§29. Хто живе у хмарах
Повітря рухається, як річка, і несе із собою хмари, так само, як проточна вода несе все, що на ній плаває.
Леонардо да Вінчі, італійський художник, учений-винахідник
- З чого складаються хмари й туман?
- З яких хмар випадають опади?
- Які опади переважають у вашій місцевості?
Обговоріть із сусідом/сусідкою по парті, яка користь від дощу та які проблеми він може спричинити. Складіть таблицю «Значення дощу для неживої і живої природи» та заповніть її.
Як утворюються опади.
Ви вже знаєте, що хмари складаються з крижинок і крапель води. Найдрібніші частинки води та льоду переносяться повітряними потоками, при цьому вони стикаються одна з одною й збільшуються. Великі кристали льоду або краплі води, незважаючи на висхідні потоки повітря, під дією сили тяжіння спрямовуються вниз. Якщо вони не встигають випаруватися в підхмарному шарі, то на поверхню Землі випадають опади (мал. 1).
Атмосферні опади – це вода у твердому або рідкому стані, що випадає з хмар чи повітря на земну поверхню.
Це цікаво. Швидкість падіння опадів різна. Наприклад, сніжинка падає зі швидкістю приблизно 1 м/с, крапля дощу радіусом 1 мм – зі швидкістю майже 6,5 м/с.
Які бувають опади.
Більшість опадів буває у вигляді дощу. Дрібні краплинки зливаються й стають настільки важкими, що вже не можуть утриматись у повітрі й падають униз. Дощі спричиняють зниження температури повітря, бо багато тепла витрачається на випаровування води.
При проведенні масових заходів або спортивних змагань дуже важливо, щоб не йшов сильний дощ. Щоб запобігти небажаним опадам, учені навчилися викликати штучний дощ. У купчастих хмарах з літака розпилюють частинки рідкого азоту або сухого льоду. Водяна пара конденсується на них, перетворюється на крапельки води, які випадають на землю у вигляді дощу.
Коли температура повітря стає нижчою від 0 °С, вода в хмарах замерзає, утворюючи сніжинки. Це унікальне явище природи цікаве тим, що кожен із фігурних кристаликів води є неповторним. Не буває абсолютно однакових сніжинок. Їхні розміри, кількість граней і «промінчиків» залежать від висоти утворення та температури.
Прочитайте текст і намалюйте у групі схему утворення граду.
У високих вертикальних хмарах у теплу погоду може утворюватися град – частинки льоду завбільшки від декількох міліметрів до декількох сантиметрів. Це відбувається тоді, коли тепле повітря підіймається вгору. Воно підхоплює хмари, де температура знижується до -10 °С. При цьому сніжинки замерзають і перетворюються на град. Градинки стають настільки важкими, що потоки повітря вже не можуть їх підхоплювати. Тоді град падає на землю. Він може завдати серйозної шкоди не лише врожаю, а й дрібним птахам, тваринам і навіть будівлям та автомобілям. Для боротьби з градом використовують спеціальні гармати, з яких вистрілюють у хмари снаряди з хімічними речовинами (мал. 4).
Найпоширенішим видом опадів, що випадають безпосередньо з повітря, є роса (мал. 5, а). Вона утворюється зазвичай улітку у вечірні та вранішні години на поверхнях різних предметів. Причиною утворення роси є конденсація. Тепле й вологе повітря, потрапляючи на охолоджену поверхню, згущується, залишаючи краплинки води. Роса утворюється лише в безхмарну або малохмарну погоду. Якщо температура поверхні опускається нижче 0 °С, утворюється іній (мал. 5, б) або паморозь (мал. 5, в).
Під час проходження вологої повітряної маси над охолодженою поверхнею Землі водяна пара конденсується в дрібні краплинки води, що зависають у повітрі. Утворюється туман.
Що таке інтенсивність опадів.
Опади бувають різної інтенсивності, яка визначається кількістю опадів, що випали за 1 хвилину. Для зливових опадів характерна велика інтенсивність, але мала тривалість. Вони випадають із купчасто-дощових хмар. З шарувато-дощових і високошаруватих хмар випадають тривалі, з рівномірною інтенсивністю опади, які називають затяжними (облоговими).
Як вимірюють кількість атмосферних опадів.
Кількість опадів вимірюють за допомогою спеціального приладу – опадоміра (мал. 6) у міліметрах.
Опадомір – метеорологічний прилад для вимірювання кількості опадів.
Опадомір встановлюють на стовп і оточують спеціальним захистом, щоб вітер не зносив опади вбік.
Для визначення кількості опадів воду з опадоміра виливають у спеціальну вимірювальну склянку та вимірюють товщину водяного шару в міліметрах. Якщо випадає сніг, то прилад поміщають у тепло, де сніг тане.
Показники знімають двічі на добу: о 7-й і 19-й годині. Кількість опадів за добу вираховують складанням результатів двох вимірів. Кількість опадів за місяць дорівнює сумі опадів, що випали за всі дні цього місяця. Сума опадів за всі місяці року – це річна кількість опадів. Для порівняння кількості опадів, що випали в різних точках Землі за рік, підраховують середню багаторічну кількість опадів. Середня багаторічна кількість опадів і режим їх випадання відображаються на діаграмах кількості опадів.
Важливе значення для сільського господарства мають спостереження за станом снігового покриву. Що більше снігу на полях, то менше промерзне ґрунт і більше вологи буде в ньому весною. Висоту снігового покриву вимірюють за допомогою снігомірної рейки (мал. 7). Це планка висотою 190 см з поділками через 1 сантиметр. Рахунок проводять від землі до поверхні снігу.
Кількість опадів має велике значення для господарської діяльності людини.
На метеорологічних станціях постійно стежать за атмосферними опадами.
Які чинники впливають на кількість опадів.
Річна сума кількості опадів (мм) – важливий показник погоди певної місцевості.
У середньому за рік на нашій планеті випадає 1130 мм опадів. Оскільки найбільше хмар утворюється в місцях зниженого тиску, то половина опадів на Землі випадає в районі екватора. У тропіках їх кількість різко зменшується, дещо збільшується в помірних широтах, а в полярних областях знову спостерігається зниження їх кількості. Багато опадів випадає на навітряних схилах гір, морських узбережжях та островах, особливо біля теплих течій.
Це цікаво. Найбільша кількість опадів на Землі випадає на Гавайських островах (14 400 мм на рік). Тут щороку близько 335 днів іде дощ.
Найбільший сніговий покрив зареєстровано у США, на схилах гори Рейнір: 30,5 метра за один рік!
У квітні 1981 року в Китаї випав град, вага градини сягала 7 кг!
У парі обговоріть, якою інформацією можна доповнити схему «Значення атмосферних опадів».
Як розподіляються опади по земній поверхні.
Розгляньте кліматичну карту в шкільному атласі. Як на ній позначено кількість опадів? Знайдіть райони з найменшою кількістю опадів. Використавши політичну карту світу, назвіть країни, де випадає найменша і найбільша кількість опадів.
Для відображення кількості опадів використовують лінії ізогієти (сполучають точки з однаковою кількістю опадів за певний проміжок часу – добу, місяць, рік) та фонове забарвлення. Річний розподіл опадів відображають на діаграмах. Вони точно показують не тільки кількість опадів, а й їхнє розподілення протягом року.
Коротко про головне
- Атмосферні опади – це вода у твердому або рідкому стані, що випадає з хмар або виділяється з повітря на земну поверхню. Залежно від температури утворення розрізняють рідкі та тверді опади.
- Більшість опадів випадає з хмар у вигляді дощу. Проте іноді волога конденсується на охолоджених предметах безпосередньо з повітря, утворюючи росу, іній, туман, паморозь.
Перевіряємо себе
- Назвіть причини утворення опадів.
- Чи завжди опади випадають із хмар?
- Назвіть види опадів, які найчастіше бувають у вашій місцевості. Розкажіть про їх виникнення.
- Як і для чого вимірюють кількість опадів?
- Назвіть закономірності поширення опадів на земній кулі.
- Назвіть відмінності зливових та облогових опадів за інтенсивністю й тривалістю. Як розподіляється кількість опадів у вашій місцевості протягом року? Коли спостерігається максимум опадів?
Виготуйте дощомір. Спробуйте виміряти кількість опадів.