Дождь с точки зрения физики

Образование дождя и снега

Из любого водоема испаряется вода — с поверхности морей, рек и прудов. Испаряется она и из луж, и с листьев деревьев, и даже с поверхности нашего тела, особенно когда мы потеем. Вместе с потоками теплого воздуха водяной пар поднимается все выше и выше. Чем дальше от земли, тем воздух становится холоднее, поэтому происходит обратный испарению процесс — конденсация, то есть переход воды из газообразного состояния (пара) в жидкое (собственно воду). Вначале образуются мельчайшие капельки, подвешенные в воздухе, — это облака, возникновение которых далеко не всегда приводит к дождю.

Обычно ветер уносит облака далеко от тех мест, где они образовались. Если облако попадает в поток более теплого воздуха, капельки снова превращаются в пар. Но если холодного воздуха много, капли постепенно увеличиваются в размерах, одновременно опускаясь под действием своей тяжести. Эго уже не легкое белое облачко — это серая и тяжелая дождевая туча.

Когда водяные капли становятся достаточно большими, они падают вниз, по пути сливаясь со встреченными маленькими капельками. От того, с какой скоростью растут капли, зависит сила дождя, который проливается из тучи. Капельки имеют одинаковую форму, но их размер может изменяться от 0,5 до 6 мм в диаметре. Капли меньших размеров относят к мороси.

Интенсивность дождей в значительной степени зависит от региона: так как в жарком климате поверхность земли нагревается быстрее и сильнее, это вызывает более мощный поток поднимающегося водяного пара.

Дождь со снегом

Осенью и зимой довольно часто с неба падают вперемешку дождь и снег. Это случается при оттепелях, когда температура воздуха у поверхности земли выше нуля, и снежинки, образовавшиеся в верхних слоях атмосферы, попадая в теплый слой воздуха, начинают таять. В результате с неба падают и капли дождя, и не успевшие растаять снежинки, а на земле вместо красивого белого ковра лежит мокрая грязная каша.

Почему в лужах появляются пузыри?

Пузыри на воде во время дождя образуются при ударе падающих дождевых капель о воду, когда под пленку воды, выплескиваемой наверх, попадает воздух. Он-то и создает пузыри, оболочка которых существует за счет сцепления молекул воды между собой. Чтобы пузыри были достаточно крупными и хорошо заметными и к тому же способными сохраняться на поверхности воды достаточно долго, капли дождя должны сами быть большими. Крупные капли бывают при ливнях. Ливневый дождь очень сильный, но короткий.

Ледяной дождь

В холодное время года при отрицательной температуре воздуха иногда случается ледяной дождь. Происходит это так. Из каких-нибудь заморских стран более теплый воздушный поток приносит дождевую тучу. Падая вниз, ее капли долетают до холодного воздуха близ промерзшей земли и замерзают снаружи, образуя шарики, наполненные водой. Достигая земли, шарики разбиваются, вода выливается и тут же замерзает, обволакивая все ледяной коркой. Это очень красивое явление, но и весьма опасное: на скользком асфальте можно упасть и сломать руку или ногу, деревья переламываются под тяжестью намерзшего льда, а провода, оборвавшись, могут вызвать удар электрическим током.

Поделиться ссылкой

sitekid.ru

Классный час на тему «Дождь как физическое явление»

План классного часа

I. Вступительное слово.

II. Как образуется дождь? Обсуждение ситуации.

III. Изложение теоретического материала.

IV. Заключительное слово.

Ход классного часа

I. Вступительное слово

II. Как образуется дождь? Обсуждение ситуации.

Образование дождя происходит благодаря процессу круговорота воды в природе. В науке он называется «гидрологическим циклом». В чем его суть? Солнце нагревает поверхность Земли достаточно сильно, чтобы начался процесс испарения воды отовсюду, где она есть, — с луж, рек, озер, морей, океанов и т. д.

III. Изложение теоретического материала.

Благодаря испарению молекулы воды поднимаются высоко в воздух, образуя облака и тучи. Ветер уносит их в небе на много километров в сторону. Молекулы воды объединяются, постепенно образуя все более и более тяжелые структуры. В конце концов формируется капля, которая уже достаточно тяжела. Из-за этого капля летит вниз. Когда этих капель много, возникает дождь. Он может быть легким, немного накрапывающим, а может быть и сильным ливнем.

Очень важная особенность круговорота воды в природе заключается в том, что в результате испарения моря и океаны теряют больше воды, нежели чем получают во время осадков. На суше же все наоборот — количество полученной воды намного больше во время осадков, нежели ее потери во время испарения. Этот природный механизм позволяет поддерживать строго определенный баланс между соотношением количества воды в морях и на суше, что важно для непрерывного процесса круговорота воды и равного количества осадков по всему земному шару.

Вот таким образом и происходит круговорот воды в природе, который необходим для развития жизни на Земле. А дождь — это один из этапов круговорота воды

Радуга – одно из тех необычных оптических явлений, которыми природа порой радует человека. С давних пор люди пытались объяснить возникновение радуги. Наука в значительной мере приблизилась к пониманию процесса возникновения явления, когда в середине XVII века чешский ученый Марк Марци обнаружил, что световой луч неоднороден по своей структуре. Несколько позже Исаак Ньютон изучил и объяснил явление дисперсии световых волн. Как теперь известно, световой луч преломляется на границе двух прозрачных сред, имеющих различную плотность.

Инструкция

1

Как установил Ньютон, белый световой луч получается в результате взаимодействия лучей разного цвета: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. Каждый цвет характеризуется определенной длиной волны и частотой колебаний. На границе прозрачных сред скорость и длина световых волн изменяются, частота колебаний остается прежней. Каждый цвет имеет свой собственный коэффициент преломления. Меньше всего от прежнего направления откланяется луч красного цвета, чуть больше оранжевый, затем желтый и т.д. Наибольший коэффициент преломления имеет фиолетовый луч. Если на пути светового луча установить стеклянную призму, то он не только отклонится, но и распадется на несколько лучей разного цвета.

2

А теперь о радуге. В природе роль стеклянной призмы выполняют дождевые капли, с которыми сталкиваются солнечные лучи при прохождении через атмосферу. Поскольку плотность воды больше плотности воздуха, световой луч на границе двух сред преломляется и разлагается на составляющие. Далее цветовые лучи движутся уже внутри капли до столкновения с ее противоположной стенкой, которая также является границей двух сред, и, к тому же, обладает зеркальными свойствами. Большая часть светового потока после вторичного преломления будет продолжать движение в воздушной среде за каплями дождя. Некоторая же его часть отразится от задней стенки капли и выйдет в воздушную среду после вторичного преломления на передней ее поверхности.

3

Процесс этот происходит сразу во множестве капель. Чтобы увидеть радугу, наблюдатель должен стоять спиной к Солнцу и лицом к стене дождя. Спектральные лучи выходят из дождевых капель под разными углами. От каждой капли в глаз наблюдателя попадает только один луч. Лучи, выходящие из соседних капель сливаются, образуя цветную дугу. Таким образом, от самых верхних капель в глаз наблюдателя попадают лучи красного цвета, от тех, что ниже – оранжевого и т.д. Сильнее всего откланяются фиолетовые лучи. Фиолетовая полоска будет нижней. Радугу в форме полукруга можно видеть, когда Солнце находится под углом не более чем 42° относительно горизонта. Чем выше поднимается Солнце, тем меньше размеры радуги.

4

Вообще-то, описанный процесс несколько сложнее. Световой луч внутри капли отражается многократно. При этом может наблюдаться не одна цветовая дуга, а две – радуга первого и второго порядка. Внешняя дуга радуги первого порядка окрашена в красный цвет, внутренняя – в фиолетовый. У радуги второго порядка наоборот. Выглядит она обычно на много бледнее первой, поскольку при многократных отражениях интенсивность светового потока уменьшается.

Молния как физическое явление

Молния – это гигантский электрический искровой разряд между облаками или между облаками и земной поверхностью длиной несколько километров, диаметром десятки сантиметров и длительностью десятые доли секунды. Молния сопровождается громом. Кроме линейной молнии, изредка наблюдается шаровая молния.

Для начала необходимо выяснить особенности «поведения» этого природного явления. Как известно, молния – это электрический разряд, который устремляется с неба на землю. Встречая на своем пути какие- либо препятствия, молния сталкивается с ними. Таким образом, очень часто удар молнии поражает высокие деревья, телеграфные столбы, высотные здания, не защищенные громоотводом. Поэтому, если вы находитесь в пределах города, даже и не пытайтесь спрятаться под кронами деревьев и не прислоняйтесь к стенам высоких зданий. То есть нужно запомнить главное правило:

молния ударяет в то, что находится выше всего.

Телевизионные антенны, которые в большом количестве располагаются на крышах жилых домов, отлично «притягивают» молнию. Поэтому, если вы находитесь в доме, не включайте никакие электроприборы, в том числе и телевизор. Свет желательно также отключить, так как электропроводка не меньше подвержена ударам молнии.

Если же молния застала вас в лесу или поле, то необходимо помнить о первом правиле и не прислоняться к деревьям или столбам. Желательно вообще приникнуть к земле и не подниматься до окончания грозы. Конечно, если вы находитесь в поле, где вы являетесь самым высоким предметом, риск наиболее вероятен. Поэтому нелишним будет отыскать овраг или просто низину, которые и будут вашим убежищем.

Так можно сделать вывод, что если, находясь в собственной квартире, вы услышите угрожающие раскаты грома и почувствуете приближение грозы – не испытывайте судьбу, не выходите на улицу и переждите это природное явление дома

ПРИЧИНЫ появления молнии

Грозовые разряды (молнии) — это наиболее распространенный источник мощных электромагнитных полей естественного происхождения. Молния представляет собой разновидность газового разряда при очень большой длине искры. Общая длина канала молнии достигает нескольких километров, причем значительная часть этого канала находится внутри грозового облака. молнии Причиной возникновения молний является образование большого объемного электрического заряда.

Обычным источником молний являются грозовые кучево-дождевые облака, несущие в себе скопление положительных и отрицательных электрических зарядов в верхней и нижней частях облака и образующие вокруг этого облака электрические поля возрастающей напряженности. Образование таких объемных зарядов различной полярности в облаке (поляризация облака) связано с конденсацией вследствие охлаждения водяных паров восходящих потоков теплого воздуха на положительных и отрицательных ионах (центрах конденсации) и разделением заряженных капелек влаги в облаке под действием интенсивных восходящих тепловых воздушных потоков. Из-за того, что в облаке образуется несколько изолированных друг от друга скоплений зарядов (в нижней части облака скапливаются преимущественно заряды отрицательной полярности).

Гром — звуковое явление в атмосфере, сопровождающее разряд молнии. Гром представляет собой колебания воздуха под влиянием очень быстрого повышения давления на пути молнии, вследствие нагревания приблизительно до 30 000 °C. Раскаты грома возникают из-за того, что молния имеет значительную длину, и звук от разных её участков доходит до уха наблюдателя не одновременно. Возникновению раскатов способствуют также отражение звука от облаков и рефракция звуковых волн, распространяющихся по различным путям. Кроме этого, сам разряд происходит не мгновенно, а продолжается некоторое время.

Громкость раскатов грома может достигать 120 децибел.

Расстояние до грозы

Измеряя время, прошедшее между вспышкой молнии и ударом грома, можно приблизительно определить расстояние, на котором находится гроза. Скорость света на несколько порядков выше скорости звука; ею можно пренебречь и учитывать лишь скорость звука, которая составляет 300—360 метров в секунду при температуре воздуха от −50 °C до + 50 °C . Умножив время между вспышкой молнии и ударом грома в секундах на эту величину, можно судить о близости грозы. Три секунды времени между вспышкой и звуком соответствуют примерно одному километру расстояния. Сопоставляя несколько подобных измерений, можно судить о том, приближается ли гроза к наблюдателю (интервал между молнией и громом сокращается) или удаляется (интервал увеличивается). Следует учитывать, что молния имеет значительную протяжённость (до нескольких километров), и, отмечая первые услышанные звуки грома, мы определяем расстояние до ближайшей точки молнии. Как правило, гром слышен на расстоянии до 15—20 километров, таким образом, если наблюдатель видит молнию, но не слышит грома, то гроза находится на расстоянии более 20 километров.

IV. Заключительное слово.

Ребята, надеюсь что теперь будете знать о дожде, радуге, молнии и громе не только как о природных явлениях, но и физических. А о других физических явлениях: полярное сияние, эхо, волны на море, вулканы и гейзеры, землетрясения, мы поговорим в последующих классных часах.

doc4web.ru

это природное явление. Как образуется капля дождя? Круговорот воды в природе: схема :: SYL.ru

В жизни всего живого на Земле вода играет важнейшую роль. В атмосфере всегда есть вода. Она находится в состоянии водяного пара. На Землю она попадает в виде атмосферных осадков, среди которых есть такое явление, как дождь. Это природное явление бывает разного типа. Где-то дожди идут часто, а в ином месте люди молятся, чтобы выпала хоть капля. Как образуется эта капля и какова природа дождя?

Процесс образования

Влажность воздуха различна в разных местах. Это происходит из-за климата. Над экваториальными морями влажность находится на очень высоком уровне, а над пустыней – на очень низком. Наличие водяного пара в воздухе и процесс конденсации водяного пара определяют погодные условия. Когда происходит конденсация, выпадают дожди, снег или образуются роса и иней. По научному определению дождь — это осадки атмосферы, которые падают на Землю в виде капель размером 0,5-7 миллиметров. Выпадение происходит из облаков. Если капельки меньше, то это морось. Тогда говорят, что дождь моросит. Если выпадают капли больше 7 миллиметров, то они в процессе падения разбиваются на меньшие. Дождь ещё различают по интенсивности, которая варьируется в пределах от 0,25 мм/ч (морось) до 100 мм/ч (ливневый дождь).

Известно, что дождь — это сложный процесс преобразования воды в разных состояниях. В большинстве случаев он выпадает из смешанных слоисто-дождевых и высокослоистых облаков. Они при температуре ниже нуля содержат ледяные кристаллы и переохлаждённые капли. Водяной пар, поднимаясь очень высоко, в самые холодные слои атмосферы, подвергается процессу охлаждения. Он превращается в маленькие капли воды, которые постепенно создают слоистые облака и увеличиваются в размерах. Когда они тяжелеют, то срываются на Землю в виде дождя. При достаточно низких температурах капли в облаках становятся ледяными кристаллами. Но когда они покидают облако и попадают в теплые воздушные слои, то происходит процесс таяния, и они превращаются в капли дождя.

Круговорот

Для кого-то дождь — это благословение в знойное время года, а для кого-то — стихийное бедствие, приводящее к наводнениям. Если долго нет дождя, наступает засуха, нет урожая и всё вымирает вокруг. Но в то же время если выпадает сверх нормы количество осадков, то может случится наводнение, подтопление жилых домов, гибнет урожай.

Если смотреть с научной точки зрения, дождь — это часть процесса круговорота водных ресурсов во всём мире. Когда испаряется пар в атмосфере, он поднимается в её высокие слои. Температура там очень низкая по сравнению с земной поверхностью. Пар охлаждается и превращается в маленькие капельки воды. Этот процесс называется конденсацией. Как было уже сказано, капельки образуют слоистые облака, где сливаются друг с другом. Теперь размер капель стал больше.

Схема круговорота

С земли можно наблюдать процесс изменения белых облаков на серые. Это тоже круговорот воды в природе. Схема такого процесса приведена ниже. Водные мировые запасы неизменны. Однако сама вода постоянно перераспределяется. Процесс солнечной радиации способствует испарению воды. Те минералы, которые в ней были растворены, оседают в почве. А сама молекула воды зарождается в гидрологическом цикле.

Эта молекула получает чуть больше тепловой энергии, чем соседние. Тогда она, преодолевая силу поверхностного тяготения жидкости, превращается в пар, вернее, в его молекулу. Так начинается и продолжается круговорот воды в природе. Схема отлично иллюстрирует это природное явление. Воздух, в котором находится молекула пара, вовлечён в процесс циркуляции. Она является следствием неравномерного нагрева полярной и тропической зон, вращения Земли и перепада давления в атмосфере.

Движение воздушных масс

Циркуляция атмосферы в Северном полушарии ориентирована на западно-восточное направление. Внутри воздушных масс движение воздуха идет по вертикали. Это происходит благодаря его нагреванию при контакте с поверхностью суши и океана, которая имеет более тёплые температуры. Часть нагретого воздуха расширяется, и его плотность снижается, он поднимается вверх. Вверху эта часть воздуха уже охлаждается до температуры, когда влага не может быть в газообразном состоянии. Тогда начинается процесс конденсации. Дальше образуются облака с каплями дождя.

Как завершается процесс круговорота воды в природе

Круговорот воды вызывает дождь. Как природное явление он зависит от неё. Другими словами, сама природа, климат и вся окружающая среда в определённой местности влияют на те типы дождей, которые там могут проходить.

Когда часть воды, объединившись с наземными или подземным стоками, возвращается в океан, завершается процесс круговорота.

Просочившаяся под землю, снова попадает из источника на ее поверхность. Источник, затем ручеёк, который приводит к речке, а она — к морю. Так большой круговорот воды замыкается.

Какие приметы дождя существуют?

Известно, что урожай в большинстве стран зависит от дождя. Люди всегда верили в мистическую связь между природой и человеческим бытием. Особое место отводилось дождю. Существует очень большое количество разного рода признаков тех или иных событий. Вот лишь некоторые приметы дождя, ставшие народными:

• Если вокруг солнца туманный круг, завтра жди дождь.
• Солнце уходит при закате в тучи — к дождю.
• Если в лужах плавают большие пузыри, дождь будет продолжительным.
• Дождь пошёл во время свадьбы — пара будет жить хорошо, в благополучии и многие долгие годы.
• Радуга летом во время дождя — дождь недолговременный.
• Если на небе тучи, а солнце ещё не взошло, — к дождю.
• Молоко пенится на подоконнике — жди проливной дождь.
• Ноют руки и ноги — будет непогода и осадки.
• Дождливое лето — снежная и морозная зима.
• Если летней ночью нет росы, день будет дождливым и пасмурным.
• Летним днём отдаленные предметы видны сквозь дымку — днём будет дождь.
• Петух запел раньше положенного в летнее время — к дождю.
• Неясный звон колокола — к дождю.
• На Благовещение пошёл дождь — будет хороший урожай ржи.
• Первые два июньских дня прошли с дождём — дальше месяц будет сухим.
• На Ильин день идёт дождь — будет обильным хлебный урожай.
• Попал под проливной дождь — быть обновке.

Особенности капель

Падая на землю, дождевые капли имеют разный размер и форму. Исследования ультрасовременными камерами дали возможность увидеть, как образуется капля дождя и каковы её особенности. Их разнообразие вызвано личной трансформацией и фрагментацией. Падая, капля имеет свою форму, но под давлением воздуха становится плоской.

Поток встречного воздуха заставляет её прогнуться вовнутрь. Капля надувается и лопается. Её брызги летят в разные стороны. Весь этот процесс происходит за неполную секунду. В науке дождевые капли разделены на три вида: быстрые, маленькие и большие.

Когда дождевые капли выпали из облаков, то некоторая часть из них испаряется, не долетев до земли. Те, что остались, падают на землю и просачиваются под неё. Сам вес капли дождя помогает ей это сделать, хотя ей препятствует воздух, который она должна вытеснить. Поэтому процесс продвижения под землю протекает медленно.

Почему в разных местностях вода просачивается под землю неодинаково?

Важное значение имеет тип почвы. В лесу дождевые капли продвигаются на 1 м в сутки. В песке — 1 м за 1 час. Это происходит потому, что маленькие подземные поры шире, а в глине — уже. В качестве преград выступают также волокна корней, жаждущие пищи для своих деревьев, цветков и других растений. Лучи солнца тянут, как магнитом, ввысь, это тоже препятствует продвижению капель под землю. Одновременно со всеми этими процессами происходят химические.

Дождевая капля обогащается минеральными веществами: железом, окисью калия, кремниевой кислотой и другими. Так она продолжает свой путь вглубь земли, в грунтовые воды.

Почему идёт дождь?

Когда воздух жаркий, вода на поверхности земли и водоёмов нагревается быстрее, и происходит процесс испарения. Этот практически невесомый пар поднимается высоко в атмосферные слои, где низкие температуры. Там начинается процесс образования дождевых капель. Вот почему летом идет дождь, который, кстати, очень необходим для урожая. Так что всё в мире специально создано Творцом. Главное, чтобы человек не вмешивался в законы природы и не наносил ей ущерб. Иначе нас ждут большие неприятности. Одним из таких аномальных явлений является кислотный дождь.

Типы дождей

Нормальный дождь имеет кислотность рН = 5,6, а кислотный — ниже. Если вода имеет рН = 5,5, происходит гибель полезных донных бактерий водоёма. При рН = 4,5 гибнет рыба, земноводные и насекомые. Кислотные дожди — это серьёзная проблема промышленных регионов, где происходят выбросы в атмосферу оксидов серы и азота.

Дожди бывают очень разных видов: грибной, с градом, с грозой, затяжной, косой, проливной, морось, окатный, полосовой, слепой, ситный. В тропиках время года условно делится не на четыре, а на два: сезон сильных дождей и высоких температур. Когда начинается сезон тропических дождей, иначе муссонов, то выпадает практически годовая норма осадков. Обычно эти дожди идут с октября по май и носят кратковременный характер. Как правило, они идут в определённое время суток. Местные эти дожди ждут и относятся к ним спокойно. Для многих жителей тропиков дождь — это повод для веселья. Многие туристы предпочитают этот сезон для поездок, так как отели дешевле и дышать в это время легче. Они могут посмотреть больше достопримечательностей, а для сёрфинга сезон тропических дождей приносит хорошие волны.

Энергия воды

Когда люди подходят разумно к тому, что даёт им природа, дождь является для них источником энергии и благословением для жизни. Во время сильного дождя ручьи интенсивно наполняют реки, которые впадают в моря. Человечество научилось использовать внутреннюю энергию воды. Благодаря ей вращаются колеса мельниц, лопатки водяных турбин, которые дают электроэнергию и питают тысячи машин. Но бывает, что вода приносит стихию и большие разрушения. Не всё, конечно, зависит от человека, но большая часть именно от него. Чаще всего человечество провоцирует природу.

Для наших широт первый дождь означает приход весны. После долгой зимы и заморозков, когда слышишь капли дождя, становится на душе радостно. Это признак обновления природы, а значит, и нас, людей! Остатки сугробов сходят под капельками первого дождя. Зима отступает.

О количестве выпавших осадков дождя судят по толщине слоя выпавшей воды. Как правило, его измеряют в миллиметрах. 1 мм водяного слоя равен 1 кг дождевых капель на 1 кв. м площади. Интенсивность колеблется обычно в пределах 1,25-100 мм/ч. По объёму осадков различают слабый, умеренный или проливной дождь.

Итак, вода вездесуща. Она есть в облаках, на земле и под ней. Вода питает всё живое, и если её не станет, всё вымрет. Но та же живительная сила может превратиться в стихийное бедствие. Поэтому человек учится управлять этой стихией, находить общий язык с ней и не нарушать законов природы.

www.syl.ru

что это такое, как образуется, виды, интересные факты

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.

Виды

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.

tainaprirody.ru

Дождь – природное явление: образование и описание (фото)

После того как директор одной из американских радиостанций промок до нитки, попав под осенний дождь, в эфире появилась передача «Прогноз погоды», которой ранее не существовало. Сведения оказались актуальными, ведь никогда не лишним будет узнать, стоит ли сегодня захватить зонтик и нужно ли выходить из дому, так как, например, в Португалии дождь и ветер являются уважительной причиной, чтобы не появиться на работе.

Дождь — это один из видов атмосферных осадков, которые выпадают в основном из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков в виде водных капель с диаметром от 0,5 до 7 мм. Дождь обычно идёт из облаков смешанного типа, содержащих переохлаждённые капли или ледяные кристаллы.

Дождевые капли

Капли дождя выпадают после того, как мелкие частички воды, обладающие сферической формой, сливаются в более крупные, или когда они примерзают к ледяному кристаллику. В отличие от общепринятого мнения, формы слезинки они не имеют, поскольку с нижней стороны приплюснуты из-за давления встречного воздушного потока.

Вначале эти капли достаточно легки для того, чтобы воздух давал им возможность не покидать облако. Поскольку внутри тучи они постоянно двигаются и сталкиваются друг с другом, сливаясь и увеличиваясь в размерах, они начинают постепенно опускаться вниз, продолжая увеличиваться. Этот процесс длится до тех пор, пока водяные частицы не наберут нужной массы, дающей им возможность преодолеть сопротивление воздуха и пролить на землю капли дождя.

Почему дует ветер?103224.311

Если водяные частички находятся в облаках, внутри которых температура достаточно высока, чтобы не превратиться в ледяные кристаллы, слияние капель друг с другом происходит постоянно и чрезвычайно интенсивно. Дождь идёт из них не так часто, как из облаков, внутри которых температура ниже нуля: дабы выпасть из облака, ледяные кристаллы набирают необходимую массу довольно быстро.

Если между облаком и поверхностью земли в это время наблюдается очень высокая разница в температурных показателях, то замёрзшие кристаллики таят, не долетев до земной поверхности – и на землю выпадают капли дождя (наиболее крупные капли получаются при таянии града).

Интересно, что чем крупнее капли осадков, тем сильнее дождь, но обычно он довольно быстро проходит. Скорость выпадения таких осадков может составлять от 9 до 30 м/с (обычно это характерно для летнего или весеннего дождя). А вот если капли дождя окажутся мелкими, то такие осадки могут идти несколько дней и даже недель – до земли вода летит «неторопливо», на скорости от 2 до 6,6 м/с, что характерно для осенних дождей.

Интенсивность  осадков

Одним из важных показателей количества осадков в природе является фиксирование интенсивности дождя – объём дождевых капель, выпадающих за определённое время.

Толщина слоя выпавшей дождевой воды обычно измеряется в миллиметрах: один миллиметр слоя воды равен одному килограмму капель дождя, выпавшем на одном квадратном метре (показатель интенсивности осадков обычно колеблется от 1,25 мм/ч до 100 мм/ч). Учитывая объём осадков, который выпадает за определённый период времени, различают слабый, умеренный и проливной дождь.

Обложные осадки

Со скоростью 2,5 мм/ч, слабый дождь выпадает вне зависимости от поры года при плюсовой температуре в умеренных и высоких широтах из тёмных высоко-слоистых, слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков. Обложные осадки длятся от нескольких часов до нескольких недель и охватывают огромную территорию. Если осадки данного типа продолжительны, то они довольно часто вредят природе: влажность в атмосфере сильно увеличивается, а растения из-за перенасыщения влагой начинают гнить.

Моросящие осадки

Умеренные дожди идут со скоростью от 2,5 до 8 мм/ч в виде мелких капель из слоистых и слоисто-кучевых облаков. Длятся эти осадки недолго, от нескольких часов до двух суток, их количество минимально, а потому дождь не оказывает на природу негативного влияния.

Ливневые осадки

Ливневые осадки – это сильный дождь с ветром, что нередко выпадает в умеренных широтах обычно в тёплое время года. Такой проливной дождь характеризуется высокой скоростью выпадения (более 8 мм/ч) и небольшой длительностью, не более нескольких часов. Исключение – майский дождь, который может идти до трёх суток, а также ливневые осадки, выпадающие в тропических и экваториальных широтах. Сезон дождей здесь нередко длится несколько месяцев, а проливной дождь льёт практически без остановок с интенсивностью 25-30 мм/мин.

Надо заметить, что гроза довольно часто сопровождает ливневый дождь, поэтому при подобной погоде лучше найти убежище, дабы избежать несчастных случаев. Интересно, что возникновение грозы непосредственно связано с Солнцем – в средних широтах такое явление природы можно наблюдать после полудня и очень редко перед рассветом.

Если не считать ливней, выпадающих в сезон дождей в тропиках, наиболее интенсивным считается летний дождь, выпадающий возле океанов и с наветренных склонов гор.

В Европе самый сильный дождь выпал на территории Германии в двадцатых годах прошлого века, когда его показатели составляли 15,5 мм/мин. Что касается самых сильных осадков в масштабе планеты, то на землях Гваделупы был зафиксирован дождь с интенсивностью в 38 мм/мин.

Ливневый дождь часто сопровождается грозой и шквальным ветром, что наносит значительный вред как природе, так и человеку. Последствиями подобного дождя и ветра нередко бывают оползни, наводнения, эрозия грунта. Подобные погодные условия могут стать причиной смерти человека, а также вызвать экологическую катастрофу. Когда речь идёт о сильном проливном дожде, то важна не столько его продолжительность, сколько интенсивность: чем больше капель выпадет, тем пагубнее будут последствия.

Период дождей

На Земле зафиксированы области, где выпадает наибольшее количество осадков. Это явление известно, как «сезон дождей» и за ним можно наблюдать в тропических и субтропических широтах. Чем ближе к экватору сезон дождей, тем более затяжные осадки, длящиеся с мая по октябрь. В более отдалённых от экватора тропических регионах, сезон дождей состоит из двух периодов и даёт людям определенную передышку (пояс дождей на месте не стоит и постепенно перемещается вслед за зенитом Солнца от северного до южного тропика и назад).

Тропический летний дождь обычно начинается внезапно, а капли дождя, сформировав один сплошной поток, льются на землю настолько плотной стеной, что на расстоянии одного метра уже мало что можно различить. В результате осадки подобной интенсивности способны за несколько часов не только полностью залить города и сёла, но и вызвать селевые потоки и наводнения.

Интересно, что для местных жителей сезон дождей – обычное явление, они давно привыкли к таким погодным условиям и знают, как действовать, например, практически все дома в Таиланде построены на сваях. Именно поэтому туристам не рекомендуют посещать экваториальные и тропические страны в подобный период. Также довольно часто возникают штормы и ураганы, лишь в Филиппинах за один сезон дождей над страной пролетает около тридцати ураганов и штормов.

Почему небо голубое?1032254

Осадки в умеренных широтах

Чем дальше от экватора, тем сезон дождей слабее, а в умеренных широтах вовсе исчезает: осадки здесь равномерно распределяются по всему году и их обилие зависит не столько от Солнца, сколько от ветров и горных хребтов. Например:

• Весенний дождь характерен для всей территории Европы и на протяжении первых двух месяцев дожди постоянно чередуются с Солнцем. Ливни зачастую начинаются в последние дни весны;
• В Германии теплый дождь можно наблюдать на протяжении всего лета. В Швеции, Дании, Нидерландах, на территории средней и восточной Европы одним из наиболее дождливых месяцев считается август;
• Осенний холодный дождь наблюдается в Норвегии, во Франции, в Италии и на Балканах в октябре и ноябре, когда теплую погоду постепенно сменяет мороз;
• Зимний холодный дождь можно увидеть в основном на юге Европы – на Балканах, на западе и юге Пиренейского полуострова, но нередок он и для северных территорий, например, часто выпадает в Шотландии и на Фарерских островах.

Дожди и природа

Роль осадков в жизни природы трудно переоценить, поскольку они как дают жизнь, так и отнимают ее. Дождь и ветер, образовывая шквалы, грозы, ураганы способны разрушить дома, побить посевы, свести на нет все усилия человека и даже лишить его жизни или здоровья. Последствия сильных осадков нередко бывают катастрофическими.

Капли дождя также даруют жизнь: после осадков природа обновляется и оживает. Например, грибной дождь с нетерпением ждут все грибники. Это моросящий тёплый дождь, что выпадает из туч, находящихся низко над земной поверхностью в период роста грибов. Интересно, что в отличие от других осадков, грибной дождь непродолжителен, капли дождя хорошо смачивают почву, и все находящиеся в грунте грибы начинают чрезвычайно хорошо расти.

awesomeworld.ru

что это и как образуются. Роса, иней, дождь и снег как образуются с точки зрения физики :: SYL.ru

Мир вокруг нас удивителен. Погрязнув в рутине повседневной жизни, мы слишком редко замечаем это. Однако не знать, как образуются роса, иней, дождь и снег, просто стыдно, потому что ответ на этот вопрос знают даже школьники.

Как образуется роса с точки зрения физики?

Образование капелек воды по утрам на траве и растениях долгое время волновало ученых. Этим вопросом занимался еще Аристотель. Однако представления ученых об этом природном явлении вплоть до XVIII века было ошибочным. Рассматривая, как образуются роса, иней, дождь и снег, исследователи считали, что это происходит примерно одинаково. Однако современная наука говорит нам, что это далеко не так. Для того чтобы разобраться, как же образуется роса, нужно сначала узнать кое-что о воздухе. И эта важная деталь состоит в том, что в нем содержится некоторое количество влаги. Причем в теплом воздухе ее больше, чем в холодном. Поэтому летом мы и можем наблюдать на листочках растений и траве росу. Воздух соприкасается с холодной поверхностью, что приводит к конденсации некоторой доли содержащейся в нем влаги. Причем температура поверхности должна быть ниже определенной величины. Ее называют «точкой росы». Она зависит от давления и некоторых других параметров.

Роса или нет?

В домашних условиях можно провести, например, такой опыт. Необходимо налить воду в стакан или металлический сосуд. Затем нужно добавить туда лед. Однако роса образуется не сразу, а только тогда, когда сосуд остынет до определенной температуры. Точно так и в природе. Влажный воздух соприкасается с холодной поверхностью, что приводит к образованию капелек росы. Земля и тропинки остывают значительно меньше, чем растения, поэтому на них ее не найти. Но не все, что мы наблюдаем утром на листьях и траве, является росой. Основная часть влаги выделяется самими растениями. Этот процесс начинается днем для того, чтобы защитить растения от жарких солнечных лучей. В некоторых районах Земли росы выпадает настолько много, что ее используют для водопоя животных.

Об инее

Это еще один вид осадков. На вопрос о том, как образуется иней, физика дает следующий ответ: в процессе десублимации газообразное вещество (в данном случае водяной пар) переходит в твердое состояние. Как мы уже говорили, в воздухе изначально присутствует влага. Деревья покрылись инеем вследствие того, что при оттепели происходит ее испарение, а потом, когда температура падает, все замерзает. Самым подходящим местом для образования красивых узоров является шероховатая поверхность с низкой проводимостью тепла, например, деревянная лавочка или открытая почва. Иней обычно появляется ночью, когда есть легкий ветерок. Он способствует тому, что влага во время испарения соприкасается с различными поверхностями. Чересчур ветреная погода, напротив, препятствует появлению иголочек инея.

Как образуется снег с точки зрения физики?

Без этого атмосферного осадка трудно представить зиму в средних широтах. Рассказывая, как образуются роса, иней, дождь и снег, нужно понимать, что последний представляет собой кристаллики льда. Они получаются в результате замерзания водяного пара. В облаках содержатся капли воды. Когда при низких температурах они замерзают, то образуются мелкие кристаллики льда. Во время падения они под воздействием ветра «склеиваются» друг с другом. Это и объясняет красивую форму снежинок. Каждая из них всегда имеет шесть лучей. Углы между ними могут равняться 60 или 120 градусам. Такая точность связана с особенностями конструкции молекулы воды. Двух одинаковых снежинок не бывает. Хруст, который мы слышим под ногами, проходя по заснеженным тропинкам, происходит из-за разлома кристаллов, из которых состоят хлопья этого атмосферного осадка.

С чем связан цвет снега?

Дети любят задавать разные вопросы об окружающем мире. Со временем люди перестают удивляться всему вокруг. Однако, отвечая на вопрос «как образуются роса, иней, дождь и снег», нельзя не заинтересоваться, почему последний кажется нам именно белым, ведь вода является прозрачной. И здесь на помощь приходит физика. Нас окружает электромагнитное излучение, большая часть волн которого недоступна невооруженному человеческому глазу. Солнечные лучи содержат видимый спектр, то есть семь основных цветов: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый и красный. Если слить их вместе, то получится… белый. Если предмет поглощает световые волны, то мы видим его черным. Если же он их полностью отражает, то прозрачным. Например, так происходит со льдом или водой. Апельсин является оранжевым, потому что он поглощает все цвета, кроме этого. Снег отражает весь видимый спектр. Поэтому он видится нам белым, как и солнечный свет. Вода и лед имеют более гладкую структуру, поэтому кажутся прозрачными. Рассматривая, как образуется снег, с точки зрения физики, можно понять, что по своей структуре он состоит из множества кристалликов воды, каждый из которых отражает свет под разным углом.

Объяснить это атмосферное явление с точки зрения физики достаточно легко. Сам процесс похож на образование снега, с той лишь разницей, что дождь идет при более высокой температуре воздуха. Водяной пар испаряется и несется к облакам. На высоте температура воздуха гораздо ниже. Поэтому пар превращается в ледяные кристаллики. Затем падает под действием силы земного притяжения. Во время полета кристаллики попадают под воздействие теплого воздуха и размораживаются. Когда они достигают поверхности земли, они уже являют собой капли воды. Их и называют дождем. Под воздействием ветровых потоков тучи могут переноситься на значительные расстояния. Иногда они преодолевают тысячи километров. Если в пути тучи сталкиваются друг с другом, то они объединяются. Когда их масса становится слишком высокой, начинает идти дождь. Интересно, что капли имеют идентичную форму. Они различаются только размером. Бывают капли, которые достигают даже шести миллиметров в диаметре. При столкновении с землей они разбиваются, создавая множество мелких. Больше всего дождей можно наблюдать в регионах с жарким тропическим климатом.

Из-за чего потеют окна?

Существует несколько вариантов появления конденсата. Например, он может появляться исключительно утром или только в зимнее время года. Отдельно нужно рассматривать ситуацию, когда вода скапливается на подоконнике. Или потеет окно в одной комнате, а в других этого не происходит. Появление конденсата идентично по своей природе процессу образования росы, который мы обсудили в начале статьи.

www.syl.ru

Дождь

Дождь — это один из видов атмосферных осадков, которые выпадают в основном из слоисто-дождевых и высокослоистых облаков в виде водных капель с диаметром от 0,5 до 7 мм. Дождь обычно идёт из облаков смешанного типа, содержащих переохлаждённые капли и ледяные кристаллы.

Процесс образования дождя

Влажность воздуха различна в разных местах. Это происходит из-за климата. Над экваториальными морями влажность находится на очень высоком уровне, а над пустыней – на очень низком. Наличие водяного пара в воздухе и процесс конденсации водяного пара определяют погодные условия. Когда происходит конденсация, выпадают дожди, снег или образуются роса и иней. Дождь различают по интенсивности, которая варьируется в пределах от 0,25 мм/ч (морось) до 100 мм/ч (ливневый дождь).

Дождь — это часть процесса круговорота водных ресурсов во всём мире. Когда испаряется пар в атмосфере, он поднимается в её высокие слои. Температура там очень низкая по сравнению с земной поверхностью. Пар охлаждается и превращается в маленькие капельки воды. Этот процесс называется конденсацией.

Капли дождя выпадают после того, как мелкие частички воды, обладающие сферической формой, сливаются в более крупные, или когда они примерзают к ледяному кристаллику. В отличие от общепринятого мнения, формы слезинки они не имеют, поскольку с нижней стороны приплюснуты из-за давления встречного воздушного потока. Вначале эти капли достаточно легки для того, чтобы воздух давал им возможность не покидать облако. Поскольку внутри тучи они постоянно двигаются и сталкиваются друг с другом, сливаясь и увеличиваясь в размерах, они начинают постепенно опускаться вниз, продолжая увеличиваться. Этот процесс длится до тех пор, пока водяные частицы не наберут нужной массы, дающей им возможность преодолеть сопротивление воздуха и пролить на землю капли дождя.

В природе существуют различные виды дождей:

Обыкновенный. Просто дождь без каких-либо ярко-выраженных признаков. Средняя мощность, средняя продолжительность. Как правило, выпадает в теплый период.

Ливневый. Отличается внезапностью и особой мощностью. За короткий период на землю выливается огромное количество воды. Ливень часто сопровождается громом и молнией. Обычно возникает в конце весны и летом.

Затяжной осенний. Такой дождь – признак осени. Он характеризуется исключительной продолжительностью – от нескольких часов до нескольких дней, неторопливостью, пониженной температурой.

Кратковременный. Основной признак – быстротечность. Резкое начало и такое же неожиданное окончание.

Грибной. Интересное природное явление – во время дождя продолжает светить солнце. Грибной дождь непродолжителен. Считается, что после него хорошо растут грибы. В народе такой дождь еще называют «слепым».

Снежный. Этот дождь часто совпадает с первым снегом. Возникает в конце осени – начале зимы.

С градом. Несмотря на льдинки, порой очень крупных размеров, выпадает чаще всего именно летом, а не зимой. Обычно кратковременный, мощный и нередко опасный.

Дождь неожиданный, несезонный. Этот дождь необычен тем, что выпадает не в свой сезон, чаще всего это зимнее время. Дождь в декабре – удивительное явление, обычно является следствием необычайно тёплой зимы либо чересчур затянувшейся осени. Выпадает, крайне редко, характер имеет моросящий, холодный.

Это основные виды дождей, которые можно наблюдать каждый год в различных точках земного шара.

curious-world.ru