Тысяча и один вопрос о погоде - [19]

Шрифт
Интервал

148. Почему дождь выпадает лишь из некоторых видов облаков? Может показаться, что дождь — это просто продолжение процесса образования облака: водяные капли становятся все больше и больше и в конце концов падают на землю в виде дождя. В действительности же процесс рождения дождя очень сложен, и наблюдать его чрезвычайно трудно. В следующем вопросе мы рассмотрим одну из теорий образования дождя, основанную на характере состава облака и взаимодействии между водяными каплями и ледяными кристаллами, из смеси которых оно состоит.

149. Из каких облаков выпадает дождь? Облака состоят или только из водяных капель, или исключительно из ледяных кристаллов, или из комбинации тех и других. Закон физики гласит, что тела, состоящие из одноименно заряженных электрических частиц, взаимно отталкиваются, а тела, которые состоят из частиц, обладающих противоположными свойствами, — притягиваются друг к другу. Этот закон можно применить и к процессам, происходящим в облаке. Поэтому, если облако состоит из одних лишь водяных капель и если они находятся в относительно спокойном состоянии, а каждая его мельчайшая капля представляет собой сообщество молекул, частицы которых заряжены одинаково, эти капли взаимно отталкиваются. Каждая из капель удерживается на расстоянии от своей соседки. Вместо того чтобы, объединившись, начать расти, они продолжают беспорядочно двигаться в облаке. Подобная ситуация наблюдается и в облаке, состоящем только из ледяных кристаллов. Кристаллы находятся в воздухе во взвешенном состоянии, и, хотя в слоистых облаках они образуют сообщества, слияния не происходит. Какая же сила заставляет частицы объединяться, расти и в конце концов падать? Такая сила возникает в мощных облаках смешанной структуры, в которых достаточно и водяных капель, и ледяных кристаллов, для того чтобы имело место взаимное притяжение, рост и выпадение частиц.

150. Как начинается образование дождя в таких облаках? Водяные капли могут существовать и при температурах ниже точки замерзания, нередко при —25, —30 °C. Если переохлажденная водяная капля находится рядом с ледяным кристаллом, то при критической температуре —20, —25 °C и возникает различие в упругости пара над водой и льдом. Вследствие этого различия водяная капля соединяется с ледяным кристаллом, или сублимируется непосредственно на, нем. Ледяной кристалл начинает расти, присоединяя к себе соседние переохлажденные капли. В конце концов он увеличится настолько, что упадет на землю под действием силы тяжести в виде снежинки. Если на своем пути к земле он попадет в теплые слои воздуха, он может растаять и превратиться в дождевую каплю.

151. Только ли в облаках, состоящих из смеси воды и льда, зарождается дождь? Нет. До недавнего времени считали, что процессы, происходящие с ледяным кристаллом (описанные в предыдущем вопросе), служат первопричиной всех значительных дождей. Значение этих процессов пока не подлежит сомнению. Однако нельзя игнорировать и другие факторы. Значительная часть дождей, выпадающих в тропиках, зарождается в облаках, которые не содержат ледяных кристаллов.

152. Как дождь образуется в облаках, состоящих только из водяных капель? В противоположность процессу улавливания переохлажденных капель ледяными кристаллами при температурах ниже точки замерзания, это довольно простой процесс. Он основан на факторе столкновения, или слияния. Несколько облачных капель падают и, сталкиваясь с другими каплями, сливаются с ними.

Это происходит в облаках, для которых характерно сильное внутреннее перемешивание воздуха и в которых водяные капли сильно различаются по размерам. Когда капли сталкиваются, большие водяные капли, соединяясь с меньшими, становятся еще больше. Когда же эти большие капли делаются достаточно крупными, они начинают падать по направлению к земле, увлекая за собой и встречающиеся на их пути менее крупные капли. При этом способе образования дождя, называемом коагуляцией, или слиянием, капель, водяные капли буквально насильно вовлекаются в процесс перемешивания и слияния. В водяных облаках, в которых вертикальных движений воздуха не происходит или же они очень слабы (слоистые облака), дождь не возникает, так как в них нет сколько-нибудь значительной силы, способной объединить капли.

153. Как велики дождевые капли? Дождевые капли обычно имеют меньше 0,05 см в диаметре. Их размеры колеблются от 0,025 до 0,6 см (это примерно в миллион раз больше размеров облачной капельки). Достигнув такой величины, дождевые капли устремляются вниз, чтобы подвергнуться действию неумолимых нивелирующих сил природы. Любая капля, превышающая 0,6 см, в результате трения о воздух, возникающего при ее падении, разбивается на несколько маленьких капель.

154.Дождевые капли падают (при условии, что воздух неподвижен) со скоростью, несколько большей 3 м/сек. Скорость падения капель зависит от их размеров, интенсивности и характера движения воздуха. Самые большие капли (около 0,6 см в диаметре) разбиваются о воздух, если скорость их падения достигает приблизительно 8 м/сек.


Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.