После таяния снегов или сильных дождей уровень воды в реке поднимается. Порой это выплескивает реку из берегов, и тогда наступает половодье, которое, к сожалению, очень часто кончается наводнением.
Водный режим реки зависит от сезона, климата и почвенного состава ее русла. Активно питают ее воды тающие снега и дожди. Нередко весной реки поднимаются, как говорят, до критического уровня, преодолев который вода устремляется из берегов и заливает прибрежные районы. Наводнение почти всегда сопровождается разрушениями и человеческими жертвами. Разливы рек приносят не только вред, но и пользу. Так, Нил при разливе удобряет свою долину илом.
Почему бывают наводнения?За всю историю человечества накопилось немало свидетельств, рассказов и преданий о крупных наводнениях. Причина этого проста: первобытные люди намеренно селились, в долинах, расположенных на пути наводнений – потому что земли здесь были плодородными.
Что такое наводнение? Это такое состояние, когда вода выходит из берегов и растекается повсюду. Как мы уже знаем, причиной наводнений служит накопление большого количества воды в реке в результате сильных дождей. Вода может появляться из других источников или резервуаров, откуда она течет в реку. Река обычно омывает обширный район, или «бассейн», и сильный поток воды из любого места в этом бассейне заставляет подниматься уровень воды в реке и затоплять берега.
Некоторые наводнения очень полезны. Многие реки каждый год выходя из берегов вместе с разлившейся водой приносят на поля плодородный ил. С другой стороны, например, река Хуанхэ в Китае периодически становится причиной гибели людей и разрушений. Например, в 1935 году из-за разлива этой реки 4 миллиона людей остались без крыши над головой!
Можно ли предотвращать наводнения? Наверное, это невозможно, потому что сильные дожди идут независимо от воли человека. Но прилагаются большие усилия, чтобы обуздать наводнения, и когда-нибудь, наверное, это будет сделано.
Существуют три способа обуздать наводнения. Один из них – строить дамбы и делать насыпи для защиты земель в тех местах, куда доходит вода. Второй способ – устраивать каналы для экстренных случаев, или водосливы, чтобы отводить избыток воды. Третий способ – содержать большие резервуары для накапливания воды и постепенного ее слива в большие потоки.
Что такое муссоны?Слово «муссон» происходит от арабского слова, означающего в переводе «сезон (дождей)». Муссоны – это ветры южной Азии, периодически меняющие свое направление. Они определяют климат этого региона. Зимние морозы азиатского материка создают зоны повышенного давления. Вследствие этого огромные массы холодного сухого воздуха перемещаются к теплому югу. Из-за засухи погибают растения, земля трескается и покрывается коркой. Итак, зимой муссоны дуют с севера, принося с собой засуху. С наступлением лета они меняют направление и дуют со стороны океана, принося благодатные ливневые дожди. Летом материк прогревается и притягивает более холодные слои воздуха из Тихого и Индийского океанов. Что же приводит к таким сезонным переменам погоды?
Все дело в том, что суша нагревается и остывает быстрее, чем морская вода. Например, в Центральной и Южной Азии весна наступает быстрей, чем на прилегающих к ней морях. Летом на континенте гораздо теплей, чем в водах Индийского океана на юге и Тихого – на востоке. Высокая температура создает над континентом область низкого давления, в которую устремляются воздушные массы с океанских просторов, несущие с собой большое количество осадков. Эти ветры называются летними муссонами.
Осенью воздух быстрее остывает над азиатским континентом, что приводит к появлению над ним области высокого давления. В результате ветер начинает дуть из засушливых регионов Центральной Азии в сторону морей. Такие ветры носят название зимних муссонов.
Раньше, когда люди плавали на парусных судах, они умело использовали зимние и летние муссоны. Именно поэтому моряки обычно плыли из Индии в Африку зимой, а возвращались назад летом.
Что такое пассаты?Пассаты – это устойчивые в течение года ветры. Они характерны для тропических широт. Парусники и самолеты очень часто используют их для повышения своей скорости.
В течение всего года в тропиках стоит жара. Нагретый экваториальный воздух поднимается, а его место занимают более холодные слои, пришедшие с севера или юга. Из-за вращения Земли нагретые воздушные слои движутся всегда в одном направлении. Это и есть пассаты, дующие, как правило, в северо-восточном направлении в Северном полушарии и в юго-восточном в Южном полушарии. Пересекая Атлантику, самолеты стараются использовать эти ветры. И когда им удается попасть в пассат, скорость полета увеличивается.
Что такое циклон?Наверняка вам часто приходилось слышать слово «циклон», хотя, возможно, вы не вполне понимали его значения. Циклон – это просто одна из разновидностей бури.
Буря возникает, когда теплый, влажный воздух из какого-нибудь региона, лежащего поблизости от экватора, поднимается в более северные широты и встречается, допустим, где-нибудь над Европой с массой холодного, сухого воздуха из Арктики.
При встрече не происходит смешивания воздуха, наоборот, между двумя воздушными массами обозначается резкая граница, называемая фронтом. По мере продолжения своего движения масса более теплого воздуха как бы взбирается на плечи встречного холодного потока. В результате теплый воздух остывает, и скопившаяся в нем влага конденсируется, образуя облака.
В то время как все это происходит, в середине надвигающейся бури, давление начинает падать. Образуются ветры, как бы обдувающие по кругу в направлении против часовой стрелки эту область низкого давления. Таким образом, масса влажного, теплого воздуха движется к северу вдоль восточной границы, а холодного – вдоль западной к югу.
Область низкого давления носит название циклон. В зависимости от различных обстоятельств она может иметь размер в диаметре от 500 до 1 500 километров. Следует отметить, что циклон представляет собой гораздо менее опасное явление, чем такие виды бурь, как смерч или ураган. Когда ясные дни сменяют дожди, то это происходит из-за возникшего циклона.
Какие бывают облака?Во время дождя небо покрыто тяжелыми, хмурыми тучами. А когда на небе белые кучевые облака, дождя может и не быть. Облака образуются, когда теплый воздух поднимается вверх и водяные пары охлаждаются достаточно для того, чтобы стать водяными сосульками.
По форме и высоте расположения различают четыре типа облаков. Перистые облака приносят дожди, часто это знак плохой погоды. Слоистые – появляются на закате, часто они означают моросящий дождь. Серые и низкие облака, как правило, дождевые. А белые кучевые плывут по голубому небу в ясную солнечную погоду. Процесс образования облаков разнообразен. Поэтому, кроме основных типов, различают их сочетания: перисто-кучевые, перисто-слоистые, слоисто-дождевые, а также облака верхних слоев атмосферы – серебристые и перламутровые.
Как образуются облака?Как вы уже знаете, теплый воздух, наполненный влагой, поднимается в небо. Когда он достигает определенной высоты, он остывает. При более низкой температуре он больше не может содержать всю влагу в виде водяного пара. Поэтому лишняя влага преобразовывается в маленькие капельки воды, кристаллики льда, из которых и состоит облако или туча.
Не существует двух точно похожих друг на друга облаков, кроме того они постоянно изменяют свою форму. Облака различны потому, что их образование происходит на разной высоте и при разной температуре.
После того как водяной пар превращается в жидкость (этот процесс называется конденсацией), он вступает в контакт с пылью и другими частичками воздуха. Мельчайшая капелька воды формируется вокруг каждой такой крохотной частички, которые принесены ветром из пустынь, сухих высокогорий и вулканов. Это мелкие кристаллики соли из океанов, крохотные кусочки золы от сожженного каменного угля и многое другое.
Необходимо около ста миллионов мельчайших капелек, чтобы образовалась одна дождевая капля. А чтобы образовалось облако, нужны миллионы и миллионы таких капелек. Такое облако размером километр в ширину, километр в длину и километр в высоту может содержать около 790 тонн воды в виде капель и почти 7 940 тонн воды в виде пара.
Что такое град?Град выпадает, когда капельки дождя поднимаются и опускаются в вихре холодного воздуха, замерзая все больше и больше. На землю падают уже не капли, а твердые шарики. Иногда эти шарики довольно долго крутятся вверх-вниз, покрываясь все более толстым слоем снега и льда, поэтому и попадаются двухкилограммовые градины.
Откуда берется град?Одним из редко встречающихся видов осадков является град. Это весьма интересное зрелище представляют собой ледяные шарики, огромный рой которых несется к земле и с такой силой ударяется о нее и о различные предметы на ее поверхности, что часто приносит ощутимый вред. Иногда – правда, крайне редко – особенно крупный град может ранить и даже убить животное или человека!
Как правило, град идет в теплую погоду, и часто его сопровождают гром, молния и дождь. Он образуется, когда капли дождя застывают, проходя через холодные слои атмосферы.
Одиночные капли превращаются, конечно, в очень маленькие градины, однако затем с ними иногда происходят удивительные явления. Падая вниз, такая градинка может натолкнуться на встречный поток воздуха от земли. Тогда она вновь поднимается вверх – туда, где капли дождя еще не успели замерзнуть. Некоторые из них «прилипают» к ней, и тогда она вновь опускается в слои холодного воздуха, замерзая. В результате размер градин становится более внушительным.
Градина может совершить множество таких перемещений снизу вверх и обратно, пока не станет настолько тяжелой, что восходящие потоки воздуха будут уже не в состоянии поддерживать ее на весу. Вот тогда и наступит тот момент, когда она начнет свой стремительный путь к земле. Таким образом, образуются градины, чей вес доходит до 450 граммов. Иногда в холодных районах планеты на градины намерзают не только дождинки, но и снежинки. Поэтому градины имеют часто на поверхности слой снега, а под ним – льда.
Иногда за град принимают смесь снега с дождем, или выпадающую время от времени особенно твердую разновидность снега.
Ежегодно град наносит огромный ущерб. Он уничтожает посевы таких культур, как рожь, пшеница, хлопок и табак. Он может сбить листья с деревьев, разбить стекла в окнах и даже поранить домашнюю птицу и животных!
Что такое туман?Туман – это нечто вроде пелены из мельчайших капель воды, иногда смешанных с дымом и пылью. Порой туман бывает таким густым, что очень трудно, даже невозможно что-либо увидеть, как будто облака спустились на землю. Образуется туман при охлаждении воздуха, когда водяной пар превращается в капельки воды. Над морем туман возникает, когда воздух теплее воды.
Какие бывают туманы?В окружающем нас воздухе всегда есть водяной пар. Если пар охлаждается, то из него образуются облака. Когда облака спускаются до поверхности земли, то капель воды в них становится больше и больше. Они приближаются к земле и образуют то, что мы называем туманом.
Туман образуется в результате столкновения потоков воздуха с разной температурой. Он создается, когда нагретый воздух оказывается над холодной водой или встречается с массой более влажного и холодного воздуха.
При плотном тумане видимость меньше, чем 200 метров. Туман может быть еще большей плотности, когда видимость меньше, чем 60 метров.
Существуют различные типы тумана. Они зависят от его веса. Если туман расстилается примерно на 2 метра над землей, он называется приземным туманом.
Другой вид тумана обычно собирается по ночам, когда земля отдает большое количество тепла. Если нет ветра и звезд, подъем воздуха и водяных капель вверх может быть и совсем незаметен.
Туман может образоваться и в результате промышленных выбросов дыма или скопления выхлопных газов.
Такой туман, в котором смешан водяной пар и дым, называется «смог» (от соединения английских слов fog (туман) и smoke (дым). Он представляет собой настоящее стихийное бедствие и может не рассеиваться много дней. Возникший туман мешает нормальной жизни, потому что перемещаться в нем очень опасно. Поэтому в больших городах так тщательно следят за чистотой воздуха.
В свое время из-за промышленных выбросов были очень знамениты лондонские туманы.
Что такое снег?Снег – это не что иное, как замерзшая вода. Однако в таком случае, почему же он не похож на лед?
Дело в том, что снежинки в действительности состоят из маленьких кристалликов льда, и поскольку свет отражается от их многочисленных граней, снежинки кажутся белыми, а не прозрачными.
Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики, чистые и прозрачные. Следуя за воздушными течениями, они перемещаются в воздухе во всех направлениях.
Постепенно эти кристаллики «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберется сотня или даже больше. Когда размеры смерзшихся льдинок оказываются достаточно большими, они начинают медленно опускаться к земле. Эти скопления льдинок мы и называем снежинками.
Некоторые из кристалликов льда имеют игольчатую форму, другие – плоскую, однако в любом случае у каждого из них оказывается 6 граней. Любопытно, что устройство снежинок совершенно одинаково. Однако в то же время нельзя найти две снежинки с абсолютно одинаковым узором.
Снежинка – очень нежное, капризное создание. Малейшее изменение температуры, ветра или влажности влияет на ее размер и «телосложение». Например, если дует влажный ветер, снежинки слегка подтаивают по концам и слепляются при полете в снежные хлопья.
Какого цвета снег?Конечно, белого, ответите вы. На самом деле снег не всегда бывает белым. Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным! Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.
Поскольку в снегу между отдельными снежинками имеются большие промежутки воздуха, он плохо проводит тепло. Вот почему снежное «одеяло» может защищать корни растений от морозов. Это же свойство снега используют эскимосы, строя из него себе жилище – иглу.
Какую пользу приносит снег?Мы все знаем, что большое количество выпавшего снега может нарушить привычную жизнь человека. Но снег может приносить и пользу, особенно зерновым растениям.
Чтобы зерно росло, необходима вода. Почти вся вода поступает с дождем и тающим снегом. Она просачивается сквозь поверхность земли и наполняет реки и ручьи.
Вода всегда находится в воздухе в виде невидимого газа – водяного пара. При благоприятных условиях этот пар конденсируется в маленькие капельки воды или образует кристаллики льда, которые превращаются в облака, а затем в дождь или снег.
Во многих уголках мира дождь является основной формой выпадения осадков, а значит, и основным источником воды. Но в холодных зонах и на высотах основной формой выпадения осадков является снег. Фактически снег, который накапливается в горах около засушливых районов, может образовывать естественный запас воды, намного больший, чем любой построенный человеком.
Когда этот снег тает весной и в начале лета, он превращается в воду для полива. В некоторых районах только этот тающий снег обеспечивает рост зерновых. В горах западной части Соединенных Штатов проводят исследования количества снега, чтобы определить, сколько воды будет необходимо зерновым в сухое время года.
Опасен ли гром?Многие люди испуганно вздрагивают, заслышав раскаты грома во время грозы. Однако опасаться грома нет ни малейших оснований. К тому времени, когда его звук достигает вас, электрический разряд молнии, которая собственно и вызвала гром, уже давно погаснет. То, что разрыв во времени между ними может достигать нескольких десятков секунд, объясняется значительно большей скоростью распространения света по сравнению со скоростью звука.