Что такое туман?
Туман – это облако у поверхности земли. Нет никакой разницы между туманом и облаком в небе. Когда облако находится у поверхности земли или моря, мы называем его «туман».
Обычно туман образуется по ночам и рано утром в низинах и над водоемами. Он связан с холодным потоком воздуха, который опускается на теплые поверхности суши или воды.
Туманы чаще бывают осенью, когда воздух охлаждается быстрее, чем земля или вода. В тихую погоду с наступлением темноты в низких местах над землей образуются тонкие слои тумана. По мере того как земля ночью остывает, становятся холоднее и нижние слои воздуха. При соприкосновении такого прохладного воздуха с теплым и образуется туман.
Как правило, городские туманы гуще сельских. Городской воздух полон пыли и сажи, которые, соединяясь с частичками воды, образуют плотное покрывало.
Самым туманным районом Земли является атлантическое побережье Ньюфаундленда (Канада), где туманы образуются при прохождении влажного теплого воздуха над холодными водами, которые движутся на юг от Полярного круга. Холод воды конденсирует влагу воздуха в маленькие капельки воды. Эти капли недостаточны по размеру для образования дождя. Они находятся в воздухе в виде тумана.
А туманы в районе Сан-Франциско образуются совершенно по-другому. Здесь прохладный утренний бриз дует в сторону теплых песчаных дюн, и если накануне дождь промочил песок, образуется плотный слой тумана из испаряющейся влаги.
Знаменитый лондонский туман настолько насыщен гарью, что от него чернеет вывешенное для просушки белье. Англичане с юмором называют его «гороховое пюре».
Часто туман кажется плотнее, чем облака. Это потому, что капельки тумана меньше по размеру. Множество мельчайших капелек поглощает больше света, чем более крупные капли (но меньшего количества), которые образуют облако. Вот нам и кажется, что туманы гуще облаков.
Что такое роса?
Ты, возможно, считаешь, что роса – это легко объяснимое явление природы. Как ни странно, долго не могли понять, что такое роса. По этому вопросу было написано множество книг.
Со времен Аристотеля до XVIII века считалось, что роса «выпадает» так же, как дождь. Но роса совсем не «выпадает». Всем известная роса, которую мы видим на листьях растений, совсем не роса! Ты видишь, как мы заблуждались относительно росы.
Для того чтобы разобраться, что такое роса, мы должны кое-что знать о воздухе, который нас окружает. Мы помним, что в воздухе содержится определенное количество влаги. Теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный. Когда воздух соприкасается с холодной поверхностью, часть его конденсируется, и влага, содержащаяся в нем, остается на этой поверхности. Это и есть роса.
Температура такой прохладной поверхности должна быть ниже определенной величины, при которой образуется роса. Эта величина называется «точкой росы». Например, если налить в стакан или металлический сосуд воды, это еще не значит, что на их поверхности образуется роса. Если добавить туда льда, то и тогда роса образуется не сразу, а лишь после того, как поверхность сосудов остынет до определенной температуры.
А как роса образуется в природе? Для этого необходим теплый влажный воздух, который должен соприкоснуться с холодной поверхностью. Роса не образуется на земле или тропинках, так как они долго сохраняют солнечное тепло. А на траве или растениях, которые остыли, роса образуется.
Тогда почему мы сказали, что капли на растениях не являются росой? Потому, что только незначительная часть влаги, которую мы наблюдаем на растениях утром, является росой. Основная часть влаги, а иногда и вся влага, произведена самим растением. Влага выделяется растением через поры листьев. Это является продолжением процесса, который происходит в растениях для обеспечения листьев водой из земли. Начинается этот процесс днем, чтобы защитить поверхность листа от солнечной жары, и продолжается в ночное время.
В некоторых районах земного шара росы выпадает столько, что ее собирают в специальные резервуары для водопоя скота!
Что такое радуга?
Радуга – одно из самых красивых явлений природы. Еще со времен древнегреческого философа Аристотеля люди пытались объяснить причину радуги.
Солнечный луч или обычный луч белого света в действительности является сочетанием всех цветов. Ты, наверное, замечал, что происходит, когда луч света попадает на скошенный краешек зеркала или на поверхность мыльного пузыря. Белый луч распадается на различные цвета. Мы видим красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый цвета.
Предмет, который может разложить луч света на его составляющие, называется «призмой». Образуемые цвета создают полоску из цветных сочетающихся линий, которая называется «спектр».
Радуга и есть большой изогнутый спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся в результате разложения луча света, проходящего через капельки дождя. В данном случае капли дождя выполняют роль призмы.
Радуга появляется только во время ливня, когда идет дождь и одновременно светит солнце. Находиться необходимо между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед тобой). Иначе радуги не увидеть! Солнце посылает свои лучи, которые, попадая на капельки дождя, создают спектр. Солнце, ваши глаза и центр радуги должны находиться примерно на одной линии!
Если солнце высоко в небе, провести такую прямую линию невозможно. Вот почему радугу можно наблюдать только утром или ближе к вечеру. Утренняя радуга означает, что солнце находится на востоке, а дождь идет на западе. При послеобеденной радуге солнце расположено на западе, а дождь – на востоке.
В древности люди считали, что радуга является плохим предзнаменованием. Они полагали, что души умерших переходят в потусторонний мир по радуге, и если появилась радуга, это означает чью-то близкую кончину.
Почему радуга многоцветная?
Знаешь ли ты, что световые волны имеют разную длину? Более короткие волны несут фиолетовый цвет, длинные – красный. При прохождении светового луча из одной прозрачной среды в другую, например из воздуха в воду, он изменяет свое направление – преломляется. Тогда и происходит разделение белого цвета на составляющие его цветные лучи.
После дождя, когда в воздухе остается множество мелких капелек воды, они разделяют проходящие через них световые лучи на разные цвета. Вот откуда на небе появляется радуга. Она состоит из семи узких цветовых полос, плавно переходящих одна в другую: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Запомнить порядок цветов можно благодаря следующему предложению: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан».
Откуда берутся облака?
Облака образуются там, где от земли поднимаются потоки теплого воздуха, несущего водяной пар. Он попадает в воздух с поверхности водоемов, а также с растений, испаряющих большое количество воды.
Поднимаясь на большую высоту и постепенно охлаждаясь, водяной пар превращается в мельчайшие капельки воды или даже кристаллики льда.
Тогда мы и видим огромные белые облака, медленно плывущие по небу. Поскольку холодный воздух начинает медленно опускаться к земле, облако постепенно уплотняется, становится более густым.
Водяные капельки постепенно увеличаются настолько, что теплый воздух не может поддерживать их, и они же начинают падать на землю. Иногда они испаряются снова, так и не долетев до земли, и тогда мы даже не догадываемся о том, что на большой высоте идет дождь. Если земля слишком холодная, то из облака выпадает не дождь, а снег.
Поскольку все облака образуются при столкновении теплых и холодных воздушных масс, наблюдения за ними позволяют предсказать погоду на ближайшие дни. Так, высокие перистые облака всегда означают быструю смену погоды, легкие облака округлой формы с четким контуром приносят хорошую погоду, а тяжелые плотные облака с рваными краями означают приближение ненастья.
Почему облака имеют различную форму?
Нет двух похожих облаков, они постоянно меняют свою форму. Различные формы облаков объясняются тем, что они образуются на разной высоте и при разной температуре. Кроме того, облака могут состоять из различных частичек, в зависимости от высоты и температуры.
Самые высокие облака называются «светящимися». Они находятся на высоте 50-100 километров! Затем идут «перламутровые» облака. Они располагаются на высоте от 22 до 33 километров. Это очень тонкие, красиво оскрашеные облака, состоящие из пыли или дождевых капелек. Их можно наблюдать только после захода солнца или перед восходом.
На высоте 10 километров и выше располагаются «перистые», «перисто-слоистые» и «перисто-кучевые» облака. Перистые облака похожи на перья и волокна, перисто-слоистые – на тонкие беловатые полосы, перисто-кучевые – это небольшие округлые облака, о них мы говорим «небо в барашках». Все эти облака состоят из тонких льдинок.
Низкие облака состоят из маленьких капелек воды. На высоте 3–5 километров от поверхности Земли располагаются высококучевые облака, состоящие из больших масс паров и частиц, чем перисто-кучевые облака.
На такой же высоте образуются высокослоистые облака, часто закрывающие все небо серой вуалью, сквозь которую Солнце и Луна просвечивают бледными пятнами.
Ниже, на высоте 2 километров, формируются слоисто-кучевые облака – крупные и комковатые. На этой же высоте располагаются дождевые облака – плотные, словно набухшие, темные и бесформенные.
На высоте менее 610 метров находятся слоистые облака – поднявшийся вверх туман. Кучево-дождевые облака – высокие, плотные, похожие на цветную капусту облака, приносящие грозы и сильные дожди.
Почему облака находятся на разной высоте?
Прежде всего следует сказать, что не все облака плывут по небу. Некоторые из них находятся у самой поверхности земли! Ведь то, что мы называем туманом, как раз и представляет собою такое облако.
В воздухе всегда содержится какое-то количество водяного пара. Когда теплый, влажный воздух остывает, этот пар начинает конденсироваться. Конденсация, как мы помним, – это процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое, обратный процессу испарения. В результате в воздухе накапливается большое количество мелких капелек воды, которые и образуют облака.
Воздушные течения, поднимающиеся вверх от земли, поддерживают облака на небе. Однако, если воздух продолжает охлаждаться, то в облаке скапливается все больше воды. Постепенно мелкие капли приобретают все большие размеры, пока, наконец, не становятся настолько тяжелыми, что падают на землю в виде дождя. Если им приходится проходить через слой воздуха, в котором температура ниже температуры замерзания, то – в виде снега или града.
Облака образуются на различной высоте над поверхностью земли. В соответствии с этим они подразделяются на несколько видов: высокие, средне-высокие, низкие и те, которые могут существовать на всех уровнях.
Вы когда-нибудь летели на самолете сквозь облака или, может быть, забирались высоко на гору и наблюдали, как вокруг вас клубятся облака? Тогда вы должны хорошо представлять, что такое облако: просто скопление тумана.
Почему дождь ugem только в определенные дни?
Когда мы смотрим на небо и видим там большие тяжелые тучи, мы, вероятно, думаем, что скоро пойдет дождь. И мы склонны думать, что тучи – это единственное, что нужно для того, чтобы пошел дождь. Но в действительности дождь – это результат длительного и сложного процесса. Чтобы пошел дождь, необходимо взаимное влияние Солнца, Земли и ее атмосферы. Процесс начинается тогда, когда Земля согревается Солнцем. Это вызывает превращение воды в океанах, озерах и реках в водяной пар. Водяной пар смешивается с воздухом. Этот процесс называется парообразованием.
Подымающийся вверх теплый воздух приносит водяной пар в атмосферу. Здесь он распространяется и остывает. После этого теплый воздух отдает часть своего груза, невидимого водяного пара, и так образуются облака. Этот процесс, конденсация, происходит постоянно.
Внутри тучи крошечные капельки постепенно становятся все больше и больше по мере того, как они собирают все больше влаги. Наконец капли становятся такими большими, что уже больше не могут удерживаться наверху воздушными течениями, и выпадают на землю в виде дождя.
А теперь посмотрим, почему процесс образования дождя происходит только в определенное время. Первый этап этого процесса – парообразование – происходит практически постоянно в течение дня. Водяной пар поднимается в атмосферу. Но этот невидимый пар не превращается в видимые облака, состоящие из мельчайших капелек, каждый день.
Потому что пару необходима поверхность, на которой он мог бы сконденсироваться. Если в воздухе нет или очень мало частичек пыли, конденсация не может произойти. Образованию капелек способствуют также маленькие кристаллы льда и снега.
Обычно для того, чтобы пошел дождь, необходимо движение теплых воздушных масс навстречу холодным или наоборот. Теплые воздушные массы содержат облака и влагу, и когда эти теплые массы охлаждаются холодными массами, образуются капельки воды, которые выпадают в виде дождя. Поэтому предсказания погоды всегда упоминают о движении воздушных масс. Они подсказывают нам, будет дождь или нет.
Можно ли умываться дождевой водой?
Вы помните призыв замечательного детского поэта Юлиана Тувима о необходимости умываться хотя бы дождевой водой? Так вот, сегодня о нем, пожалуй, стоит забыть. Потому что это вредно! Нынче под дождем не то что умываться, без нужды и находиться-то не следует. Ну на самом деле, не будете же вы подставлять себя под… лимонный сок. Обжечься можно! Действительно, в конце 1970?х годов в США, в маленьком городке Уилинг, три дня шел дождь, более кислый, чем сок лимона. Кислотность выпавших здесь осадков превысила обычную в 5 тысяч раз! И, к сожалению, таких – кислолимонных – атмосферных осадков (дождей, и туманов, и снегов) становится все больше и больше.
Они наносят вред растительности – лесам, паркам, садам. В Европе, в Голландии в 1986 году 30 % деревьев были поражены кислотными дождями. В Чехословакии и Швейцарии – 16 %. В разгар лета вдруг опадает листва, побеги становятся хрупкими, словно стекло, отмирает до половины корней. В Германии, в Баварии, в той или иной мере от кислотных осадков в 1970?х годах пострадала почти половина лесов, погублена треть елей. Из-за них становятся непригодными для обработки земли, рушатся памятники архитектуры, активно ржавеет металл, умирают водоемы. Так, в Канаде кислотные дожди свели на нет жизнь в 4 тысячах озерах, еще 12 тысяч близки к этому! На юге Норвегии, исчезла рыба в половине озер!.. Список бед можно продолжать и продолжать. Но самое главное: страдает здоровье человека.
Причина подобного явления – загрязнение воздуха. Сегодня атмосфера на 50 % состоит из продуктов горения угля, нефти и природного газа! Какие же еще дожди, как не кислотные, должны обрушиваться на нас? Выделяющийся при горении минерального топлива сернистый ангидрид превращается в воздухе в сернистую кислоту. Окись азота становится в итоге азотной кислотой. Эти ядовитые вещества, которыми пропитаны тучи, переносятся на тысячи километров и выпадают снегом и дождями в странах, где, казалось бы, экологическая обстановка должна быть нормальной. Например, от выбросов США страдает Канада, куда кислотные дожди приносят южные ветры. Швеция и Норвегия отравляются германскими заводами. А животный мир Арктики губится кислотными снегами, прилетающими с территории России.