды в обычных условиях почти не меняется. Поглощаемая из окружающей воды энергии не столько нагревает весь объем жидкости, сколько тратиться на изменение молекулярной структуры вещества, что и позволяет ей превращаться в пар.

Но энергия, нужная воде для продолжения процесса, берется не из ниоткуда, а буквально из воздуха.Отдавая свою кинетическую энергию, молекулы атмосферы замедляются и, значит, становятся холоднее. Именно поэтому морские бризы даже в самый жаркий день отличаются приятной прохладой.
Хотя воздух очень горяч, а песок на пляже буквально раскален, воздух, приносимый ветром с моря, освежают и охлаждают, потому что массивное водное тело впитывает из движущегося воздуха тепло.

Величина и факторы охлаждения

После проливного дождя температура на улице может опуститься на 15°С. Это связано с тем, что крупные водяные капли, преодолевающие на огромной скорости несколько десятков километров, захватывают вместе с собой потоки холодного воздуха.

Он более плотный и тяжелый.Поэтому с легкостью замещает теплые воздушные массы, расположенные вблизи земной поверхности.

Если осадки были не сильными, то в среднем температура понизится на 5°С.

Другие факторы охлаждения воздуха

Нужно учитывать и тот факт, что осадки (дождь или даже град) имеют очень низкую температуру, которая стремится к 0°С. Это связано с тем, что вода находилась длительный период в более высоких слоях атмосферы.

А нам известно, что солнечные лучи нагревают земную поверхность, и только от нее постепенно тепло передается нижним слоям атмосферы.
Это значит, что чем выше от земли находились дождевые облака, тем холоднее будут осадки.

Холодный дождь проливается на землю, и воздух тут же начинает отдавать ей свое тепло, вследствие чего и сам быстро остывает. Усилить эффект резкого похолодания могут и порывы ветра. И если он будет перемещаться в пространстве с высокой скоростью, температура будет только падать.

Региональные особенности погодных условий

Конкретные области будут испытывать чаще или реже температурные изменения из-за характерных погодных условий региона.
В Северном полушарии холодные фронты перемещаются с северо-запада на юго-восток, а теплые фронты идут на юго-запад к северо-востоку.

Спиральный воздух будет тянуть холодный северный воздух на юг к его западному краю и теплый южный воздух к северу на его восточном краю.

Вы получите дождь, за которым следуют либо более холодные, либо более теплые температуры, в зависимости от того, какой фронт проходит.

Удельная температура испарения

Но такое может показаться нелогичным. Одно дело, когда вода испаряется из чайника или кастрюли: там она доведена до состояния кипения и активно превращается в пар. Совсем другое, когда вода испаряется, да еще и после дождя.

Откуда тут взяться такому теплу, что вода испарилась?

Дело в том, что у воды, помимо точки кипения, есть удельная теплота испарения. Это количество теплоты или энергии, которое нужно, чтобы превратить в пар определенную массу жидкого вещества при одинаковой температуре. Как правило, для отсчета выбирают точку кипения, потому что она удобнее для расчетов.

Измеряют этот показатель, как правило, в джоулях на килограмм (дж/кг), хотя иногда применяют и калории на грамм (кал/г).
В зависимости от условий окружающей среды, дождевая влага может испаряться даже при нулевой температуре – если давление воздуха достаточно низкое.

А для дождей обычно пониженное давление и характерно, ведь они появляются в центрах циклонов – зон, где у воздуха давление выше по краям и ниже в центре.

Ключевым фактором, отличающим испарение после дождя от, скажем, кипения, является скорость процесса испарения.

Скоростью испарения принято называть обозначение для массой жидкости, испаряющейся за условленное время с условленной площади поверхности вещества. Как правило, ее измеряют в килограммах за секунду на метр квадратный (кг/сек-м2).

Мнение эксперта
Татьяна Любимова
Заведующая кафедрой нефтяной геологии, гидрогеологии и геотехники КубГУ. Доцент, кандидат геолого-минералогических наук. Татьяна Владимировна закончила Саратовский госуниверситет им. Н.Г. Чернышевского, получив диплом инженера-геолога-гидрогеолога. Прошла переподготовку по специальности «Педагогическая деятельность специалиста в сфере высшего, среднего и начального профессионального образования».
Скорость испарения выпавших осадков зависит от их текущей температуры. Чем она выше, тем выше и показатели кинетической энергии у молекул, тем легче им преодолеть поверхностное натяжение и молекулярные связи, которые обычно предотвращают частицы жидкости от разъединения.

Есть еще степень насыщения паров в воздухе. Чем больше становится пара, тем меньше становится скорость испарения. Именно поэтому наличие ветра над озером ускоряет испарение и делает воздух еще холоднее. По этой же причине люди дуют на чашки с чаем: быстрый поток воздуха уносит пар, не дает ему накапливаться, и скорость испарения не падает.

А бывает наоборот?

Вот мы разобрались, как и почему от дождя воздух становится холодным. Но возникает закономерный вопрос: а может ли быть наоборот? Так, чтобы от дождя потеплело?

Может показаться, что ответ очевиден – «нет», но не все так просто.

Мнение эксперта
Никита Куприянов
Эксперт в области физики и химии. Имеет большой опыт работы в лабораториях, занимающихся изучением состава воды и способов ее очистки.

Рост и падение температуры на самом деле являются результатом не только самого дождя, а обстоятельств, вызвавших его. Если дождь вызван перекачкой горячего воздуха в холодный воздух (теплый фронт), после него будет теплее.

Если дождь вызван холодным воздухом, движущимся в горячий воздух (холодный фронт), после него будет холоднее.

Частые Вопросы

Можно ли пить дождевую воду?

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.

Почему земля пахнет после дождя?

Это запах бактерий и растительных масел. Он называется «петрикор».

Бывает ли туман перед дождем?

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.

Бывает ли туман после дождя?

Да, бывает. Когда выпадает дождь, почва обильно испаряется, а затем происходит конденсация влаги, ведущая к появлению тумана.

Можно ли использовать дождевую воду для полива?

Да. Дождевая вода обычно не отличается слишком высокой кислотностью или содержанием примесей

Интересное видео по теме:

Заключение

После дождя проливного или грибного всегда температура воздуха будет понижаться на несколько градусов. Это связано с тем, что происходит колоссальная отдача тепла нагретой поверхностью. Большую роль играет и глобальный процесс испарения, который начинается моментально.