Откуда берется снег дождь

Почему идет дождь, снег, град?

Дождь, снег и град называют атмосферными осадками. Все это вода в жидком и твердом состоянии. Но как же получается, что вода оказывается на небе? Как образуется дождь, снег и град?

Дождь и снег

Осадки – это влага (вода), которая выпадает на землю в жидком или твёрдом виде. На небе вода оказывается так: водяные пары, которые образуются над поверхностью водоёмов в результате того, что их нагревает солнце, постепенно поднимаются вверх. На большой высоте холодно. Нагретый над поверхностью Земли водяной пар постепенно охлаждается и превращается в капельки воды или снежинки. Из мелких капелек и льдинок образуются облака.

Если облака находятся в зоне с температурой выше 0 °C, то они состоят из капелек воды, которые, столкнувшись друг с другом, сливаются. Они становятся тяжелее и падают на землю. Так получается дождь.

Если же облако оказалось в зоне, где холодно, то в облаке капельки влаги замерзают, превращаясь в причудливые снежинки. Они склеиваются друг с другом и выпадают в виде пышных хлопьев. Так образуется снег. Мокрый снег – результат того, что по пути к земной поверхности снежинки немного подтаивают.

Если же внутри облака замёрзшие частицы воды то опускаются, то поднимаются, происходит увеличение и уплотнение снежинок. Они превращаются в ледяные крупинки и падают вниз. Такие атмосферные осадки называют градом. Иногда частички льда могут достигать достаточно крупных размеров. Град быват размером с куриное яйцо.

Роса, иней

В тёплое время года за ночь пары воды, которые присутствуют над землёй в больших или меньших количествах, остывают. В результате этого влага скапливается, превращается из пара в жидкость и покрывает холодные предметы (например, траву, листья) капельками воды. Это — роса. Роса бывает обычно в теплое время года. Если то же самое происходит в довольно холодное время года, то на земной поверхности оседает замёрзшая влага, или иней.

Источник

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 дождь и снег? Как образуется иней и роса?

В природе происходит много физических и географических явлений, объясняющихся различными причинами. К таким явлениям относятся и нижеописанные природные процессы. Все они взаимосвязаны с непрерывными испарениями воды с поверхности морей, озер, рек, океанов и прочих водоемов. Более подробно о том, как образуется роса, иней, дождь и снег, можно узнать, ознакомившись с данной статьей.

Общая информация: факторы, влияющие на погоду

В разных местах планеты Земля влажность воздуха неодинакова в связи с различиями в климате и распределением объемов внутренних вод. К примеру, над поверхностью морей экваториальных влажность самая высокая, а над засушливыми пустынями она очень низкая. Хоть и в воздухе содержание водяного пара небольшое (его даже не видно), именно он и определяет условия погоды.

Прежде чем узнаем, как образуется дождь, стоит отметить, что кроме испарений немаловажную роль играет еще один процесс – конденсация. Она в природе происходит по-разному: образование росы или инея, выпадение дождя или снега.

Снег, как и дождь, – это конечный результат ниже описываемой цепочки природных процессов. А чтобы стало понятно, что же происходит в природе при подобных явлениях, следует прежде всего обратиться к физическим законам.

Как образуется роса, иней, дождь? Их возникновение – взаимосвязанные между собой процессы. Сначала узнаем, как образуется роса. Увидеть ее можно лишь ранним утром. Откуда она берется?

С поверхности водоемов, рек, озер и даже растений в жаркий летний день происходит испарение воды. Когда падает температура (ночью), она может достигать таких значений, при которых пар водяной становится насыщенным. Это точка росы. На тот момент пар насыщенный конденсирует и оседает на почву и на листья растений. Росу можно увидеть лишь ранним утром, затем она вновь испаряется под воздействием солнечных лучей.

Далее более подробно опишем, как образуется иней, дождь, снег.

Происхождение инея

Процесс образования инея схож с образованием росы, но есть одно отличие. Иней возникает только в холодное время года (поздней осенью и зимой).

Иней – это неравномерный и очень тонкий слой кристалликов льда, образующийся в процессе сублимации пара водяного из воздуха на траве, почве и прочих наземных предметах при отрицательных температурах (более низких, чем температура воздуха).

Причем в зависимости от температуры кристаллики имеют разную форму: при слабых морозах кристаллы обычно в форме шестиугольных призм, при умеренных – в виде пластинок, а при сильных – в виде игл тупоконечных. Самые благоприятные для происхождения данного процесса условия – тихие спокойные ночи и шероховатые поверхности, обладающие малой проводимостью температуры. Сильный ветер является препятствием для возникновения инея, а слабый, наоборот, способствует его образованию, так как он увеличивает соприкосновение с холодной поверхностью всё больших масс влажного воздуха.

Часто в художественной литературе и в народе инеем называют изморозь кристаллическую. И чтобы не путаться, надо помнить, что на нитевидных поверхностях иней обычно не образуется.

Как и росу, его можно наблюдать только утром в связи с тем, что ночь обычно намного холоднее, чем день.

Как образуется дождь и снег?

Осадки имеют немаловажное значение в природе (в круговороте воды) и в жизни многочисленных животных и растений. Образуются они следующим образом. С поверхностей многочисленных природных водоемов в огромных количествах испаряется вода и поднимается на несколько тысяч метров вверх, где температура более низкая. Там пар конденсируется и преобразовывается в мельчайшие капли, в последующем хаотично летающие в атмосфере. Огромные объемы таких капелек и представляют облака, которые под воздействием воздушных масс переносятся на неимоверно большие расстояния (до нескольких тысяч километров).

Сталкиваясь между собой в процессе такого длительного передвижения, они превращаются в более крупные капли, которые затем падают на землю в виде того самого дождя. Теперь понятно, как образуется дождь.

И снег возникает таким же образом, но только в холодное время года, когда на высоте такая температура (менее нуля), при которой пар конденсируется. В итоге образуются не водяные капли, а ледяные кристаллики.

Об интенсивности дождя

Как образуется дождь, понятно и ясно. Теперь о каплях. Одинаковой формы капли дождя могут менять свой размер от 0,5 миллиметра до 6 миллиметров в диаметре. Они-то и летят с огромной высоты, разбиваясь о землю на многочисленные мельчайшие капли.

Если они не соответствуют вышеназванным параметрам, то капли представляют собой морось.

В значительной степени интенсивность дождей зависит от регионов, так как в более жарком климате земная поверхность нагревается сильней и быстрей, что способствует возникновению более мощного потока водяного пара, в последующем поднимающегося в атмосферу.

Заключение

Самый любопытный процесс во всех этих описываемых явлениях — это то, как образуется дождь. Удивителен тот факт, что под воздействием воздушных потоков эти мелкие капли переносятся на немалые расстояния, преодолевая тысячи и тысячи километров. Выходит, что начало этой непрерывной цепочки и ее конец могут находиться на довольно больших расстояниях между собой.

Образование как инея и росы, так и снега и дождя – любопытные географические и физические явления, объясняющиеся с каждой точки зрения по-разному.

Главное, что любые осадки играют немаловажную роль в бесконечном круговороте воды и в жизни всего живого, существующего на планете.

Источник

Как образуется дождь и снег

Как образуется дождь, знает в наше время любой школьник, но все-таки стоит освежить знания. Водяной пар – невидимая, но всегда присутствующая составляющая воздуха, окружающего Землю. Во всех земных водоемах, начиная от океанов и морей и заканчивая небольшими прудами, постоянно происходит процесс испарения воды. Из жидкости она превращается в газообразный пар. Чем теплее вода, тем быстрее она испаряется, и чем больше площадь водоема, тем больше воды превращается в пар. Люди не видят этого испарения, водяной пар становится видимым там, где он охлаждается, где происходит конденсация, то есть на большой высоте. Конденсация – это процесс превращения невидимого пара на видимую жидкость. Основная роль в этом принадлежит солнечной энергии. Она поднимает пар высоко в небо и превращает в облака. Ветер, в свою очередь, разносит эти облака на большие расстояния, распределяя по территории земли жизненно необходимую влагу.

Механизм образования дождя

Как образуются капли дождя? Как только облако полностью насытилось и не может принимать влагу, внутри него начинается процесс падения наименьших капелек. Падая, они связываются с другими капельками, которые создают капли еще больше, и в результате можно наблюдать, как образуется дождь.

Во время ливня создаются большие капли, которые могут достигать 7 мм в диаметре. Капля мелкого дождика меньше чем полмиллиметра. Во время мелкого дождя капли практически не разделяются на отдельные, а все становится мокрым. Дождь — это на самом деле облако, которое сбрасывает само себя. Это наблюдается, когда капли или кристаллики, из которого оно создано, делаются излишне тяжелыми и выпадают в направлении Земли. Метеорологи выделяют несколько методов превращения капель в дождь. Как образуется дождь, зависит от того, через какие тучи проходят капли – теплые или холодные. Теплые тучи созданы из крошечных частичек воды. Падающие капли часто превращаются в пар в полете до земли. А бывают настолько большие, что обрушиваются на землю в виде ливня. Крохотная капелька проходит сквозь тучу, при этом она сталкивается с другими капельками, и, уже объединившись, они создают большую каплю. Такая капля собирает другие капли на своем пути вниз. Воздух, который проносится вокруг скоростной капли, притягивает крошечные капли, увеличивая ее вес. Иногда она становится настолько тяжелой, что падает с высоты в лужу.

Откуда берутся снежинки?

Как образуется иней, дождь, снег — все эти явления изучают метеорологи и синоптики, чтобы предусмотреть их и вовремя предупредить население о непогоде. В холодных тучах капли зарождаются кристалликами льда. Холодные облака формируются высоко в небе и переносятся в районы, где температура всегда за пределом замерзания (0 о С). Такие облака являются смесью водных капель и кристалликов льда. Когда вода испаряется из жидких капель, она примыкает к кристалликам, замерзая и превращаясь в твердое тело. Когда кристаллики вырастают и набирают влагу, они превращаются в снежинки и падают сквозь облако. Но если снаружи не слишком холодно, снежинки существуют недолго. Они спускаются в слои теплого воздуха и начинают таять, вновь превращаясь в дождевые капли. Как возникают снежинки? Если в облаке находятся зоны разной температуры и влажности, оно превращается в снежную машину. Влажный теплый воздух, который несет с собой капли воды, проходит в сухие холодные зоны облака. Благодаря низкой температуре капельки замерзают и образуют ядро будущей снежинки. Вокруг ядра в определенном порядке собираются частички теплой воды, превращаясь в снежный кристаллик. Каждая снежинка состоит из 2-200 отдельных кристаллов. Кристаллики образуются в холодных облаках высоко над землей, где температура может понижаться до -40 о С и водяной пар замерзает, превратившись в лед. Снежный кристалл оставляет облако и падает на землю. Снег кажется кристально чистым, когда выпадает, но на самом деле большинство снежинок создаются вокруг крошечных частичек пыли, которые ветер принес в небо, водяной пар может кристаллизоваться даже вокруг маленьких частичек дыма. Если рассмотреть в мощные микроскопы, можно увидеть эти частички, которые прячутся внутри снежинок. Три четверти снежинок наросли вокруг крошечных, невидимых кусочков глины или земли.

Форма снежинок

Наверное, каждый человек имел возможность полюбоваться замысловатой формой снежинок, когда, плавно опускаясь с неба, они оседают на варежке или пальто. Каждая снежинка отличается формой и собственным особенным строением. Основная форма кристаллика снега зависит от температуры, при которой сформировалась снежинка. Чем выше находится туча, тем она холоднее. Из высоких перистых облаков, в которых температура ниже -35 о С, создаются шестигранные призмы, когда температура облаков находится в пределах -3-0 о С, образуются снежинки в виде пластин. При температуре -5-3 о С образуются игольчатые снежинки, а от -8-5۫ о С в виде колонн. При -12-8 о С снова образуются пластинки. Если температура опускается ниже — снежинки приобретают форму звездочек. Увеличиваясь, снежинки становятся тяжелее и падают по направлению земли, их форма меняется. Если снежинки падают, вращаясь, их форма будет идеально симметричная, если опускаются, раскачиваясь в стороны, форма их становится неправильной.

Если воздух под снежной тучей теплее, чем 0 о С, снежинки при падении могут растаять, превращаясь в капли дождя, это объясняет, как образуется дождь и снег, переходящий в дождь. Но если воздух достаточно холодный, снежинки долетят к земле, укрыв ее белым покрывалом. Очутившись на земле, снежные кристаллики постепенно теряют свои утонченные узоры, спрессовываясь под действием других снежинок.

Когда выпадает иней ?

Иней относится к твёрдым атмосферным осадкам, которые выпадают тонким слоем ледяных кристалликов. Появляется на земле и предметах при замерзающей почве, тихом ветре и чистом небе. При температуре ниже нуля он выпадает в виде шестиугольных кристаллов, при более низкой температуре – в виде пластинок, ниже -15 °C кристаллы инея принимают вид тупоконечных игл. Образуется иней на любых объектах, чья поверхность холоднее воздуха: на траве, земле, крышах, на стекле.

Кислотные дожди

Атмосферные осадки (дождь, снег) с повышенным содержанием кислоты представляют собой кислотные дожди. Как образуются они? Источниками появления кислотных дождей могут быть как естественные процессы (вулканическая активность, разложение растительных остатков), так и промышленные выбросы, в первую очередь диоксида серы (SO₂) и оксидов азота (NO, NO₂, N₂O₃), при сжигании различных видов топлива. Соединяясь с влагой в атмосфере, образуют серную и азотную кислоты. Если кислотные вещества, растворившись в воздухе, попадают в атмосферу, насыщенную влагой, то кислоты выпадают на землю в виде атмосферных осадков. Если вода, включающая кислоты, выпадает на растительность и на землю, она наносит вред флоре и фауне земли.

Разноцветные дожди

Иногда люди могут наблюдать такие явления, как цветные дожди. Цветной дождь — редкость, но он на самом деле может быть цветным. Как образуется дождь с разным цветом? Например, красный дождь был замечен в апреле 1970 года в Фессалониках в Греции. Мощный ветер над пустыней Сахара поднял очень много частичек красной глины высоко в небо, а потом перенес их в облака в небе над Грецией. Поток дождя смыл глину с облаков, но цвет дождя был некоторое время красным. В 1959 году в штате Массачусетс прошел дождь желто-зеленого цвета. Виновником оказалась весенняя пыльца из растений, поднятая ввысь. А еще в марте 1972 года выпал голубой снег во французских Альпах: этот снег окрасился минералами, принесенными из Сахары.

Источник