Что такое дождь с точки зрения физики
Дождь
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.
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.
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.
Дождь — это …
Дождь (далее возможно Д.) вызывает у нас самые разнообразные воспоминания и ассоциации. Кто-то смотрит на небо, и его рука тянется к зонтику, а кто-то романтично улыбается от нахлынувших воспоминаний …
Дождь — это …
В сказаниях некоторых народов первый весенний дождь называют Живой водой. В некоторых регионах Земли все живое существует только благодаря дождям. Дождь один из ключевых элементов такого жизненно важного для всей планеты процесса как КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ → .
Как оказывается не любую воду падающую с неба можно назвать дождём. Важным условием определяющим дождь как дождь является размер капель. Капли должны быть не менее 0,5 мм. Если же капли менее 0,5 мм то это не дождь, а морось.
Несколько точных определений «дождя»
Научно-технический энциклопедический словарь
Дождь — капли воды, падающие из атмосферы Земли на ее поверхность, в отличие от ТУМАНА или РОСЫ, которые оседают как взвесь, и снега или ГРАДА, выпадающих в форме частичек льда. ТУЧИ — это множество мельчайших капелек влаги, которые, увеличиваясь затем вследствие КОНДЕНСАЦИИ, образуют дождевые капли. Перемещающиеся над морем теплые воздушные массы поглощают водяной пар и поднимаются с тепловыми потоками. Водяной пар, конденсируясь, образует тучи, с учетом, что обычно средняя годовая сумма осадков на наветренных склонах гор больше в сравнении с подветренными. Количество осадков измеряется с помощью ДОЖДЕМЕРА. см. также ОСАДКИ.
Научно-технический энциклопедический словарь
География. Современная иллюстрированная энциклопедия
Дождь — жидкие осадки, выпадающие из облаков в виде капель диаметром 0,5 мм и больше. Следует отличать дождь от мороси, имеющей меньшие размеры капель. Во внетропических широтах дожди чаще образуются при таянии ледяных кристаллов, выпадающих из облаков (на таких кристаллах в облаках конденсируется и намерзает водяной пар). В тропиках дожди нередко выпадают и из тёплых, чисто водных облаков, в которых нет ледяных кристаллов, – там рост дождевых капель происходит в основном за счёт слияния (коагуляции) мелких капель в более крупные. Различают обложные и ливневые дожди. Обложные дожди выпадают только во внетропических широтах, из облаков на атм. фронтах либо вблизи центра циклона в период от нескольких часов до суток. Для них характерна умеренная и довольно равномерная по времени интенсивность, однако в сумме обложные дожди приносят значительную долю осадков в умеренных широтах. Ливневые дожди выпадают из кучево-дождевых облаков, формирующихся как на холодных фронтах, так и вне их (в последнем случае они называются внутримассовыми). Наблюдаются на всех широтах Земли, кроме приполярных областей. В тропиках все дожди ливневые, выпадающие либо из внутримассовых кучево-дождевых облаков, либо при прохождении тропических циклонов. Для ливневых дождей типично быстрое нарастание интенсивности в начале и быстрое прекращение в конце, высокая общая интенсивность, относительно небольшая продолжительность. Нередко ливневые дожди сопровождаются грозами. Сильные и/или продолжительные дожди могут стать причиной стихийных бедствий (наводнения, оползни, сели, снежные лавины и др.). Длительное отсутствие дождей, наоборот, вызывает засуху, может способствовать лесным пожарам, фотохимическому смогу и др. неблагоприятным явлениям.
География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006
Форма дождевой капли
Дождевая капля, вопреки общепринятому мнению, не имеет формы «слезы». Форма в зависимости от размера капли меняется от идеальной сферы у малых капель, к приплюснутым у крупных. Форма же капель среднего размера напоминает в какой то степени булочку для гамбургера, парашют или медузу без щупалец.
Как образуется дождь
Кратко алгоритм образования дождя такова. Вода в процессе испарения превращается в пар. В результате чего, влажный воздух, поднимается вверх и образует облака, из которых, в силу определенных процессов и выпадает дождь.
Дождевые облака
Облака, из которых идет Д., называют «дождевыми». Дождевые облака – это облака, у которых капли воды, в результате таких процессов как конденсация, сублимация и коагуляция, укрупнились и под воздействием силы тяжести готовы выпасть на землю в виде осадков. Ключевую роль в этом процессе играет коагуляция. Как правило, однородные по своей структуре облака осадков не дают. Осадки в своем большинстве дают облака смешанного типа, в которых идет процесс диффузной перегонки – от пара, до капель воды и кристаллов льда. Кристаллы льда, падая под силой тяжести «примораживают» к себе молекулы пара и воды тем самым еще более укрупняясь. И если температура нижней части облака или атмосферы расположенной под облаком плюсовая, то на землю выпадает Д..
Д. также как и снег выпадает только из конвективных или фронтальных облаков. Фронтальные облака дают нам затяжные дожди, конвективные же это внезапные кратковременные ливни. Диаметр дождевых капель колеблется от 0,5 до 6 мм. Дождевые капли менее 0,5 мм называются «мрякой».
Интенсивность дождя и дождевые стоки
Типы и виды дождей
По интенсивности дожди можно разделить следующим образом:
Сильные и очень сильные дожди возникают благодаря циклонам и атмосферным фронтам.
Так же дожди можно классифицировать по следующим группам:
Что такое ВИРГА …
Часто, многие из нас, когда смотрели вдаль замечали под облаками серые полосы, которые заканчивались не достигнув земли. Эти полосы не что иное как дождь, испарившийся не достигнув земли. Это явление в природе называется вирга.
Дождь и метеорология — физика атмосферы
Важным является вопрос прогнозирования атмосферных осадков, в нашем случае дождя. Этот вопрос является важным и сложным. Изучением земной атмосферы и процессов, происходящих в ней, занимается наука Метеорология. Метеорологию так же часто называют физикой атмосферы. Ученые метеорологи, занимающиеся прогнозированием погоды, называются синоптиками.
Выводы
Д. важный элемент экосистемы всей нашей планет. К большому сожалению, как и на все остальные элементы экосистемы, на дожди оказывает свое негативное воздействие хозяйственная деятельность человека. Появились такие термины как — кислотные дожди, радиоактивные дожди … уровень загрязнения дождевой воды, выпадающей на землю, постоянно растет.
Но будем надеяться, что и в дальнейшем нас будет радовать не только тихий шелест дождя, но и чистая дождевая вода.
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
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.
Атмосферные осадки: что это и как образуются. Роса, иней, дождь и снег как образуются с точки зрения физики
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.
Почему идет дождь?
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.