Откуда дождь берет воду

Почему идёт дождь и откуда он берётся?

Образование дождя напрямую связано с одним из ключевых природных механизмов нашей планеты – круговоротом воды. На Земле есть множество рек, морей и океанов, вода в которых имеет свойство испаряться.

Происходит это под воздействием солнечных лучей: Солнце нагревает поверхность воды, и большие капли, из которых она состоит, превращаются в крохотные, образующие легкий пар. Он поднимается вверх и попадает в атмосферу. В зависимости от температуры воздуха, в атмосфере удерживается определенное количество влаги.

Постепенно она конденсируется, и в небе образуются облака. Далеко не все из них становятся дождевыми, но рано или поздно накопившаяся вода в парообразном или в капельном виде снова попадает в водоемы и на сушу, откуда либо проникает под землю и дальше снова попадает в водоемы в виде грунтовых вод, либо снова испаряется с поверхности.

Что происходит внутри облака?

Влага в облаках способна перемещаться на огромные расстояния – ее поддерживают восходящие потоки воздуха. На землю капли воды попадают только после того, как становятся достаточно крупными и тяжелыми. Внутри облака продолжается процесс конденсации пара: на мельчайшие капли воды оседают частички пара из воздуха.

Капли внутри облака двигаются в разных направлениях, сталкиваются друг с другом и соединяются между собой. Но облака – это не только скопления большого числа капель воды, это еще и масса мельчайших ледяных кристалликов. Если в облаке есть только водяные капли, их укрупнение происходит очень медленно – в одной капле дождя содержится около миллиона таких мельчайших капелек пара.

А если облако смешанное, то водяные капли находятся в нижней его части. А в верхней, в области более холодного воздуха, в облаке концентрируются те самые кристаллики льда. Дождь в таком облаке образуется довольно быстро. А иногда случается, что теплый воздух летом поднимается вверх очень быстро, и на большой высоте, под воздействием отрицательной температуры, капли массово превращаются в кусочки льда и выпадают на землю в виде града, не успевая растаять.

После того как начинает идти дождь, новые потоки влажного воздуха пополняют дождевое облако, и так продолжается до тех пор, пока поток влаги не ослабнет. Летом в каждом кубическом километре дождевого облака может содержаться около тысячи тонн воды. Самые крупные дождевые облака, из которых прольются настоящие ливни, образуются в жаркие дни, когда от поверхности земли в воздух поднимается большое количество испаряющейся влаги.

Облако растет, увеличивается в размерах и постепенно его верхушка достигает холодных слоев воздуха. Примерно на высоте восьми тысяч метров над землей температура воздуха может составлять до минус тридцати градусов. Именно при таком сильном холоде капли пара кристаллизуются в лед.

Часто при виде темной тучи мы думаем, что сейчас непременно пойдет дождь. Но самые мрачные серые тучи могут пройти мимо, не пролив ни капли влаги. Верный признак того, что облако действительно грозовое – его иссиня-свинцовый оттенок.

Где на Земле дожди идут чаще?

Частота и интенсивность дождей в разных частях планеты зависит от поясов атмосферного давления. В районе экватора воздух постоянно нагрет, здесь царит область низкого давления, и теплый воздух, поднимаясь вверх, регулярно охлаждается.

Именно поэтому в области экватора постоянно образуются огромные дождевые облака и идут обильные дожди. Так происходит и в других районах планеты, где климат обусловлен областями низкого давления атмосферы. Важна и температура воздуха: чем она выше, тем чаще будут в этом месте идти дожди.

Там, где господствуют пояса высокого давления, царят нисходящие воздушные потоки. Прохладный воздух, опускаясь к поверхности земли, нагревается и становится не так насыщен влагой. В широтах 25-30 градусов дожди идут редко, а у полюсов осадков почти не бывает.

Коэффициент увлажнения и наблюдения за осадками

Уровень влажности на той или иной территории принято определять при помощи коэффициента увлажнения. Он высчитывается делением годового количества осадков на испаряемость за это же время. Чем коэффициент увлажнения ниже, тем суше климат.

При условии, что годовое количество осадков примерно равно испаряемости, коэффициент увлажнения близок к единице. Такая картина наблюдается в лесостепях и степях. Если коэффициент больше единицы, то территория характеризуется как область с избыточным увлажнением. Если коэффициент не превышает значения 0,3, территория характеризуется как область со скудным увлажнением – к таким областям относятся пустыни.

Ученые, ведущие наблюдения за климатом, измеряют количество осадков в той или иной части планеты. Специалисты зафиксировали абсолютный минимум осадков – такая ситуация складывается в Ливийской пустыне и пустыне Атакама, где выпадает меньше 50 миллиметров осадков в году.

Абсолютный максимум приходится на тихоокеанский регион (Гавайи) и индийский Черапунджи, где каждый год выпадает больше 11 с половиной тысяч миллиметров дождей.

Источник

Дождь

Человечество с первобытных времен неравнодушно относилось к дождю – ему поклонялись, ему придавали мистические смыслы. Людям и сегодня свойственно то неравнодушие – они любят грустить, наблюдая за этим природным явлением, любят целоваться под проливными каплями или вдыхать свежий запах озона.

Что такое дождь

Дождь – это атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде небольших капель воды. Размер капель составляет от 0,4 до 7 мм. При сильной интенсивности капли соединяются и оседают на землю. Описываемое физическое явление выпадает из смешанных облаков, которые содержат холодные капли воды или кристаллы льда.

Осадки в целом состоят из воды, иногда смешиваясь с другими веществами, которые встречаются на пути в процессе круговорота воды в природе. Проще говоря – это та же вода, которая испаряется с поверхности Земли.

Как образуется

Люди часто задаются вопросом, откуда берется дождь. Образование дождя начинается с его зарождения в облаках. Вначале происходит испарение влаги с Земли — с рек и озер, морей, городских луж и других источников. Пар исходит даже с листьев деревьев и с нашего тела. Теплый воздух поднимается ввысь — в процессе отдаления от поверхности Земли воздух становится прохладнее. Возникает противоположный испарению процесс — конденсация. Вода превращается из газообразного состояния в жидкое.

Облака появляются при столкновении двух масс воздуха с разной температурой. При этом пар в них должен быть близок к переходу из газообразного состояния в твердое.

Формирование капель происходит только в том случае, если в нижних слоях атмосферы вследствие определенной температуры жидкость находится в двух или трех агрегатных состояниях. Когда в облаке становится больше паров переохлажденного воздуха, чем кристаллических капель, при одинаковой температуре 0 °C, переохлажденные пары выдавливают кристаллы льда. При нагреве они тянут за собой пар – вот почему идет дождь.

Следующий интересный вопрос — какие именно бывают дожди, и чем они различаются между собой.

Несмотря на практически идентичные условия зарождения облаков, виды дождя поражают своей уникальностью:

• Спорый дождь. Капли могут быть мелкими или большими. Отличается высокой скоростью падения капель. Потому он всегда обрывистый и шумный.
• Слепой дождь — осадки из мелких, но быстрых капель. Начинается при свете Солнца, когда его не закрывают тучи.
• Изморось – один из самых мелких осадков. Из-за его низкой скорости падения создается впечатление, что он зависает в воздухе. Образует влажный туман.
• Грибной дождь имеет сходство со слепым: начинается также при солнечных лучах, но идет размеренно и спокойно, как моросящий дождь.Название «грибной» исходит из того, что он дает грибам вдоволь насытиться необходимым ультрафиолетом и нужным количеством воды. Грибным еще называют тот дождь, который сбивает летающие споры грибов в воздухе, что способствует скорому росту грибов.
• Ливневые дожди — огромный массив осадков, который падает стеной на землю. Проливной дождь известен своими качелями: то льет как из ведра, то вовсе прекращает литься. И этот эффект повторяется снова и снова, пока ветер не прогонит тучи, которые и спровоцировали сильный дождь.
  Особенности проявления ливней — характерные черты, присущие данному виду осадков:
  — пониженное атмосферное давление;
  — большое количество туч;
  — чрезмерно повышенная влажность воздуха.
  Поражающими факторами ливня выступают сильный ветер и парализация дорог.По этой причине МЧС не всегда способно оказать своевременную помощь пострадавшим. В совокупности с плохой видимостью продолжительные ливни наносят ущерб транспорту на дороге. Последствия ливня наиболее страшны в районах с большим наличием водоемов, в которых из-за продолжительных осадков может подняться уровень воды. Ученые выделяют такую причину экстремальных разрушительных ливней, как глобальное потепление. Большой дождь способен нанести значительный вред и жилищам людей. Меры борьбы с ливнями включают в себя обильное высаживание лесов — растения задерживают выпадающие осадки, понижая уровень их испарения и обеспечивая правильное распределение стока воды в водоемы.
• Кратковременные дожди отличаются своим резким возникновением и бурным выпадением. Заканчиваются они так же внезапно, как и начинаются. Осадков выпадает больше, чем обычно, но последствия кратковременных осадков в скором времени исчезают.
• Сухой дождь распространен в жарких и засушливых уголках Земли. Образуется точно так же, как и мелкий дождь, но из-за раскаленного песка капли высыхают, не успев долететь до поверхности Земли.
• Цветной дождь образуется при попадании в его состав большого количества разных примесей. Например, осадки будут черными вблизи активных вулканов. Белый дождь – возле меловых карьеров. Красный дождь приобретает свой оттенок из-за пыли и микроорганизмов. Окрашенность осадков зависит от перенасыщения воздуха микрочастицами одного цвета. Кровавые дожди, содержащие в своем составе оксиды железа, приобретают яркий бордовый цвет.
• Муссонные дожди – климатический сильный ливень, появляющийся преимущественно в летнее время года, когда с океана на материк постоянно дуют ветры и нагоняют облака.
• Кислотный дождь – осадки с повышенным содержанием оксидов серы или азота. При понижении водородного показателя такое природное явление наносит вред растениям, а на теле человека может оставить ожоги или аллергические реакции. Характерен для городов с большим количеством заводов, из-за которых в воздухе повышается содержание отравляющих ядовитых веществ.

Существуют и удивительные необычные дожди, которые поражают своей оригинальностью и захватывают воображение:

• Рыбный дождь в Гондурасе. Ежегодно перед наступлением лета в Гондурас приходят грозовые тучи и приносят с собой сильные ливни. После этих ливней на дорогах и в полях остается большое количество рыбы.Ходит легенда, что во время голода в Гондурасе испанский католик Хосе Мануэль Субиран молился три дня и три ночи, чтобы накормить голодающих. И на третий день пошел дождь из рыбы. Но ученые утверждают, что вся рыба после продолжительных ливней просто выплыла во время паводка из ближайших рек.
• Дождь из пауков. В Австралии есть несколько видов мигрирующих пауков, плетущих свои паутины в кронах деревьях. Сильный ветер подхватывает их сооружения, а пауки взмывают высоко вверх. После этого можно наблюдать, как членистоногие падают с неба. Часть пауков сбивают осадки, и членистоногие падают вместе с каплями на дома и улицы.

Интересные факты

О рассматриваемом явлении известно немало удивительных и необычных фактов:

• Уганда – государство в Восточной Африке, в котором гроза наблюдается около 250 раз в год.
• Осадки в пустыне — не такое уж редкое явление. Дело в том, что капли таких осадков не успевают долететь до земли, испаряясь на высоте из-за высокой температуры воздуха.
• На планете сто миллионов людей с аллергической реакцией на дождь.
• Те области, где дождевые осадки выпадают очень часто, страдают от нехватки воды в зимнее время. Людям в этих районах приходится приобретать воду за деньги в соседних регионах.

Самое забавное то, что узнать о предстоящих осадках мы можем не только из прогноза погоды. Существуют растения, предупреждающие своим видом о дожде. Домашнее растение монстера перед выпадением осадков выделяет жидкость своими листьями.

Листья клевера наклоняются вниз и складываются в форму зонтика. Соцветия земляники в преддверии ненастья также поникают, а на черемухе появляется влага.

Являясь привычным для большинства людей явлением, дождь может удивлять разнообразием своих проявлений. У одних людей он вызывает страх, у других — восхищение, но все же нотка изумления посещает каждого, кто когда-нибудь наблюдал за этим явлением.

Источник

Дождь: почему идет, причины, как измеряют, фото и видео

Дождь – самая распространенная разновидность атмосферных осадков. Еще в младших классах ученикам рассказывают, откуда берется дождь. Но, несмотря на доступность учительских объяснений, остается много неясных «почему». Например, почему маленькое облако способно вылить потоки ливня, тогда, как черные тучи проходят мимо, даже не брызнув? Почему капли бывают разных размеров и как они формируются?

Дождь и круговорот воды в природе

Все начинается с тепла. Солнечная энергия заставляет воду испаряться с поверхностей океанов, озер, морей, рек, других водоемов, почвы и даже растений. Превращаясь в пар, она поднимается в воздух. Сила ветра ускоряет процесс. Маленькие водные частицы не осязаемы. При высокой влажности (особенно в тропической зоне) можно заметить, как пузырьки кружат вокруг, не опускаясь, а наоборот, стремясь ввысь.

Причины дождя (образования осадков)

Климатология и метеорология – науки, прямо интересующиеся любыми осадками, выделяют 4 основные причины появление дождя:

1. Восходящие движения воздуха
2. Наличие в воздухе водяного пара, в количестве, достаточном для образования дождя
3. Встреча теплых и холодных воздушных потоков
4. Наличие возвышенных форм рельефа

Восходящие движения воздуха

Солнце нагревает земную поверхность, и с нее начинает испаряться влага. Процесс испарения происходит не только непосредственно с почвы, но и с поверхности океана, моря, озера, а также с листовых пластинок и человеческой кожи. Вся вода, которая испарилась, пока находиться в воздухе. Но, нагретый воздух – в соответствии с законами физики, начинает медленно подниматься вверх. Вместе со всей, содержащейся в нем, водой.

Нужно помнить важные физические понятия – относительная и абсолютная влажность. Абсолютная – это то количество водяного пара, которое уже – в данный момент, содержится в воздухе. Относительная влажность – это та влажность, которая есть, по отношению к той, что может быть при данной температуре. И последний физический закон – чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может удержать в себе.

В восходящих воздушных потоках уже есть какая-то влага. Но с продвижением вверх, температура воздуха падает. Поэтому влага начинает конденсироваться в облака. Когда температура падает еще ниже, а облако уже не может удерживать содержащееся в нем количество влаги, излишки проливаются в виде дождя.

Наличие в воздухе водяного пара, в количестве, достаточном для образования дождя

Процесс подобен вышеописанному, только с уточнениями. Правило образования дождя работает, если водяному пару есть откуда взяться – с поверхности свежевспаханной почвы, речки, зеркала озера или листовой пластины зеленой рассады капусты и шпината. А если мы находимся в центре пустыни Сахары, то влаги в воздухе не будет, сколько бы солнце не светило.

Наличие возвышенных форм рельефа

Еще одной причиной образования дождя является наличие возвышенностей, плоскогорий или горных систем. Постоянные и переменные ветры не меняют свое направление из-за разместившихся форм рельефа. Старт у подножья горы они начинают с определенным запасом водяного пара при какой-то температуре. С подъемом в гору температура падает, поэтому избыточная влага конденсируется в облака, из которых потом проливается в виде дождя.

Встреча теплых и холодных воздушных потоков

Последняя причина дождя, это – взаимодействие теплых и холодных воздушных потоков. Чем больше между ними разница, тем сильнее будет водный поток. Явление называется атмосферный фронт. Ширина такого дождевого фронта колеблется в пределах 7-10 км.

Такие разные облака

Белые облака являются светлыми из-за преобладания пара над водой. Малая плотность позволяет солнечным лучам просвечивать их. Темные крупные тучи накапливают жидкости больше и не пропускают свет солнца. Сталкиваясь, облака расширяются в высоту, где температура достигает -30 градусов Цельсия. Там капли кристаллизуются, превращаясь в лед. Падая вниз, они успевают прогреться и растаять, если позволяет температура.

Приборы, которыми измеряют дождь

Основной прибор, позволяющий измерить количество осадков, – осадкомер. Измеряются осадки в миллиметрах. Режим выпадения дождя записывает плювиограф. По его показаниям осадки делят на 2 категории – проливные и затяжные.

Дождевые рекорды

Чемпион по количеству осадков на земле – населенный пункт Черапунджи. Среднее значение – 11 000 миллиметров. Расположено на южных склонах Гималаев. Фактор – высокая влажность воздуха и движение воздушных потоков вверх – через горы.

Чемпион-антипод – южноамериканская пустыня Атакама, дождь в которой не выпадает годами, а среднее количество осадков колеблется в пределах 1-3 мм за год.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник