Дождь - привычное для нас явление природы. Но мало кто задумывается, откуда берутся капли дождя и хлопья снега. Давайте разберемся в увлекательном круговороте воды в природе и узнаем, как рождается дождь.
Испарение воды и образование облаков
Ежегодно с поверхности Земли испаряется около 505 000 км3 воды. Этот процесс происходит под действием солнечного тепла - вода нагревается и переходит в газообразное состояние. Также на испарение влияет движение воздуха.
Чем сильнее дует ветер, тем быстрее испаряется вода.
Поднявшись на высоту около 2-3 км, водяной пар охлаждается и конденсируется, превращаясь в мельчайшие капельки воды. Эти капельки объединяются в крошечные облачные капли радиусом около 0,01 мм. Когда их масса достигает 0,05 мг, они начинают падать.
- Испарение воды с поверхности
- Подъем водяного пара вверх
- Охлаждение и конденсация пара
- Образование облачных капель
Так происходит зарождение облаков. Этот процесс называется нуклеацией.
Почему капли начинают падать вниз, как дождь
Капли дождя образуются тогда, когда облачные капли становятся слишком тяжелыми для того, чтобы удерживаться в облаке. На каплю действуют две основные силы:
- Сила тяжести, которая тянет каплю вниз
- Аэродинамическая подъемная сила, которая удерживает каплю в облаке
Как только первая сила начинает преобладать над второй, капли выпадают из облака вниз в виде дождя. Средний вес капли дождя составляет 0,1 г.
Как в облаках образуются снежинки
Если температура в облаке опускается ниже 0°C, то водяной пар кристаллизуется и превращается в лед. Так в небе зарождаются первые крошечные кристаллики льда:
- Кристаллизация водяного пара при температуре ниже 0°C
- Объединение кристаллов льда в снежинку
- Набор снежинкой массы и начало падения
Как только снежинки набирают критическую массу, они начинают падать на землю в виде снега. В отличие от дождевых капель, большая часть снежинок не долетает до поверхности - они тают в процессе падения.
Существует несколько видов дождя
Дождь бывает разных видов в зависимости от размера и количества капель:
- Ливневый дождь - крупные и многочисленные капли, выпадают в течение короткого времени.
- Обложной дождь - дождь со средними каплями, идет от нескольких часов до нескольких дней.
- Моросящий дождь - мелкие редкие капли, часто с туманом.
Как видите, дождик идет по-разному. Давайте вспомним, почему идет дождь и какие процессы приводят к его образованию.
Причины выпадения дождя
Дождь идет, когда в атмосфере скапливается достаточное количество влаги, которая конденсируется в капли и выпадает на землю под действием силы тяжести. На выпадение дождя влияют следующие факторы:
- Интенсивное испарение воды
- Наличие конденсационных ядер
- Охлаждение воздуха и конденсация пара
- Достижение каплями критической массы
То есть вспомним, почему идет дождь: это результат взаимодействия процессов в атмосфере, приводящих к накоплению влаги и выпадению осадков.
Условия образования снега
А теперь давайте вспомним, при каких условиях в облаках вместо дождя образуется снег. Снег идет, когда температура воздуха опускается ниже 0°C. При этом происходит:
- Замерзание водяного пара с образованием кристаллов льда
- Объединение кристаллов в снежинки
- Выпадение снежинок при наборе критической массы
Значит, чтобы пошел снег, нужен мороз в облаках. Именно тогда капли превращаются в пушистые хлопья.
Разнообразие форм снежинок
Каждая снежинка уникальна по форме. Ученые насчитали около 35 разновидностей снежных кристаллов. К основным типам относят:
- Звездчатые снежинки
- Игольчатые снежинки
- Пластинчатые снежинки
Форма снежинки зависит от температуры, влажности, скорости и направления ветра. Именно поэтому все снежинки разные!
