Як вода потрапляє в атмосферу. 6 клас – географія. Гільберг

§27. Як вода потрапляє в атмосферу

То чорні, то сині по небу ходили.

А як набив їх вітер – сльози розпустили.

Загадка

• Куди зникає вода з калюжі після дощу?
• Пригадайте, що таке випаровування.
• Як називають воду в газоподібному стані?
• Коли повітря більш вологе – до дощу чи відразу після нього?

Що таке вологість повітря. 

Вода є в усіх оболонках Землі, зокрема й в атмосфері.

Пригадайте, що входить до складу атмосфери.

Крім азоту, кисню і вуглекислого газу, у повітрі є водяна пара – вода в газоподібному стані.

Кількість водяної пари, що міститься в повітрі, називають вологістю повітря.

Вміст водяної пари в повітрі залежить від його температури. Що вища температура, то вища вологість.

Водяна пара розподілена в атмосфері нерівномірно. Велика частина водяної пари атмосфери міститься в її нижньому шарі – тропосфері. З висотою вміст водяної пари зменшується.

Біля поверхні Землі найбільш вологе повітря зосереджене в районі екватора. Повітря в полярних районах найсухіше, там кількість водяної пари в 13 разів менша, ніж біля екватора.

Поміркуйте, чи може вологість повітря постійно зростати.

Що таке абсолютна й відносна вологість повітря. 

Для кількісної оцінки вмісту водяної пари в повітрі використовують два показники (мал. 1).

Абсолютна вологість – це кількість водяної пари, що міститься в 1 м³ повітря.

Відносна вологість повітря – це відношення (у відсотках) фактичного вмісту водяної пари, яка міститься в 1 м³ повітря, до тієї максимальної кількості, яка може міститися в 1 м³ повітря при даній температурі.

Якщо при температурі +30 °С в 1 м³ повітря міститься 30 г води, тобто повітря вмістило максимальну її кількість, таке повітря називають насиченим, якщо менше ніж 30 г – ненасиченим (табл. 1).

Таблиця 1. МАКСИМАЛЬНА АБСОЛЮТНА ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ ЗАЛЕЖНО ВІД ТЕМПЕРАТУРИ

Температура	Кількість води	Температура	Кількість води
-20 °С	не більш ніж 1 г	+10 °С	не більш ніж 9 г
-10 °С	не більш ніж 2 г	+20 °С	не більш ніж 17 г
-3 °С	не більш ніж 3 г	+30 °С	не більш ніж 30 г
-0 °С	не більш ніж 5 г	+40 °С	не більш ніж 51 г

В Україні відносна вологість повітря змінюється за порами року. Взимку вона зазвичай може становити понад 80 %, а влітку – знижуватися до 60 %. А найвища відносна вологість повітря на земній кулі (85%) в екваторіальних і полярних районах.
Як це можна пояснити, що райони з різними кліматичними умовами мають високу вологість повітря?

В екваторіальних районах упродовж року високі температури повітря і дуже велика випаровуваність, адже там випадає велика кількість опадів.

А в полярних районах це пов’язано, навпаки, з низькими температурами, адже для насичення холодного повітря великої кількості вологи не потрібно.

Дуже сухим вважається повітря, яке має відносну вологість менше ніж 30 %. Таке явище спостерігається в окремих пустелях земної кулі. Але загалом відносна вологість повітря в пустелях становить менше ніж 50 %.

Якби в 1 м³ повітря при температурі +30 °С містилося не 30 г пари, а рівно половина – 15 г, то відносна вологість повітря становила б 50 %. Відносна вологість 100 % означає, що повітря насичене.

Температуру, при якій водяна пара максимально насичує повітря, називають точкою роси.

Якщо температура вища, то точка роси теж вища. При цій температурі водяна пара починає конденсуватися.

Пригадайте, що таке конденсація. Розгляньте малюнок 2. Встановіть, які процеси на ньому зображено.

Як утворюються хмари. 

На певній висоті температура повітря знижується, водяна пара, що міститься у повітрі, перетворюється на крапельки води й утворює хмари (мал. 3).

Скупчення дуже дрібних крапель води або кристалів льоду на великій висоті над землею внаслідок охолодження насиченою водяною парою повітря називають хмарами.

Пригадайте, як називаються процеси перетворення води з рідкого стану в твердий і навпаки.

Краплі води поступово збільшуються, стають важкими і не можуть утримуватися у «підвішеному» стані. Вони випадають з хмар, утворюючи атмосферні опади.

При температурі нижче за 0 °С краплинки замерзають і перетворюються на сніжинки або лід.

Отже, волога в атмосфері постійно переходить з одного стану в інший — то в пару, то у воду або лід.

Розгляньте малюнок 4. Встановіть, яка існує залежність між температурою повітря та вмістом у ньому водяної пари. Зробіть висновок.

Які бувають хмари. 

За формою та висотою утворення існує декілька видів хмар. Розглянемо найпоширеніші з них (мал. 5).

Купчасті та купчасто-дощові хмари мають білі куполоподібні вершини та пласку сірувату або синювату основу. Висота основи купчастих хмар зазвичай не перевищує 1-2 км. Опади з таких хмар не випадають.

Швидкий розвиток купчастих хмар призводить до утворення купчасто-дощових хмар, верхні частини яких можуть проникати в найвищі шари тропосфери. Купчасто-дощові хмари супроводжуються зливами, а влітку часто й грозами.

Шаруваті хмари дістали свою назву через те, що щільним темно-сірим шаром укривають небо, часто утворюючи суцільну хмарність. Висота шаруватих хмар різна – від 200 до 2000 м. Вони є причиною дрібних затяжних опадів у вигляді дощу або снігу.

Шаруваті хмари – це однорідний шар сірого кольору, подібний до туману, що піднесений над поверхнею Землі. Зазвичай вони закривають усе небо. Основа цих хмар розміщується на висоті декількох десятків або сотень метрів; іноді вони зливаються з туманом на землі. Товщина їх невелика – десятки й сотні метрів.

Шарувато-купчасті хмари утворюють великі й досить низько розміщені хвилі, гряди або глиби, що розташовуються правильними рядами. Іноді між ними бувають проблиски блакитного неба. Щільні шарувато-купчасті хмари дуже часто спостерігаються в негоду.

Перисті хмари утворюються на значній висоті – 6000-10 000 м. Вони мають форму тонких білих волокон, паралельних смуг, завитків, пухнастих хвостів, пластівців тощо. Такі хмари складаються з дрібних кристаликів льоду й опадів не дають. Поява на небі перистих хмар віщує наближення циклону.

Величезне значення мають спостереження за хмарністю з космосу.

Чи любиш ти спостерігати за хмарами? До чого вони подібні? Переглянь відео «Незвичайні хмари».

Ознайомся з атласом хмар. З’ясуй, які ще є хмари.

Як визначають хмарність.

Ступінь покриття неба хмарами називають хмарністю.

Хмарність визначають візуально (на око) за 10-бальною шкалою. Повна хмарність – 10 балів, відсутність хмар – 0 балів. Ви вже знаєте, що на карті погоди інформацію показують за допомогою умовних знаків (мал. 6).

Хмарність зазначають у балах і відповідно до них заштриховують кружечок пункту спостереження. Наприклад, повністю заштрихований кружечок відповідає суцільній хмарності (10 балів, або 100 %).

У середньому над нашою планетою половина неба затягнута хмарами. Найбільше хмар спостерігається в місцях зі зниженим тиском, де тепле вологе повітря підіймається вгору.

Яке значення хмар. 

Хмари відіграють велику роль у житті нашої планети. Вони беруть участь у формуванні погоди та клімату, завдяки їм відбувається перерозподіл вологи на Землі. Удень хмари затіняють поверхню Землі, знижуючи цим температуру, а вночі, навпаки, утримують тепло біля поверхні, перешкоджаючи його переходу в космічний простір.

Хмари є надійним захистом від переохолодження та водночас вони захищають нашу планету від гарячих сонячних променів. Хмари можуть також допомогти нам завбачати погоду.

У парах розгляньте на світлинах різні види хмар. За допомогою атласу хмар установіть їх назви.

Як утворюється туман

Туман – помутніння повітря, викликане скупченням крапель води в повітрі біля Землі.

Туман утворюється тоді, коли температура приземного шару повітря знижується до точки роси внаслідок охолодження підстильної поверхні. Туман – небезпечне атмосферне явище, оскільки за його наявності видимість (можливість бачити на далеку відстань) істотно знижується.

Прочитайте прислів’я. Перевірте, чи можна за їх допомогою скласти прогноз погоди.

• Що вище хмари – то краща погода.
• Хмари пливуть проти вітру – перед снігом.
• Хмари пливуть низько – на холод.

Коротко про головне

• Волога потрапляє в повітря внаслідок випаровування – переходу води з рідкого або твердого стану в газоподібний. Вміст водяної пари в повітрі залежить від його температури. Якщо температура вища, то більше вологи має бути в повітрі.
• Розрізняють абсолютну й відносну вологість. Унаслідок конденсації водяна пара перетворюється на воду або лід.
• Туман – це атмосферне явище, викликане скупченням крапель води в повітрі біля поверхні Землі.

Перевіряємо себе

1. Від чого залежить кількість водяної пари в повітрі? Де на Землі спостерігається найбільший вміст водяної пари в повітрі?
2. Що таке конденсація? Наведіть приклад, де можна спостерігати це явище.
3. Чи зміниться абсолютна й відносна вологість 1 м³ повітря, якщо його підняти на декілька сотень метрів над земною поверхнею? Поясніть.
4. Які види хмар переважають у вашій місцевості взимку? Складіть атлас хмар, що спостерігаються у вашій місцевості, за допомогою фотографій. Створіть колаж хмар.
5. Напишіть SMS-повідомлення другові або подрузі про те, як пройшов урок, оцініть, як плідно він чи вона працювали.

Моделювання: «Утворення хмар та опадів у домашніх умовах».

Моделювання: «Утворення хмар і опадів в домашніх умовах»
Вам знадобиться: скляна банка, металева кришка, аркуш картону темного
кольору, кубики льоду, тепла вода.

Хід роботи

1. У банку налийте теплої води на висоту приблизно 5–7 см.
2. Закрийте банку кришкою, на яку поставте кубики з льодом.
3. Темний картон прикріпіть за задньою стінкою банки, щоб краще було спостерігати за процесами, які відбуваються. Зачекайте декілька хвилин.
4. Зробіть висновок.

Зміст