Вода в атмосфері
Вологість повітря. В атмосфері завжди міститься та чи інша кількість води, що потрапляє туди в результаті випарів з поверхні Світового океану, морів, озер, річок, боліт. Випарувалася-ється вода з поверхні суші, зі снігових покривів і льодовиків. У величезній кількості випаровують воду рослини. В окремих випадках поверхню лісу випаровує води не менше, ніж поверхня водойм. Вода, що надійшла в атмосферу, визначає її вологий стан.
Психрометр складається з двох абсолютно однакових термо-метрів. У одного термометра резервуар обгорнутий батистом і його кінчик опущений в стакан з водою. З поверхні батисту випарується-ється вода. А при випаровуванні відбувається поглинання тепла, поет-му змочений термометр буде показувати, температуру нижче, ніж сухий. Різниця в показаннях самочинного і сухого термомет-ра більше в тих випадках, коли повітря сухіше, так як випаровування знаходиться в прямій залежності від кількості водяної пари в атмосфері. У тих випадках, коли в повітрі спостерігається наси-щення водяними парами, випаровування припиняється і обидва термо-метра показують однакову температуру.
Основна частина в гігрометрі - натягнутий знежирений че-ловеческій волосся. Коли вологість повітря збільшується, волосся подовжується, коли вологість зменшується, волосся скорочуючи-ється. Ця зміна передається стрілці, яка на циферблаті показує вологість повітря.
Кількість водяної пари, що містяться в повітрі в дан-ний момент при даній температурі, називають абсолютною вологістю і визначають її за допомогою психрометрів.
Для характеристики вологості повітря користуються поняттям відносна вологість. Це відношення кількості водяної пари, що містяться в повітрі в даний час, до тієї кількості, яке має містити повітря при насиченні. Коли повітря досягає насичення водяними парами, тоді ве-личина відносної вологості дорівнює 100%.
Відносна вологість повітря знаходиться в зворотній за-лежно від температури: чим вища температура, тим нижче від-відносна вологість повітря. Тому протягом доби і року спостерігаються зміни відносної вологості. Так, напри-заходів, в найхолодніший місяць буде найвища відносна вологість, а в найтепліший найнижча. У полярних країнах відносна вологість велика, так як температура повітря низька. У тропічних країнах, де спостерігаються найвищі температури, відзначається низька відносна вологість-ність.
Що станеться з водяними парами в повітрі, якщо темпера-туру його почне знижуватися?
У морозну тиху погоду спостерігається цікаве явище, коли дерева, дроти та інші предмети покриваються пухким нальотом кристалів льоду. Це явище називають змором-зв'язком. Вона утворюється в холодну пору при надходженні більш теплого повітря. Водяна пара, охолоджуючись, переходять в твер-ДОЕ стан, утворюються мільярди дрібних кристаликів льоду, які і осідають на різних предметах.
У приземних шарах атмосфери при конденсації водяної па-рів утворюється безліч дрібних крапель по-ди, які настільки знижують видимість, що навіть яскраві предмети стають невидимими. Таке явище називають ту-Маном. Тумани частіше утворюються над низинами, болотами, в місцях з багатою рослинністю, над річками. Часті тумани і в великих містах. Найдрібніші крапельки води об-роззуються на крупинках пилу і на твердих частині-цах, викинутих з труб фабрик і заводів. Нерідко ці частини-ці представляють отруйні хімічні сполуки, вони зруйнували-юще діють на дихальну систему людини і отруюють його. Такі отруйні тумани називають смогом (часто бувають в Лондоні).
Хмари. Процес конденсації водяної пари в атмосфері призводить до утворення хмар, які складаються з мельчай-ших крапельок води або кристалів льоду. Краплі в хмарах на-стільки малі, що підтримуються в атмосфері навіть при не-великих висхідних потоках повітря.
Форми хмар дуже різноманітні, тому для вивчення їх класифікують (об'єднують в окремі групи). У сучас-менной класифікації хмар враховують їх висоту і форму.
Основні типи хмар - перисті, шаруваті і купчасті. Крім того, часто зустрічаються в природі перисто-шаруваті, шарувато-дощові, шарувато-купчасті та ін.
Різноманітність форм хмар залежить від умов їх освітньої-ня. Так, купчасті хмари утворюються тільки в теплу пору го-да при висхідних потоках повітря. Нагріваючись від поверхні землі, повітря у вигляді струменів піднімається вгору, на висоті він охолоджується, водяна пара починають конденсуватися, образу-ються дрібні крапельки води, які підтримуються вос-ходять потоками.
Хмари утворюють хмарність, під якою розуміють ступінь покриття неба хмарами. Хмарність визначають по деся-тібалльной шкалою (від 1 до 10 балів).
Хмарність на Землі розподіляється зонально. Велика про-лачность в екваторіальному поясі, більше 7 балів; в тропічному поясі вона різко знижується, до 1-2 балів. Наприклад, в Асуані середня річна хмарність дорівнює 0,4 бала.
У помірних широтах хмарність знову збільшується. Най-більша хмарність відзначена на берегах Білого моря. До полю-сам хмарність дещо зменшується.
ВУкаіни найменша хмарність спостерігається в Середній Азії, де літо найчастіше безхмарне.
Опади. Під атмосферними опадами розуміють воду в твер-будинок або рідкому стані, що випала з хмар у вигляді дощу, снігу, граду або крупи.
Не кожна форма хмар виділяє опади. Тільки три типи хмар дають опади: високо-шаруваті, шарувато-дощові, купчасто-дощові. Ці хмари складаються з мельчай-ших крапельок води, кристаликів льоду і переохолодженої води. У них швидше укрупнюються окремі хмарні елементи і під дією сили тяжіння, долаючи силу висхідних потоків, починають падати на землю у вигляді дощу або снігу.
Особливий вид опадів - крупа і град. Снігова крупа являє собою кулясті снігові грудочки діаметром від 2 до 5 мм, білого кольору, досить легкі. Вона утворюється, коли сніжинки з верхніх частин хмари опускаються в одягнене-ний шар з великою кількістю дрібних переохолоджених крапель, со-єдиного з якими сніжинки швидко ростуть і у вигляді грудочок падають на землю.
Град - особлива форма крижаних опадів, що випадають в теп-лое пору року при грозах з купчасто-дощових хмар. Кожна Градинкая складається з непрозорої сніжної серцевини - ядра, покритого оболонками. Розмір градин коливається від горошини до величини курячого яйця. Град утворюється, коли крижана кру-па потрапляє в потужний висхідний потік повітря і високо піднімається, а потім падає па землю. Падаючи вниз і проходячи через хмари, вона покривається крижаною кіркою. Град частіше на-блюдается в гірських областях, ніж на рівнинах. Він завдає величезної шкоди сільському господарству.
Для вимірювання кількості опадів користуються опадомірі. Головна його частина - відро, встановлене на стовпі таким чином, що верхній край відра знаходиться на висоті 2 м від по-поверхні землі. Відро змінюють два paза на добу. Кількість опадів вимірюють за допомогою спеціального вимірювального склянки.
Розподіл опадів. Опади на поверхні землі розбраті-ються нерівномірно. У пустелі Атакама (Південна Америка) є містечко Ікіке, де за багаторічними даними в рік випадає 1 мм опадів. Мало опадів випадає в тропічних пустелях, наприклад в Лівійській пустелі (25-50 мм), але ж 25 мм може випаруватися за один день. ВУкаіни самим сухим ме-стом вважають узбережжі Аральського моря, де кількість облог-ков, що випадають на рік, не перевищує 100 мм.
Біля підніжжя Гімалаїв в Черрапунджі опадів випадає еже-придатно більше 12 000 мм, причому опади протягом року распреде-ляють нерівномірно (зимові місяці посушливі). 12 000 мм випадає опадів і на Гавайських островах, а на схилах гори Камерун в Африці випадає близько 10 000 мм.
ВУкаіни найбільша кількість опадів випадає на схилах гори Ачишхо (район Батумі) - понад 2500 мм.
Кількість опадів залежить від температури повітря. Чим вище температура повітря, тим більше в ньому може містити-ся водяної пари. Цією причиною пояснюють малу кількість опадів в полярних областях.
На північ і на південь від екваторіальної смуги, де зберігається протягом цілого року підвищений тиск з спадними потоками повітря, розташована суха тропічна смуга, де опадів випадає менше 250 мм. При низхідних потоках воз-дух нагрівається, тому немає умов для конденсації водяної пари. Крім того, в цій зоні дмуть пасати з більш високих широт в більш низькі, тобто маси повітря не охолоджуються, а нагріваються.
Від сухої тропічної смуги на північ в північній півкулі, на південь в південній півкулі розташовані вологі смуги розумі-корінних широт. Кількість опадів, там збільшується. В середньому в рік випадає 500 мм. У помірних широтах в північному напів-шаріі переважають південно-західні вітри, а в південному полуша-рії - північно-західні. Ці потоки повітря дмуть з більш низьких широт в більш високі, в результаті чого повітря охолоджується, водяні пари конденсуються і утворюються хмари. Крім цього, в помірних широтах відбувається зустріч холодних арк-тичних мас повітря з теплими тропічними. У місцях зустрів чи утворюються величезні повітряні вихори, в яких повітря піднімається вгору і охолоджується. Це також призводить до збіль-личен кількості опадів.
У полярних широтах кількість опадів знову зменшується (до 200 мм).
В межах поясів спостерігається нерівномірно розподілені-ня опадів. Навітряні схили гір отримують більше опадів. Наприклад, на західних схилах Скандинавських гір випадає більше 1000 мм, а на східних - менш 500 мм. Те ж можна відзначити на Уралі і в інших гірських областях.