что такое дождь в научном стиле
Дождь
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.
Несмотря на практически идентичные условия зарождения облаков, виды дождя поражают своей уникальностью:
Существуют и удивительные необычные дожди, которые поражают своей оригинальностью и захватывают воображение:
Интересные факты
О рассматриваемом явлении известно немало удивительных и необычных фактов:
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.
Дождь
Жидкие осадки с меньшим диаметром капель называются моросью. Капли с диаметром больше 6—7 мм разбиваются в процессе падения из облаков на меньшие капли, поэтому даже при сильнейшем ливне диаметр капель не превысит 6—7 мм. Интенсивность дождя колеблется от 0,25 мм/ч (моросящий дождь) до 100 мм/ч (сильнейший ливень).
Содержание
Механизм образования
Дождь выпадает, как правило, из смешанных облаков (преимущественно слоисто-дождевых и высокослоистых), содержащих при температурах ниже 0 °C переохлаждённые капли и ледяные кристаллы. Упругость насыщения водяного пара над каплями больше, чем над ледяными кристаллами при той же температуре; поэтому облако, даже не насыщенное водяным паром по отношению к каплям воды, будет пересыщено по отношению к кристаллам. Это приводит к росту кристаллов при одновременном испарении капель. Укрупняясь и утяжеляясь, кристаллы выпадают из облака, примораживая к себе при этом переохлаждённые капли. Входя в нижнюю часть облака или под него в слои с температурой 0 °C они тают, превращаясь в дождевые капли. Меньшая роль в образовании дождя принадлежит слиянию облачных капель между собой.
Если солнце освещает летящие дождевые капли, то при определенных условиях можно наблюдать радугу.
Долгое отсутствие дождя приводит к засухе.
Условия образования
Образование дождевых облаков
Образование дождевых облаков происходит или от смешения двух масс воздуха, близких к насыщению, но различных температур, или при соприкосновении влажного воздуха с более холодной поверхностью земли, или в восходящих воздушных течениях. В первом случае влажность смеси всегда превышает влажность смешивающихся масс, и воздух может сделаться насыщенным; дожди, являющиеся от этой причины, слабы, хотя при продолжительном действии её может выпасть большое количество воды. К такого рода дождям относятся мелкие, но продолжительные осенние дожди европейских стран. От второй причины дожди часто идут в прибрежных странах при морских ветрах в холодную часть года. Но самые обильные осадки выпадают при восхождении воздуха, особенно в теплых странах, где содержание водяного пара в воздухе особенно значительно: переходя в верхние, более разреженные слои атмосферы, воздух расширяется, причем температура его понижается, он приближается к степени насыщения и даже переходит её, и часть водяных паров конденсируется. Сюда относятся осадки, выпадающие при поднятии влажного воздуха по склонам гор, а также осадки в областях формирования циклонов (барометрических минимумах).
Распределение осадков
Распределение дождей и осадков вообще по земной поверхности и по временам года имеет важное климатическое значение.
По регионам
Весьма значительное количество дождей в течение года выпадает в штилевой полосе над океанами вследствие восхождения тёплого и богатого паром воздуха, приносимого пассатами. Над Атлантическим океаном штилевая полоса (область экваториальных дождей) передвигается в течение года то на север, то на юг между параллелями 5° ю. ш. и 12° с. ш. Дожди здесь идут большую часть года, днём, ночью же небо обычно проясняется. Наибольшее годовое количество осадков, впрочем, выпадает не здесь, а там, где влажные ветры встречают высокий горный хребет, перпендикулярный к ним. Замечательным примером могут служить осадки в Черапунджи, на южном склоне гор Кхаси, к северу от Бенгальского залива. В течение шести месяцев (с апреля по сентябрь) здесь дует юго-западный муссон; приходя с Индийского океана, он, при высокой температуре, богат водяным паром, а проходя над влажной и жаркой болотистой равниной, отделяющей горы Кхаси от Бенгальского залива, ещё более обогащается им. Уже немного поднявшись по склонам гор, он доходит до насыщения и выделяет массу осадков. В Черапунджи ежегодно (или, лучше сказать, в течение шести теплых месяцев) в среднем выпадает 11 777 мм дождя. [3] К дождливым местностям, кроме южного склона гор Кхаси, относятся ещё: Малабарский берег на юго-западе Индостана (на самом берегу выпадает ежегодно более 3000 мм, а на склоне гор более 6000 мм осадков), равнины Амазонки, часть Центральной Америки, Зондские и Молуккские острова (более 1500 мм).
В средних широтах очень дождливые страны — большая часть Китая и вся Япония. Местности, особенно бедные осадками: Сахара, Калахари, Аравия, большая часть Ирана, Арало-Каспийская низменность, большая часть нагорий Азии, внутренняя Австралия, западные нагорья Северной и Южной Америки, высокие широты северного полушария, области пассатов на океанах. Причины этого различны; так, в Сахаре и Арало-Каспийской низменности большую часть года дуют ветры с севера, удаляющиеся, по мере движения к югу, от степени насыщения и потому сухие; барометрические минимумы проходят здесь редко, а если и проходят, то вследствие большой сухости воздуха обильными осадками не сопровождаются. Нагорья Азии окружены горами, которые конденсируют влагу, приносимую ветрами, на своих внешних склонах, внутрь же проходят ветры сухие. Пассаты, при своем движении в более жаркие страны, постепенно нагреваются, и если идут над океанами, то обогащаются паром, однако степени насыщения не достигают и являются ветрами сухими. Дожди в них выпадают почти исключительно при прохождении ураганов, обычно сопровождающихся страшнейшими ливнями.
Распределение осадков в умеренных широтах обусловливается, главным образом, направлением движения и повторяемостью циклонов и антициклонов (барометрических минимумов и максимумов). Первые, как было упомянуто, сопровождаются большой облачностью, осадками; вторые — сухой, ясной погодой. Кроме того, как и вообще, большое влияние оказывают распределение суши и воды и горных хребтов. В Европе дождевые области обычно окружают циклон со всех сторон, часто в виде концентрических с изобарами зон. Наиболее обильные осадки являются не вблизи самого циклона, а у границ его области, между изобарами 745—760 мм ртутного столба, а также в резко выдающихся выпуклостях изобар, указывающих на существование второстепенных минимумах в области главного циклона, большей частью в юго-восточной части последнего. Во второстепенных минимумах наблюдаются вихреобразные движения воздуха, сопровождаемые ливнями и грозами.
В России осадки распределены весьма неравномерно. Наибольшее годовое количество их на восточном берегу Чёрного моря и на Кавказе (более 2000 мм). Самое малое количество осадков — на северном побережье Каспийского моря (до 200 мм в год). Мало осадков также на берегах и островах Северного Ледовитого океана, вследствие того, что здесь воздух холоден и потому содержит мало водяного пара.
По времени года
По Земле осадки распределены весьма неравномерно в течение года. Сюда относятся области муссонов (южно-азиатская, восточно-азиатская, африканская и австралийская). Здесь в течение холодных месяцев дуют сухие ветры и осадков не выпадает или выпадает очень мало; тёплые месяцы, напротив того, весьма дождливы. Сюда же относятся южные части средних широт (субтропические страны); здесь лето сухо, а зима, весна и осень дождливы. Это происходит от передвижения к северу и югу областей высокого атмосферного давления, находящихся у полярных границ пассатов. В Старом свете эта полоса охватывает Месопотамию, Иран, восточное Закавказье и более низкие места Центральной Азии.
В умеренных широтах резкой разницы в распределении осадков по временам года вообще не замечается. В Европе наибольшее количество осадков выпадает: в Норвегии — в сентябре-декабре, в Шотландии и на Фарерских островах — в декабре-январе, в Швеции — в августе, в Дании в августе-сентябре, в Нидерландах и северной Германии — в августе, в средней и южной Германии — в июне-августе, в Бельгии — в сентябре, в западной и северной Франции — в октябре-ноябре, в южной Франции и большей части Италии — в октябре, в средней и восточной Европе — летом, в северной Швейцарии — в августе, в Австрии, Венгрии и Чехии — в июне, в западной и южной частях Пиренейского полуострова — зимой, на внутреннем плоскогорье — осенью и весной, на Балканском полуострове — зимой и осенью. В России наибольшее количество осадков выпадает летом; наиболее дождливый месяц — июнь.
Дождевые капли
Выпадение капель происходит, когда капельки воды сливаются в более крупные капли, или когда капли воды замерзают на кристалле льда, этот процесс известен как процесс Бержерона-Финдайзена. Обычно сопротивление воздуха заставляет капельки воды оставаться висеть в облаке. Когда возникает турбулентность воздуха, капельки воды сталкиваются, производя большие капли. Поскольку эти крупные капли воды опускаются, слияние продолжается, так что капли становятся достаточно тяжелыми, чтобы преодолеть сопротивление воздуха и выпасть в виде дождя. Наиболее часто слияние происходит в облаках, где температура выше точки замерзания воды. [4] В облаках, где температура ниже точки замерзания воды, когда кристаллы льда набирают достаточную массу, они начинают падать вниз. Как правило, это требует от кристаллов льда большей массы, чем от водяных капель для начала их выпадения. Этот процесс зависит от температуры, поскольку переохлажденные капли воды существуют только в облаках, где температура ниже точки замерзания воды. Кроме того, из-за большой разницы температур между облаком и землей, эти кристаллы льда могут растаять при выпадении, становясь дождём. [5]
Дождевые капли имеют размеры от 0,1 до 6-7 мм, средний диаметр, выше которого они, как правило, распадаются. Меньшие капли называют облачными и их форма является сферической. Когда капля увеличивается в размерах, её форма становится всё более сплюснутой, благодаря давлению встречного воздушного потока. Большие капли дождя имеют более плоский низ. Очень крупные капли имеют форму парашют. [6] Вопреки распространенному мнению, их форма вовсе не напоминает слезинку. [7] Самые большие капли дождя на Земле были зафиксированы в Бразилии и на Маршалловых островах в 2004 году — некоторые из них достигали диаметра 10 мм. Их большой размер объясняется конденсатом на крупных частицах дыма или столкновением между каплями при большой их концентрации в воздухе. [8]
Интенсивность и продолжительность дождя, как правило, обратно попорциональны, то есть непогода высокой интенсивности, вероятно, будет кратковременной, а продолжительность слабых осадков может быть значительной. [9] [10] Капли дождя образующиеся из тающего града, как правило, больше остальных. [11] Скорость выпадения дождевых капель диаметром 0,5 мм на уровне моря и без ветра сотавляет от 2 до 6,6 метров в секунду, в то время как капли диаметром 5 мм имеют скорость порядком от 9 до 30 метров в секунду. Звук падения капель дождя о воду вызывается пузырьками воздуха колеблющимся под водой. [12] [13]
Кислотные дожди
Кислотные дожди являются большой проблемой для многих регионов, где есть промышленные предприятия, которые выбрасывают оксиды серы и азота, дающие различные кислоты, в том числе и сильные азотную и серную кислоты.
Виды и названия дождей
Также существуют экзотические виды дождей, такие как каменный, кровяной, чёрный, жёлтый, молочный, из зёрен овса, ржи, листьев, цветов, из насекомых, лягушек и рыб.
Почему идет дождь и откуда он берется?
Почему идет дождь: YouTube/Звуки природы Павел Relaxik
Дождь — это атмосферное явление, которое уже давно стало обыденностью для нас. Да, встречаются проливные и сильные стихии, сопровождающиеся порывистым ветром, но в сухом и резко-континентальном климате такое происходит нечасто. Давайте разберемся, почему идет дождь, откуда он берется и какой бывает.
Почему идет дождь: пояснение
Чтобы разобраться, как образуется дождь, вспомним школьную программу, а именно — круговорот воды в природе. Самый распространенный вид атмосферных осадков начинается с тепла, когда солнечные лучи нагревают воду и заставляют ее испаряться. Жидкость поднимается с почвы, а также с озер, рек, морей, океанов и прочих водоемов. Даже с растений вода в виде пара идет кверху.
Этот долгий процесс ускоряет ветер. Самые мелкие водные частицы человек не в состоянии тактильно ощутить. Если отправиться в тропическую зону, то увидите картину, как пузырьки крутятся в воздухе и постепенно поднимаются ввысь.
Отчего идет дождь? За ответом обратимся к метеорологии и климатологии. Эти дисциплины называют несколько главных причин, почему дождь идет:
Происходит этот процесс из-за нагрева Солнцем земной поверхности. Вода испаряется и в виде пара отправляется в атмосферу. Отметим, что не жидкость поднимается, а воздух, который содержит теплый пар.
Когда вода в испаренном виде поднялась достаточно высоко, она остывает и конденсируется. Так образуются облака. Туча с дождем в таком состоянии пробудет до тех пор, пока температура не понизится до критической отметки, после которой облако будет не в состоянии удерживать влагу. Лишнее прольется дождем.
Отметим, что в воздухе должно находиться достаточное количество водяного пара. Также важна местность. Например, в Сахаре влаги в воздухе не будет.
Дождь образуется из-за горных возвышенностей и систем, плоскогорий. В рельефных участках регулярно двигаются ветра (переменные и постоянные). У них стабильные направления, которые не меняются:
Часто можно наблюдать картину, как вершина горы окутана белым пушистым полотном.
Теплые и холодные воздушные потоки
Теплые и холодные воздушные массы постоянно пересекаются друг с другом. Такое взаимодействие — причина образования осадков.
Как появляется дождь? Все зависит от разницы температур. Чем она больше, тем сильнее прольется вода. Такое явление называют атмосферным фронтом. Ширина осадков может достигать 10 километров.
Круговорот воды в природе: Nur.kz
Какой бывает дождь
На улице идет дождь, но мало кто задумывается, куда он попадает. Здесь все просто: вода стекает в подземные реки, грунт и водоемы, откуда и попала в облака. Спустя некоторое время начинается новый этап круговорота воды.
Какой бывает дождь? Атмосферные осадки отличаются друг от друга по внешним признакам. Их различают следующим образом:
По аналогии к дождевым осадкам назвали процесс падения на Землю космических тел. Это метеоритный дождь.
Из статьи узнали, что такое дождь и какой он бывает. В природе атмосферные осадки, как правило, безобидны, но встречаются чрезмерно мощные явления, способные причинить вред человеку.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
В статье рассказывается о том, что такое дождь (в научном стиле), чем важен этот процесс для всех нас и какие виды дождей вообще существуют.
Начало
К различным природным явлениям все давно привыкли, и времена, когда солнечное затмение, слишком холодные зимы или жаркое лето принимались людьми как божественное наказание или знак, к счастью, давно прошли. Тем не менее осуждать за подобное невежество наших предков не стоит: в ситуации, когда нет возможности в чем-то лично разобраться, человеку свойственно приписывать происходящему какой-то мистический смысл.
Так что такое дождь (в научном стиле)? В этом мы и разберемся. Но для начала просто освежим знания о круговороте воды в природе, о котором говорили в начальных классах школы.
Круговорот
По сути, именно воде, вернее, ее жидкому состоянию, все мы и обязаны жизнью. К примеру, на той же Венере вода тоже есть, но в виде пара, из которого состоят облака. Они все сильнее усиливают парниковый эффект на поверхности планеты.
На нашей же планете все обстоит несколько иначе. Вода, испаряясь, конденсируется и снова выпадает на поверхность. Так что такое дождь?
В научном стиле дождь – это атмосферные осадки, которые выпадают на поверхность Земли в виде капель жидкости. Средний их диаметр разнится в диапазоне от 0,5 до 6-7 мм. В случае, если размер их еще меньше, это считается моросью.
В процессе испарения жидкости солнцем или ее выветривании капли переходят в газообразное состояние и поднимаются в атмосферу, где через какое-то время происходит их конденсация, после чего жидкость возвращается на землю. Так что теперь мы знаем, что такое дождь (в научном стиле).
Сезонные дожди
Некоторые уголки нашей планеты очень интересны своими погодными явлениями, к примеру, в ряде экваториальных стран есть так называемый сезон дождей, и там осадки могут идти до полугода, а после снова наступает очень жаркий и влажный период.
Кислотные дожди
Это явление не столь распространенное, но все же оно встречается. Конечно, с неба не будет литься кислота, как можно подумать, нет. Но кислотный баланс жидкости в таком случае сильно нарушен, и ходить под таким дождем, мягко говоря, не рекомендуется. Страдают от него и растения. Происходит подобное в основном из-за экологического загрязнения водоемов.
Так что мы разобрали описание дождя в научном стиле. Это погодное явление очень важно для продолжения всей биологической жизни на нашей планете.
Что такое дождь?
Почему?
Если рассматривать причину появления дождя в нашем мире с научной точки зрения, то следует обратиться к метеорологии и климатологии. Именно эти дисциплины изучают все виды осадков. Наука определяет четыре фактора, отвечающих за возникновение дождя:
восходящее движение воздуха;
достаточное содержание водяного пара в воздухе;
пересечение теплых и холодных потоков воздуха;
Измеряют осадки особым прибором — осадкометром (мм/год). Все показания вносят в плювиограф — прибор регистрации количества, продолжительности и интенсивности осадков. С помощью данных плювиографа дожди делят на проливные и затяжные.
А теперь разберем все факторы появления дождя подробнее.
Откуда?
Двигателем начала процесса становится тепло. Солнечные лучи греют земную поверхность и принуждают воду испаряться буквально со всех возможных поверхностей. Водоемы, растения, почва, даже кожные покровы — все «отдает» драгоценную воду, которая, становясь паром, поднимается в воздух. Ветер помогает форсировать процесс. На данном этапе практически невозможно увидеть испаряющуюся воду. Лишь в тропической зоне, где влажность очень высока, можно разглядеть кружащие и поднимающиеся маленькие пузырьки.
Движение вверх
Для описания следующих процессов придется вспомнить несколько физических определений. В первую очередь это касается относительной и абсолютной влажности. Абсолютной является реальная влажность воздуха в настоящий момент. Относительной же называется отношение абсолютной влажности к тому количеству водяного пара, которое могло бы быть при конкретной температуре. Более горячий воздух порождает большую влажность.
Итак, вся испарившаяся вода задерживается в воздухе. По законам физики нагретый воздух поднимается вверх, вместе с ним поднимаются и частички воды. Однако при «воспарении» воздух остывает — тут-то и начинается превращение влаги в облака. С понижением температуры облако становится не в состоянии накапливать такое большое количество воды и освобождается от лишнего — этот процесс и есть дождь.
Летом мы чаще всего наблюдаем крупные капли дождя. Нагретый воздух поднимает влагу, а другие восходящие струи не позволяют калибру капель мельчать. Тогда как весной и осенью температура воздуха намного прохладнее — и дождь становится моросящим.
Просто добавь воды
Здесь стоит упомянуть второй фактор, отвечающий за появление дождя — достаточное содержание водяного пара в воздухе. Когда воде есть, с чего испаряться, дождь гарантированно прольется. Но откуда испаряться водяным частичкам, если вокруг, например, песчаные барханы, ни одного озера, а из растений лишь колючие кактусы? Солнечные лучи старательно нагревают все вокруг, но влагу в воздухе получить неоткуда. Именно по этой причине пустыня такая, какой мы ее знаем. Все взаимосвязано: нет воды — нет богатой зелени и глубоких водоемов; нет растений и озер с реками — нет дождя; нет дождя — нечем поливать землю и наполнять пересохшие водоемы.
Лучше гор могут быть только горы
Горная местность также приносит свой вклад в особую циркуляцию водяных частичек в воздухе. Возвышенности не дают ветру «унести» водяной пар, поэтому все вышеописанные процессы протекают с начала подножия горы до ее вершины. Воздух с мельчайшими частичками воды начинает воспарять с определенной температурой, которая соответственно понижается при подъеме вверх. Излишки влаги проливаются в виде дождя где-то у вершины горы или над горной системой.
Место встречи изменить нельзя
Еще одна причина дождя — пересечение холодных и теплых воздушных потоков. Чем больше температурная разница между ними, тем сильнее прольется дождь. Именно это явление называют атмосферным фронтом. Его ширина может достигать нескольких десятков километров.
На вкус и цвет
Мы знаем, что облака бывают разных цветов и размеров. От чего же зависит такое разнообразие?
Если количество пара выше, чем содержание в нем воды — образовывается светлое облако. Солнечные лучи с легкостью «прорезают» небольшую плотность белых облаков. Темные же тучи содержат в себе большое количество влаги, которое не пропускает свет.
Из-за столкновений друг с другом облака «растут», увеличиваясь в высоту. При достижении температуры −30 градусов Цельсия капли в тучах кристаллизуются и становятся льдинками. Под силой тяжести они падают вниз, нагреваясь и тая при благоприятной температуре.
Самые-самые
А где же проливается дождей больше всего?
Самым влажным местом на Земле является южный склон Гималаев, а именно небольшой городок Черапунджи. Из-за высокой влажности воздуха и горной местности этот район постоянно заливает дождями. Среднее количество выпадения осадков в нем достигает 11 тысяч миллиметров в год. Для сравнения — в Москве количество осадков 600-800 мм/год.
Самым же засушливым местом, естественно, является пустыня. Про дождь в южноамериканской пустыне Атакама можно забыть на несколько лет. Среднее количество осадков — 1-3 миллиметра в год, на протяжении 400 лет здесь не отмечалось существенных осадков. Такое «обезвоживание» определяет редкую растительность и малочисленную фауну.