Вы когда-нибудь задумывались над тем, каковы они – истинные причины дождя? Ах, у вас на этот счёт своё мнение, которое вы считаете единственно верным? Как ни странно, у всех людей тоже есть своё мнение. Так, может стоит выяснить, каковы для них настоящие причины дождя?
Вот идёт молодой человек, серьёзный и озабоченный, в руке – тубус. Сразу видно – студент, уж кому, как не ему знать истинные причины дождя!
— Ну, вы даёте! Каковы причины дождя! Да это каждый школьник знает! По крайней мере, должен знать. Мне что, рассказать вам про круговорот воды в природе? Про то, что облака – это пар, он охлаждается и падает на землю в виде дождевых капель? Или вы спрашиваете, каковы в философском смысле? Мол, почему трава растёт, дождь идёт, люди умирают? Тогда не могу ничего сказать, у нас философия только на третьем курсе будет!
Нда-а-а, очень уж умный студент попался! Хотя ничего толком так и не сказал – про круговорот воды в природе рассказывать не захотел, а про истинные причины дождя им ещё, видите ли, не рассказывали! Ну, никакой фантазии!
— Причины дождя? Это что? Отчего дождь идёт? А-а-а, ну, как отчего – Господь грехи человеческие оплакивает, вот и идёт! Правда-правда, и нечего улыбаться! Когда люди во грехе погрязли, Господь ниспослал на них всемирный потоп, дождь много дней и ночей подряд лил. Но только после Господь пообещал больше потоп не насылать, жалко ему стало людей! Вот с тех пор он только плачет, грехи наши оплакивает, вот вам и причины дождя, задуматься людям пора, как они живут!
Ну, что ж – тоже ничего себе версия! Никто ведь не доказал, что не могут быть такие причины дождя. Та-а-ак, кто следующий? Ага, вот школьник с портфелем скачет по газону, пока взрослые не видят и не ругаются.
— Я знаю, какие причины дождя бывают! Это круговорот воды в природе, нам в школе рассказывали, вода из рек и морей испаряется, поднимается паром вверх, в небо, а в небе холодно, там пар становится водой и идёт , снова в моря и реки попадает. А потом опять в небо! Всё вроде бы … А! Ещё причины дождя такие – если дождя не будет, то всё живое на земле засохнет и погибнет, вот поэтому дождь и идёт!
Грамотный такой парень! Всё разложил, как по полочкам. Идём дальше, спросим-ка у вон той девчушки, что с задумчивым видом терзает ромашку, гадает, наверное. Любовь, знаете ли, она и в 8 лет любовь!
— Причины дождя я не знаю, мы в школе ещё не проходили … Наверное, дождь идёт, когда кому-то грустно, мне вот всегда грустно, когда дождь идёт! А если, например, ты кого-то любишь, а тебя не любят, то , и ты грустишь, как будто всё хорошее кончилось …
Тоже вполне возможно, хотя обычно бывает наоборот – и всем становится грустно. А может, и впрямь, причины дождя – чья-то вселенская грусть, собравшаяся в одно время на земле …
Ладно, сильно грустить не будем, лучше спросим у того карапуза, глубокомысленно ковыряющегося в песочнице. А что? Устами младенца, как известно, глаголет истина.
— Мне мама не говорила, что такое причины дождя … Почему дождь идёт? Не знаю … А, нет, знаю! Бабушка рассказывала, что когда дождик идёт летом, это на нас с неба ангелочки писают! Поэтому я от дождя всегда прячусь!
Ну, что ж – пришло время подвести итоги. Про то, что дождь – явление, вызываемое круговоротом воды в природе, вроде бы все знать должны, некоторые даже помнят об этом. Вот только у каждого всё-таки своя точка зрения на то, какие могут быть причины . Конечно, хочется узнать, каковы истинные причины дождя, но так ли это важно! А так хоть с людьми пообщались.
А у вас есть свои версии – каковы причины дождя?
Образование облака начинается с процесса парообразования, который в природе происходит постоянно. Солнце нагревает землю и водоемы, и тем самым ускоряет испарение. Оторвавшиеся от водной поверхности капельки настолько малы, что удерживаются над землей теплыми воздушными потоками. Легкий прозрачный пар смешивается с воздушными массами и вместе с ними устремляется ввысь.Между тем испарение воды с поверхности почвы и водоемов продолжается. Ветер сбивает вместе небольшие стайки тумана. Образуется облачко. Крохотные капельки водяного пара хаотично движутся, иногда они сливаются и укрупняются при столкновениях. Однако этого недостаточно, чтобы начался .
Чтобы это произошло, капли должны стать крупными и тяжелыми настолько, что восходящие потоки воздуха не смогут их удерживать. Одна дождевая капля получается при слиянии с миллионом других облачных капелек. Это очень длительный процесс.
Дождевые облака образуются в тропосфере - самом нижем слое атмосферы. Тропосфера нагревается , поэтому температура воздуха у поверхности планеты сильно отличается от температуры в нескольких километрах над ней – она падает в среднем на 6°С на каждый подъема. Даже в летнюю жару на высоте 8-9 км над поверхностью Земли царит прямо-таки арктический холод, и температура -30°С здесь совсем не редкость.
Процессы, происходящие внутри облака
Водяной пар, поднимающийся вверх вместе с потоками воздуха, постепенно остывает, а затем и замерзает, превращаясь в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, в верхней части дождевого облака находятся ледяные кристаллы, а в нижней - капельки воды.
Внутри облака происходит конденсация водяного пара. Как известно, процесс этот возможен только при наличии какой-либо поверхности. Водяной пар оседает на капельках воды, всевозможных пылинках и соринках, поднятых вверх восходящими воздушными потоками, а также на кристалликах льда. Размер и вес кристалликов быстро увеличивается. Они уже не могут удерживаться в воздухе и срываются вниз.
При прохождении сквозь толщу облака ледяные кристаллики становятся еще больше и весомее, поскольку конденсация продолжается. Если на нижней границе облака температура плюсовая, льдинки тают и выпадают на землю в виде дождя, если минусовая – идет град.
А далее все начинается сначала. Многочисленные дождевые потоки образуют , которые пополняют земные водоемы. Некоторая часть выпавшей влаги просачивается сквозь почву и попадает в подземные водоемы. А часть воды испаряется, и над землей образуется облако.
Образование дождя напрямую связано с одним из ключевых природных механизмов нашей планеты – круговоротом воды. На Земле есть множество рек, морей и океанов, вода в которых имеет свойство испаряться.
Происходит это под воздействием солнечных лучей: Солнце нагревает поверхность воды, и большие капли, из которых она состоит, превращаются в крохотные, образующие легкий пар. Он поднимается вверх и попадает в атмосферу. В зависимости от температуры воздуха, в атмосфере удерживается определенное количество влаги.
Постепенно она конденсируется, и в небе образуются облака. Далеко не все из них становятся дождевыми, но рано или поздно накопившаяся вода в парообразном или в капельном виде снова попадает в водоемы и на сушу, откуда либо проникает под землю и дальше снова попадает в водоемы в виде грунтовых вод, либо снова испаряется с поверхности.
Что происходит внутри облака?
Влага в облаках способна перемещаться на огромные расстояния – ее поддерживают восходящие потоки воздуха. На землю капли воды попадают только после того, как становятся достаточно крупными и тяжелыми. Внутри облака продолжается процесс конденсации пара: на мельчайшие капли воды оседают частички пара из воздуха.
Капли внутри облака двигаются в разных направлениях, сталкиваются друг с другом и соединяются между собой. Но облака – это не только скопления большого числа капель воды, это еще и масса мельчайших ледяных кристалликов. Если в облаке есть только водяные капли, их укрупнение происходит очень медленно – в одной капле дождя содержится около миллиона таких мельчайших капелек пара.
А если облако смешанное, то водяные капли находятся в нижней его части. А в верхней, в области более холодного воздуха, в облаке концентрируются те самые кристаллики льда. Дождь в таком облаке образуется довольно быстро. А иногда случается, что теплый воздух летом поднимается вверх очень быстро, и на большой высоте, под воздействием отрицательной температуры, капли массово превращаются в кусочки льда и выпадают на землю в виде града, не успевая растаять.
После того как начинает идти дождь, новые потоки влажного воздуха пополняют дождевое облако, и так продолжается до тех пор, пока поток влаги не ослабнет. Летом в каждом кубическом километре дождевого облака может содержаться около тысячи тонн воды. Самые крупные дождевые облака, из которых прольются настоящие ливни, образуются в жаркие дни, когда от поверхности земли в воздух поднимается большое количество испаряющейся влаги.
Облако растет, увеличивается в размерах и постепенно его верхушка достигает холодных слоев воздуха. Примерно на высоте восьми тысяч метров над землей температура воздуха может составлять до минус тридцати градусов. Именно при таком сильном холоде капли пара кристаллизуются в лед.
Часто при виде темной тучи мы думаем, что сейчас . Но самые мрачные серые тучи могут пройти мимо, не пролив ни капли влаги. Верный признак того, что облако действительно грозовое – его иссиня-свинцовый оттенок.
Где на Земле дожди идут чаще?
Частота и интенсивность дождей в разных частях планеты зависит от поясов атмосферного давления. В районе экватора воздух постоянно нагрет, здесь царит область низкого давления, и теплый воздух, поднимаясь вверх, регулярно охлаждается.
Именно поэтому в области экватора постоянно образуются огромные дождевые облака и идут обильные дожди. Так происходит и в других районах планеты, где климат обусловлен областями низкого давления атмосферы. Важна и температура воздуха: чем она выше, тем чаще будут в этом месте идти дожди.
Там, где господствуют пояса высокого давления, царят нисходящие воздушные потоки. Прохладный воздух, опускаясь к поверхности земли, нагревается и становится не так насыщен влагой. В широтах 25-30 градусов дожди идут редко, а у полюсов осадков почти не бывает.
Коэффициент увлажнения и наблюдения за осадками
Уровень влажности на той или иной территории принято определять при помощи коэффициента увлажнения. Он высчитывается делением годового количества осадков на испаряемость за это же время. Чем коэффициент увлажнения ниже, тем суше климат.
При условии, что годовое количество осадков примерно равно испаряемости, коэффициент увлажнения близок к единице. Такая картина наблюдается в лесостепях и степях. Если коэффициент больше единицы, то территория характеризуется как область с избыточным увлажнением. Если коэффициент не превышает значения 0,3, территория характеризуется как область со скудным увлажнением – к таким областям относятся пустыни.
Ученые, ведущие наблюдения за климатом, измеряют количество осадков в той или иной части планеты. Специалисты зафиксировали абсолютный минимум осадков – такая ситуация складывается в Ливийской пустыне и пустыне Атакама, где выпадает меньше 50 миллиметров осадков в году.
Абсолютный максимум приходится на тихоокеанский регион (Гавайи) и индийский Черапунджи, где каждый год выпадает больше 11 с половиной тысяч миллиметров дождей.
Вчера лило, сегодня льет, на прошлой неделе без зонтика из дома не выходил. На следующую неделю «мокрый» прогноз. Это лето такое, да? С этим вопросом звоню начальнику ситуационного центра Росгидромета Юрию Варакину.
- Юрий Евгеньевич, что за непорядок?
За вторую половину июня мы в Москве и Подмосковье , конечно, перевыполнили норму по осадкам. Ну и сейчас добавляем. А что делать? Мощный циклон стоит севернее Сыктывкара и своими волнами с одной стороны дает жару, а с другой осадки нагнетает. Дождливо не только в Центральной полосе, но и на верхней Волге, на северном Урале , на Черноморском побережье Кавказа . Геленджик , Туапсе , Сочи , Адлер тоже под дождями.
- Но в прошлые годы такого не было! Что происходит?
Год на год не приходится. На этот раз нетрадиционные условия возникли у нас из-за того, что предыдущие несколько недель стояла аномальная жара над всей Западной Европой от Англии до Испании и Германии . У них – жара, у нас дожди и холод. По идее в макушку лета в Москве средняя дневная температура должна быть 25 градусов и выше, а сейчас - 15 градусов и дождливо.
Обычно циклоны к нам идут с юга или с юга-запада – и несут жару. Но жара «застряла» в Европе. А к нам стали пробираться циклоны с северо-востока , закачивая влагу и прохладный воздух. При этом дальше они пробиться не могут. В районе Казахстана и Поволжья - блокирующий процесс. Поэтому вся влага и выливается здесь.
Для отдыхающих это, конечно, нехорошо. А вот для сельского хозяйства – плюс. Наполняются влагой почва, водохранилища, грунтовые воды. В предыдущее лето и в начале этого сезона был дефицит влаги.
- Но складывается ощущение вселенского потопа…
Да, пока дожди идут. Но пока климатическая норма июля не превышена. В июль обычно выпадает осадков на 30 процентов больше, чем в июне. В общем, говорить, что у нас все залило, рано.
- Можно ли уже говорить, что и это лето окажется аномальным - по жаре в Европе, по дождям у нас?
Обычно так и бывает - если где-то пусто, значит где-то густо. Пока мы однозначно можем сказать только то, что сценарий 2010 года, когда долго стояла невероятная жара, было сухо, пожары полыхали, не повторится. Той влаги, которую получили леса за июнь и за первую декаду июля хватит, чтобы избежать засухи и других подобных катаклизмов.
В целом мы предполагаем, что температура первой половины июля окажется лишь на 1-1,5 градуса ниже нормы. Во второй половине месяца, возможно, будут дни с температурой выше нормы. Так что в среднем июль-2015 не будет особо выделяться по сравнению с другими годами. Хотя за последние 4-5 лет этот июль действительно будет одним из самых холодных и дождливых.
- А прошедший июнь уложился в стандартные рамки?
В первой половине июня выпало меньше 1 процента осадков. А во второй - 140 процентов. В целом получилось 120 процентов от нормы. Тоже не катастрофично.
В июле пока выпала одна треть месячной нормы осадков. Но сейчас только 12 число. И дожди еще будут. Причем поливать будет с разной интенсивностью – будут и дни, когда выпадет не больше 1-2 миллиметра осадков, а может лить так, что наберется и 20 миллиметров за день. Как раз идущие сейчас изменения климата характерны тем, что очень неравномерно выпадают осадки.
- То есть причина всему - глобальные изменения погоды?
Да. Но они не приводят к тому, что глобально весь мир сразу заливает или к тому, что везде сразу становится теплее.
Наоборот, по всем классическим теориям изменения климата в Северном полушарии характерны тем, что чаще возникают блокирующие процессы. А они приводят к длинным периодам либо засушливой, либо дождливой погоды.
Если раньше циклоны перемещались с запада на восток 5-6 суток – и через 5 дней опять светило солнце, то теперь очень долго может не быть дождей, а потом три дня, а то и целую неделю льют дожди и выпадает сразу около месячной нормы осадков.
И еще. Если раньше контрасты температур летом между фронтальными зонами были 5, максимум 7 градусов, то сейчас температура за очень короткий срок может снизиться с 32-35 градусов до 12-15 градусов, как это было в Сибири . Да и в Подмосковье совсем недавно было 30-35, а сейчас температура не превышает 18 градусов.
- Опять все свалят на деятельность человека?
Конечно, антропогенный фактор влияет на процессы. Но основная причина в том, что в Северном полушарии среднесуточная температура повышается намного более быстрыми темпами, чем в Южном. Плюс – уменьшается площадь лесов, увеличивается зона пустынь. Все это сказывается на изменениях климата в регионах.
- Можно ли говорить, что и следующие годы будут необычными?
На встречах с сотрудниками МЧС , энергетиками, специалистами по сельскому хозяйству мы говорим, что в ближайшие 10-15 лет надо быть готовыми к изменениям климата. И многие страны уже перестраивают свои программы. Индия , например. Китай строит или планирует строить плотины, чтобы обеспечить себя водой. Причем, на реках трансграничных, которые питают нашу территорию. В частности, вместе с Монголией может быть построена плотина на одной из крупных рек, питающих Байкал .
В ближайшие 10 лет основная геополитическая борьба развернется не за нефть, а за воду, за пресные ресурсы.
Те процессы, которые мы сейчас видим – это пока только вершина айсберга.
А вы задумывались почему идет дождь? Откуда берется дождь? Что же такое дождь? Дожди называются атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде капель жидкости со средним диаметром от 0,5 до 6—7 мм.
Откуда берется дождь?
Под воздействием солнечного тепла с почвы испаряются мелкие капельки воды. Такие капли невидимые для человеческого глаза, их еще называют паром или испарением.
Больше всего вода испаряется с поверхности различных водоемов (озер, рек, морей и океанов), но также она улетучивается с листочков деревьев, с земли и с поверхности человеческого тела.
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, ниже нуля градусов.
Внутри тучи капельки и кристалы постоянно двигаются и сталкиваются друг с другом, укрупняясь и утяжеляясь, кристаллы выпадают из облака все больше набирая массу, входя в нижнюю часть облака или под него в слои с температурой 0 °C и выше они тают, превращаясь в дождевые капли.
Дождь выпадает, как правило, из смешанных облаков, преимущественно из слоисто-дождевых и высокослоистых, содержащих при температурах ниже 0 °C переохлаждённые капли и ледяные кристаллы.
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.
Теперь вы знаете как вода попадает в атмосферу и отчего идет дождь. Попав на почву в виде дождя, 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.
