Ауст Зигфрид - Погода

• Название: Погода
• Автор: Ауст Зигфрид
• Издательство: Слово
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1994

Погода играет огромную роль в жизни каждого человека. Эта книга отвечает на многие вопросы из той области знания, в которой до сих пор остается немало загадок. Здесь рассказывается, как солнце, воздух и вода, взаимодействуя тысячами различных способов, создают погоду, которая никогда в точности не повторяется; как метеорологи составляют прогноз; как классифицируют облака и многое другое. Если искать ответы на все эти вопросы, то загадки погоды предстанут увлекательнейшей задачей, которую юный читатель может решить путем собственных наблюдений.

Художник Вольфганг Фрайтаг Перевод с немецкого Б. И. Запесской.

---

Почему вода испаряется?

Тепло — вот причина этого явления. В течение дня вода луж, прудов, озер, рек и морей, влага, содержащаяся в растениях и животных, нагревается солнцем и испаряется. Она испаряется тем скорее, чем сильнее нагрета. Мы можем заметить это, если две одинаковых тарелки наполним равным количеством воды и одну из них выставим на солнцепек, а другую поместим в тень. Там, где воду согревают солнечные лучи, она испаряется быстрее, чем в той, что стоит в прохладном месте.

Ускоряет испарение и ветер. Влажный лист бумаги, на который дуют или повесили на ветру, высыхает быстрее, чем бумага, оставленная там, где воздух спокоен и неподвижен. При ветерке и белье, развешенное на веревке, сохнет быстрее. И суп остывает скорее, если на него подуть.

Вода испаряется тем раньше, чем больше ее поверхность. Если воду из ложки вылить в блюдце, она испарится быстрее.

На солнце вода испаряется быстрее, чем в тени. Солнце дает то тепло, которое необходимо для испарения воды.

Испаряется вода тем быстрее, чем суше окружающий воздух. Если в жаркий сухой день мы потеем, то пот мало нас беспокоит: он мгновенно высыхает. Но если стоит влажная жара, то от пота намокает даже наша одежда, и мы ощущаем это.

Отчего запотевают окна?

Если в солнечный день чистый пустой стакан выставить вверх дном на вскопанной грядке или на газоне с травой, то через некоторое время можно заметить интересное явление: сухие прозрачные внутренние стенки стакана начнут затуманиваться, а снаружи стекло останется совершенно сухим.

Что же произошло и как можно объяснить появление внутри стакана видимых глазом водяных капелек? Молекулы воды, которые находятся на поверхности почвы и в растениях, все время поднимаются вверх вместе с воздухом и, охлаждаясь, осаждаются на внутренних стенках стакана, увлажняя его.

Если воздух содержит такое количество водяного пара, какое вообще возможно при данной температуре, то его называют насыщенным. А если он охладится ниже этой температуры, то часть мельчайших капелек пара начнет слипаться. Температура, при которой это происходит, называется точкой росы. Воздух, температура которого выше точки росы, называется ненасыщенным. Когда воздух охлаждается ниже точки росы, то движение молекул влаги в нем замедляется, и капли осаждаются на холодных стенках внутри стакана. Вне его молекулы продолжают подниматься вверх. Они проделывают свой невидимый нам путь в небо — они испарились. Процесс, при котором вода из газообразного вновь переходит в жидкое состояние, называется конденсацией. Мы часто наблюдаем его в повседневной жизни, например когда запотевают оконные стекла, стекла очков или автомобиля.

Молекулы воды испаряются травой и поверхностью почвы и образуют пары в стакане, который стоит на газоне вверх дном.

Почему вода не пропадает?

Но если влага постоянно испаряется из морей, рек и озер, если она уходит из растений и исчезает в воздушной оболочке Земли, то почему же тогда Земля не высыхает?

Это не случается потому, что вода совершает постоянный круговорот. Опыт со стаканом, стоящим на газоне, объясняет этот процесс.

Круговорот начинается с испарения. Вода поднимается вместе с нагретым солнцем воздухом, принимая форму мельчайших капелек. Достигнув более прохладных слоев тропосферы, где воздух уже охладился до той температуры, при которой он больше не может удерживать эти капельки, они сливаются в капли, конденсируются. В небе появляются облака.

Постепенно капли становятся все крупнее, увеличиваются и наконец делаются такими тяжелыми, что выпадают на землю в виде дождя, снега или града.

Попав на землю, вода сначала собирается в ручейки, стекает в ручьи, затем в реки и вместе с ними возвращается в моря, откуда испаряется вновь. Огромные массы тепла, требующиеся для этого постоянного круговорота, дарит Земле Солнце.

Вечный круговорот воды в природе обеспечивается солнцем. Под воздействием его лучей вода испаряется, пар поднимается вверх, конденсируется и образует облака. В виде дождя или снега вода вновь попадает на землю.

Как образуются облака

Чист ли чистый воздух?

В погожий солнечный день воздух кажется чистым и прозрачным. Однако а нем парят миллионы невидимых нам мельчайших частиц. Чтобы обнаружить их, требуется микроскоп. Дым из труб, цветочная пыльца, крохотные кристаллики соли и дорожная пыль наполняют воздух. Когда в окно проникают солнечные лучи, эти мельчайшие частицы можно увидеть и невооруженным глазом. Но какое отношение имеют они к погоде?

Когда солнечные лучи проникают через окно, становится видно, что в воздухе, который казался нам чистым и прозрачным, парят бесчисленные мельчайшие пылинки.

Что такое облако?

Как мы уже поняли, облака состоят из капелек воды, поднятых в небо нагретым воздухом. Вверху воздух остывает, и пар конденсируется. Но в самом начале этого процесса капелькам необходимы мельчайшие частицы пыли, к которым могут прилипнуть молекулы воды. Их называют конденсационными зернами.

Даже абсолютно чистый воздух может быть «перенасыщенным», то есть содержать излишек водяных паров, но они не могут конденсироваться в капли.

Облака, пронизанные солнечными лучами, кажутся белыми, но часто облачное небо выглядит пасмурным и серым. Значит, облака столь плотны, многослойны, что преграждают путь солнечным лучам. Облако может показаться и совсем черным, если оно содержит много частиц пыли или копоти, что чаще всего и случается над промышленными районами.

Облако образуется в том случае, когда влажный воздух поднимается вверх и при этом переходит «точку росы». Однако для этого необходимо, чтобы в нем находилось достаточное количество конденсационных зерен.

Можно ли пройти сквозь облако?

Если водяные капельки конденсируются у самой земли, то такое образование называется туманом. Так что, шагая в тумане, мы как бы идем сквозь облако. И тумане влажность ощущается и на руках, и на лице, и на одежде.

В морозные дни, когда мы выдыхаем теплый и влажный воздух, он, соприкасаясь с морозным воздухом, тут же превращается в маленькие облачка тумана.

Мы и настоящий туман можем «получить», налив в чистую бутылку горячей воды и прикрыв ее горлышко кусочком льда. Пары воды, наполняя бутылку, поднимаются вверх вместе с нагретым воздухом, где их охлаждает лед. В бутылке появляется туман.

О чем оповещают нас облака?

Облака образуются в пространстве между поверхностью Земли и верхними слоями тропосферы приблизительно до высоты 14 км. Различают три яруса тропосферы, где наиболее часто возникают определенные типы облаков, Самые высокие располагаются между 7 и 14 км и целиком состоят из кристалликов льда. Они похожи на нежную белую вуаль, перья или бахрому и называются перистыми.

Облака средних высот можно наблюдать между 2 и 7 км, они состоят из кристалликов льда и крошечных дождевых капель. К ним относятся барашки, предвещающие перемену погоды, и сплошные серые слоистые облака, сулящие ненастье. Низко нависающие облака располагаются на высоте около 2 км и состоят уже исключительно из водяных капелек. Если по небу растянуто рваное покрывало слоисто — кучевых облаков, то погода остается хорошей, ясной. Но к тому же типу относятся и монотонные сплошные серые слоистые облака, которые часто сеют моросящий дождик, и слоисто — дождевые, всегда чреватые осадками.

Мощные кучевые облака — спутники устойчивой хорошей погоды. Порой они разыгрывают целые представления: то напоминают огромные кочаны цветной капусты, то какое — нибудь животное или даже человеческое лицо.

Роса и иней

Когда появляется роса?

Если в течение дня земля нагреваться солнцем и вечером вновь сильно охлаждается, то охлаждается и воздух над ее поверхностью. Невидимые частицы воды конденсируются в таком воздухе, и водяные капельки оседают на травы, листву деревьев, камни. Чаще всего это происходит в ясные безветренные дни осени и весны. Ранним утром можно увидеть, как сверкают капли росы, освещенные лучами зари. Как только воздух потеплеет, роса испаряется.

Капельки росы сверкают на паутине. Они образуются, когда вечером почва охлаждается и водяные поры, содержащиеся а воздухе, конденсируются.

Что такое иней?

В морозные зимние ночи, когда температура воздуха падает ниже точки замерзания воды (0 °C), капельки росы превращаются в крохотные, по большей части игольчатые, кристаллики льда, и землю окутывает серебристо — сверкающее покрывало, которое ложится и на кустарники, и на ветви деревьев, и на электропровода. Иногда кристаллики инея так густо покрывают ветки, что те обламываются под их тяжестью.