Дождь – самая распространенная разновидность атмосферных осадков. Еще в младших классах ученикам рассказывают, откуда берется дождь. Но, несмотря на доступность учительских объяснений, остается много неясных «почему». Например, почему маленькое облако способно вылить потоки ливня, тогда, как черные тучи проходят мимо, даже не брызнув? Почему капли бывают разных размеров и как они формируются ?
Дождь и круговорот воды в природе
Все начинается с тепла. Солнечная энергия заставляет воду испаряться с поверхностей океанов, озер, морей, рек, других водоемов, почвы и даже растений. Превращаясь в пар, она поднимается в воздух. Сила ветра ускоряет процесс. Маленькие водные частицы не осязаемы. При высокой влажности (особенно в тропической зоне) можно заметить, как пузырьки кружат вокруг, не опускаясь, а наоборот, стремясь ввысь.
Материалы по теме:
Дожди на других планетах
Причины дождя (образования осадков)
Климатология и метеорология – науки, прямо интересующиеся любыми осадками, выделяют 4 основные причины появление дождя:
- Восходящие движения воздуха
- Наличие в воздухе водяного пара, в количестве, достаточном для образования дождя
- Встреча теплых и холодных воздушных потоков
- Наличие возвышенных форм рельефа
Восходящие движения воздуха
Солнце нагревает земную поверхность, и с нее начинает испаряться влага. Процесс испарения происходит не только непосредственно с почвы, но и с поверхности океана, моря, озера, а также с листовых пластинок и человеческой кожи. Вся вода, которая испарилась, пока находиться в воздухе. Но, нагретый воздух – в соответствии с законами физики, начинает медленно подниматься вверх. Вместе со всей, содержащейся в нем, водой.
Нужно помнить важные физические понятия – относительная и абсолютная влажность. Абсолютная – это то количество водяного пара, которое уже – в данный момент, содержится в воздухе. Относительная влажность – это та влажность, которая есть, по отношению к той, что может быть при данной температуре. И последний физический закон – чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара он может удержать в себе.
В восходящих воздушных потоках уже есть какая-то влага. Но с продвижением вверх, температура воздуха падает. Поэтому влага начинает конденсироваться в облака. Когда температура падает еще ниже, а облако уже не может удерживать содержащееся в нем количество влаги, излишки проливаются в виде дождя.
Материалы по теме:
Как самолеты садятся в сильный туман и дождь?
Наличие в воздухе водяного пара, в количестве, достаточном для образования дождя
Процесс подобен вышеописанному, только с уточнениями. Правило образования дождя работает, если водяному пару есть откуда взяться – с поверхности свежевспаханной почвы, речки, зеркала озера или листовой пластины зеленой рассады капусты и шпината. А если мы находимся в центре пустыни Сахары, то влаги в воздухе не будет, сколько бы солнце не светило.
> Почему идет дождь?
Как образуется дождь – описание для детей и взрослых: почему идет дождь на Земле, схема круговорота воды, количество осадков, дождь на других планетах.
Дождь приносит радость фермерам в зной и грусть меланхоликам. Вы рады ему, если больше не можете выдержать летнюю жару и злитесь, если вам нужно было пойти за покупками. Однако, почему дождь вообще идет и как образуется на планете?
Начнем с того, что дождь - жидкая разновидность осадков. Здесь не обойтись без расшифровки водного цикла. Все начинается с того, что Солнце испаряет воду из различных водоемов при условии, что температура воздуха выше 0°C. Дальше пар поднимается в атмосферу, где конденсируется в водяные капли. Их тяжесть заставляет снова падать на землю.
Это известный всем круговорот воды в природе. Его часто используют, чтобы описать путешествие жидкости снизу-вверх и обратно. Для появления дождя важно два момента: насыщение и слияние.
Насыщение
В этом процессе невидимый водяной пар конденсируется на микроволновых частицах, создавая крошечные капли. Обычно этот критерий доносят под видом относительной влажности – процент от общего количества водяного пара, способного сохраняться при определенной температуре воздуха.
Количество сохраняемого водяного пара до насыщения (100% влажность) и трансформации в облако зависит от его температурной отметки (чем теплее, тем больше).
Слияние
Этот процесс осуществляется, когда воздух становится насыщенным. Тогда водяные капли начинают сливаться, чтобы создать более крупные (происходит из-за турбулентности в воздушном пространстве).
Они объединяются, пока их вес не пробивается сквозь сопротивление воздуха, и они падают в виде дождя. Важно понимать, что дождь выступает главным источником пресной воды для множества стран, а также обеспечивает необходимые условия в различных экосистемах.
Измерение
Для того, чтобы зафиксировать количество выпавших осадков, придумали специальные дождевые датчики. Чаще всего, они представлены двумя цилиндрами (как матрешка), наполняемые водой. Внутренний заполняется первым и передает воду второму. Оставшиеся осадки во внешнем дают общую оценку в миллиметрах.
Есть также клинометр, а наиболее дешевый вариант – цилиндр с измерительной палочкой. Также осадки отслеживаются метеорологическим радиолокатором.
Изменение климата
Конечно, перемены в климате, вроде глобального потепления, сильно влияют и на привычное количество осадков. Повышенное количество выбросов углекислого газа увеличило отметку средней температуры по всему миру. А это значит, что выпарилось намного больше воды.
За прошедший век объем осадков севернее 30° увеличился, а вот в тропиках уменьшился. Можно отметить, что Северная и Южная Америка, Северная Европа и Азия стали влажнее. А вот засуха усилилась в Африке и Южной части Азии.
Дождь на других планетах
Да, мы не единственный мир, где есть дожди. В нашей Солнечной системе есть влажные осадки, хотя они практически не имеют связи с водой. Например, на Венере дожди идут постоянно, вот только вам не захотелось бы прогуляться под этим потоком, созданным из серной кислоты!
Он формируется высоко в атмосферном слое, где ветер ускоряется до 360 км/ч. Но капли тут же испаряются, потому что поверхность нагрета до 460°C. На спутнике Сатурна Титане это метановые дожди. У него вообще наблюдается активный гидрологический цикл, где место воды занимает углеводород.
Недавно получили еще более удивительные диковинки. На Сатурне и Юпитере могут идти жидкие гелиевые дожди. Полагают, что из-за колоссального давления на всех газовых гигантах присутствуют «бриллиантовые осадки». И это не шутка. Планеты обладают метаном, который при давлении формирует алмазы.
И еще один увлекательный случай – корональный солнечный дождь. Это происходит при выбросе корональной массы, во время которой плазма охлаждается и падает на поверхность. Создаются даже целые брызги.
С этим природным явлением сталкивался каждый человек. Все мы много раз прятались от дождя под зонтиками и давно привыкли проверять перед прогулкой нет ли туч на небе. А самые любопытные обязательно задаются вопросом, откуда берется этот дождь?
Откуда на небе берется вода для дождя?
Оказывается всё очень просто. Под действием солнечного тепла с поверхности Земли испаряются мельчайшие капельки воды. Эти капельки очень маленькие, почти невидимые глазу, такие маленькие капельки называются водяной пар.
Вода испаряется с листьев деревьев, с поверхности земли и даже с поверхности нашего тела . Больше всего воды, конечно, испаряется в виде пара с водной поверхности рек, озер, морей и океанов.
Испарения над водой можно увидеть ранним утром, когда пар начинает собираться в капельки прямо над водой. А ещё такой пар можно увидеть, когда кипит чайник.
Поднимаясь всё выше и выше пар попадает в холодные слои атмосферы и собирается в капельки воды и крошечные льдинки. Ведь температура наверху, где собираются облака, около нуля градусов. Ветер собирает капельки в огромные причудливые облака. Можно увидеть перед дождем, как белые облака собираются в тучу на глазах темнеют. Это потому, что в небе собирается такое большое количество воды, что она не пропускает солнечный свет.
Случается, что капельки из-за низкой температуры замерзают и вмести с каплями дождя падают на землю. Идет град.
Капельки в туче соединяются друг с другом, становятся все тяжелее и начинают падать на землю. Так начинает идти дождь.
Почему осенью дожди идут чаще?
Дожди в России осенью идут даже реже, чем летом. По наблюдениям синоптиков наибольшее количество осадков выпадает в июне. А осенью из-за большого количества пасмурных дней нам кажется, что осень дождливая.
Зимой испаряющийся водяной пар даже не успевают собраться в капельки, а сразу из пара превращается в пушистые снежинки . Да-да, снежинки образуются именно из пара. И тогда вместо дождя зимой идет снег .
Теперь вы знаете как вода попадает в атмосферу и отчего идет дождь. Попав на почву в виде дождя или снега, вода уходит в подземные воды, в моря, океаны, речки, озера, и другие водоемы, и все начинается снова и снова. Этот природное явление назвали круговорот воды в природе.
Без такого круговорота воды наша планета превратилась бы в безжизненную пустыню.
Маленький круговорот воды вы можете устроить даже дома. Для это прозрачной крышкой и поставить на огонь. Вы увидите, как пар будет подниматься, оседать на крышке, в виде капелек. И капли будут падать вниз, чтобы снова, превратившись в пар, подняться вверх. Такой замечательный дождик в кастрюле.
Мы ежедневно слушаем прогноз погоды, чтобы узнать будет сегодня дождь, и стоит ли брать с собой зонт, чтобы спрятаться от дождя и не промокнуть. Многие из нас любят гулять под дождём, засыпать под шум дождя, а другие, наоборот, при первых каплях дождя стараются спрятаться дома, не переносят слякоть и сырость, которую приносят дожди.
Первые весенние дожди пробуждают природу, наполняют землю живительной влагой, растворяют грязные остатки снега. В жаркие летние дни дожди освежают воздух, смывают пыль с листвы деревьев.
Дождь-это атмосферные осадки, которые выпадают из облаков, плывущих по нашему небу. Облака могут иметь самую разнообразную форму, то они похожи на огромные куски ваты или на гигантские волны, то напоминают перья птиц. Иногда небо покрывается огромной чёрной тучей или сплошной серой пеленой.
Как образуются облака
Облака образуются на небе и состоят из капелек воды и кристалликов льда. Как же капельки воды и кристаллики льда попадают в облака? Нагревая поверхность земли, солнечные лучи испаряют большое количество влаги, которая в виде водяного пара поднимается в воздух.
Так же водяной пар поднимается с поверхностей водоёмов: рек, морей, озёр. Все растения Земли от самой маленькой травинки до огромного дерева испаряют воду, а животные и человек выдыхают водяные пары.
Чем выше температура и влажность воздуха, тем больше образуется водяных паров, которые конденсируются и превращаются в мельчайшие капельки воды. Вот из этих мелких капелек воды, а так же из кристаллов льда, если холодный воздух, образуются облака.
Не из каждого облака идёт дождь. Чтобы из облака пошёл дождь, капельки воды должны стать более крупными. В облаках размеры капелек постепенно увеличиваются - на мелкие капли из воздуха осаждается водяной пар и капельки становятся крупнее, так же капли двигаются в облаке во всех направлениях, сталкиваются друг с другом, сливаются и увеличиваются.
Если облако состоит только из капелек воды, то процесс формирования дождевого облака, происходит очень медленно. Смешанные облака, верхняя часть, которых состоит из кристаллов льда, а нижняя из капель воды быстрее формируют дождевые облака, так как, попадая в нижние слои атмосферы, где температура выше нуля, кристаллы льда испаряются и превращаются в крупные капли воды. Смешанные облака проливаются на землю в виде сильных дождей и даже ливней. Кучево-дождевые, слоисто-дождевые, слоисто-кучевые, слоистые и высокослоистые облака относятся к дождевым облакам.
Какие бывают дожди
Дождь-это капельки воды, которые бывают совсем мелкие менее 0,5 мм и до более крупных,достигающих размера 6-7 мм. Дожди - это атмосферные осадки, выпадающие в период с весны до осени. В редких случаях дождь может идти и зимой. Ученые подразделяют осадки на три вида: это моросящие, обложные и ливневые дожди.
Остальные люди дают дождям самые разнообразные определения - тёплые и холодные, долгожданные и надоевшие, кратковременные и затянувшиеся.
Часто дожди бывают с градом, со снегом, с грозой. Дождь может быть слепой или грибной, и даже ледяной, а ещё радиоактивный и кислотный, экзотический и даже звёздный.
Моросящий дождь, морось
Когда идёт моросящий дождь промокнуть под таким дождём невозможно, но сырость, висящая в воздухе, ощущается. Моросящий дождь - дождик с мелкими и частыми капельками, он почти не заметен, маленькие капельки, попав на поверхность лужи, не образуют кругов. Моросящие дожди ухудшают видимость, делают день туманным.
Морось-это очень мелкие не больше 0,5 мм капли, которые как бы зависают в воздухе, так как имеют очень маленькую скорость падения, морось так же выпадает при тумане. При мороси капель не видно, а сам воздух кажется сырым, мокрым.
Ливневый дождь, дождь с грозой и градом
Ливневые облака образуются, когда холодный воздух встречается с теплыми воздушными массами, так же причиной ливневых дождей является сильная жара, влажная почва сильно прогревается, и влага, которая испаряется с земной поверхности, образует тяжёлые, перегруженные водой тучи. Эти испарения многие из нас наблюдали, влажная земля как бы дымится.
Ливневые дожди начинаются внезапно, и так же внезапно заканчиваются. Они обычно длятся недолго, но могут быть очень сильными.
Грозовые дожди всегда бывают ливневыми, они так же возникают внезапно, сопровождаются сильным ветром, громом и молнией, могут обрушиться на определённый участок города, и натворить немало бед.
Это вывороченные с корнем и поваленные деревья, опрокинутые рекламные щиты, оборвавшиеся провода, снесённые крыши, затопленные улицы и подъезды домов, причем другие районы города ливень обошёл стороной, там не упало ни одной капли дождя.
Молнии, сопровождающие грозовые дожди, попадая в жилые строения, становятся причинами пожаров, разламывают деревья, иногда молния попадает в животных и людей.
Тропические ливни продолжаются часами, и на землю выливается огромная масса воды. Часто ливневые дожди, становятся причиной наводнений, переполненные водой реки выходят из берегов, потоки воды размывают дамбы и плотины, затапливают населенные пункты, разрушают дома, дороги, мосты, с гор сходят селевые потоки, возникают оползни. Часто жертвами наводнений становятся люди.
Дожди с градом бывают только в жаркое время, когда воздух наполнен большим количеством влаги. Градинки образуются в кучево-дождевых облаках, и когда достигают крупных размеров и не могут удержаться во взвешенном состоянии, то обрушиваются на землю в виде града. Град имеет различные размеры от мелкой горошины до размера куриного яйца.
Крупный град может пробить крыши домов, разбить стёкла, и даже убить животных и людей. Да и мелкий град приносит большой ущерб сельскому хозяйству, уничтожает в огородах и на полях посевы, повреждает сады.
Слепой или грибной дождь
Слепой дождь или грибной происходит летом, во время такого дождя на небе светит солнце, и такой дождь ещё называют солнечным, после солнечного дождя обязательно появляется радуга.
Попасть под такой дождь, да ещё увидев радугу, считается хорошей приметой. Так же по народным приметам после дождя начинают расти грибы - отсюда и название – грибной дождь. Это тёплый и непродолжительный дождик.
Обложные или затяжные дожди
Затяжной дождь по продолжительности своей может идти от нескольких часов до нескольких дней. Во время затяжных дождей всё небо покрыто тучами, солнце сквозь тучи не проглядывает, день становится тёмным, хмурым. Затяжные дожди, особенно осенние сопровождаются понижением температуры воздуха. Это холодные дожди, нудные, надоедливые превращающие все краски окружающего мира в тусклые, серые цвета.
Ледяной дождь
Ледяной дождь происходит в тех случаях, когда у поверхности земли воздух имеет более низкую температуру - (от 0- градусов до - минус 10 градусов), чем в верхних слоях атмосферы. Капли дождя, попадая в холодный воздух, покрываются ледяной корочкой, внутри корочки вода остается в жидком состоянии.
Падая на землю, такие ледяные шарики разбиваются и вода, вытекая, мгновенно замерзает. Попадая на ветки деревьев, на провода, на окружающие предметы, ледяной дождь придаёт предметам и деревьям сказочный необычный вид, каждая веточка покрывается ледяной коркой, а тротуары и дороги превращаются в ледяной каток.
Это природное явление выглядит красиво, но опасно, так как под тяжестью льда обрываются провода, ломаются ветки, травмируются пешеходы.
Кислотные и радиоактивные дожди
Кислотные дожди - это дожди, в которых содержатся кислоты и токсичные вещества, попавшие в атмосферу от вредных промышленных предприятий и автомобильных выхлопов. Промышленное производство загрязняет воздух вредными газами, которые поднимаются вверх и попадают в облака, соединяясь с капельками воды - образуют кислоту. И на землю выпадает кислотный дождь, приносящий всему живому на Земле только вред. Кислотные дожди уничтожают урожаи, губят рыбу в водоёмах.
Радиоактивные дожди несут в себе ещё большую опасность - повышается радиационный фон, что приводит к генетическим мутациям и заболеваниям внутренних органов, к онкологии и поражению кожных покровов. Причиной возникновения радиоактивных дождей являются аварии на АЭС, на предприятиях, которые используют радиоактивные вещества в производстве и при испытании ядерного оружия.
Экзотические дожди
Экзотические дожди - это необычные дожди, чудесные, загадочные. Дожди, которые вместе с водой обрушивают на поверхность земли различные предметы: монеты, зерно, плоды, и даже пауков, рыб, медуз и лягушек.
Иногда дождевые капли бывают окрашены в разные цвета - голубой, красный. Почему идут такие дожди? Часто в жаркие летние дни над поверхностью земли можно наблюдать пыльные вихри. Вращаясь, этот воздушный столб, втягивает в себя различный мелкий мусор - бумажки, щепки, целлофановые пакеты, даже пластиковые бутылки и поднимает всё это над поверхностью земли.
Более мощные смерчи способны поднимать в воздух крупные, тяжёлые предметы, а если такой смерч проходит над поверхностью водоёмов,то вместе с водой всасывает и поднимает высоко в воздух живность,обитающую в воде. Ветер, дующий в верхних слоях атмосферы, переносит смерчи и вихри на большие расстояния,а когда сила ветра ослабевает, то на землю вместе с дождём, а иногда и без дождя падают «дары неба».
А почему идут цветные дожди? Ветер поднимает высоко в небо пыльцу растений, а пигмент, содержащийся в пыльце, окрашивает дождь в разные цвета - голубой, зелёный, жёлтый. Так же вихрь может засосать воду из болота, в которой в больших количествах находятся мельчайшие микроорганизмы, придающие воде бурый, красный цвет, или, проходя над пустыней поднять в воздух много разноцветной пыли.
Звёздные и метеоритные дожди
Звездный дождь-это звездопад, а точнее это метеорные тела, которые влетают в атмосферу нашей Земли и развивают скорость до десятков километров в секунду, при трении о воздух они разогреваются и начинают светиться, а затем разрушаются. Такое явление можно наблюдать в определённое время, ночами, кажется, что падают звёзды. Люди часто загадывают желания при виде падающих звёзд.
Метеоритный дождь или каменный -это дождь,который состоит из множества метеоритов. При разрушении крупного метеорита на землю падают, как крупные, так и мелкие осколки. Крупные метеориты, ударяясь о поверхность Земли - взрываются и образуют метеоритные кратеры. Считается, что на нашу планету ежедневно выпадает примерно тысяча мелких метеоритов.
Почему образуются пузыри во время дождя
Дождевые капли, попадая в лужи, ударяются о воду, выплёскиваются наверх водной поверхности, а воздух, попавший под водную плёнку, образует пузыри. Более крупные и заметные пузыри образуются, когда идёт сильный дождь с крупными каплями или ливень.
Есть такая народная примета, если на лужах образуются крупные пузыри, значить дождь скоро закончится. Ярко засияет солнце и небо станет синим- синим.
Дети очень любознательны. Они надеются всегда получать от взрослых исчерпывающие ответы на свои многочисленные вопросы.
Когда ребенок видит дождь, на улице, на картинке или в мультике, у него может возникнуть вопрос: Почему идет дождь? Откуда он берется в облаках? Как образуется? Почему падает с неба?
Дождь - это один из этапов круговорота воды в природе. Когда Солнце светит на Землю, оно прогревает ее. На нашей планете есть много разных водоемов - рек, озер, морей и океанов. Свет и тепло солнышка нагревают всю эту воду. Часть воды становится паром. Это очень маленькие капельки воды, которые трудно разглядеть по отдельности.
Его мы видим, когда закипает вода в кастрюле или чайнике. Пар очень легкий, и поэтому он поднимается в небо. Когда маленьких капелек пара становится много, получаются облака, которые проплывают в небе, высоко над нашими головами. Их гонит ветер.
Пока воздух теплый с ними ничего не происходит. Но, когда воздух становится холодным, маленькие капельки пара тянутся друг к другу и становятся более крупными дождевыми каплями.
Постепенно облака становятся тяжелыми и большими. И затем они проливаются дождем на Землю.
Как сделать дождь своими руками?
Ребенку дома можно продемонстрировать несложный опыт. Для этого поставьте кастрюлю с водой на огонь. Подержите крышку над кастрюлей. Чтобы она была постоянно холодной, положите сверху кусочки льда. По мере нагревания воды будет образовываться пар. Он будет подниматься и оседать на нижней части крышке. Капельки пара начнут соединяться. Затем ребенок увидит большие капельки воды, которые будут капать обратно в кастрюлю. Так получится искусственный дождь в домашних условиях.
