Водяной пар в атмосфере. Облака. Атмосферные осадки

Много чудес скрывает в себе природа! Вот только одни из них.

Зима – самая холодная пора года. На Европейской территории России температуры могут достигать – 20⁰С. Многим эта пора года не нравится из-за своих сильных морозов. А вот в Якутии люди часами могут находиться на морозе при температуре воздуха – 50⁰С.

Почему же существует такая разница, ведь в Якутии намного ниже температуры, чем в Москве?

А вот еще один необычный факт. В некоторых районах нашей планеты периодически выпадают апельсиновые, рыбные, зеленые и красные дожди, дождь из лягушек или из золотых монет.

В чем причина этих явлений?

Ежегодно с поверхности Мирового океана испаряется 448 тыс. км³ воды или слой воды толщиной в 1м 20см.

Влажность – это содержание влаги в воздухе. Влажность – это очень важный метеорологический элемент, который влияет на погоду.

Влажность воздуха бывает абсолютной и относительной.

Абсолютная влажность – влажность, величина которой показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в м³ воздуха. То есть можно сказать, что абсолютная влажность – это то количество водяного пара, которое может содержаться на данный момент в 1 м³ воздуха. Эта величина непостоянна: летом она увеличивается, а зимой уменьшается, потому что тёплый воздух может содержать в себе намного больше водяного пара, чем холодный.

Воздух, который имеет максимальную влажность, называют насыщенным. Например, при температуре воздуха 0⁰С максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, составляет 5г на 1 м³, а при температуре +10⁰С, количество водяного пара составляет уже 9г. Значит, чем выше температура воздуха, тем больше влаги в нём может содержаться.

Если представить, что температура воздуха понизилась с +10⁰С до 0⁰С. В таком случае водяной пар, содержащийся в воздухе, не может уже содержаться в таком количестве, и лишний пар конденсируется. Значит, при охлаждении насыщенного воздуха образуются капельки воды. Так летом образуется роса: охладившийся за летнюю ночь насыщенный воздух конденсируется, и на приземных предметах образуются капельки воды.

Воздух не всегда бывает насыщенным. Находясь над тёплой и сухой поверхностью, он содержит меньше влаги, чем может в себя вместить. Такой воздух называется ненасыщенным.

Например, если при температуре воздуха в +30⁰С, в воздухе содержится 16г водяного пара, то такой воздух будет ненасыщенным, так как максимальное количество водяного пара, которое воздух может содержать при такой температуре, составляет 30г. В связи с этим учёные ввели такое понятие, как относительная влажность воздуха. Узнать величину всегда можно, посмотрев прогноз погоды.

Относительная влажность воздуха – это отношение количества водяного пара, которое содержится в 1 м³ воздуха к тому количеству, которое может содержать в себе воздух при данной температуре. Выражают относительную влажность воздуха в процентах.

Например, если при температуре воздуха в +20⁰С, количество водяного пара, содержащегося в 1 м³, составляет 12г, то его относительную влажность определяют следующим образом: 12г делят на 17г (это то количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре) и умножают на 100%. Получаем относительную влажность 70%.

На земном шаре нигде не была зарегистрирована относительная влажность в 0%. Даже над пустынями в воздухе всегда содержится некоторое количество водяного пара.

Часто летним или осенним утром мы можем видеть туман.

Туман – это взвешенные в воздухе маленькие капельки воды, которые образуются в результате конденсации водяного пара при охлаждении воздуха или испарении над водоёмами или влажными участками.

Густой туман значительно уменьшает видимость, а вот если она равна больше 1км, то такое явление называют дымкой. Влажность воздуха измеряют гигрометром.

Туман можно наблюдать и в небе. Это облака. Они отличаются от обычного тумана только тем, что находятся на значительной высоте.

Облака имеют разнообразную, иногда причудливую форму. Существует даже специальный облачный атлас, где отображена классификация всех облаков, встречающихся на земле.

Различают несколько их видов: кучевые, слоистые и перистые облака.

Кучевые облака – ярко-белые облака, по форме напоминают разбросанные по небу куски ваты. Чаще всего их можно наблюдать в тёплое время года. Образуются они при поднятии теплого воздуха вверх.

Иногда их нижняя часть приобретает тёмный серый цвет, кажется, что вот- вот пойдет дождь. Такие облака называют кучево-дождевыми. Обычно такой вид облаков образуется до высоты 10 км.

В пасмурную погоду на небе можно наблюдать однообразные, бледные низкие слоистые облака. Образуются такие облака в результате контакта тёплого воздуха с холодным: тёплый воздух медленно поднимается вверх по холодному и постепенно охлаждается. Высота таких облаков всегда не более 2 км.

Иногда слоистые облака могут иметь вид крупных серых гряд, пластин или хлопьев, которые разделены между собой просветами. Такие облака называют слоисто-кучевыми.

Самыми высокими облаками являются перистые облака. Они образуются на высоте 10-12 км и состоят из кристалликов льда. Перистые облака представляют собой тонкие, нитеобразные облака в виде белых тонких волокон. Их можно наблюдать в солнечный день.

Для того, чтобы определить облачность на глаз, разработана специальная десятибалльная шкала. Для этого необходимо оценить, сколько десятых долей неба занято облаками, если всё небо – это единица.

«0» баллов ставится при отсутствии на небе облаков; 1 балл – если небо покрыто облаками на одну десятую части небосвода. По такому же принципу определяют облачность в 2, 3 балла и так далее. Облачность в 10 баллов – это когда небо полностью покрыто облаками.

Прибор, который определяют высоту нижней границы облаков, называют облакомером.

Облака оказывают значительное влияние на погоду. В зимний день, когда наблюдается большая облачность, температуры воздуха намного выше, чем в безоблачную погоду, потому что облака задерживают тепло у поверхности Земли. Летом же, наоборот, большая облачность на небе приводит к снижению температур, так как облака препятствуют нагреванию земной поверхности.

Теперь понятно, почему в Якутии мороз в – 50⁰С легче перенести, чем мороз в – 20⁰С в Москве. Это объясняется тем, что влажность воздуха в Якутии меньше, чем в Москве, поэтому и мороз ощущается не так сильно.

Атмосферные осадки – это вода в жидком или твёрдом виде, выпадающая на землю из облаков или выделяющаяся из воздуха на охлаждённые предметы. Все осадки можно разделить на 2 группы: жидкие и твёрдые атмосферные осадки. К жидким атмосферным осадкам относят дождь, роса и морось, а к твёрдым – снег, град, изморозь, иней, гололёд.

Как же образуются осадки?

Всем известен тот факт, что осадки выпадают из облаков. Однако, не всегда из каждого облака они выпадают. Это зависит от величины капелек в облаке. Так, если величина капли менее 0,01 мм, то она настолько легка, что не может упасть на землю.

Но капли всегда находятся в движении. Сталкиваясь друг с другом, они сливаются, увеличиваются в объёме и становятся тяжелее. Когда они становятся настолько тяжёлыми, что не могут удержаться в воздухе, они падают на землю в виде дождя. Таким же образом образуется снег, только температура воздуха в облаке при этом должна быть ниже 0⁰С.

Самыми «мокрыми» местами в мире является гора Вайамам на Гавайских островах и небольшой город Черапунджи в Индии. В среднем в этих местах количество осадков за год составляет 12500 мм.

Иногда летом с дождём может выпадать и град.

Град – это комочки снега, покрытые корочкой льда. Образуется град тогда, когда капельки воды в облаке под действием движущегося воздуха то поднимаются вверх, где температура воздуха низкая, то опускаются вниз, где температура воздуха выше. Попадая в верхнюю часть облака, капелька воды постепенно превращается в лёд, а в нижней части – она покрывается водой.

При повторном поднятии вверх эта капелька снова покрывается льдом и в конце концов становится на столько тяжела, что не может удержаться в облаке и падает на землю. Падая вниз с большой скоростью, градины не успевают растаять, несмотря на то, что у поверхности земли высокая температура.

В США отмечен даже случай выпадения градины диаметром 12 см и весом 700 г, а во Франции – величиной с ладонь человека и весом 1200 г.

Количество атмосферных осадков играет большую роль для хозяйственной деятельности человека, так как при недостатке или избытке влаги может погибнуть урожай. Количество осадков измеряют при помощи осадкомера. Этот прибор представляет собой металлический сосуд, окружённый ветровой защитой. Устанавливают его на метеорологических станциях на высоте 2 м от поверхности Земли. Выпадающие атмосферные осадки попадают в металлический сосуд.

Работники метеорологической станции дважды в сутки в 7 часов и в 19 часов снимают осадкомер и в специальный измерительный стакан выливают воду, определяя толщину осадков в мм.

Если выпадают осадки в твёрдом виде, то осадкомер ставят в тёплое место и ждут, пока они растают. Затем выливают в измерительный стакан и определяют их толщину.

Количество осадков за месяц равно количеству осадков всех дней этого месяца. А общее количество осадков всех месяцев года определяет годовое количество осадков.

Значительную роль в образовании атмосферных осадков играет близость территории к морю или океану. Чем ближе территория расположена к океану, тем больше осадков там выпадает.

Сравним количество выпадающих осадков за год в городах Абердин, Аден и Владивосток. В городе Абердин количество осадков за год составляет 749 мм, в Адене – 58 мм, а во Владивостоке 685 мм.

Такое распределение осадков объясняется тем, что Абердин расположен на острове Великобритания, который омывается водами Атлантического океана. Здесь круглый год господствует западный перенос воздушных масс. Океанический воздух очень влажный, поэтому в этом городе и выпадает такое количество осадков.

В Адене господствующими ветрами являются ветры, дующие с материка. Они приносят сухой воздух, поэтому осадков здесь выпадает мало.

Во Владивостоке из-за муссонов осадки выпадают в основном летом, потому что эти ветры дуют с моря на сушу и приносят влагу.

Важное значение для сельского хозяйства имеет и высота снежного покрова, которая определяет величину промерзания почвы и количество влаги весной. Измеряют высоту снега при помощи снегомера.

Атмосферные осадки в виде красных, жёлтых дождей, дождей из рыбы или лягушек объясняются тем, что в атмосферу земли с помощью ветра иногда попадает пыль из пустыни, которая придаёт дождю красный цвет. А проходящие над водной поверхностью смерчи, могут принести в атмосферу рыбу или лягушек, которые и выпадают на землю в виде необычного дождя.

Подведём итоги.

Влажность воздуха – это количество водяного пара, содержащееся в нём.

Влажность бывает абсолютной и относительной.

Относительная влажность воздуха показывает отношение содержащегося водяного пара в 1 м³воздуха к тому количеству, которое может в нём содержаться при данной температуре.

Атмосферные осадки – это вода в жидком или твёрдом виде, выпадающая на землю из облаков или выделяющаяся из воздуха на охлаждённые предметы.

Все осадки можно разделить на 2 группы: жидкие и твёрдые атмосферные осадки. Их распределение зависит от близости суши к океану: чем она ближе, чем больше осадков будет выпадать.