Иней дождь снег изморозь это

Как образовывается дождь, снег, град, роса и иней: физика процессов

В метеорологии осадками называется вода, которая падает на поверхность земли из атмосферы в жидкой или твердой формах под действием силы тяжести. Поэтому такие явления, как дождь, снег, град, — это осадки. Рассмотрим вопрос о том, как образовывается дождь, снег, град, а также роса и иней.

Что представляют собой облака и тучи?

Перед тем как разобрать вопрос, как образовывается дождь и другие типы осадков, рассмотрим такие природные объекты, как облака и тучи, с точки зрения физики, поскольку они играют важную роль в процессе появления осадков.

Облака и тучи представляют собой скопление небольших капелек или кристалликов воды, которые находятся во взвешенном состоянии в атмосфере. Состоит ли данное облако из кристалликов или мелких капелек воды, зависит от высоты над поверхностью земли этого облака и температуры. Образуются облака в результате того, что теплые и влажные массы у поверхности воды в морях и океанах поднимаются, охлаждаются и конденсируются в мелкие капли. Эти капли настолько маленькие, что не видны невооруженным глазом. Их совокупность и образует облака и тучи. Если эти капли по той или иной причине станут увеличиваться в размерах, то они упадут на землю.

Образование дождя

Чтобы понять, как образовывается дождь, следует обратить внимание на размер взвешенных в атмосфере капель воды, которые составляют облако. Когда эти капли начнут сталкиваться и соединяться друг с другом, то при определенном критическом размере сила тяжести заставит их падать вниз, на землю. При этом они приобретают скорость от 4 до 8 м/с.

Дождевая капля имеет размер порядка 1 мм (от 0,7 мм до 5 мм). Чтобы достигнуть этого размера, капельки облака должны увеличить свою массу в миллионы раз. В связи с этим толщина облака должна быть больше некоторого размера. Некоторые облака могут достигать в толщину 12 км, при этом они способны приводить к образованию мощных и продолжительных ливней, а в некоторых случаях даже града.

Большая толщина облаков и туч позволяет капелькам подниматься в их толще вверх, соединяясь при этом с другими капельками. В результате этого процесса образуются крупные капли, которые и падают в виде дождя. Еще один механизм, который объясняет, как образовывается дождь, заключается в следующем: поднимаясь в толще тучи, мелкая капелька охлаждается и кристаллизуется. Эти кристаллики падают на землю, при падении они нагреваются и превращаются в воду.

Феномен вирга

Вирга — это дождь, который идет в атмосфере, но поверхности земли не достигает. Этот природный феномен можно объяснить, если рассмотреть вопрос с точки зрения физики. Как образуется дождь такого рода? Дело в том, что между большой тучей, способной к образованию осадков, и поверхностью земли могут существовать слои воздушных масс, которые будут сильно разогретыми и сухими. В таком случае падающие из толщи тучи капли воды при попадании в эти горячие и сухие воздушные массы будут просто-напросто испаряться снова и никогда не достигнут поверхности земли.

Образование снега

Продолжим разбирать вопрос, как образуется дождь, роса и снег. Теперь остановимся на процессе образования твердых осадков — снега.

Снег — это твердая форма существования воды, которая падает на поверхность земли в виде снежинок. Снежинки образуются, когда маленькие капельки воды в тучах охлаждаются до температур ниже 0 °C и кристаллизуются. Для того чтобы образовывался снег, недостаточно низких температур, еще должен существовать некоторый уровень влажности в атмосфере. Существуют места на земле, которые являются достаточно холодными, но из-за сухого воздуха снег в них практически не идет.

Образование града

Исследуя вопрос, как образуется роса, иней, дождь и снег, нельзя не упомянуть про град. В отличие от снега, которому достаточно для образования небольших низких температур, град образуется тогда, когда температура ниже -15 °C. Поскольку температура в атмосфере уменьшается с увеличением высоты, град образуется в верхней части толстых облаков, где температуры опускаются до -50 °C. Такие облака называются кучево-дождевыми. В их нижней части вода находится в виде маленьких жидких капелек, а в верхней части — в виде кристалликов льда. Эти кристаллики постепенно растут благодаря капелькам воды, поднимающимся из нижней части тучи из-за восходящих воздушных потоков. Когда кристаллик достигает критического размера, он падает на землю. Отметим, что не все кристаллики льда достигают поверхности земли, поскольку они тают в процессе падения.

Роса и иней

Завершим рассмотрение вопроса, как образуется дождь, снег, роса и иней, физическим объяснением двух последних явлений, то есть образования росы и инея.

Оба этих явления связаны с суточными колебаниями температур в атмосфере. Для их понимания следует знать, что растворимость воды в газообразном виде в атмосфере зависит от температуры. Чем больше температура воздуха, тем больше воды в виде пара может в нем раствориться. Днем солнце разогревает воздух и приводит к испарению воды и повышению влажности в атмосфере. Ночью воздух охлаждается, растворимость водяного пара в нем снижается, лишняя вода конденсируется в виде маленьких капелек, которые выпадают в форме росы.

Иней образуется аналогичным образом, только в этом случае либо температура воздуха опускается ниже нуля, что приводит к замерзанию капелек воды в атмосфере, либо поверхность земли является достаточно холодной, и выпавшая на нее роса кристаллизуется.

Источник

Как образуется роса и иней?

В природе существуют такие явления, как роса, дождь, иней, снег. Они происходят в разные сезоны и из года в год повторяются благодаря круговороту воды. Как образуется иней, роса, снег и дождь, читайте в статье.

Образование росы

Водяной пар, содержащийся в воздухе, охлаждается. Его конденсат осаждается на поверхность земли каплями воды, это и есть роса. Почему образуется роса? Она возникает преимущественно в ночное время суток. Это происходит потому, что земная поверхность в это время охлаждается более интенсивно, так как солнце уже зашло. Его лучи не обогревают землю, и она остывает. Образуется конденсат – капельки воды, которые называются росой.

Как образуется роса? С точки зрения физики это объясняется так. Если температура воздуха разная, то количественный состав молекул воды тоже отличается. Это определение влажности. Когда температура понижается, влаги в воздухе становится меньше. Ее избытки конденсируются на поверхностях, которые холоднее воздуха. Так происходит образование росы.

Как образуется роса? Благоприятным условием для ее образования является ясное без облаков небо и наличие поверхностей, отдающих накопленное за световой день тепло, таких как листья деревьев и трава. Вот почему на них ранним утром человек видит капельки воды.

Образование росы по интенсивности различается. Это зависит от региона. В районах с тропическим климатом роса образуется чаще всего, так как воздух данной местности содержит водяной пар в больших количествах. Как образуется роса? Ее образование происходит тогда, кода воздух имеет положительную температуру. Только при таких условиях водяной пар может конденсироваться и превращаться в капельки воды. Как образуется роса, иней? Если температура воздуха будет отрицательной, пар мгновенно переходит в состояние твердого вещества, образуется иней. Это очень красивое явление природы, особенно если за ним наблюдать в лесу.

Что такое дождь в понимании древних людей?

Об этом удивительном явлении природы в далеком прошлом пели песни, слагали легенды. Древние люди называли дождь слезами, падающими с неба, силой жизни. А с другой стороны, дождь считали небесной карой, которая могла затопить весь мир. Человеку всегда было интересно, как образуется дождь, снег, роса. Самой распространенной и популярной на то время была теория, по которой образование дождя объяснялось божественным происхождением.

Образование дождя в природе

Как образуется роса, выяснили. А вот как дождь, давайте рассмотрим. Выпадение осадков в виде дождя происходит тогда, когда водяной пар поднимается нагретым воздухом вверх, до самых облаков, где температура воздуха отрицательная. Облака образуют тучи. Капли воды выпадают из них на землю. Дождь является составной частью очень важного природного процесса, который называется круговоротом воды.

В природе постоянно происходит испарение воды с разных поверхностей, которыми являются водоемы, растения или почва. В атмосферу попадает пар, который переносится мощными потоками теплого воздуха вверх, к облакам, из которых образуются тучи.

Как образуется роса, дождь? Роса возникает за счет разницы положительных температур. Образование дождя происходит по-другому. В облаках пар превращается в маленькие кристаллики льда. Вес пара за счет них повышается, и кристаллы начинают падать вниз, так как в облаках удерживаться не могут. При падении на их пути встречается снова теплый воздух, благодаря чему кристаллы преобразуются в капли воды и падают на земли, это и есть дождь.

У капелек воды одинаковая форма, но разные размеры. Дождевые капли круглые, диаметр самых маленьких достигает полмиллиметра, самых больших – шесть. Капли меньше самых маленьких по размеру называются моросью, а крупные, ударяясь о землю, разбиваются.

В разных регионах дожди имеют разную интенсивность. На ее степень оказывают влияние температурные факторы, влажность воздуха и то, с какой скоростью перемещаются потоки воздуха. Если климат характеризуется постоянными высокими температурами, прогревание земной поверхности происходит сильней и намного быстрей. За счет этого водяной пар поднимается вверх нагретым воздухом более мощного потока и быстрей по времени. Поэтому дожди в теплом климате интенсивней и чаще.

Что такое иней?

Он представляет собой слой очень тонкого льда, который покрывает земную поверхность, а также все предметы, расположенные на ней. Это происходит при условии, что температура воздуха будет минусовой. К благоприятным условиям появления инея относится ветер слабой мощности и отсутствие на небе облаков в большом количестве.

Образование инея

Этот процесс происходит тогда, когда между температурой воздуха и поверхностями, на которых появляется иней, имеется разница, даже если она совсем незначительная. Водяной пар тут же оседает, кристаллизуется и покрывает все поверхности. Причем вода фазу жидкого состояния пропускает, из газообразного переходит сразу в твердое.

С учетом законов физики образование инея объясняется так. Когда ночи становятся холодные, а температура воздуха опускается ниже точки замерзания воды, то вода кристаллизуется, то есть из нее получается лед. Так образуется иней.

Как образуется роса, иней, дождь? Обязательным условием для появления росы и дождя является наличие положительных температур воздуха, а для инея – отрицательных. Образование инея происходит на любых поверхностях, но на предметах с шероховатой поверхностью и низкой теплопроводностью, например на земле, деревьях, быстрее.

Этому процессу способствует слабый ветер, так как из-за перемещения воздуха приток жидкости увеличивается. Важно, чтобы не было сильного ветра, иначе воздух будет перемещаться слишком быстро, а это создает помехи в процессе образования инея, то есть процесс кристаллизации не успевает завершиться.

Кристаллики инея имеют разную форму, по которой определяют температуру окружающей среды, конечно, в общих чертах. Если кристаллы имеют форму игл с тупыми концами, значит, на улице сильный мороз. Кристаллы в виде призм с шестью углами оповещают, что сильного мороза нет. Если кристаллы инея появились при средней температуре зимнего дня, то их форма напоминает пластинки.

Что такое инеевые цветы?

Это форма инея, которая получила название из-за узоров, которые создает иней при оседании на поверхности. Узоры имеют форму листьев и цветов. Это происходит тогда, когда период с положительными температурами продолжается долгое время – осенью и характеризуется теплой почвой и резкими похолоданиями. Узоры вероятнее увидеть на почве, свободной от растительности и мусора. Значительно реже они появляются на поверхностях других предметов или объектов, например на льду озера. Это связано с температурой воды, которая в водоеме выше.

В воздухе жилого помещения имеются молекулы воды. В морозный период любые окна гораздо холоднее стен. Теплый воздух отдает свою влагу холодному окну, которая капельками воды оседает на его поверхность и остается там. В сильные морозы капельки воды кристаллизуются. На окне образуются разнообразные узоры, красота которых зависит от многих факторов, и прежде всего от структуры кристаллов. Также имеют значение направления воздушных потоков, царапины на поверхности стекла и мелкие частички пыли.

Интересный факт: никогда образование инея не происходит на ветках древесных и травянистых растений, а также на проводах. То, что осаждается на них, носит другое название.

Образование изморози

Она распространяется там, где не образуется иней, то есть на ветках деревьев, кустарников, на проводах и других тонких предметах, которые обладают способностью ветвиться. Ученые считают, что образование изморози является результатом замерзания пара, который содержится в воде.

Изморозь – это кристаллики льда, которые местом своего образования выбрали длинные тонкие предметы, а условиями образования – отрицательные температуры, слабый ветер, туман или густую дымку.

Образование снега

Выпадение снега происходит при температуре воздуха ниже двух градусов тепла, а его таяние — выше нуля градусов. Интересный факт: когда снег тает, в области его выпадения воздух становится холодней, то есть температура понижается. Процесс образования снега отличается простотой. Как образуется роса, иней, снег? Иней появляется в условиях положительных температур, а снег – отрицательных. В холодный период времени в облаках находятся замерзшие капли воды. Они имеют микроскопические размеры и притягиваются пылевыми частицами. Поскольку температура отрицательная, все это замерзает, происходит образование маленьких кристаллов льда, размеры которых не превышают десятой доли миллиметра. Масса кристаллов увеличивается во время падения за счет того, что конденсация пара не прекращается.

У образовавшихся кристаллов шесть концов. Между ними всегда правильные углы: шестьдесят или сто двадцать градусов. При падении кристаллы увеличиваются в размерах потому, что на их концах происходит образование новых кристалликов.

Снежинки

Это кристаллики льда различных видов, соединенные по несколько штук в структуру шестиугольной формы. У каждой снежинки всегда шесть сторон. Если температура низкая, происходит образование снежинок маленького размера и простой структуры. Если высокая — они формируются из множества кристаллов. Снежинки приобретают форму звезд, и их диаметр может достигать несколько единиц или десятков сантиметров.

Формы снежинок бывают разные, их насчитывается много. Но основными являются только девять. Это звезды, иглы и пластинки, столбики и запонки, пушинки, оледенелые и круповидные снежинки, ежи. Эти группы насчитывают около 50 видов, которые усложняют основную форму. Каждая крохотная снежинка на 95 процентов состоит из воздуха. Вот почему она очень медленно опускается на землю, скорость ее падения составляет 0,9 километра в час.

Источник