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.

---

Можно и самим создать иней, Для этого нам понадобится жестяная банка, поваренная соль и растолченный кусок льда. Положим в банку два стакана ледяной крошки, стакан соли, снова два стакана льда, снова соль и т. д. Через некоторое время водяные капельки, находящиеся в воздухе, покроют внешние стенки банки, превратившись в маленькие ледяные кристаллы, и вскоре вся она оденется тонким слоем инея. Этот переход водяных молекул из газообразного состояния в твердое (лед), минуя жидкое (воду), называется сублимацией.

На лугах лежит иней, когда ночью температура опускается ниже нуля, из частиц воды, содержащихся в воздухе близко от поверхности земли, образуются твердые кристаллики льда.

Дождь и снег

Почему идет дождь?

Водяные капельки столь малы, что парят в воздухе. Если становится теплее, облако может совсем исчезнуть, раствориться — капельки испаряются и делаются невидимыми. Если же холодает, капельки сливаются — сотни тысяч их образуют одну полновесную каплю. Такие капли становятся уже слишком тяжелыми для того, чтобы продолжать свое парение в небе, они падают на землю — идет дождь.

Дождь идет, когда маленькие капельки воды, собранные в облаке, слипаются и увеличиваются. Если воздух больше не может их удерживать, они падают на землю в виде дождя.

Некоторые капли дождя формируются таким образом: те, что покрупнее, находятся в основном в середине облака, восходящие потоки теплого воздуха подхватывают их, и, поднимаясь, капли вбирают в себя меньшие капельки, сливаются с ними, вновь опускаются и вновь поднимаются, становясь все крупнее и тяжелее, пока не падают на землю полновесными дождевыми каплями. Другие осадки образуются, когда температура в облаке снижается до такой степени, что возникают кристаллики льда. Они тоже устремляются вниз, но ближе к земле тают в более теплых слоях воздуха и тоже выпадают дождем. Все эти капли могут быть разной величины. При грозовом ливне они бывают крупнее капель моросящего дождя раз в 25.

Но из облаков выпадает не только дождь, но и снег, снежная крупа или град. Все это — осадки, подобные росе и инею, которые, правда, образуются в небе, а не у поверхности земли.

Мы и сами можем вызвать дождь. Наполним кубиками льда кастрюльку с ручкой и подержим ее над большой кастрюлей с кипящей водой (будьте осторожны, не ошпарьтесь!). Что же произойдет? Очень влажный, горячий воздух, насыщенный паром, поднимается вверх и нагревает стенки охлажденной льдом кастрюльки. Пар этот конденсируется, оседая на стенках кастрюльки, спивается в большие капли и стекает вниз. Идет дождь!

Если горячий пар попадает на охлажденную кубиками льда кастрюлю, то пар конденсируется на ее стенках, и капли стекают вниз подобно дождю.

Как называется замерзший дождь?

Если дождевые капли или растаявшие снежные хлопья опускаются через очень холодный слой воздуха, то при падении они замерзают, превращаясь в твердые зернистые комочки диаметром от 2 до 5 мм. Эти осадки называются снежной крупой.

Если внутри облака температура ниже нуля, то из водяных паров образуются не дождевые капли, а кристаллики льда.

Почему идет снег?

Если температура внутри облака ниже точки замерзания, то образуются не капельки воды, а сразу ледяные кристаллики. Они медленно опускаются вниз, слипаясь в снежные хлопья, и могут надолго покрыть землю, пока температура не поднимется выше 00.

Кристаллы льда — шестигранники, у них шесть вершин. В лупу можно рассмотреть, что каждый ледяной кристаллик имеет собственную форму, отличную от других, — снежинки не повторяют друг друга.

Кристаллы льда обычно имеют форму шестиугольной звездочки. Соединяясь в снежные хлопья, они медленно опускаются на землю.

Как образуется град?

Град зарождается как дождь. Но прежде чем его капельки упадут на землю, их подхватывает ветер и возносит в холодные слои воздуха. Там они успевают замерзнуть и вновь начинают падать вниз, сталкиваясь по пути с парящими в облаке дождевыми капельками, которые прилипают к ним и замерзают. Иногда такое ледяное ядрышко успевает неоднократно подняться и опять провалиться вниз, и каждый раз на нем нарастает новый слой льда. Градины становятся все крупнее, пока наконец не падают на землю.

Если расколоть такую градину, можно увидеть, как на ядрышко ее, подобно годичным кольцам дерева, нарастали спои льда. Градина может достичь величины куриного яйца и при падении с высоты причинить немалый вред посевам и цветущим деревьям, ломая стебли и сбивая бутоны. С полей, побитых градом, сложно собирать урожай.

Фейерверки в небе

Как распознать грозовое облако?

Гроза — захватывающий спектакль природы. Если наблюдать ее из укрытия, то сверкание молний и грохот грома не менее увлекательны, чем грандиозный фейерверк. Начинается гроза с воздушного столба, образующего высокое, быстро набухающее белое облако, похожее на кочан цветной капусты. Грозовые облака — великаны среди обычных кучевых, их толщина доходит до 10 км. Внизу грозовое облако плоское, оно все раздается вверх и в стороны. Когда верхняя его граница достигает стратосферы, облако как бы сплющивается и, вытягиваясь по направлению ветра, принимает форму наковальни. Поднимается ураганный ветер, сверкают молнии, гремит гром. Это сопровождается ливнем.

Грозы возникают обычно в высоких мощных кучевых облаках, верхняя часть которых часто под влиянием ветра сплющивается и вытягивается, принимая форму наковальни.

Что такое молния?

Молния — это электрический разряд большой мощности. Электрическое напряжение возникает в облаках в результате трения молекул, Подобное явление можно наблюдать, если расчесывать волосы эбонитовым гребнем. Волосы и гребень заряжаются электричеством, пока заряд не достигнет такой силы, что между ними начинают проскакивать искры и слышится потрескивание. Ветер внутри грозового облака перемещается вверх и вниз с большой скоростью. Капельки воды, пылевые частицы и кусочки льда трутся друг о друга, отталкиваясь или разбиваясь, при этом нарастает напряжение электрического поля. Когда его напряжение достигает определенной силы, то возникает цепная реакция — происходит разряд, сверкает молния.

Мы и сами можем смоделировать молнию, пусть миниатюрную. Опыт следует производить в темном помещении, иначе ничего не будет видно. Нам потребуется два продолговатых воздушных шарика. Надуем их и завяжем. Затем, следя, чтобы они не соприкасались, одновременно натрем их шерстяной тряпочкой. Воздух, наполняющий их, электризуется. Если шарики сблизить, оставив между ними минимальный зазор, то от одного к другому через тонкий слой воздуха начнут проскакивать искры, создавая световые вспышки. Одновременно мы услышим слабое потрескивание — миниатюрную копию грома при грозе.

Молнию и гром мы можем смоделировать сами. Если два надутых воздушных шарика потереть друг о друга и сблизить, то между ними проскочит искра и послышится легкое потрескивание.

Как возникает гром?

Температура молнии достигает 30 0000С. Она так сильно разогревает окружающий воздух, что он стремительно расширяется и с грохотом преодолевает звуковой барьер, подобно сверхзвуковому реактивному самолету. Грохот этот доходит до нас, и мы говорим: гремит гром.

Вспышка молнии распространяется в воздушной среде со скоростью света, так что мы видим ее практически в то же мгновение, когда происходит разряд, а грохот расширяющегося воздуха пролетает километр приблизительно за три секунды. Чтобы узнать, на каком расстоянии от нас ударила молния, надо сосчитать секунды между ее вспышкой и раскатом грома. Количество секунд поделить на три. Если, к примеру, гром мы услышали через шесть секунд после вспышки молнии, значит, молния ударила в двух километрах от нас.

Если вы попали в грозу, примите меры предосторожности. Помните — молния всегда бьет в самую высокую точку на местности, поэтому опасно оставаться на открытом пространстве и нельзя прятаться под одиноко стоящим деревом. Купаться во время грозы не рекомендуется. Лучше всего укрыться в здании, имеющем громоотвод, или в салоне автомобиля, шины которого изолируют нас от поверхности земли.

Картины на небе

Откуда берутся краски неба?

Солнечный свет не белый, он смешение различных цветов — красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Это можно доказать, направив луч солнца на стеклянную призму. Цвета разложатся на составные части, мы получим спектр, Каждый отдельный цвет спектра имеет волну определенной длины. Наибольшая — у красного цвета, наименьшая — у фиолетового.